【正文】 m, limiting the maximum gate voltage to V. Some consider this technology outdated, from a pure digital designer’s point of view, but it is at the forefront for the automotive, industrial and medical markets. 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 This list of optional features that enables the design of real SoCs includes high voltage interfacing up to 80 V, microprocessing capabilities up to 32 bits, wireless capabilities up to GHz, and dense logic design up to 15 K gates/mm2. Beside these capabilities, NVM integration is possible: E2PROM up to 4 Kbytes, Flash memory up to half a megabit or OnTimeProgrammable (OTP) cells for application calibrations. The ability to integrate all these features on a chip gives the customer the possibility to be independent from the obsolescence of the standalone NVM market, which is more or less driven by the puter market. This advantage is quite relevant when we consider the cost of requalifying a module for the OEMs in automotive, for instance. It also makes sense when considering the long lifespan of the applications embedded into cars, the industrial environment or medical selftreatment devices where patient cost is an important consideration. Nevertheless bridging the gap from digital to analog on a single chip does not occur without issues. Clocking noise from highspeed digital circuits, for instance, often interferes with noisesensitive analog functions. In addition, switching currents from highpower analog functions can interfere with lowvoltage digital processors. The goal is to protect lowvoltage transistors from the electric field effects of voltages that are 10 to 30 times higher. These important issues are not without solutions. For example, one of the latest releases in the I3T family, the I3T50 DTI, uses a deep trench isolation technique. This technique uses a series of isolating trenches that bury deep into the IC substrate。 在此次 畢業(yè) 設(shè)計(jì)中，我充分體會(huì)到了熟練運(yùn)用相關(guān)軟件的重要性，不像 以前做的 課程設(shè)計(jì)，并沒有多少工作在計(jì)算機(jī)里實(shí)現(xiàn)的，就僅僅畫出了電路圖之后用元器件在面包板上搭電路就行了。在對(duì) 2ASK、 2FSK、 2PSK 解調(diào)時(shí)，低通濾波器輸出的波形失真比較大，不過最后經(jīng)過抽樣判決電路整形后可以再生數(shù)字基帶脈沖。鎖相環(huán)鑒頻電路環(huán)路輸入頻率跟隨輸出頻率變化，即跟蹤，實(shí)現(xiàn)環(huán)路鎖定 困難，會(huì)出現(xiàn)毛刺。 乘 法 器()stc o s c t?2 ()a s ketc o s c t?()st開 關(guān) 電 路2()A S Ket 圖 模擬相乘法 圖 數(shù)字鍵控法 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 2ASK/OOK 信號(hào)有兩種基本的解調(diào)方法：非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）和相干解調(diào)（同步檢測(cè)法），相應(yīng)的接收系統(tǒng)如圖 、圖 。 2PSK 基于 multisim仿真的調(diào)制解調(diào)電路的整體電路設(shè)計(jì)圖如圖 ： 圖 2PSK調(diào)制解調(diào)電路圖 2PSK 調(diào)制仿真圖與解調(diào)后的 仿真圖如圖 。 二進(jìn)制移相鍵控信號(hào)的調(diào)制原理圖如 下 所示 。 在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中 ,當(dāng)正弦載波的相位隨二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)離散變化時(shí) ,則產(chǎn)生二進(jìn)制移相鍵控 (2PSK)信號(hào) 。引腳功能如下。 壓 控 振 蕩 器抽 樣 判 決模 擬 乘 法 器 低 通 濾 波 器調(diào) 制 信 號(hào)基 帶 信 號(hào)定 時(shí) 脈 沖 圖 2FSK 解調(diào)原理框圖 1）鎖相環(huán)中的鑒相器通常由模擬乘法器組成，利用模擬乘法器組成的鑒相器電路如圖 ： U i（ t）U o U 圖 乘法器 2）低通濾波器如圖 ： 用低通濾波器 LF 將和頻分量濾掉，剩下的差頻分量作為壓控振蕩器的輸入控制電壓 uC（ t）。此時(shí)輸出 f2=16KHz，于是可在輸出端得到 2FSK 已調(diào)信號(hào)。模擬開關(guān)可傳輸數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)，可傳輸?shù)哪M信號(hào)的上限頻率為 40MHz。 1） 四雙向模擬開關(guān) CD4066 CD4066 的引腳功能如圖 所示。如圖 所示： f1 振 蕩 器反 相 器f 2 振 蕩 器選 通 開 關(guān)選 通 開 關(guān)相 加 器e （ t） 圖 鍵控法 2FSK 鍵控法的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)換速度快、波形好、穩(wěn)定度高且易于實(shí)現(xiàn)，故應(yīng)用廣泛，但設(shè)備要復(fù)雜些，得出的是 2FSK 信號(hào)，相位不連續(xù)。 （ 1）模擬調(diào)頻法：即直接利用一個(gè)矩形脈沖序列對(duì)一個(gè)載波進(jìn)行調(diào)頻而獲得。 因壓控振蕩器的壓控特性如圖 所示，該特性說明壓控振蕩器的振蕩頻率 ω u以ω 0為中心，隨輸入信號(hào)電壓 ()cUt的變化而變化。 U i（ t）U o U 圖 乘法器 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 鑒相器的工作原理是：設(shè)外界輸入的信號(hào)電壓和壓控振蕩器輸出的信號(hào)電壓分別為： ? ? ? ?s ini m i iu t U t t???????? （ 21） ? ? ? ?c o so o m o ou t U t t???????? （ 22） 式中的 ω 0為壓控振蕩器在輸入控制電壓為零或?yàn)橹绷麟妷簳r(shí)的振蕩角頻率，稱為電路的固有振蕩角頻率。鎖相環(huán)在工作的過程中，當(dāng)輸出信號(hào)的頻率與輸入信號(hào)的頻率相等時(shí)，輸出電壓與輸入電壓保持固定的相位差值，即輸出電壓與輸入電壓的相位被鎖住，這就是鎖相環(huán)名 稱的由來。 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 鎖相環(huán)基本原理 鎖相環(huán)的基本組成 許多電子設(shè)備要正常工作，通常需要外部的輸入信號(hào)與內(nèi)部的振蕩信號(hào)同步，利用鎖相環(huán)路就可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。 Multisim10 的虛擬測(cè)試儀器種類齊全 ， 有一般實(shí)驗(yàn)用的通用儀器，如萬用表、信號(hào)發(fā)生器、雙通道示波器、直流、交流電源；還有一般實(shí)驗(yàn)室少有或沒有的儀器，如波特圖示儀、字信號(hào)發(fā)生器、邏輯分析儀、邏輯轉(zhuǎn)換器、失真度測(cè)試儀、頻譜分析儀和網(wǎng)絡(luò)分析儀等。 Multisim10 是一個(gè)電路原理設(shè)計(jì)、電路功能測(cè)試的虛擬仿真軟件。 (3) Multisim 10 具有較詳細(xì)的電路分析功能 ， 可以完成電路的瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)分析、時(shí)域和頻域分析、器件的線性和非線性分析、電路的噪聲和失真分析、離散傅里葉分析、電路零極點(diǎn)分析、交直流靈敏度分析等 ， 以幫助設(shè)計(jì)人員分析電路的性能。 Multisim 10 提供了 18種儀表，儀表工具欄通常位于電路窗口的右邊，也可以用鼠標(biāo)將其拖至菜單的下方，呈水平狀?？梢栽O(shè)計(jì) 、 測(cè)試 和演示各種電子電路 ， 包括電工電路、模擬電路、數(shù)字電路、射頻電路及部分微機(jī)接口電路等。 該文 中調(diào)制出 2FSK、 2ASK、 2PSK，調(diào)制時(shí)采用的是鎖相環(huán)解調(diào)出來 ,最后用 Multisim進(jìn)行仿真出效果。 鎖相環(huán)路的輸出信號(hào)頻率可以精確地跟蹤輸入?yún)⒖夹盘?hào)頻率的變化 ,環(huán)路鎖定后輸入?yún)⒖夹盘?hào)和輸出參考信號(hào)之間的穩(wěn)態(tài)相位誤差可以通過增加環(huán)路增益被控制在所需數(shù)值范圍內(nèi) .這種輸出信號(hào)頻率隨輸入?yún)⒖夹盘?hào)頻率變化的特性稱為鎖相環(huán)的跟蹤特性 .利用此特性可以做載波跟蹤型鎖相環(huán)及調(diào)制跟蹤型鎖相環(huán)。 研究?jī)?nèi)容介紹 調(diào)制和解調(diào)電路是通信設(shè)備 中重要組成部分。當(dāng)然，鎖相環(huán)的許多優(yōu)越性使得鎖相環(huán)解調(diào)技術(shù)在很多我們周圍都可以見到的物品中發(fā)揮著其巨大的功效?？捎糜谑謾C(jī)中、 SDH 網(wǎng)絡(luò)中、在汽車 MP3 無線發(fā)射器中‘測(cè)量汽車轉(zhuǎn)速都是十分典型的應(yīng)用。作為一個(gè)窄帶跟蹤濾波器，可提取淹沒在噪聲中的信號(hào)；用高穩(wěn)定的參考振蕩器鎖定，可提供高穩(wěn)定的頻率源；可進(jìn)行高精度的香味與頻率測(cè)量等等。 鎖相環(huán)路是一種反饋電路，鎖相環(huán)的英文全稱是 PhaseLocked Loop，簡(jiǎn)稱 PLL。在以上的基礎(chǔ)上，分別設(shè)計(jì)了 2ASK、 2PSK、 2FSK 的調(diào)制解調(diào)電路，其 功能 為數(shù)字基帶信號(hào) 經(jīng)過調(diào)制輸出一個(gè)模擬信號(hào)，然后用鎖相環(huán)進(jìn)行解調(diào)， 最后采用 Multisim軟件進(jìn)行仿真。 LANZHOU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 畢業(yè)設(shè)計(jì) 題 目 基于 Multisim的鎖相環(huán)解調(diào)系統(tǒng)仿真 學(xué)生姓名 莫偉杰 學(xué) 號(hào) 09250107 專業(yè)班級(jí) 通信工程一班 指導(dǎo)教師 何繼愛 、王璐 學(xué) 院 計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院 答辯日期 2020 年 6 月 13 日 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) I 基于 Multisim 的 鎖相環(huán)解調(diào) 系統(tǒng) 仿真 PLL Demodulation System Simulation Based on Multisim 莫偉杰 （ MoWeijie） 09250107 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘要 實(shí)現(xiàn)調(diào)頻波解調(diào)的方法有很多，而鎖相環(huán)鑒頻是利用現(xiàn)代鎖相環(huán)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)鑒頻，具有工作穩(wěn)定 ， 失真小，信噪比高等優(yōu)點(diǎn)，所以被廣泛用在通信電路系統(tǒng)中。在對(duì) 2ASK、 2FSK、 2PSK 解調(diào)時(shí)，低通濾波器輸出的波形失真比較大，不過最后經(jīng)過抽樣判決電路整形后可以再生數(shù)字基帶脈沖。其作用是使得電路相位同步。如今 鎖相環(huán)解調(diào)器在通信、雷達(dá)、測(cè)量和自動(dòng)化控制等領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，對(duì)鎖相環(huán)解調(diào)的研究和應(yīng)用得到了越來越多的關(guān)注。調(diào)頻波的特點(diǎn)是頻率隨調(diào)制信號(hào)幅度的變化而變化，壓控振蕩器的振蕩頻率取決于輸入電壓的幅度。 如今，鎖相環(huán)路理論與研究日臻完善，應(yīng)用范圍遍及整個(gè)電子技術(shù)領(lǐng)域。用待傳輸?shù)牡皖l信號(hào)去控制高頻載波參數(shù)電路稱為調(diào)制電路，解調(diào)是調(diào)制的逆過程，從高頻已調(diào)信號(hào)中還原出原調(diào)制信號(hào)稱為解調(diào)電路。為了實(shí)現(xiàn)信息 的遠(yuǎn)距離傳輸，收信端接收到信號(hào)后必須進(jìn)行解調(diào)才能恢復(fù)原信號(hào)。 在對(duì) 2ASK、 2FSK、 2PSK解調(diào)時(shí)，低通濾波器輸出的波形失真比較大，不過最后經(jīng)過抽樣判決電路整形后可以再生數(shù)字基帶脈沖?？梢詫?duì)被仿真的電路中的元器件設(shè)置各種故障 ， 如開路、短路和不同程度的漏電等 ， 從而觀察不同故障情況 下的電路。 Multisim 10 具有以下特 點(diǎn) : (1)Multisim 10 是一個(gè)電路原理設(shè)計(jì)、電路功能測(cè)試的虛擬仿真軟件 。 (4) Multisim10 可以設(shè)計(jì)、測(cè)試和演示各種電子電路 ， 包括電工電路、模擬電路、數(shù)字電路、射頻電路及部分微機(jī)接口電路等。它用軟件的方法模擬電子線路元器件和儀器儀表，實(shí)現(xiàn)了 “ 軟件即元器件 ” 和 “ 軟件即儀器 ” 。 Multisim10 具有較為詳細(xì)的電路分析功能，可以完成電路的瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)分析、時(shí)域和 頻域分析