高频电子线路课程设计

发布 2022-10-02 16:27:28 阅读 8690

2012 ~ 2013 学年第一学期。

课程设计报告。

题目: 同步解调器的设计与实现

专业: 电气工程系电子信息工程

班级: 10电子信息工程2班

姓名。指导教师王银花。

电气工程系。

2023年12月17日。

任务书。目录。

第一章功能分析及方案比较 - 5 -

1.1同步检波器功能分析 - 5 -

1.2设计方案对比 - 6 -

第二章单元电路设计 - 9 -

2.1元器件选择 - 9 -

2.2单元电路设计 - 10 -

2.2.1调幅信号发生器 - 10 -

2.2.2同步检波电路 - 11 -

第三章电路总图 - 13 -

第四章**软件multisim的简介 - 14 -

第五章工作原理及**分析 - 15 -

5.1基本工作原理 - 15 -

5.2**波形图及结果分析 - 15 -

总结与心得体会 - 18 -

附录 - 20 -

元器件清单 - 20 -

参考文献 - 21 -

同步解调器的设计与实现。

摘要。振幅调制信号的解调过程称为检波。有载波振幅调制信号的包络直接反映调制信号的变化规律,可以用二极管包络检波的方法进行检波。

而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反映调制信号的变化规律,无法用包络检波进行检波,所以要采用同步检波的方法。

同步检波器主要是用于对dsb和ssb信号进行解调(当然也可以用于am)。它的特点是必须加一个与载波同频同相的恢复载波信号。外加载波信号电压加入同步检波器的方法有两种。

一是利用模拟乘法器的相乘原理,实现同步检波是很简单的;二是利用抑制载波的双边带信号和输入的同步信号(即载波信号),经过乘法器相乘,可得输入信号,实现了双边带信号解调。

关键字:同步解调,**。

绪论。课程设计作为通信电路课程的重要组成部分,目的是一方面使我们能够进一步理解课程内容,基本掌握数字系统设计和调试的方法,增加集成电路应用知识,培养我们的实际动手能力以及分析、解决问题的能力。

另一方面也使我们更好地巩固和加深对于基础知识的理解,学会设计中小型通信电路的方法,独立完成调试过程,增强我们理论联系实际的能力,提高电路分析和设计能力。通过实践引导我们在理论指导下有所创新,为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。通过设计,一方面可以加深我们的理论知识,另一方面也可以提高我们考虑问题的全面性,将理论知识上升到一个实践的阶段。

根据通信电路理论分析,双边带信号dsb,就是抑制了载波后的调制信号,它的游泳信号成分以边带形式对称分布在被抑制载波的两侧。由于有用信号所在的双边带调制信号的上、下边频功率之和只有载波功率的一半,即它只占整个调幅波功率,实际运用中,调制度在0.1--1之间变化,其平均值仅为0.

3,所以边频所占整个调幅波的功率还要小。为了节省发射功率和提高有限频带资源的利用率,一般采用传送抑制载波的单边带调制信号ssb,单边带调制信号已经包含了所有有用信号成分,电视信号采用残留单边带发送图像的调幅信号就是其中一例。而要实现对抑制载波的双边带调制信号dsb或单边带调制信号ssb进行解调,检出我们所需要的调制有用信号,不能用普通的二极管包络检波电路,而需要用同步检波电路。

同步检波电路与包络检波不同,检波时需要同时加入与载波信号同频同相的同步信号。利用乘法器可以实现调幅波的乘积检波功能,普通调幅电压乘法器的原理框图如图1-1所示。

图1-1普通调幅电压乘积器原理框图。

图中,设输入信号为普通调幅信号:

限幅器输入为等幅载波信号,乘法器将两个输入信号进行相乘后输入信号为:

条件:为大信号)

再通过低通滤波器作为乘法器的负载,将所有高频分量去掉,并用足够大的电容器隔断直流分量,就可以得到反映调制规律的低频电压。

根据功能分析,可知同步检波必须外加一个与载波同频同相的恢复信号。外加载波信号电压加入同步检波器有两种方法:乘积型和叠加型。

方案一乘积型同步检波器。

这种方法是将外加载波信号电压与接收信号在检波器中相乘,在经过低通滤波器,最后检出原调制信号,如图1-2所示。

图1-2乘积型同步检波器。

设输入的已调波为载波分量被抑制的dsb信号为:

本地载波电压:

上两式中,,即本地载波的角频率等于输入信号的角频率,它们的相位不一定相同。

低通滤波器滤除2附近的频率分量后,得到频率为的低频信号:

由上式可见,低频信号的成正比。当=0时,低频信号电压最大,随着相位差变大,输出电压变小。所以我们不但要求本地载波与输出信号载波的角频率必须相等。

可以采用平衡或环形调节器来做同步检波器,如图1-3所示;也可以用模拟乘法器,如图3-1所示。

图1-3二极管环形同步检波器。

方案二叠加型同步检波器。

叠加型是将外加载波信号与接收信号相加,经过包络检波器取出原调制信号,原理框图如图1-4所示。

图1-4叠加型同步检波器原理图。

设为单边带信号,为本振电压。则合成的输入信号为。

由此可见,合成信号的包络和相角都受到调制信号的控制,所以包络检波构成的同步检波器检出的调制信号会有失真,这样会有很大的干扰。输出信号也会产生起伏性衰减,从而影响解调质量。

方案三集成xfc1596同步检波器。

集成xfc1596同步检波器的特点:,,对压控吉尔伯特电路t1--t4偏置,并防止t1--t4进入饱和,其他电阻保证t5--t6工作在放大区;+12v单电源供电,能采用电阻分压网络;vs为很小的信号,所以即可以得到线性检波,其电路图如图1-5所示。

图1-5集成xfc1596同步检波器。

以上三种方式都要接收端恢复载波支持,恢复载波性能的好坏,直接影响到接收机解调性能的优劣。

乘积型同步检波是直接把本地恢复载波与接收信号相乘,用低通滤波器将低频信号取出来。在这种检波器中,要求恢复载波与发端载波同频同相如果频率或相位有一定的偏差将会恢复出来的解调信号失真。叠加型同步检波器将dsb或ssb信号插入恢复载波,使之成为近似am信号,利用包络检波器将其解调出来。

对于dsb信号而言,只要加入恢复载波电压在数值上满足一定的关系,就可以得到一个不失真的am波。在ssb模式,接收机采用高稳定度振荡器产生制定频率的恢复载波,要使恢复载波与原载波信号严格同步是不可能的,只要频率和相位的不同步量限制在允许的范围内还原出原原调制信号的失真还是可以容忍的。

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