標(biāo)題: 相干解調(diào)電路Multisim仿真設(shè)計(jì)（常規(guī)調(diào)幅解調(diào)）高頻電路論文與仿真工程 [打印本頁]
作者: arzobibomel17    時(shí)間: 2018-9-12 09:48
標(biāo)題: 相干解調(diào)電路Multisim仿真設(shè)計(jì)（常規(guī)調(diào)幅解調(diào)）高頻電路論文與仿真工程

高頻電子線路

課程設(shè)計(jì)(論文)

相干解調(diào)電路設(shè)計(jì)（常規(guī)調(diào)幅解調(diào)）



院（系）名稱
電子與信息工程學(xué)院
專業(yè)班級
電子*
學(xué)號
1580*
學(xué)生姓名
*
指導(dǎo)教師
*

課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評語

院（系）：電子與信息工程學(xué)院                      教研室：通信工程

學(xué) 號

1580*

學(xué)生姓名

*

專業(yè)班級

電子151

課程設(shè)計(jì)（論文）題目

相干解調(diào)電路設(shè)計(jì)（常規(guī)調(diào)幅解調(diào)）

課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)

任務(wù)要求：

1，對一個(gè)常規(guī)調(diào)幅信號進(jìn)行相干解調(diào)并用Multisim仿真。

2，觀察輸入輸出波形。

3，根據(jù)電路結(jié)果求出電壓利用系數(shù)。

技術(shù)參數(shù)：

1，常規(guī)調(diào)幅信號調(diào)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。


指導(dǎo)教師評語及成績

平時(shí)成績：答辯成績：論文成績：作品成績：

總成績：                  指導(dǎo)教師簽字：
                                         年    月    日
注：平時(shí)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(diào)用于所有線性調(diào)制信號的解調(diào)。在使用時(shí)必須外加一個(gè)頻率和相位都與被抑止的載波相同的電壓。實(shí)際相干解調(diào)是接收端要恢復(fù)出一個(gè)與調(diào)制載波嚴(yán)格同步的相干載波,相干解調(diào)用于對載波被抑止的雙邊帶或單邊帶信號進(jìn)行解調(diào)。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(jīng)低通濾波器后，檢出原調(diào)制信號，另一種是權(quán)巳與接收信號相加，經(jīng)包絡(luò)檢波器后取出原調(diào)制信號。傳遞信息都用到了調(diào)制與解調(diào)，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(jīng)過解調(diào)過程后，把載波所攜帶的信號取出來，得到原有的信息。反調(diào)制過程也叫檢波。調(diào)制與解調(diào)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(zhì)，將信號的頻譜進(jìn)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(shí)驗(yàn)進(jìn)行了仿真分析，得出了穩(wěn)定的解調(diào)信號，其性能指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。證明了設(shè)計(jì)的電路可以滿足要求。
關(guān)鍵詞：調(diào)制； 檢波； 模擬乘法器

目 錄
第1章 緒論              1
1.1相干解調(diào)電路（常規(guī)調(diào)幅解調(diào)）的意義              1
1.2本文研究內(nèi)容              1
第2章 相干解調(diào)電路（常規(guī)調(diào)幅解調(diào)）總體設(shè)計(jì)方案              2
2.1相干解調(diào)電路（常規(guī)調(diào)幅解調(diào)）設(shè)計(jì)方案論證              2
2.2總體設(shè)計(jì)方案框圖及分析              2
第3章 相干解調(diào)電路（常規(guī)調(diào)幅解調(diào)）單元電路設(shè)計(jì)              3
3.1相干解調(diào)電路（常規(guī)調(diào)幅解調(diào)）具體電路設(shè)計(jì)              3
   3.1.1乘法器電路設(shè)計(jì)              3
3.2低通濾波電路設(shè)計(jì)              4
3.3相干調(diào)制電路設(shè)計(jì)              4
3.4相干解調(diào)電路（常規(guī)調(diào)幅解調(diào)）總體電路圖              5
第4章 相干解調(diào)電路（常規(guī)調(diào)幅解調(diào)）仿真與調(diào)試              6
4.1 Multisim仿真與調(diào)試              6
4.2 仿真結(jié)果分析              6
第5章 總結(jié)              7
參考文獻(xiàn)              8
附 錄 I              9
附 錄 II              10

第1章 緒論
1.1相干解調(diào)電路（常規(guī)調(diào)幅解調(diào)）的意義
調(diào)制解調(diào)器是一種計(jì)算機(jī)硬件，它能把計(jì)算機(jī)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(gè)調(diào)制解調(diào)器接收，并譯成計(jì)算機(jī)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(jìn)行解調(diào)。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(jīng)低通濾波器后，檢出原調(diào)制信號。另一種是將它與接收信號相加，經(jīng)包絡(luò)檢波器后取出原調(diào)制信號。同步檢波器的特點(diǎn)是必須外加一個(gè)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(nèi)容
本設(shè)計(jì)由模擬乘法器電路產(chǎn)生調(diào)制信號，輸送給由乘法器和低通濾波器構(gòu)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(gè)常規(guī)調(diào)幅信號進(jìn)行相干解調(diào)并用Multisim仿真。

2．觀察輸入輸出波形。

3．根據(jù)電路結(jié)果求出電壓利用系數(shù)。

參數(shù)：

常規(guī)調(diào)幅信號調(diào)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(diào)電路（常規(guī)調(diào)幅解調(diào)）總體設(shè)計(jì)方案
2.1相干解調(diào)電路（常規(guī)調(diào)幅解調(diào)）設(shè)計(jì)方案論證
方案1：用模擬乘法器電路產(chǎn)生調(diào)制信號，輸送給由乘法器和低通濾波器構(gòu)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(chǎn)生雙邊帶信號，消除一個(gè)邊帶信號，讓另一個(gè)邊帶信號發(fā)射出去，輸送給同步檢波器電路電路，進(jìn)行解調(diào)過程。
比較兩種設(shè)計(jì)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(diào)電路設(shè)計(jì)（常規(guī)調(diào)幅解調(diào)）性能要求，而且方案2過程比方案1復(fù)雜。方案1可靠性更高、制作成本低廉、調(diào)試更加方便。所以選擇方案1。
2.2總體設(shè)計(jì)方案框圖及分析
相干解調(diào)電路設(shè)計(jì)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(diào)電路設(shè)計(jì)的總體方框圖。

圖2.1相干解調(diào)電路（常規(guī)調(diào)幅解調(diào)）方框圖

輸入信號V1（t）與輸入載波信號V2（t）同時(shí)輸送到模擬乘法器電路中，電路輸出已調(diào)波V0（t），將輸出已調(diào)波V0（t）輸送到同步檢波器中，同時(shí)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(diào)電路（常規(guī)調(diào)幅解調(diào)）單元電路設(shè)計(jì)3.1相干解調(diào)電路（常規(guī)調(diào)幅解調(diào)）具體電路設(shè)計(jì)
3.1.1 乘法器電路設(shè)計(jì)
乘法器的具體設(shè)計(jì)和工作原理：
與及與是兩對相同的差分放大器；
與也是一對差分放大器，作為上述兩對放大器的電流源；
則作為與的電流源；
同時(shí)與組成鏡像電流源，以抑制至諸管的溫度飄移,
信號也是對稱雙端輸入。
由此實(shí)現(xiàn)了乘法器的功能。乘法器的內(nèi)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(jì)算式：
                             (3-2)
                              (3-3)
               (3-4)

圖3.1乘法器電路圖
其中如果，則與的基極電位相等，所以有                (3-5)
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(shè)計(jì)
低通濾波電路圖設(shè)計(jì)，如圖3.2。

圖3.2低通濾波器電路圖
參數(shù)設(shè)定：
                       （3-9）

3.3相干調(diào)制電路設(shè)計(jì)
相干調(diào)制電路設(shè)計(jì)輸入信號頻率10000Hz，電壓500mV左右，放大倍數(shù)10左右。
電路圖設(shè)計(jì)如圖3.3。

圖 3.3 相干調(diào)制電路圖

3.4相干解調(diào)電路（常規(guī)調(diào)幅解調(diào)）總體電路圖
由模擬乘法器構(gòu)成的信號調(diào)制電路輸出雙邊帶調(diào)制信號。同步檢波器由乘法器和低通濾波器構(gòu)成，將雙邊帶調(diào)制信號與本地載波信號一同輸入乘法器，乘積結(jié)果再通過低通濾波器進(jìn)行檢波，得到原波形。

            


圖3.4 整體電路圖


第4章 相干解調(diào)電路（常規(guī)調(diào)幅解調(diào)）仿真與調(diào)試4.1 Multisim仿真與調(diào)試
應(yīng)用Multisim 14.0仿真軟件對各部分電路進(jìn)行仿真測試，便于在電路實(shí)物制作之前及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問題，改正設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、調(diào)試電路。
對模擬乘法器電路進(jìn)行仿真，如圖4.1所示，為模擬乘法器電路產(chǎn)生的雙邊帶調(diào)制波形仿真圖。


圖4.1雙邊帶調(diào)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(jié)果分析
對模擬乘法器電路進(jìn)行了較全面的仿真，根據(jù)仿真結(jié)果，輸出波形為規(guī)則的雙邊帶調(diào)制波，達(dá)到了調(diào)制的目的，在誤差允許的范圍內(nèi)，結(jié)果表明此電路能穩(wěn)定輸出雙邊帶調(diào)制波，可以作為已調(diào)制信號輸送到同步檢波器。
對同步檢波器電路進(jìn)行仿真測試，根據(jù)仿真結(jié)果，同步檢波器電路輸出信號為原輸入信號，達(dá)到了解調(diào)的目的。在誤差允許的范圍內(nèi)，滿足任務(wù)書要求，可以運(yùn)行。
將兩部分電路整理結(jié)合后，進(jìn)行仿真測試，仿真結(jié)果幾乎無變化，滿足任務(wù)書的要求，可以運(yùn)行。

第5章 總結(jié)
通過這次課程設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了對相干解調(diào)原理的理解，并且了解到相干解調(diào)的相關(guān)實(shí)際應(yīng)用，是對高頻電子線路課程學(xué)習(xí)的鞏固和拓展。該課設(shè)不僅設(shè)計(jì)并仿真了相干解調(diào)電路部分，而且在信號調(diào)制方面也進(jìn)行了設(shè)計(jì)和仿真。
其中相干解調(diào)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(jìn)行深入分析。整個(gè)設(shè)計(jì)對參數(shù)進(jìn)行了合理選擇和精密計(jì)算，并連同結(jié)論一起在仿真實(shí)驗(yàn)中得到了驗(yàn)證。該課設(shè)主要還是基于理論與仿真的設(shè)計(jì)，與實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用有一定差距，但對今后的的應(yīng)用也具有很大的指導(dǎo)意義。
相干解調(diào)電路（常規(guī)調(diào)制解調(diào)）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(shí)現(xiàn)對信號的調(diào)制過程，同步檢波器電路可以實(shí)現(xiàn)對已調(diào)信號的解調(diào)過程，輸出原信號。相干解調(diào)電路（常規(guī)調(diào)制解調(diào)）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(shí)還可以對不同的信號加以選擇。
本設(shè)計(jì)通過方案對比選出如下方案，由模擬乘法器電路產(chǎn)生調(diào)制信號送給同步檢波器電路，輸送調(diào)制信號的同時(shí)加入載波信號，經(jīng)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(jìn)行仿真后，結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求，完成了本設(shè)計(jì)。
通過這段時(shí)間里的學(xué)習(xí)，我了解到了很多知識，也對電路設(shè)計(jì)的過程有了一個(gè)更深的了解，并且對電路的基本設(shè)計(jì)思路有了較深的認(rèn)識，學(xué)會并掌握了仿真軟件的使用方法，加深了模電知識應(yīng)用的熟練程度。

                                           本人簽字：

參考文獻(xiàn)
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[9] 王冬霞等編著. 電子與通信工程專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教程[M].沈陽:東北大學(xué)出版社,2007

[10] 張梅.高職計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)“工學(xué)結(jié)合”人才培養(yǎng)模式的探討[J].電腦知識與技術(shù)，2010（2）：504-505.

[11] 謝晶．《高頻電子線路》課程教學(xué)改革的研究與探索［J］．教育教學(xué)論壇，2016(05)．

[12] 張潔，劉波粒，段再超．高頻電子線路教學(xué)改革的探討［J］．中國市場，2016(10)


附 錄 I
總體電路圖



附 錄 II

元器件名稱
參數(shù)
單位/個(gè)
電阻
1 KΩ
1
模擬乘法器

2
電容
0.15uF
1
信號源
20KHz 100mV
1
信號源
10KHz 10mV
1
信號源
1KHz 50mV
1
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(diào)電路設(shè)計(jì).rar (2.61 MB, 下載次數(shù): 87)

作者: dsong15    時(shí)間: 2019-3-31 23:58
厲害厲害
作者: hgfhgj    時(shí)間: 2020-7-8 19:40
謝謝分享



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