课程设计--幅度调制电路的设计

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1、 课 程 设 计 2014 年 2 月 28 日 课 程 高频电子线路 题 目 幅度调制电路的设计 院 系 电子科学学院 课程设计任务书 课程 高频电子线路 题目 幅度调制电路的设计 主要内容、基本要求、主要参考资料等 1、主要内容 本题目为集成模拟乘法器应用设计之一，即设计幅度调制电路。通过本次电路设计，掌 握集成模拟乘法器的基本原理及其所构成的幅度调制电路的设计方法、 电路调整及测试技术。 加深对高频电子线路课程理论知识的理解，提高电路设计及电子实践能力。 2、基本要求 (1) 采用集成模拟乘法器设计幅度调制； (2) 调整平衡调节电路分别实现抑制载波的双边带调幅和有载波的普通调幅； (3

2、) 另外再设计一种利用模拟乘法器实现的其它高频功能电路，并分析工作原理。 3、主要参考资料 1 阳昌汉. 高频电子线路. 哈尔滨：高等教育出版社，2006. 2 吴运昌. 模拟集成电路原理与应用. 广州：华南理工大学出版社，2000. 3 谢自美. 电子线路设计实验测试. 武汉：华中科技大学出版社，2000. 4 高吉祥. 电子技术基础实验与课程设计. 北京：电子工业出版社，2002. 完成期限 2 月 24 日-2 月 28 日 指导教师 专业负责人 2014 年 2 月 21 日 1 一、电路基本原理 1、基本原理 幅度调制就是载波的振幅（包络）随调制信号的参数变化而变化。本实验中载波是由

3、实 验箱的高频信号源产生的 10MHz 高频信号， 利用 DDS 信号发生器输出 1KHz 的低频信号为调制 信号。振幅调制器即为产生调幅信号的装置。 集成模拟乘法器是完成两个模拟量（电压或电流）相乘的电子器件。高频电子线路中的 振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴相等调制与解调过程，均可视为两个信号相乘 的过程。 MC1496 是双平衡四象限模拟乘法器，电路如图 1 所示。引脚与接输入电压 Ux，与 接另一输入电压 Uy，输出电压 Uo 从引脚与输出。引脚与外接电阻 R8 为电流负反 馈电阻， 可调节乘法器的信号增益， 并扩展输入电压 Uy 的线性动态范围。 引脚为负电源 （双 电源供电

4、时）或接地端（单电源供电时） 。 图 1 模拟乘法器 模拟乘法器是一种完成两路互不相关的模拟信号 （连续变化的两个电压或电流）相乘作 用的电子器件。它是利用晶体管特性的非线性巧妙的进行结合实现调幅的电路。使输出中仅 保留晶体管非线性所产生的两路输入信号的乘 这一项，从而获得良好的乘法特性。 MC1496 内部电路图中，晶体管 T1T4 组成双平衡差分放大器 T5T6 组成 单差分放大 器，晶体管 T7、T8 及其偏置电阻作为 T5T6 的恒流源。 它是一个四象限模拟乘法器的基本电路，电路采用了两组差动对由 V1V4 组成，以反极 性方式相连接，而且两组差分对的恒流源又组成一对差分电路，即 V5

5、 与 V6，因此恒流源的 控制电压可正可负，以此实现了四象限工作进行调幅时，载波信号加在 V1V4 的输入端，即 引脚的、之间；调制信号加在差动放大器 V5、V6 的输入端，即引脚的、之间，、 脚外接 1K电位器，以扩大调制信号动态范围，已调制信号取自双差动放大器的两集电极 2 （即引出脚、之间）输出。 为了扩展乘法器的输入线性动态范围， 在引脚 “2” 和“3” 之间接了一个电阻 R7 （1K） , 它的作用为晶体管 T5、T6 形成串联电流负反馈。因此扩大了 Vx 的输入线性动态范围，其目 的输入线性化。 2、设计框图 (1)对传输信号进行调制的原因 根据电磁波理论，天线尺寸大于信号波长的

6、十分之一，信号才能有效发射。如声音信号 的频率范围为 0.1 6 kHz。设 f = 1 kHz，=C/=310 8/103=3105（m） ，显然，低频信 号直接发射是不现实的。 (2)调制 调制(Modulation) 将低频信号装载于高频信号。 (3)调制的方式 调幅 AM (检波) 、调频 FM (鉴频) 、调相 PM (鉴相) (4)信息传输系统 图 2 程序框图 二、设计方案二、设计方案 1、总体设计电路 用低频信号去改变高频信号的幅度，称为调幅。经调幅后的高频信号称调幅信号，把没 有调幅的等幅高频信号称为载波信号，它是运载低频信号的工具。 采用模拟乘法器构成的调幅电路如下所示。调幅系数表示载波受低频信号控制的程度， 为了不产生调幅失真，要求UYQUm。 输 入 变 换 器 发 送 设 备 信 道 接 收 设 备 输 出 变 换 器 输 入 信 息 低 频 电 信 号 输