am調(diào)制解調(diào)電路的設(shè)計仿真與實現(xiàn)-文庫吧資料
2025-06-11 04:32本頁面
【正文】 然后調(diào)節(jié)波形的幅值，以獲得清晰的波形。 模擬及仿真 添加示波器：在繪圖欄中選擇虛擬儀器菜單中的 Oscilloscope（示波器）選項，將其放置到圖形編輯窗口，連接相應(yīng)導線至測試點。 元件位置調(diào)整 ：單擊相應(yīng)元件按住鼠標左鍵并將元件拖曳至相應(yīng)位置后放開即可。 引出節(jié)點：在所需引出節(jié)點導線處單擊鼠標右鍵，移動鼠標即可在該點設(shè)置節(jié)點并引出導線。 武漢理工大學《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計說明書 12 件管腳處待出現(xiàn)紅色方框后再次單擊鼠標左鍵完成單根導線的連接。 元件的旋轉(zhuǎn)：選定所需旋轉(zhuǎn)元 件，單擊繪圖工具欄左右旋轉(zhuǎn)按鈕完成旋轉(zhuǎn)。 圖 元件選擇框 放置元件及排版 ，在右側(cè)圖形編輯窗口中單擊左鍵放置元件。單擊繪圖工具欄中的元件模式按鈕，進入元件庫，在元件庫中通過搜索欄中分別鍵入 CAP 電容 、 RES 電阻、 POTHG 滑動變阻器、 2N1711 型 NPN 三極管、1N914 二極管、 LT1014A 運放、 ALTERNATOR 找到對應(yīng)屬性的元件 。 Proteus 圖標單擊，進入 Proteus 操作界面。要求必須根據(jù)輸入調(diào)幅信號的工作頻率與調(diào)幅指數(shù)以及實際負載 RL, 正確選擇二極管和 R R2 和 C、 Cc 的值。如果輸入是高頻等幅波， 則檢波輸出就是直流電壓，這就可以武漢理工大學《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計說明書 9 作為接收信號的場強指示。 圖 當輸入的 AM 波的幅度足夠大時，假設(shè)二極管起理想開關(guān)的作用，則 AM 波經(jīng)過二極管后 AM 波的負半周被削去，只剩下幅度按調(diào)制信號規(guī)律變化的一連串正半周余弦脈沖，如圖 10 所示。 實驗采用的調(diào)幅電路 實驗中所用的 AM 調(diào)制電路是由圖 6 和圖 7 電路圖組合而成的電路圖，如下圖 8 所示： 圖 調(diào)制電路 包絡(luò)檢波電路 二極管包絡(luò)檢波電路 AM 波采用的解調(diào)電路為包絡(luò)檢波電路。輸出端 12 腳外應(yīng)接調(diào)諧于載頻的帶通濾波器。 武漢理工大學《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計說明書 7 圖 內(nèi)部電路圖 模 擬乘法器調(diào)幅電路 圖 組成的普通調(diào)幅電路 Y 通道兩輸入端 4 腳之間外接有調(diào)零電路 , 可通過調(diào)節(jié) 50kΩ 電位器使 1 腳電位比4 腳高 Uy, 調(diào)制信號 uΩ(t)與直流電壓 Uy 迭加后輸入 Y 通道。當 X通道輸入是頻率為 ωc的單頻很大信號時 (大于 260 mV), 根據(jù)雙差分模擬乘法器原理，輸出信號應(yīng)是 Y通道輸入信號和雙向開關(guān)函數(shù) K2(ωct)的乘積：兩種情況均可實現(xiàn)調(diào)幅。通常 X 通道作為載波或本振的輸入端 , 而調(diào)制信號或已調(diào)波信號從 Y 通道輸入。4V； 3dB 帶寬： 300MHz。在選擇時應(yīng)該以下主要參數(shù)：工作頻率范圍、電源電壓、輸入電壓動態(tài)范圍、線性度等。 模擬乘法器可實現(xiàn)輸出電壓為兩個輸入電壓的線性積 , 典型應(yīng)用包括：乘、除、平方、均方、倍頻、調(diào)幅、檢波、混頻、 相位檢測等。 圖 max21??a aM M武漢理工大學《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計說明書 6 3．各組成部分的工作原理 調(diào)制電路的工作原理 單片集成模擬乘法器 模擬乘法器是低電平調(diào)幅電路 的常用器件 , 它不僅可以實現(xiàn)普通調(diào)幅 , 也可以實現(xiàn)雙邊帶調(diào)幅與單邊帶調(diào)幅。不失真的條件是 Ma≤R’/R。要避免惰性失真 , 需要滿足的條件是 RC≤ 4. 底部切割失真 由交直流負載不同引起。 3. 惰性失真 在調(diào)幅波包絡(luò)線下降部分 , 若電容放電速度過慢 , 導致 uo 的下降速率比包絡(luò)線的下降 速率慢 , 則在緊接其后的一個或幾個高頻周期內(nèi)二極管上為負電壓 , 二極管不能導通 , 造成 Uo 波形與包絡(luò)線的失真。為了研究檢波器對前級諧振回路的影響 , 故定義檢波器等效輸入電阻 Ri=Uim∕ Iim，其中 Uim 是輸入等幅高頻電壓振幅， Iim 是 輸入高頻電流的基波振幅 。 2. 等效輸入電阻 由于二極管在大部分時間處于截止狀態(tài) , 僅在輸入高頻信號的峰值附近才導通 , 所以檢波器的瞬時輸入電阻是變化的。 其中， Uo 為輸出直流電壓， Um 為輸入高頻載波幅度； mUc 為輸出解調(diào)信號幅度， UΩ 為包絡(luò)幅度。 1. 檢波效率 檢波效率是指檢波器的輸出電壓和輸入高頻電壓振幅之比。 圖 圖 4 中（ a）圖為包絡(luò)檢波電路的組成模型，（ b）圖則為包絡(luò)檢波還原信號的波形變化過程和頻譜的變化情況。 Ω 以及其它許多組合頻率分量 ，其中的低頻分量是gUm(1+MscosΩt)∕Π。 式中： g—— 非線性器件伏安特性曲線斜率。 武漢理工大學《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計說明書 4 設(shè)輸入普通調(diào)幅信號 uAM（ t） 如（ 1）式所示，圖 4 中非線性器件工作在開關(guān)狀態(tài)，則非線性器件輸出電流為： io(t)=guAM(t)一般情況下， AM波采用包絡(luò)檢波即峰值檢波的方式實現(xiàn)解調(diào)。如圖 3 所示： 圖 振幅解調(diào)電路 包絡(luò)檢波原理 振幅解調(diào)是振幅調(diào)制的逆過程，從頻譜的角度看就是將有用信號從高頻段搬到低頻段。圖 2 所示為產(chǎn)生失真時的波形。 Ma1 時，普通調(diào)幅波的包絡(luò)變化與調(diào)制信號不再相同，會產(chǎn)生失真，稱為過調(diào)幅現(xiàn)象。設(shè)載波是頻率為 ωc 的余弦波： uc(t)=Ucmcosωct, 調(diào)制信號為 頻率為 Ω 的單頻余弦信號 ，即 UΩ(t)=UΩmcosΩt(Ωωc),則普通調(diào)幅波信號為 : uAM(t)= (Ucm+kUΩm cos Ωt)cosωct = Ucm(1+MacosΩt)cosωct （ 1） —— 式中： Ma＝ kUΩm/Ucm，稱為調(diào)幅系數(shù)或調(diào)幅度 AM 調(diào)制信號波形 如圖 1 所示： 圖 顯然 AM 波正負半周對稱時： MaUcm＝ Umax－ Ucm ＝ Ucm－ Umin， 調(diào)幅度為： Ma=( Umax－ Ucm )∕ Ucm =( Ucm－ Umin )∕ Ucm。運用由三極管組成的乘法器調(diào)制出 AM 信號，再經(jīng)非線性元件二極管與電容等組成的包絡(luò)檢波電路解調(diào)得到解調(diào)信號。配合系統(tǒng)配置的虛擬邏輯分析儀、示波器等， Proteus 建立了完備的電子設(shè)計開發(fā)環(huán)境。 （ 2）仿真處理器及其外圍電路 可以仿真 51 系列、 AVR、 PIC、 ARM、等常用主流單片機。 Proteus 軟件具有其它 EDA 工具軟件（例： multisim）的功能。 Proteus 軟件具有 4 大功能模塊：智能原理圖設(shè)計 、 完善的電路仿真功能 、 獨特的單片機協(xié) 同仿真功能、實用的 PCB 設(shè)計平臺。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。武漢理工大學《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計說明書 1 AM 調(diào)制解調(diào)電路的設(shè)計仿真與實現(xiàn) 軟件簡介 Proteus 軟件是英國 LABCENTERELECTRONICS 公司出版的
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