【正文】 然后就要對調(diào)幅收音機(jī)做系統(tǒng)的理解和仿真了，選擇調(diào)幅收音機(jī)主要是因為它所涉及到的實驗原理關(guān)于高頻電路的內(nèi)容非常多，它是最能體現(xiàn)高頻電路的工程實例，它的原理和所涉及到的內(nèi)容包括了調(diào)諧放大器、正弦波振蕩器、高頻功率放大器、混頻器和調(diào)幅與解調(diào)的所有內(nèi)容，所以對調(diào)幅收音機(jī)的研究比較直觀，首先要了解調(diào)幅收音機(jī)的實驗原理，然后通過對調(diào)幅收音機(jī)所涉及到的每一知識點依次進(jìn)行計算機(jī)仿真得出最后的結(jié)論。由于要利用 multisim這款軟件來實現(xiàn)高頻電路的計算機(jī)仿真，學(xué)習(xí) multisim這個軟件的性能、特點，熟練掌握 multisim軟件的使用方法也變得尤其重要，通過學(xué)習(xí) multisim的 ppt 文檔，我一步一步對 multisim這個軟件進(jìn)行學(xué)習(xí)。 結(jié)果分析 通過對調(diào)幅收音機(jī)的原理分析，進(jìn)一步掌握了調(diào)幅收音機(jī)的工作原理，利用計算機(jī)軟件對調(diào)幅收音機(jī)幾部分進(jìn)行計算機(jī)仿真分析，通過分析結(jié)果，更明確了調(diào)幅收音機(jī)的有關(guān)知識，并且經(jīng)過實驗仿真，在分析和解決問題上也有了明顯的進(jìn)步。 中放 檢波電路部分 （ 1）中放 檢波電路部分的電路圖如圖 423 所示。為了保證信號不產(chǎn)生頻率失真，通頻帶要有適當(dāng)?shù)膶挾龋粸榱藢︵忣l道信號有足夠的衰減，要有一定的選擇性。另外，中頻的放大量容易做得比較高，而不易產(chǎn)生自激，所以超外差式收音機(jī)可以做得靈敏度很高。高頻載波信號電壓V2（ uc（ t））加到 Y 輸入端口。 普通調(diào)幅電路可分為高 電平調(diào)制電路和低電平調(diào)制電路兩大類。乘法器 A1 輸出調(diào)幅波 us（ t） 作混頻器 A2 的載波； LC 振蕩電路產(chǎn)生的正弦波作為混頻器 A2 的本地信號 uL（ t） （ 注：這里的ω Lω S）。混頻電路是超外差式收音機(jī) 、 電視機(jī)高頻頭的重要組成部分，其作用是將天線感生的輸入高頻信號（經(jīng)濾波 、 放大）變換為頻率固定的中頻信號，混頻電路靠近接收天線（特別是在不設(shè)高頻放大器的接收機(jī)中），它的性能直接影響接收機(jī)的動態(tài)范圍等性能。若使基極激勵信號， Ub = 0。在高頻電路中隔直電容取值一般較小，這里取 C1 = 51 pF， C3 = 10 nF， C10 =C11。 5．丙類功率放大器參數(shù)選取丙類功率放大器三極管 Q2 的 be 間負(fù)偏壓由 L RC4 組成的電路產(chǎn)生， L2 起到傳送直流、隔離交流的作用使得 R5 兩端為直流電壓。 （ 2）直流電源 :根據(jù)設(shè)計要求放大器的電源電壓初始值均取 + 12V。 C C9 和 L4 組成濾波回路，起到改善波形的作用。 2．電路結(jié)構(gòu)設(shè)計 設(shè)計分析為了在較寬的通帶內(nèi)使功率放大器增益相對穩(wěn)定，電路由甲類、丙類兩級功寧夏大學(xué)新華學(xué)院本科學(xué)位論文 17 率放大器組成。由于這后一特點，使得這兩種放大器所選用的工作狀態(tài)不同：低頻功率放大器可工作于甲類、甲乙類或乙類（限于推挽電路）狀態(tài)；高頻功率放大器則一般都工作于丙類（某些特殊情況可工作于乙類）。高頻功率放大器和低頻功率放大器的共同特點都是 輸出功率大和效率高，但二者的工作頻率和相對頻帶寬度卻相差很大，決定了他們之間有著本質(zhì)的區(qū)別。高頻功率放大器大多工作于丙類。高頻功率放大器是一種能量轉(zhuǎn)換器件，它將電源供給的直流能量轉(zhuǎn)換成為高頻交流輸出。 圖 324 雙 T 選頻網(wǎng)絡(luò)正弦波振蕩器原理圖 在調(diào)試電路時應(yīng)適當(dāng)調(diào)節(jié) RP1(RP1)和 RP2(RP2)，否則振蕩器不起振。 （ 2）晶體管選擇 從穩(wěn)頻的角度出發(fā)，應(yīng)選擇 fT 較高的晶體管，這樣晶體管內(nèi)部相移較小。 圖 322 RC 串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)振蕩器原理圖 寧夏大學(xué)新華學(xué)院本科學(xué)位論文 13 3. 雙 T 選頻網(wǎng)絡(luò)振蕩器 電路型式如圖 323 所示 。 結(jié)果分析 單調(diào)諧放大器負(fù)載阻值變大，放大器增益變大、通頻帶寬帶變窄；單調(diào)諧放大器負(fù)載阻值變小，放大器增益變小、通頻帶寬帶變寬。 （ 8）關(guān)閉仿真開關(guān)，將發(fā)射極電阻分別換成 500Ω和 2kΩ，再開啟仿真開關(guān)，重復(fù)步驟（ 6）、（ 7）的內(nèi)容，并將測量結(jié)果填入表 311中。” 、“ 20181。由此可得并聯(lián)諧振回路的有載電導(dǎo)等于：GT=GP+210nG+22nGL，當(dāng) LC 并聯(lián)諧振回路調(diào)諧在輸入信號頻率上，回路產(chǎn)生諧振時，放大電路電壓最大，故電壓增益也最大，用 Auo表示，稱為諧振電壓增益。 Cb、 Ce分別為基極、發(fā)射極旁路電容，用以短路高頻交流信號。 5． Ultiboard 10 為用戶在做 PCB 設(shè)計時的布板布線提供了一個易于使用的直觀平臺。通過建立某一過程和某一系統(tǒng)的模式，來描述該過程或該系統(tǒng)，然后用一系列有目的、有條件的計算機(jī)仿真實驗來刻畫系統(tǒng)的特征，從而得出數(shù)量指標(biāo)，為決策者提供有關(guān)這一過程或系統(tǒng)得定量分析結(jié)果，作為決策的 理論依據(jù)。仿真是有層次的，既要針對所欲處理的客觀系統(tǒng)的問題，又要針對提出處理者的需求層次，否則很難評價一個仿真系統(tǒng)的優(yōu)劣。 使用計算機(jī)以數(shù)學(xué)方法描述物體和它們之間的空間關(guān)系。這些常用高頻電路的特性得到了論證 ，便可以利用實例來證明仿真結(jié)果。 高頻電子線路是現(xiàn)代通信信息系統(tǒng)的基礎(chǔ) ,廣泛滲透于社會生活的各個方面 :廣泛應(yīng)用于各類通訊系統(tǒng)中 ,目前隨著 3G時代的到來 ,各大通訊公司都投入了大量的人力和財力研制和開發(fā)用于移動通 訊、光通訊及計算機(jī)通訊中的高速和射頻電路。并可以通過改變設(shè)計方案和電路參數(shù)來滿足設(shè)計和分析的需要 , 用示波器觀察電壓、電流、信號波形 ,能達(dá)到最佳的仿真效果。所以對于課題基于 multisim 的高頻電路的建模與計算機(jī)仿真分析的研究有很大的意義，并且由于對課題的研究，讓我更深入了解了有關(guān)高頻電路的概念。高頻電路主要研究通信系統(tǒng)中共用的基本單元電路，而且主要是討論非線性電子線路。 對我們來說是有非常重大的意義 。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俱進(jìn)地掌握新的學(xué)習(xí)方法和手 段。 高頻電路主要有高頻小信號放大器，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。 仿真的定義 仿真是對現(xiàn)實系統(tǒng)的某一層次抽象屬性的模仿。 計算機(jī)仿真技術(shù)和用于仿真的計算機(jī)（簡稱仿真機(jī)）都應(yīng)充分反映上述的仿真的特點及滿足仿真工作者的需求。 2．工程師們可以使用 multisim 10 交互式地搭建電路原理圖，并對電路行為進(jìn)行仿真。 圖 311 所示為常用晶體管單調(diào)諧回路諧振放大電路。由圖 313 可知，自耦變壓器的匝比 n1=1213NN ，初、次級間的匝比 n1=4513NN 。 315 單調(diào)諧放大電路的增益特性曲線 計算機(jī)仿真 1．測調(diào)諧放大電路的動態(tài)范圍 曲線 Ui～ Uo（在諧振點） （ 1）單擊元件工具條上的“ Place Basic”按鈕，從彈出的“ Select a Component”對話框的“ Family”欄中選取“ VARIABLE–CAPACITOR”，再在“ Component”欄中選取“ 30p”，如圖 316 所示，最好單擊對話框右上角的“ OK”按鈕，將可變電容調(diào)出。 圖 3110 仿真電路（二） （ 6）將虛擬萬用表改接到輸出端，在輸入端接上虛擬函數(shù)信號發(fā)生器，并將其設(shè)置成 、 20mVp 的正弦波，如圖 3111 所示。輸入信號取 、 80mV，按表 312中 R3=10kΩ時進(jìn)行測試，并將結(jié)果填入表中。 頻率范圍：幾赫～數(shù)十千赫。 在短波范圍：電感反饋振蕩器、電容反饋振蕩器都可以采用。 （ 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寧夏大學(xué)新華學(xué)院本科學(xué)位論文 14 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。 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，作用是將高頻已調(diào)波信號進(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電平，并且不干擾相鄰信道的通信。；丙類放大器電流的流通角則小于 180176。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。例如，調(diào)幅廣播電臺（ 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，則相對頻寬只相當(dāng)于中心頻率的百分之一。 圖 331 高頻功率放大器電路原理 計算機(jī)仿真 1．對功率放大器的要求 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，輸出中的諧波分量應(yīng)該盡量小，以免對其他頻道產(chǎn)生干擾。R R R R4 組成第 1 級靜態(tài)偏置電阻，調(diào)節(jié) R R3 可改變放大器的增益。當(dāng)甲類功率放大器輸出信號大于丙類功率放大器三極管 Q2 的 be 間負(fù)偏壓時， Q2 才導(dǎo)通工作。取 R4 = 51Ω， R3 最大值為 1 kΩ，通過調(diào)節(jié)R3 改變輸出信號增益， R3 不宜過大，否則會影響增益。 6．外接負(fù)載分別取 51Ω， 150Ω， 680Ω。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，用萬用表測量三極管 Q2be 間的電壓，測得該電壓為負(fù)偏壓，改變輸入電壓振幅，該偏壓隨之改變。當(dāng)輸入電壓較小時，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，輸出電壓增幅較緩。 圖 341 混頻電路的電路模型和頻譜 計算機(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，選擇“ MULTIPLIER”乘法器。s/Div） ChanneA ChanneB ChanneC ChanneD Scale 10V/Div 100V/Div 10V/Div 10V/Div Y 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 混頻器對信號進(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下變頻到低頻段再做各種信號處理工作 ,混頻器就是起到一個頻譜搬移的作用 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)幅信號中恢復(fù)出調(diào)制信號的過程，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和 調(diào)幅信號的載波同頻同相的載波信號與調(diào)幅波相乘，在通過低通濾波器濾出高頻分量而獲得調(diào)制信號的，理論上講，這種電路能對任何調(diào)幅信號實現(xiàn)無失真解調(diào)，包括各種調(diào)制度的全載波調(diào)幅信號、抑制載波的雙邊帶調(diào)幅信號、殘留邊帶調(diào)幅信號、單邊帶調(diào)幅信號等，缺點是在實際工作中載波信號的提取比較麻煩。 在抑制載波調(diào)幅波的產(chǎn)生電路中，設(shè) 載波電壓為： ? ? tUtu Ccmc ?co s? (354) 調(diào)制電壓為： ? ? tUtu m ?? ?? co s (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)制信號為 : ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ?ttUKUttUKUtutKutuCcmcmcmcmc????????????????c o sc o s21c o sc o s0 （ 356） 計算機(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）。如果把收音機(jī)收到的廣播電臺的高頻信號，都變換為一個 固定的中頻載波頻率（僅是載波頻率發(fā)生改變，而其信號包絡(luò)仍然和原高頻信號包絡(luò)一樣），然后再對此固定的中頻進(jìn)行放大，檢波，再加上低放級，就成了超外差式收音機(jī)。 （ 1）輸入回路 輸入回路是接收系統(tǒng)選擇信號的第一關(guān)。 （ 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，并將信號送入混頻器與輸入信號的各個頻率分量進(jìn)行混頻， 計算機(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。 混頻電路部分 （ 1）混頻電路部分的電路圖如圖 425 所示。它不僅能加深對信號波形和頻譜的理解 , 而且能提高對信號波形和頻譜的觀察分析能力。然后就進(jìn)入了設(shè)計靈魂之處，對這章必須足夠熟