【導(dǎo)讀】由于高頻電路在生活實(shí)際應(yīng)用中有很大的作用，因而也是通信系統(tǒng)必不可少的環(huán)節(jié)。所以對(duì)于課題基于multisim的高頻電路的建模與計(jì)算機(jī)仿真分析的研究有很大的意義，并且由于對(duì)課題的研究，讓我更深入了解了有關(guān)高頻電路的概念。經(jīng)過對(duì)高頻概念基礎(chǔ)概。波振蕩器、高頻功率放大器、混頻器和調(diào)幅與解調(diào)。通過介紹這幾部分的基礎(chǔ)應(yīng)用和基本。出結(jié)果使電路得到進(jìn)一步完善。

　　

【正文】 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(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。 調(diào)幅（振幅調(diào)制）是用低頻調(diào)制信號(hào)去控制高頻載波的振幅，使其振幅按調(diào)制信號(hào)的規(guī)律而變化，調(diào)制是一個(gè)非線性過程。從頻譜結(jié)構(gòu)來看，調(diào)幅又是一個(gè)對(duì)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行頻譜搬移的過程，即把較低的頻譜搬到較高頻譜。 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。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?，F(xiàn)在設(shè) 載波電壓為： ? ? tUtu ccmc ?co s? （ 351) 寧夏大學(xué)新華學(xué)院本科學(xué)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(hào)。 ? ? ? ?? ?? ? 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。否則已調(diào)波會(huì)產(chǎn)生失真。 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(hào)為 : ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ?ttUKUttUKUtutKutuCcmcmcmcmc????????????????c o sc o s21c o sc o s0 （ 356） 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）。高頻載波信號(hào)電壓 uc（ t）（圖中的 V2）加到 Y輸入端口；直流電壓 U3（圖中的 V3）和低頻調(diào)制信號(hào) uΩ（ t）（圖中的 V1）加到 X輸入端口，仿真運(yùn)行圖 351電路，可得輸出電壓波形如圖 351（ b），滿足式（ 351）關(guān)系。 （ a）乘法器組成的普通調(diào)幅（ AM）電路 寧夏大學(xué)新華學(xué)院本科學(xué)位論文 24 （ b）普通調(diào)幅（ AM）仿真輸出波 形 圖 351 乘法器組成的普通調(diào)幅（ AM）電路 （ K＝ 1）組成的抑制載波雙邊帶調(diào)幅（ DSB/SC AM）電路如圖 352 所示，可獲得通信系統(tǒng)中常用的抑制載波雙邊帶信號(hào)（ DSB/SC AM）。高頻載波信號(hào)電壓V2（ uc（ t））加到 Y 輸入端口。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。 （ a） 乘法器組成的抑制載波雙邊帶調(diào)幅電路 寧夏大學(xué)新華學(xué)院本科學(xué)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(jié)果分析 單頻調(diào)制信號(hào)仍是等幅波但它與原載波電壓是不同的。 SSB 信號(hào)的振幅與調(diào)制信號(hào)的幅度成正比，它的頻率隨著調(diào)制信號(hào)頻率的不同而不同，因此它含消息特征，單邊帶信號(hào)的包絡(luò)與調(diào)制信號(hào)的包絡(luò)性狀相同。 寧夏大學(xué)新華學(xué)院本科學(xué)位論文 26 4 調(diào)幅收音機(jī)的計(jì)算機(jī)仿真分析 調(diào)幅收音機(jī)的實(shí)驗(yàn)原理 超外差式收音機(jī)：是指輸入信號(hào)和本機(jī)振蕩信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)固定中頻信號(hào)的過程。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)。這種接收機(jī)中，在高頻放大器和中頻放大器之間須增加一級(jí)變換器，通常稱為變頻器，它的根本任務(wù)是把高頻信號(hào)變換成固定中頻。而由于中頻頻率（我國(guó)采用 465 千赫）較變換前的高頻信號(hào)（廣播電臺(tái)的頻率）低，而且頻率是固定的，所以任何電臺(tái)的信號(hào)都能得到相等的放大量。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。由于外來電臺(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。一般的超外差式收音機(jī)組成方框圖如圖 411 所示。 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(hào)調(diào)諧放大器、混頻器、本機(jī)振蕩、中頻放大器、檢波器、低頻放大等電路組成。在一些超外差接收機(jī)里，為保證輸出信號(hào)電平恒定，還往往增加自動(dòng)增益控制電路，控制高頻放大級(jí)和中頻放大級(jí)的增益。 （ 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)。它的作用是初步選取接收系統(tǒng)要接收的某一載波信號(hào)，以盡量少的 損耗傳送到下一級(jí)，并抑制接收頻率以外的一切干擾信號(hào)。衡量輸入回路性能的指標(biāo)主要有通頻帶和選擇性。為了保證信號(hào)不產(chǎn)生頻率失真，通頻帶要有適當(dāng)?shù)膶挾?；為了?duì)鄰頻道信號(hào)有足夠的衰減，要有一定的選擇性。 （ 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。衡量此電路性能的指標(biāo)主要有電壓放大倍數(shù)（或電壓增益）、通頻帶和選擇性。 （ 3）混頻器 混頻器將輸入信號(hào)的載頻 f0 與本機(jī)振蕩信號(hào)頻率 fL 進(jìn)行頻率變換，使輸入信號(hào)的載頻變 成固定的中頻信號(hào)，并保持其調(diào)制規(guī)律不變?；祛l器有高中頻和低中頻之分，高中寧夏大學(xué)新華學(xué)院本科學(xué)位論文 27 頻取 f0 與 fL 之和，低中頻取 f0 與 fL 之差。 （ 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 421 低頻及功率放大仿真圖 （ 2）低頻及功率放大電路的仿真波形圖如圖 422 所示。 圖 422 低頻功率放大電路的仿真波形圖 寧夏大學(xué)新華學(xué)院本科學(xué)位論文 28 說明：低頻及功率放電路輸入的是經(jīng)中放 檢波輸出的頻率為 1KHZ 左右的信號(hào)，經(jīng)低頻及功率放電路輸出頻率變化不大振幅放大的信號(hào)波形。 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。 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。 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(hào)經(jīng)中放后明顯放大。寧夏大學(xué)新華學(xué)院本科學(xué)位論文 29 將放大后的波形輸入檢波電路，進(jìn)行檢波處理。 圖 424 中放 檢波電路仿真波形圖（二） 說明：上圖為上圖為中放 檢波電路的檢波輸出部分仿真波形圖，信號(hào)將檢波處理后輸出低頻的音頻信號(hào)。 混頻電路部分 （ 1）混頻電路部分的電路圖如圖 425 所示。 圖 425 混頻電路的計(jì)算機(jī)仿真圖 寧夏大學(xué)新華學(xué)院本科學(xué)位論文 30 （ 2）混頻電路的仿真波形圖如圖 426 所示。 圖 426 混頻電路的仿真波形 說明：從天線接收到得高頻信 號(hào)通過輸入電路與收音機(jī)的本機(jī)振蕩頻率（我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)為 465kHZ）輸入混頻器，混頻器輸出的中頻。 結(jié)果分析 通過對(duì)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(jì)算機(jī)軟件對(duì)調(diào)幅收音機(jī)幾部分進(jìn)行計(jì)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(shí)，并且經(jīng)過實(shí)驗(yàn)仿真，在分析和解決問題上也有了明顯的進(jìn)步。 寧夏大學(xué)新華學(xué)院本科學(xué)位論文 31 5 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。我們無時(shí)無刻不在與高頻電路打交道。通過 multisim軟件對(duì)高頻電路的研究，我更準(zhǔn)確的掌握了高頻電路的原理和應(yīng)用，在今后的生活中對(duì)我有很大的幫助。 multisim軟件是一個(gè)很好的高頻電路仿真軟件 , 用它能迅速準(zhǔn)確地對(duì)高頻電路進(jìn)行仿真分析。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。對(duì)于我是很好的一款軟件，今后可以利用它對(duì)更多的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仿真分析，更好的理解知識(shí)本身所體現(xiàn)的價(jià)值。 在做整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，首先，我要對(duì)高頻電路做 一個(gè)系統(tǒng)的了解，把它分成了幾大塊，通過對(duì)這幾大塊的分析仿真來理解高頻電路的特點(diǎn)，要想理解高頻電路的內(nèi)容，要大量的讀取有關(guān)這方面的書籍，我通過計(jì)算機(jī)和去圖書館查閱下載和摘抄了很多關(guān)于高頻電路的知識(shí)，每天學(xué)習(xí)。由于要利用 multisim這款軟件來實(shí)現(xiàn)高頻電路的計(jì)算機(jī)仿真，學(xué)習(xí) multisim這個(gè)軟件的性能、特點(diǎn)，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(duì) multisim這個(gè)軟件進(jìn)行學(xué)習(xí)。做好初步工作，就要開始做設(shè)計(jì)了。設(shè)計(jì)一共分為五章，每章節(jié)都有特定 的步驟和分類。首先介紹了緒論，主要是畢業(yè)設(shè)計(jì)的整體構(gòu)想，通過緒論對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的整體思想做了一一分析和歸納。其次介紹了高頻電路有關(guān)的基礎(chǔ)概念，對(duì)于高頻電路、建模、計(jì)算機(jī)仿真和 multisim都做了定義和基礎(chǔ)的介紹，并通過概念理解了有關(guān)高頻電路和設(shè)計(jì)的一些知識(shí)點(diǎn)。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。高頻單元電路的建模與計(jì)算機(jī)仿真分析，把高頻電路有關(guān)的五大塊做了計(jì)算機(jī)仿真，分別有調(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)。通過對(duì)它們的實(shí) 驗(yàn)原理分析和計(jì)算機(jī)仿真分析得出結(jié)論，對(duì)于得出的結(jié)論要認(rèn)真分析和理解，以便于之后的學(xué)習(xí)。然后就要對(duì)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?yàn)樗婕暗降膶?shí)驗(yàn)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(shí)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(duì)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(shí)驗(yàn)原理，然后通過對(duì)調(diào)幅收音機(jī)所涉及到的每一知識(shí)點(diǎn)依次進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真得出最后的結(jié)論。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。 通過畢業(yè)設(shè)計(jì)基于 multisim的高頻電路的建模與計(jì)算機(jī)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(duì)于其它部分的理解，我對(duì)調(diào)幅收音機(jī)這個(gè)貼切我生活的電器有了更好的理解。通過設(shè)計(jì)，我也發(fā)現(xiàn)，我對(duì)一些基礎(chǔ)概念理解和了解并不夠，要多補(bǔ)充基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)于計(jì)算機(jī)方面，我所學(xué)要學(xué)習(xí)的地方也很多，以后要看更多的書籍，補(bǔ)充有關(guān)專業(yè)的知識(shí)。 寧夏大學(xué)