一?背景介绍 ........................................................................ 1.. 二?选题概述 ......................................................................... 2. 1集电极振幅调幅器的工作原理 ....................................................... 2 2集电极电路脉冲的变化情况 ......................................................... 2 3集电极调幅波形图 ................................................................ 3. 4集电极调幅的静态调制特性 .......................................................... 4 三?设计要求与任务 ................................................................... 5. 四?设计思路 ......................................................................... 5. 1调幅波的数学表示式推导 ............................................................ 5 2集电极调幅电路的工作状态分析 ..................................................... 5 五?设计采用硬件及软件环境概述 ....................................................... 6 1仿真软件 MULTISIM 14概述 ........................................................ 6
1.1仿真软件概述 ................................................................ 6. 1.2界面预览 ..................................................................... 6. 1.3元器件库的说明 ............................................................... 7. 1.4注意事项及可能遇到的问题 .................................................... 7 2元器件说明 ...................................................................... 7.. 六?设计过程及设计电路 ............................................................. .8. 1集电极振幅调制设计电路 ........................................................... 8 2集电极振幅调制仿真电路 ........................................................... 9 3调制信号波形和集电极调幅输出波形的比较和分析 ..................................... 9 4电路的改进 ...................................................................... 1.0 4.1此电路的优缺点 .............................................................. .10 4.2改进方案 .................................................................... 1.0 七?结果 ............................................................................ .12 八?设计心得 ........................................................................ 1.2 参考文献 ........................................................................... .12
一.背景介绍
调制器与解调器是通信设备中的重要部件。所谓的调制,就是用调制信号去控制载 波某个参数的过程。调制信号是由原始消息(如声音、数据、图像等)转变成的低频或 视频信号,这些信号可以是模拟的,也可以是数字的,通常用
u?或f(t)表示。未受调制
的高频振荡信号称为载波,可以是正弦波,也可以是非正弦波;但必须是周期性信号, 用符号uc和ic表示。受调制后的振荡波称为已调波,它具有调制信号的特征。
振幅调制是由调制信号去控制载波的振幅,使之按信号的变化规律,严格的讲是使 高频振荡的振幅与调制信号呈线性关系,其他参数(频率和相位)不变。
使受调波的幅度随调制信号而变化的电路称为调幅器。调幅器输出信号幅度与调制 信号瞬时值的关系曲线叫做调幅特性。理想的调幅特性应是直线,否则便会产生失真。 调幅器主要由非线性器件和选择性电路构成。非线性器件实现频率变换,产生边带和谐 波分量;选择性电路用来选出所需的频率分量并滤掉其他成分,如高次谐波等。常用的 非线性器件有晶体二极管、场效应晶体管等。选择性电路大多用谐振回路或带通滤波器。 按照电平的高低,调幅器可分为高电平调幅和低电平调幅。大功率广播或通信发射机多 采用高电平调幅器。这种调幅器输出功率大,效率高。载波电话机和各种电子仪器多采 用低电平调幅器。它们对输出功率和效率要求不高,可以选用调幅特性较好的电路。
所谓的集电极调幅,就是用调制信号来改变高频功率放大器的集电极直流电源电压, 以实现调幅?集电极调幅的特点:
(1) 因处于过压状态,效率n高 (2) m较大时,调幅波非线性失真 (3) 要求U提供较大的驱动功率 (4) 用于大功率调幅发射机
二.选题概述
1集电极振幅调幅器的工作原理
集电极调幅是利用低频调制信号去控制晶体管的集电极电压,通过集电极电压的变 化,使集电极高频电流的基波分量随调制电压的规律变化,从而实现调幅。实际上,它 是一个集电极电源受调制信号控制的谐振功率放大器,属于高电平调幅。晶体管处于丙 类工作状态。要完成无线电通信,首先必须产生高频率的载波电流,然后设法将低频信 号“挂”到高频载波上去。本次设计要求采用调幅方式,即改变载波信号到振幅。它的 基本原理是,将要传送的调制信号从低频率搬移到高频,实现频谱搬移。即载波的频率 和相角不变,载波的振幅按照信号的变化规律而变化,高频振幅变化所形成的包络信号 就是原信号的波形。通过载波传输声音信号,主要是为了达到发射电磁波的要求。
------ 4 --- 4 ? ■ 1 一 : 已调信号 )Q1 载波信号
调制信号 ----- 1
2-1集电极调幅工作原理图
2集电极电路脉冲的变化情况
线性调幅时,由集电极有效电源 Ucc所提供的集电极电流的直流分量Ico和集电极 电流的基
波分量Ici与Ucc成正比。
调制信号电压加在集电极电路中,与集电极直流电压 电源电压为Ucc = Vcc+ue式中,Vcc为集电极固定直流电源电压。
集电极电压相对应的集电极电流脉冲的 U cc变化情形如图2-2所示:
Vcc串联,因此,集电极有效
高频电子线路课程设计集电极调幅电路
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