AM和DSB振幅調(diào)制器的設(shè)計

1、 1.設(shè)計要求AM和DSB振幅調(diào)制器的設(shè)計設(shè)計要求：用模擬乘法器設(shè)計一個振幅調(diào)制器，使其能實現(xiàn)AM和DSB信號調(diào)制。 主要指標(biāo)： 1. 載波頻率：465KHz 正弦波 2. 調(diào)制信號：1KHz 正弦波 3.輸出信號幅度：3V（峰-峰值）無明顯失真 2.原理分析2.1振幅調(diào)制產(chǎn)生原理 所謂調(diào)制，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。這里高頻振蕩波就是攜帶信號的運載工具，也叫載波。振幅調(diào)制，就是由調(diào)制信號去控制高頻載波的振幅，直至隨調(diào)制信號做線性變化。在線性調(diào)制系列中，最先應(yīng)用的一種幅度調(diào)制是全調(diào)幅或常規(guī)調(diào)幅，簡稱為調(diào)幅（AM）。為了提高傳輸?shù)男剩€有載波受到抑

2、制的雙邊帶調(diào)幅波（DSB）和單邊帶調(diào)幅波（SSB）。在頻域中已調(diào)波頻譜是基帶調(diào)制信號頻譜的線性位移；在時域中，已調(diào)波包絡(luò)與調(diào)制信號波形呈線性關(guān)系。2.2標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅波（AM）產(chǎn)生原理 調(diào)制信號是只來來自信源的消息信號（基帶信號），這些信號可以是模擬的，亦可以是數(shù)字的。為首調(diào)制的高頻振蕩信號可稱為載波，它可以是正弦波，亦可以是非正弦波(如周期性脈沖序列)。載波由高頻信號源直接產(chǎn)生即可，然后經(jīng)過高頻功率放大器進(jìn)行放大，作為調(diào)幅波的載波，調(diào)制信號由低頻信號源直接產(chǎn)生，二者經(jīng)過乘法器后即可產(chǎn)生雙邊帶的調(diào)幅波.工作原理如框圖所示?；鶐д{(diào)制信號標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制波加法器乘法器高頻載波設(shè)載波信號的表達(dá)式為： 調(diào)制信號的表

3、達(dá)式為： 則調(diào)幅信號的表達(dá)式為：式中，m調(diào)幅系數(shù)，m=標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅波示意圖如下： 由圖可見，調(diào)幅波中載波分量占有很大比重，因此信息傳輸效率較低，稱這種調(diào)制為有載波調(diào)制。為提高信息傳輸效率，廣泛采用抑制載波的雙邊帶或單邊帶振幅調(diào)制。2.3雙邊帶調(diào)幅（DSB）產(chǎn)生原理 在AM信號中，載波分量并不攜帶信息，信息完全由便在傳送。如果在AM調(diào)制模型中將直流分量去掉，即可得到一種高調(diào)制效率的調(diào)制方式抑制載波的雙邊帶調(diào)幅波雙邊帶調(diào)幅波的表達(dá)式為： 工作原理如框圖所示：調(diào)制信號乘法器 雙邊帶調(diào)幅信號載波信號波形圖： DSB信號載波的相位反映了調(diào)制信號的極性，即在調(diào)制信號負(fù)半周時，已調(diào)波高頻與原載波反相。因此嚴(yán)格地

4、說，DSB信號已非單純的振幅調(diào)制信號，而是既調(diào)幅又調(diào)相的信號。DSB波的頻譜成份中抑制了載波分量，全部功率為邊帶占有，功率利用率高于AM波。3.電路選擇 這兩種信號都有一個調(diào)制信號和載波的乘積項，所以振幅調(diào)制電路的實現(xiàn)是以乘法器為核心的頻譜線性搬移電路。調(diào)制分為：低電平調(diào)制：先調(diào)制后功放，主要用于DSB、SSB以及FM信號。高電平調(diào)制：功放和調(diào)制同時進(jìn)行，主要用于AM信號。高電平調(diào)制分為 1.集電極調(diào)幅電路 2.基極條幅電路因為要實現(xiàn)兩種AM和DSB的振幅調(diào)制，所以我們選擇低電平調(diào)制電路低電平調(diào)幅電路通常分為1.二極管調(diào)幅電路 2.集成模擬乘法器調(diào)幅電路在這里我們選擇第二種方法，集成模擬乘法器

5、調(diào)幅電路我們選擇的集成模擬乘法器是MC1496。內(nèi)部電路圖如下所示：引腳圖如下所示：由于仿真軟件中沒有MC1496所以我們自己畫了MC1494的內(nèi)部電路圖，做成一個芯片，如下圖所示：4. 參數(shù)設(shè)置 由于參數(shù)主要是MC內(nèi)部電路的參數(shù)，經(jīng)過查元件手冊都能夠得到，我們在這里就不再贅述了。 由于最后需要達(dá)到3V以上的峰峰值我們需要在最后輸出端加一級放大級。參數(shù)計算如下：我們選用的放大級三極管是BC369，其值為85，我們?nèi)c為1mA， R17=1k。R16=Vcc-Vce- R17*Ic=10，VEQ=IcR16=10mV， VBQ=VEQ+Vbes=910mV，(R21)ll(R19)=VBQ/(

6、6Ibq)= 27.27k ，分別取R21、R19為50 k、60 k，因為VBQ/Vcc=(R21)ll(R19)/(R21)ll(R19)+R18，所以 R18=120k.5. 仿真電路和結(jié)果仿真電路圖如下波形圖如下：（1） DSB波形圖（2） AM波形圖（3）峰峰值6. 結(jié)果分析 可以看出最后的結(jié)果符合題目要求。通過調(diào)節(jié)Rw我們可以調(diào)制出DSB振幅調(diào)制信號和AM振幅調(diào)制信號。最后通過最后放大級峰峰值也能夠達(dá)到要求7.心得體會這次制作相對前面而言還是較為順利的。主要是不需要太多的參數(shù)計算和調(diào)制。從書上摘錄了MC1494的內(nèi)部電路圖我們就可以直接畫出電路圖。但是在得到最后結(jié)果之前我們還是經(jīng)歷了一定的困難。一開始總是不能很好地調(diào)制出DSB調(diào)制信號。還有就是峰峰值不能夠達(dá)到要求。沒有接最后一級放大之前峰峰值只有467mA左右遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于最后的結(jié)果。 本次設(shè)計由于基本都是固定參數(shù)，所以計算量比較少，我們主要精力用在仿真部分。一開始我不知道自己搭建的乘法器可以制作成一個芯片，于是整個電路圖看起來很龐大且復(fù)雜，最終我們采用了董濤同學(xué)的仿真圖。在最初的仿真中我們并沒有加放大部分，發(fā)現(xiàn)峰峰值達(dá)不到要求時，我們才決定加三極管放大。但該三極管的選型也需要好好斟酌一下：放大倍數(shù)較小則達(dá)不到要求，過大則會帶來失真，