【正文】 子線路。為電路的實(shí)現(xiàn)、調(diào)制和運(yùn)行提供了基本依據(jù)。對(duì)我們來(lái)說是有非常重大的意義。另外,高頻電子線路在計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用,在當(dāng)今高速數(shù)字信號(hào)系統(tǒng)中,為了傳輸、處理高速、大容量的數(shù)字信號(hào),不但要求電路的工作頻率越來(lái)越高,而且系統(tǒng)的通頻帶變得更寬。隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,新技術(shù)和新方法不斷涌現(xiàn)這就要求我們要與時(shí)俱進(jìn)地掌握新的學(xué)習(xí)方法和手段。 研究方法 依靠 Multisim 軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)常用高頻電路的仿真，并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行分析，并利用結(jié)果研究調(diào)幅收音機(jī)的工作原理。 高頻電路主要有高頻小信號(hào)放大器，高頻功率放大器，正弦波振蕩器，調(diào)幅、檢波與混頻，角度調(diào)制與解調(diào)以及反饋控制電路。例如，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) (CAD) 程序可在屏幕上生成物體，使用方程式產(chǎn)生直線和形狀，依據(jù)它們相互之間及與所在的二維或三維空間的關(guān)系精確放置。 計(jì)算機(jī)仿真 仿真的定義 仿真是對(duì)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的某一層次抽象屬性的模仿。 仿真方法：傳統(tǒng)的仿真方法是一個(gè)迭代過程，即針對(duì)實(shí)際系統(tǒng)某一層次的特性（過程） ，抽象出一個(gè)模型，然后假設(shè)態(tài)勢(shì)（輸入） ，進(jìn)行試驗(yàn)，由試驗(yàn)者判讀輸出結(jié)果和驗(yàn)證模型，根據(jù)判斷的情況來(lái)修改模型和有關(guān)的參數(shù)。 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和用于仿真的計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱仿真機(jī)）都應(yīng)充分反映上述的仿真的特點(diǎn)及滿足仿真工作者的需求。 計(jì)算機(jī)仿真是用計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)的成果建立被仿真的系統(tǒng)的模型，并在某些實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)的一門綜合性技術(shù)。2．工程師們可以使用 multisim 10 交互式地搭建電路原理圖，并對(duì)電路行為進(jìn)行仿真。6．multisim 10 可以作為一個(gè)完整的包括 Ultiboard 10 和 NI LabVIEW SignalExpress的集成設(shè)計(jì)與測(cè)試的平臺(tái)進(jìn)行訂購(gòu)。 圖 311 所示為常用晶體管單調(diào)諧回路諧振放大電路。 圖 312 所示為單調(diào)諧放大電路的交流等效電路。由圖 313 可知，自耦變壓器的匝比 n1= ，初、次級(jí)間的匝比 n1= 。由圖 314 可得： （311）TmiGngUuo21..0. ?? 當(dāng)輸入信號(hào)頻率不等于諧振回路諧振頻率 f0 時(shí)，回路失諧，輸出電壓下降，電壓增寧夏大學(xué)新華學(xué)院本科學(xué)位論文6益也下降。315 單調(diào)諧放大電路的增益特性曲線 計(jì)算機(jī)仿真 1．測(cè)調(diào)諧放大電路的動(dòng)態(tài)范圍曲線 Ui～U o（在諧振點(diǎn)）（1）單擊元件工具條上的“Place Basic”按鈕，從彈出的 “Select a Component”對(duì)話框的“Family”欄中選取“VARIABLE–CAPACITOR” ，再在“Component”欄中選取“30p”，如圖 316 所示，最好單擊對(duì)話框右上角的“OK”按鈕，將可變電容調(diào)出?！焙汀?70181。 圖 3110 仿真電路（二） （6）將虛擬萬(wàn)用表改接到輸出端，在輸入端接上虛擬函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，并將其設(shè)置成 、20mVp 的正弦波，如圖 3111 所示。 （9）根據(jù)表 311 中的數(shù)據(jù)，在同一坐標(biāo)紙上畫出不同工作點(diǎn)（I cQ≈I EQ）時(shí)的Ui～U o動(dòng)態(tài)范圍曲線，并進(jìn)行比較和分析。輸入信號(hào)取 、80mV，按表 312 中R3=10kΩ 時(shí)進(jìn)行測(cè)試，并將結(jié)果填入表中。由于負(fù)載電阻影響了單調(diào)諧回路的諧振阻抗，直接造成諧振阻抗高諧振峰值也高也即增益高、諧振曲線陡峭也即通頻帶寬帶變窄；反之，諧振阻抗低諧振峰值也低也即增益低、諧振曲線平緩也即通頻帶寬帶變寬。 頻率范圍：幾赫～數(shù)十千赫。圖 323 雙 T 選頻網(wǎng)絡(luò)原理圖 振蕩頻率： （322）RCf510? 起振條件： |AF|＞1 （323）239。 在短波范圍：電感反饋振蕩器、電容反饋振蕩器都可以采用。通常選擇fT (3～10)f1max。 （4）振蕩回路元件選擇 從穩(wěn)頻出發(fā)，振蕩回路中電容 C 應(yīng)盡可能大，但 C 過大，不利于波段工作；電感 L也應(yīng)盡可能大，但 L 大后，體積大，分布電容大， L 過小，回路的品質(zhì)因數(shù)過小，因此應(yīng)合理地選擇回路的 C、L。仿真結(jié)果如圖 325 所示。f0 高頻功率放大器 高頻功率放大器的工作原理 高頻功率放大器用于發(fā)射機(jī)的末級(jí)，作用是將高頻已調(diào)波信號(hào)進(jìn)行功率放大，以滿足發(fā)送功率的要求，然后經(jīng)過天線將其輻射到空間，保證在一定區(qū)域內(nèi)的接收機(jī)可以接收到滿意的信號(hào)電平，并且不干擾相鄰信道的通信。在“低頻電子線路”課程中已知，放大器可以按照電流導(dǎo)通角的不同，將其分為甲、乙、丙三類工作狀態(tài)。；丙類放大器電流的流通角則小于 180176。但丙類放大器的電流波形失真太大，因而不能用于低頻功率放大，只能用于采用調(diào)諧回路作為負(fù)載的諧振功率放大。如果在電路上加以改進(jìn)，使電子器件在通斷轉(zhuǎn)換瞬間的功耗盡量減小，則工作頻率可以提高。低頻功率放大器的工作頻率低，但相對(duì)頻帶寬度卻很寬。例如，調(diào)幅廣播電臺(tái)（535－1605 kHz 的頻段范圍）的頻帶寬度為 10 kHz，如中心頻率取為 1000 kHz，則相對(duì)頻寬只相當(dāng)于中心頻率的百分之一。近年來(lái)，寬頻帶發(fā)射機(jī)的各中間級(jí)還廣泛采用一種新型的寬帶高頻功率放大器，它不采用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載回路，而是以頻率響應(yīng)很寬的傳輸線作負(fù)載。寧夏大學(xué)新華學(xué)院本科學(xué)位論文16圖 331 高頻功率放大器電路原理 計(jì)算機(jī)仿真 1．對(duì)功率放大器的要求 功率放大器是通過將直流輸入功率轉(zhuǎn)換化為交流功率輸出，以提高發(fā)射信號(hào)能量，便于接收機(jī)接收的電路，因而要求輸出功率大、效率高，同時(shí)，輸出中的諧波分量應(yīng)該盡量小，以免對(duì)其他頻道產(chǎn)生干擾。甲類功率放大器的輸出信號(hào)作為丙類功率放大器的輸入信號(hào)，丙類功率放大器作為發(fā)射機(jī)末級(jí)功率放大器以獲得較大的輸出功率和較高的效率。R1 、RRR4 組成第 1 級(jí)靜態(tài)偏置電阻，調(diào)節(jié) RR3 可改變放大器的增益。R9 和 CR11 和 C11 以及 R8 和 C12 均為負(fù)載回路外寧夏大學(xué)新華學(xué)院本科學(xué)位論文17接電阻。當(dāng)甲類功率放大器輸出信號(hào)大于丙類功率放大器三極管 Q2 的 be 間負(fù)偏壓時(shí)，Q2 才導(dǎo)通工作。 （3）甲類功率放大器的調(diào)諧回路由 L1 和 C2 組成：根據(jù)諧振頻率公式： f = 12πLC及工作中心頻率為 ,取參數(shù)為 L1 = ，C2 = 120pF，丙類功率放大器的調(diào)諧回路由 LCC7 組成，為使甲類功率放大器集電極的輸出信號(hào)能在丙類功率放大器產(chǎn)生諧振，兩功率放大器調(diào)諧回路的諧振頻率應(yīng)一致，因此，取 L3 = ，C7 = 120 pF。取 R4 = 51Ω，R3 最大值為 1 kΩ，通過調(diào)節(jié)R3 改變輸出信號(hào)增益，R3 不宜過大，否則會(huì)影響增益。取 L2 =100μH，R5 = 51Ω，C4 = 10 nF。 6．外接負(fù)載分別取 51Ω，150Ω，680Ω。C12 =10nF。將基極與甲類功率放大器斷開，從基極處輸入 2V(P2P)、 的高頻信號(hào)，用萬(wàn)用表測(cè)量三極管 Q2be 間的電壓，測(cè)得該電壓為負(fù)偏壓，改變輸入電壓振幅，該偏壓隨之改變。則測(cè)得負(fù)偏壓也為 0，看出丙類功率放大器工作狀態(tài)的特點(diǎn)。當(dāng)輸入電壓較小時(shí)，隨著輸入電壓的增大，輸出電壓幅度也增加；當(dāng)輸入電壓較大時(shí)，輸出電壓增幅較緩。目前，高質(zhì)量的通信接收機(jī)廣泛采用二極管環(huán)形混頻器和由雙差分對(duì)平衡調(diào)制器構(gòu)成的混頻器，或由乘法器組成的混頻器，由于模擬乘法器組成的混頻器的輸出電壓中不包含信號(hào)頻率分量，故有對(duì)帶通濾波器要求不高的優(yōu)點(diǎn)；而在一般接收機(jī)（例如廣播收音機(jī)和電視機(jī)）中，為了簡(jiǎn)化電路，還采用簡(jiǎn)單的三極管混頻器。sL??寧夏大學(xué)新華學(xué)院本科學(xué)位論文20圖 341 混頻電路的電路模型和頻譜 計(jì)算機(jī)仿真 1．調(diào)出元件和組建仿真電路 （1）乘法器的調(diào)出，單擊元件工具條上的“Place Basic”按鈕，出現(xiàn)下拉菜單選擇“CONTROL FUNCTION BLOCKS”器件庫(kù)，選擇“MULTIPLIER”乘法器。寧夏大學(xué)新華學(xué)院本科學(xué)位論文21圖 343 混頻器仿真電路（一） （2）再?gòu)奶摂M儀器工具條中調(diào)出虛擬 4 蹤示波器，按圖 344 所示連好仿真電路。s/Div）ChanneA ChanneB ChanneC ChanneDScale 10V/Div 100V/Div 10V/Div 10V/DivY position 2寧夏大學(xué)新華學(xué)院本科學(xué)位論文22圖 345 通道波形 結(jié)果分析 混頻器對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制、擴(kuò)頻、解擴(kuò)等處理工作是在低頻段下進(jìn)行的，然后再將處理好的信號(hào)上變頻到高頻段發(fā)射出去，同樣我們需要將接收到的射頻信號(hào)下變頻到低頻段再做各種信號(hào)處理工作,混頻器就是起到一個(gè)頻譜搬移的作用 調(diào)幅與解調(diào) 調(diào)幅與解調(diào)工作原理 解調(diào)是調(diào)制的逆過程，調(diào)幅波的解調(diào)即是從調(diào)幅信號(hào)中恢復(fù)出調(diào)制信號(hào)的過程，通常稱之為檢波，同步檢波與二極管峰值包絡(luò)檢波是常用的兩種調(diào)幅波解調(diào)電路，同步檢波是利用一個(gè)和調(diào)幅信號(hào)的載波同頻同相的載波信號(hào)與調(diào)幅波相乘，在通過低通濾波器濾出高頻分量而獲得調(diào)制信號(hào)的，理論上講，這種電路能對(duì)任何調(diào)幅信號(hào)實(shí)現(xiàn)無(wú)失真解調(diào)，包括各種調(diào)制度的全載波調(diào)幅信號(hào)、抑制載波的雙邊帶調(diào)幅信號(hào)、殘留邊帶調(diào)幅信號(hào)、單邊帶調(diào)幅信號(hào)等，缺點(diǎn)是在實(shí)際工作中載波信號(hào)的提取比較麻煩。前者屬于發(fā)射機(jī)的最后一級(jí)，直接產(chǎn)生發(fā)射機(jī)輸出功率要求的已調(diào)波；后者屬于發(fā)射機(jī)前級(jí)產(chǎn)生小功率的已調(diào)波，再經(jīng)過線性功率放大達(dá)到所需的發(fā)射機(jī)功率電平。 在抑制載波調(diào)幅波的產(chǎn)生電路中，設(shè) 載波電壓為： (354) ??tUtuCcmc?os? 調(diào)制電壓為： (355） ?? 經(jīng)過模擬乘法器電路后輸出電壓為抑制載波雙邊帶振幅調(diào)制信號(hào)為: （356）????????ttUKtutuCcmc cm???????osos21s0 計(jì)算機(jī)仿真 353 式，由乘法器（K＝1）組成的普通調(diào)幅（AM）電路圖 351 所示，可獲得通信系統(tǒng)中常用的普通調(diào)幅（AM）。低頻調(diào)制信號(hào) V1（uΩ（t） ）加到 X 輸入端口，仿真運(yùn)行圖 352 電路，可得輸出電壓波形如圖 352（b） （K ＝1） ，滿足式（352）所示。如果把收音機(jī)收到的廣播電臺(tái)的高頻信號(hào)，都變換為一個(gè)固定的中頻載波頻率（僅是載波頻率發(fā)生改變，而其信號(hào)包絡(luò)仍然和原高頻信號(hào)包絡(luò)一樣） ，然后再對(duì)此固定的中頻進(jìn)行放大，檢波，再加上低放級(jí)，就成了超外差式收音機(jī)。由于外來(lái)電臺(tái)必須經(jīng)過“變頻”變成中頻頻率才能通過中頻放大回路，所以可以提高收音機(jī)的選擇性。 （1）輸入回路 輸入回路是接收系統(tǒng)選擇信號(hào)的第一關(guān)。 （2）高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器 高頻小信號(hào)放大器對(duì)天線接收下來(lái)的微弱信號(hào)進(jìn)行電壓放大，同時(shí)，進(jìn)一步對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行篩選。 （4）本機(jī)振蕩 本機(jī)振蕩即正弦波振蕩器，產(chǎn)生頻率為 fL 的等幅振蕩信號(hào)，并將信號(hào)送入混頻器與輸入信號(hào)的各個(gè)頻率分量進(jìn)行混頻， 計(jì)算機(jī)仿真 低頻及功率放大電路的仿真 （1）低頻及功率放大部分的電路圖如圖 421 所示。圖 423 中放 檢波電路仿真圖 （2）中放檢波電路的仿真波形圖如圖所示。 混頻電路部分 （1）混頻電路部分的電路圖如圖 425 所示。寧夏大學(xué)新華學(xué)院本科學(xué)位論文315 結(jié)論對(duì)于基于 mutisim 的高頻電路的建模與計(jì)算機(jī)仿真分析研究更好的體現(xiàn)了高頻電路在我們生活中的應(yīng)用，生活中，我們?cè)诤芏嗟胤蕉茧x不開它，它廣泛的應(yīng)用在我們的通信系統(tǒng)、現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備、家用電器等各種電子設(shè)備中。它不僅能加深對(duì)信號(hào)波形和頻譜的理解, 而且能提高對(duì)信號(hào)波形和頻譜的觀察分析能力。做好初步工作，就要開始做設(shè)計(jì)了。然后就進(jìn)入了設(shè)計(jì)靈魂之處，對(duì)這章必須足夠熟悉和了解所有有關(guān)設(shè)計(jì)的知識(shí)點(diǎn)，才能更好的詮釋這章的內(nèi)容。最后是做整個(gè)設(shè)計(jì)所得到的結(jié)論，通過做基于 multisim 的高頻電路的建模和計(jì)算機(jī)仿真分析這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)，得到結(jié)論，并發(fā)現(xiàn)它所體現(xiàn)的價(jià)值和重要性。 Multisim20xx 在高頻電路中的應(yīng)用[J]。高頻電子線路學(xué)習(xí)指導(dǎo)[M]?；?NI Multisim 的高頻電路仿真與分析[J] 。實(shí)驗(yàn)室研究與探索，（11）：15711573【8】楊翠娥. 高頻電子線路實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)[M]?！?0】譚海曙，于昕梅，謝海鴻，李萍等。河南：河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，第 28 卷第 3 期 1673 9787 ( 20xx) 03 0329 04【12】黃培根，任清褒。他平日里工作繁多，但在