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高頻電子線路 課程設計(論文) 相干解調電路設計（常規(guī)調幅解調）
院（系）名稱 | 電子與信息工程學院 | 專業(yè)班級 | 電子* | 學號 | 1580* | 學生姓名 | * | 指導教師 | * |
課程設計（論文）任務及評語 院（系）：電子與信息工程學院 教研室：通信工程 | | | | | | | | | 任務要求： 1，對一個常規(guī)調幅信號進行相干解調并用Multisim仿真。 2，觀察輸入輸出波形。 3，根據(jù)電路結果求出電壓利用系數(shù)。 技術參數(shù)： 1，常規(guī)調幅信號調幅系數(shù)為0.5。 2，輸入信號載波頻率10000HZ。 3，載波電壓100mV左右。
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平時成績：答辯成績：論文成績：作品成績：
總成績： 指導教師簽字： 年 月 日 |
注：平時成績占20%，答辯成績占20%，論文成績占20%，作品成績40%
摘 要 相干解調用于所有線性調制信號的解調。在使用時必須外加一個頻率和相位都與被抑止的載波相同的電壓。實際相干解調是接收端要恢復出一個與調制載波嚴格同步的相干載波,相干解調用于對載波被抑止的雙邊帶或單邊帶信號進行解調。外加載波信號電壓加入周步檢波器可以有兩種方式：一種是將它與接收信號在檢波器中相乘，經低通濾波器后，檢出原調制信號，另一種是權巳與接收信號相加，經包絡檢波器后取出原調制信號。傳遞信息都用到了調制與解調，就是在傳送信號的一方將所要傳送的信號附加在高頻振蕩上，再由天線發(fā)射出去。 經過解調過程后，把載波所攜帶的信號取出來，得到原有的信息。反調制過程也叫檢波。調制與解調都是頻譜變換的過程，必須用非線性元件才能完成。 基本原理是利用信號與系統(tǒng)的頻域分析和傅里葉變換的基本性質，將信號的頻譜進行搬移，使之滿足一定需要，從而完成信號的傳輸或處理。 本文采用Multisim仿真軟件對實驗進行了仿真分析，得出了穩(wěn)定的解調信號，其性能指標滿足設計要求。證明了設計的電路可以滿足要求。 關鍵詞：調制； 檢波； 模擬乘法器
目 錄
第1章 緒論 1 1.1相干解調電路（常規(guī)調幅解調）的意義 1 1.2本文研究內容 1 第2章 相干解調電路（常規(guī)調幅解調）總體設計方案 2 2.1相干解調電路（常規(guī)調幅解調）設計方案論證 2 2.2總體設計方案框圖及分析 2 第3章 相干解調電路（常規(guī)調幅解調）單元電路設計 3 3.1相干解調電路（常規(guī)調幅解調）具體電路設計 3 3.1.1乘法器電路設計 3 3.2低通濾波電路設計 4 3.3相干調制電路設計 4 3.4相干解調電路（常規(guī)調幅解調）總體電路圖 5 第4章 相干解調電路（常規(guī)調幅解調）仿真與調試 6 4.1 Multisim仿真與調試 6 4.2 仿真結果分析 6 第5章 總結 7 參考文獻 8 附 錄 I 9 附 錄 II 10
第1章 緒論
1.1相干解調電路（常規(guī)調幅解調）的意義調制解調器是一種計算機硬件，它能把計算機的數(shù)字信號翻譯成可沿普通電話線傳送的模擬信號，而這些模擬信號又可被線路另一端的另一個調制解調器接收，并譯成計算機可懂的語言。 同步檢波器用于對載波被抑止的雙邊帶或單這帶信號進行解調。外加載波信號電壓加入同步檢波器可以有兩種方式：一種是將它與接收信號在檢波器中相乘，經低通濾波器后，檢出原調制信號。另一種是將它與接收信號相加，經包絡檢波器后取出原調制信號。同步檢波器的特點是必須外加一個頻率和相位部與被抑止的載波相同的電壓。 1.2本文研究內容本設計由模擬乘法器電路產生調制信號，輸送給由乘法器和低通濾波器構成的同步檢波器電路電路，輸出信號為原信號。 要求： 1．對一個常規(guī)調幅信號進行相干解調并用Multisim仿真。 2．觀察輸入輸出波形。 3．根據(jù)電路結果求出電壓利用系數(shù)。 參數(shù)： 常規(guī)調幅信號調幅系數(shù)為0.5。 輸入信號載波頻率10000HZ。 載波電壓100mV。
第2章 相干解調電路（常規(guī)調幅解調）總體設計方案
2.1相干解調電路（常規(guī)調幅解調）設計方案論證方案1：用模擬乘法器電路產生調制信號，輸送給由乘法器和低通濾波器構成的同步檢波器電路電路，輸出信號為原信號。 方案2：用模擬乘法器產生雙邊帶信號，消除一個邊帶信號，讓另一個邊帶信號發(fā)射出去，輸送給同步檢波器電路電路，進行解調過程。 比較兩種設計方案，與方案2相比，方案1用三極管、電阻元器件就能滿足相干解調電路設計（常規(guī)調幅解調）性能要求，而且方案2過程比方案1復雜。方案1可靠性更高、制作成本低廉、調試更加方便。所以選擇方案1。 2.2總體設計方案框圖及分析相干解調電路設計主要由模擬乘法器電路、同步檢波器電路組成。如圖2.1所示，為相干解調電路設計的總體方框圖。
圖2.1相干解調電路（常規(guī)調幅解調）方框圖 輸入信號V1（t）與輸入載波信號V2（t）同時輸送到模擬乘法器電路中，電路輸出已調波V0（t），將輸出已調波V0（t）輸送到同步檢波器中，同時加入載波信號V（t），，最后輸出信號VΩ（t），如圖2.2所示，為同步檢波器組成的方框圖。
圖2.2 同步檢波器組成方框圖 第3章 相干解調電路（常規(guī)調幅解調）單元電路設計3.1相干解調電路（常規(guī)調幅解調）具體電路設計
3.1.1 乘法器電路設計乘法器的具體設計和工作原理：  與  也是一對差分放大器，作為上述兩對放大器的電流源；  信號也是對稱雙端輸入。 由此實現(xiàn)了乘法器的功能。乘法器的內部電路如圖3.1所示： 具體乘法公式：  （ 為常數(shù)） (3-1)輸入?yún)?shù)的計算式：  (3-2) (3-3) (3-4)
圖3.1乘法器電路圖 由于  在  與  中激起大小是相等的，相位相反的集電極交流電流。 即  (3-6)  (3-7)  為直流分量，  為交流分量。 因此，通過  的總電流  (3-8) 即只有直流，沒有交流分量。 同理，  在  在  與  中激起大小相等，相位相反的集電極交流電流， 所以二者的總合有直流無交流，輸出電壓為零。 3.2低通濾波電路設計 低通濾波電路圖設計，如圖3.2。
圖3.2低通濾波器電路圖  參數(shù)設定：  （3-9）
3.3相干調制電路設計相干調制電路設計輸入信號頻率10000Hz，電壓500mV左右，放大倍數(shù)10左右。 電路圖設計如圖3.3。 
圖 3.3 相干調制電路圖 3.4相干解調電路（常規(guī)調幅解調）總體電路圖由模擬乘法器構成的信號調制電路輸出雙邊帶調制信號。同步檢波器由乘法器和低通濾波器構成，將雙邊帶調制信號與本地載波信號一同輸入乘法器，乘積結果再通過低通濾波器進行檢波，得到原波形。
圖3.4 整體電路圖
第4章 相干解調電路（常規(guī)調幅解調）仿真與調試4.1 Multisim仿真與調試應用Multisim 14.0仿真軟件對各部分電路進行仿真測試，便于在電路實物制作之前及時發(fā)現(xiàn)設計問題，改正設計錯誤、調試電路。 對模擬乘法器電路進行仿真，如圖4.1所示，為模擬乘法器電路產生的雙邊帶調制波形仿真圖。
圖4.1雙邊帶調制波形圖
如圖4.2所示，為同步檢波器電路輸出的還原信號的波形圖。
圖4.2同步檢波器電路輸出的波形圖
4.2 仿真結果分析對模擬乘法器電路進行了較全面的仿真，根據(jù)仿真結果，輸出波形為規(guī)則的雙邊帶調制波，達到了調制的目的，在誤差允許的范圍內，結果表明此電路能穩(wěn)定輸出雙邊帶調制波，可以作為已調制信號輸送到同步檢波器。 對同步檢波器電路進行仿真測試，根據(jù)仿真結果，同步檢波器電路輸出信號為原輸入信號，達到了解調的目的。在誤差允許的范圍內，滿足任務書要求，可以運行。 將兩部分電路整理結合后，進行仿真測試，仿真結果幾乎無變化，滿足任務書的要求，可以運行。
第5章 總結通過這次課程設計，加強了對相干解調原理的理解，并且了解到相干解調的相關實際應用，是對高頻電子線路課程學習的鞏固和拓展。該課設不僅設計并仿真了相干解調電路部分，而且在信號調制方面也進行了設計和仿真。 其中相干解調電路部分又具體劃分為相乘器電路和低通濾波器電路，從而進行深入分析。整個設計對參數(shù)進行了合理選擇和精密計算，并連同結論一起在仿真實驗中得到了驗證。該課設主要還是基于理論與仿真的設計，與實際生產應用有一定差距，但對今后的的應用也具有很大的指導意義。 相干解調電路（常規(guī)調制解調）電路中，含有模擬乘法器電路與同步檢波器電路，模擬乘法器電路可以實現(xiàn)對信號的調制過程，同步檢波器電路可以實現(xiàn)對已調信號的解調過程，輸出原信號。相干解調電路（常規(guī)調制解調）使低頻信號有效的輻射出去，提高了發(fā)射與接收的效率，同時還可以對不同的信號加以選擇。 本設計通過方案對比選出如下方案，由模擬乘法器電路產生調制信號送給同步檢波器電路，輸送調制信號的同時加入載波信號，經過同步檢波器的低通濾波器后，輸出原信號。通過Multisim仿真軟件對電路進行仿真后，結果滿足設計要求，完成了本設計。 通過這段時間里的學習，我了解到了很多知識，也對電路設計的過程有了一個更深的了解，并且對電路的基本設計思路有了較深的認識，學會并掌握了仿真軟件的使用方法，加深了模電知識應用的熟練程度。
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附 錄 I 總體電路圖
附 錄 II
元器件清單
全部資料51hei下載地址（含仿真文件）：
158050006 奧克姆-相干解調電路設計.rar
(2.61 MB, 下載次數(shù): 87)
2018-9-12 09:48 上傳
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與
及
與
是兩對相同的差分放大器；
則作為
與
的電流源；
與
組成鏡像電流源，以抑制
至
諸管的溫度飄移,
，則
與
的基極電位相等，所以有
(3-5)
