【正文】 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)。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。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。做好初步工作，就要開始做設(shè)計(jì)了。 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)。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。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。 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，我們在很多地方都離不開它，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。 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（我國的標(biāo)準(zhǔn)為 465kHZ）輸入混頻器，混頻器輸出的中頻。 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 29 將放大后的波形輸入檢波電路，進(jìn)行檢波處理。 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 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。 （ 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。 （ 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。 （ 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。衡量輸入回路性能的指標(biāo)主要有通頻帶和選擇性。 （ 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)。 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。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。而由于中頻頻率（我國采用 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。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)。 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。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）。 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）。 ? ? ? ?? ?? ? 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。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。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。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。 圖 344 混頻器仿真電路（二） 2．計(jì)算機(jī)仿真內(nèi)容 開啟仿真開關(guān)，雙擊虛擬 4 蹤示波器圖標(biāo)，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(hào)；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(shè)置）。 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）再從虛擬儀器工具條中調(diào)出虛擬 4 蹤示波器，按圖 344 所示連好仿真電路。 圖 342 計(jì)算機(jī)仿真乘法器調(diào)出 （ 2）在電子平臺(tái)上建立如圖 343 所示的仿真電路。 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，選擇“ MULTIPLIER”乘法器。 以普通調(diào)幅波為例，設(shè)輸入信號(hào)為： ? ? ? ?? ? ttumUtu sasms ?c o s1 ??? （ 341） 本地振蕩信號(hào)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(xué)新華學(xué)院本科學(xué)位論文 20 用分量 sL ??? 分量后得到，從而實(shí)現(xiàn)混頻。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，為了簡化電路，還采用簡單的三極管混頻器。 常用的混頻器有二極管平衡和環(huán)形混頻電路 、 三極管混頻電路和乘法器混頻電路等類型。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。基極輸入正弦信號(hào)頻率取f=1/(2π RC)≈ (C C L3 回路諧振頻率 )時(shí)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。則測得負(fù)偏壓也為 0，看出丙類功率放大器工作狀態(tài)的特點(diǎn)。下面的波形 (信道 B)為基極輸入信號(hào)，上面的波形 (信道 A)為集電極輸出信號(hào)，電壓增益約為 12 倍。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。測試可得， R2 取 、 R3 取 50Ω時(shí)獲得最大電壓增益約為 30 倍。 C12 =10nF。 7． C C3 以及 C C1 C12 均為隔直電容，其作用是傳送交流，隔離直流。 6．外接負(fù)載分別取 51Ω， 150Ω， 680Ω。 L C C9 組成濾波回路，減小集電極輸出信號(hào)的失真。取 L2 =100μ H， R5 = 51Ω， C4 = 10 nF。在高頻電路中射極旁路電容取值一般較小，這里取 C5 = 10 nF。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。 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。 （ 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 = 12π LC及工作中心頻率為 ,取參數(shù)為 L1 = H， C2 = 120pF，丙類功率放大器的調(diào)諧回路由 L C C7 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 = H， C7 = 120 pF。 3．元件參數(shù)選取 （ 1）功率放大器管：選用 Philip s 公司的 NPN 型高壓晶體管 (2N5551)作為放大管。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。當(dāng)基極輸入的正弦信號(hào)頻率取值在 L C2 諧振頻率附近時(shí)，集電極輸出正弦信號(hào)電壓增益最大。 R9 和 C R11 和 C11 以及 R8 和 C12 均為負(fù)載回路外接電阻。 C C L3 組成末級(jí)調(diào)諧回路， C6 用來微調(diào)諧振頻率以獲得最佳工作狀態(tài)。R R R R4 組成第 1 級(jí)靜態(tài)偏置電阻，調(diào)節(jié) R R3 可改變放大器的增益。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和晶體管實(shí)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