【正文】 悉和了解所有有關設計的知識點，才能更好的詮釋這章的內(nèi)容。通過設計，我也發(fā)現(xiàn)，我對一些基礎概念理解和了解并不夠，要多補充基礎知識，對于計算機方面，我所學要學習的地方也很多，以后要看更多的書籍，補充有關專業(yè)的知識。首先介紹了緒論，主要是畢業(yè)設計的整體構想，通過緒論對畢業(yè)設計的整體思想做了一一分析和歸納。通過 multisim軟件對高頻電路的研究，我更準確的掌握了高頻電路的原理和應用，在今后的生活中對我有很大的幫助。寧夏大學新華學院本科學位論文 29 將放大后的波形輸入檢波電路，進行檢波處理。 （ 3）混頻器 混頻器將輸入信號的載頻 f0 與本機振蕩信號頻率 fL 進行頻率變換，使輸入信號的載頻變 成固定的中頻信號，并保持其調(diào)制規(guī)律不變。 圖 411 超外差式調(diào)幅接收系統(tǒng)框圖 圖中主要由輸入回路、高頻小信號調(diào)諧放大器、混頻器、本機振蕩、中頻放大器、檢波器、低頻放大等電路組成。 SSB 信號的振幅與調(diào)制信號的幅度成正比，它的頻率隨著調(diào)制信號頻率的不同而不同，因此它含消息特征，單邊帶信號的包絡與調(diào)制信號的包絡性狀相同。 ? ? ? ?? ?? ? ttmU ttUEKUtUtUEKtucascMccmccmmcs???c o sc o s1c o sc o sc o sc o s??????????? (353) 式中稱為調(diào)幅系數(shù)（或調(diào)制指數(shù)），它表示調(diào)幅波的幅度的最大變化量與載波振幅之比，即幅度變化量的最大值。 圖 344 混頻器仿真電路（二） 2．計算機仿真內(nèi)容 開啟仿真開關，雙擊虛擬 4 蹤示波器圖標，從放大面板的 屏幕上可以看到各通道波形，如圖 344 所示，自上到下第一條波形為 150KHz 的載波；第二條波形為混頻前的調(diào)幅波；第三條波形為本振信號；第四條波形為混頻后的調(diào)幅波，混頻前和混頻后載頻頻率已經(jīng)改變（注：各通道參數(shù)可參考表 341 數(shù)據(jù)設置）。 以普通調(diào)幅波為例，設輸入信號為： ? ? ? ?? ? ttumUtu sasms ?c o s1 ??? （ 341） 本地振蕩信號為： tUU LLmL ?cos? （ 342） 若 sL ??? ，則乘法器的輸出電壓可以表示為： ? ?? ? tUttumUU LLmsaSMP ?? c o sc o s1 ??? ? = ? ?? ? ? ? ? ?? ?tttumUUsLsLaLmsm ???? ???? ? c osc os12 （ 343） 式中，我們所需要的中頻分量 IsL ??? ?? 可以從中心頻率為 I? 的帶通濾波器濾除無寧夏大學新華學院本科學位論文 20 用分量 sL ??? 分量后得到，從而實現(xiàn)混頻?；鶚O輸入正弦信號頻率取f=1/(2π RC)≈ (C C L3 回路諧振頻率 )時集電極獲得最大的電壓增益，約為 倍，這就說明了丙類功率放大器的調(diào)諧特性。測試可得， R2 取 、 R3 取 50Ω時獲得最大電壓增益約為 30 倍。 L C C9 組成濾波回路，減小集電極輸出信號的失真。 4．甲類放大器參數(shù)選取 甲類功率放大器的靜態(tài)偏置由 R R R2 和 R3 組成。當基極輸入的正弦信號頻率取值在 L C2 諧振頻率附近時，集電極輸出正弦信號電壓增益最大。根據(jù)設計要求和晶體管實際參數(shù)，采用 Philip s 公司的 NPN 型高壓晶體管2N5551 作為放大管，三極管 Q電感 L電容 C2 組成甲類功率放大器，工作在 線性放大狀態(tài)。綜上所述可見，高頻功率放大器與低頻功率放大器的共同之點是要求輸出功率大，效率高；它們的 不同之點則是二者的工作頻率與相對頻寬不同，因而負載網(wǎng)絡和工作狀態(tài)也不同。因此它們都是采用無調(diào)諧負載，如電阻、變壓器等。除了以上幾種按電流流通角來分類 的工作狀態(tài)外，又有使電子器件工作于開關狀態(tài)的丁類放大和戊類放大。適用于小信號低功率放大。 R 較小的時候，頻率較大，根據(jù)公式RCf 62 10 ??可知， f0與 R 成反比。 （ 3）直流饋電線路的選擇 為保證振蕩器起振的振幅條件，起始工作點應設置在線性放大區(qū)；從穩(wěn)頻出發(fā)，穩(wěn)定狀態(tài)應在截止區(qū)，而不應在飽和區(qū)（因為飽和區(qū)的輸出阻抗較?。駝t回路的有載品質(zhì)因數(shù) QL將降低。 計算機仿真 1．各元件選擇 （ 1）振蕩器電路選擇 LC 振蕩器一般工作在幾百千赫茲至幾百兆赫茲范圍。若用 R、C 元件組成選頻網(wǎng)絡，就稱為 RC 振蕩器，一般用來產(chǎn)生 1Hz～ 1MHz 的低頻信號。 圖 3112 仿真測試電路 寧夏大學新華學院本科學位論文 11 （ 2）打開仿真開關，雙擊虛擬波特儀圖標，可以從波特儀的放大面板屏幕上觀察到調(diào)諧放大器的幅頻特性曲線，如圖 3113所示，波特儀的放大面板右面各欄參數(shù)參 照圖設置，拉出屏幕上的讀數(shù)指針到曲線所在位置，可以從屏幕下方讀出調(diào)諧放大器的諧振頻率約為 左右，增益為 左右。 圖 318 調(diào)出三只電感 （ 4）調(diào)出其他對應元件，整 理后，在電子平臺上組建仿真電路，如圖 319 所示。因此，可得到放大器的寧夏大學新華學院本科學位論文 7 增益頻率特性為： 20..211???????? ???ffQAATuou （ 312） 式中， QT 為 LC 并聯(lián)諧振回路考慮到負載及晶體管參數(shù)影響后的有載品質(zhì)因數(shù)，0fff ??? 為回路的絕對失調(diào)量。 圖中， Gi、 Ci分別為晶體管的輸入電導和輸入電容， Gm為晶體管的跨導， Gm≈ mVmAIEQ26 ，G0、 C0分別為晶體管的輸出電導和輸出電容。 寧夏大學新華學院本科學位論文 5 3 高頻單元電路的建模與計算機仿真分析 調(diào)諧放大器 調(diào)諧放大器的工作原理 由 LC 調(diào)諧回路作為選頻網(wǎng)絡構成的諧振放大電路，被廣泛的應用在通信設備的接收機中，用來選出有用頻率信號而抑制無用 信號。 multisim 10 軟件介紹 對所設計的電路進行模擬和調(diào)試的電子電路軟件。 寧夏大學新華學院本科學位論文 4 模型對系統(tǒng)某一層次特性的抽象描述包括：系統(tǒng)的組成；各組成部分之間的靜態(tài)、動態(tài)、邏輯關系；在某些輸入條件下系統(tǒng)的輸出響應等。這包括查看現(xiàn)有的數(shù)據(jù)模型和進程，以確定它們是否可被重復使用，并創(chuàng)建新數(shù)據(jù)模型和進程，以滿足應用程序的獨特要求。高頻電路中使用的元器件與低頻電路中使用的元器件頻率特性是不同的。并且在移動通訊和光通訊系統(tǒng)中 ,高頻技術仍然是瓶頸。仿真軟件的出現(xiàn)，極大地改變了傳統(tǒng)的實驗模式。并且經(jīng)過對基礎概念的理解，深入分析調(diào)幅收音機的工作原理。通過介紹這幾部分的基礎應用和基本原理 ,利用電子設計工具軟件 Multisim 對電路從方案選擇、單元電路設計、元器件參數(shù)選取等方面進行具體設計分析，同時對電路進行仿真測試，通過仿真結果分析電路特性，得出結果使電路得到進一步完善。 電子類人才的培養(yǎng)很大程度上是建立在實驗和實訓基礎上的，需要在實踐中積累經(jīng)驗，提高能力。 寧夏大學新華學院本科學位論文 2 因此 ,隨著數(shù)字電路的高速發(fā)展 ,對高頻電路的理論不但沒有削弱 ,反而提出了更高的要求。 寧夏大學新華學院本科學位論文 3 2 高頻電路的有關基礎概念 高頻電路是由無源元件、有源器件和無源網(wǎng)絡組成的。 應用程序和數(shù)據(jù)建模是為應用程序確定、記錄和實現(xiàn)數(shù)據(jù)和進程要求的過程。如此迭代地進行，直到認為這個模型已滿足試驗者對客觀系統(tǒng)的某一層次的仿真目的為止。它具有高效、安全、受環(huán)境條件的約束較少、可改變時間比例尺等優(yōu)點，已成為分析、設計、運行、評價、培訓系統(tǒng)（尤其是復雜系統(tǒng)）的重要工具。 7． multisim 10 有豐富的幫助功能，其幫助系統(tǒng)不僅包括軟件本身的操作指南，更重要是是包含元器件的解說，有利于使用 EWB 進行 CAI 教學。 將晶體管用小信號電路模型代入圖 312，則得如圖 313 所示電路。由于諧振頻率 f0 附近很窄的頻率范圍內(nèi)，晶體管的放大特性頻率變化不大，因此，單調(diào)諧放大電路的增益頻率特性決定于 LC 并聯(lián)諧振特性。”電感，如圖 318 所示，將它們調(diào)出放置在電子平臺上。 2．測調(diào)諧放大器的回路諧振曲線 （ 1）恢復發(fā)射極電阻等于 1kΩ，調(diào)出虛擬波特儀和虛擬函數(shù)信號發(fā)生器（虛擬函數(shù)信號發(fā)生器可以不做任何設置），如圖 3112 所示連好仿真測試電路。 寧夏大學新華學院本科學位論文 12 正弦波振蕩器 正弦波振蕩器的工作原理 從結構上看，正弦波振蕩器是沒有輸入信號的帶選頻網(wǎng)絡的正反饋放大器。 RR? |AF|＞ 1 （ 323） 電路特點 ： 選頻特性好，調(diào)頻困難，適于產(chǎn)生單一頻率的振蕩。同時希望電流放大系數(shù)β大些，這既容易振蕩，也便于減小晶體管和回路之間的耦合。 圖 325 雙 T 選頻網(wǎng)絡正弦波振蕩器振蕩波形 寧夏大學新華學院本科學位論文 15 結果分析 R22KΩ，輸出不能起振， 在能起振的前提下，隨著 R2 的增大，波形嚴重失真，則說明反饋太強。甲類放大器電流的流通角為 360176。由于調(diào)諧回路具有濾波能力，回路電流與電壓仍然極近于正弦波形，失真很小。例如，自 20 至 20210 Hz，高低頻率之比達 1000 倍。這樣，它可以在很寬的范圍內(nèi)變換工作頻率，而不必重新調(diào)諧。電路原理如圖331 所示。集 電極可選擇連接不同的負載。C6(最大值取 30 pF)用來微調(diào)調(diào)諧回路的諧振頻率，保證丙類功率放大器的輸入信號產(chǎn)生諧振。 Q2 射極電阻由 R R7 組成，取 R6 = 51Ω， R7 最寧夏大學新華學院本科學位論文 18 大值為 1kΩ，通過調(diào)節(jié) R7 改變丙類功率放大器增益， R7 取值不宜過大，否則會降低增益。 8．仿真測試及結果分析 （ 1）甲類功率放大器的調(diào)諧測試 改變基極輸入正弦信號的頻率，當取 f =1/(2π /RC)≈ (L C2 回路諧振頻率 )時，集電極獲得最大的電壓增益，這時再改變靜態(tài)偏置電阻 R R4 的大小可獲得更大的電壓增益 [2]。 圖 332 丙類功率放大器的工作狀態(tài)測試 （ 3）測試調(diào)諧特性 寧夏大學新華學院本科學位論文 19 調(diào)整參數(shù)使電路正常工作，保持功率放大器管的輸入信號為 2V(P2P)左右，不接負載電阻，改變輸入信號從 8MHz～ 20MHz，輸出電壓值如表 1所示。 由于混頻電路能不失真地將輸入已調(diào)信號的頻譜ω c 搬移到ω I 位置上，從頻譜觀點來看，混頻電路是一種典型的頻譜搬移電路，因此能用乘法器和帶通濾波器來實現(xiàn)這種搬移。其中： A 通道用來觀察原載波信號 cf =150KHz； B 通道用來觀察調(diào)幅信號 us（ t） ； C 通道用來觀察本振信號 uL（ t）； D 通道用來觀察混頻信號 uI（ t） ?，F(xiàn)在設 載波電壓為： ? ? tUtu ccmc ?co s? （ 351) 寧夏大學新華學院本科學位論文 23 調(diào)制電壓為： tUEu mc ??? ?? co s (352) 上兩式相乘為普通振幅調(diào)制信號。 （ a） 乘法器組成的抑制載波雙邊帶調(diào)幅電路 寧夏大學新華學院本科學位論文 25 （ b）抑制載波雙邊帶調(diào)幅仿真輸出波形 圖 352 乘法器組成的抑制載波雙邊帶調(diào)幅電路 結果分析 單頻調(diào)制信號仍是等幅波但它與原載波電壓是不同的。一般的超外差式收音機組成方框圖如圖 411 所示。衡量此電路性能的指標主要有電壓放大倍數(shù)（或電壓增益）、通頻帶和選擇性。 圖 424 中放 檢波電路仿真波形圖（一） 說明：上圖為 中放 檢波電路的輸入部分仿真波形圖，輸入信號經(jīng)中放后明顯放大。我們無時無刻不在與高頻電路打交道。設計一共分為五章，每章節(jié)都有特定 的步驟和分類。 通過畢業(yè)設計基于 multisim的高頻電路的建模與計算機仿真分析，我更深入的理解了高頻電路的內(nèi)容和概念，并且對于其