集电极振幅调制器

目  录 前言    1 １集电极振幅调制器设计原理    2 1.1集电极振幅调制电路的设计原理    2 1.2集电极调幅的调制特性    2 1.2.1集电极振幅调制的静态特性    2 1.2.2集电极振幅调制的动态特性    3 2集电极振幅调制器的电路设计    5 3集电极振幅调制电路的仿真与分析    6 3.1Multisim 10软件简介    6 3.2Multisim 10软件界面介绍    6 3.3集电极振幅调制电路仿真图    8 3.4集电极振幅调制电路仿真分析    8 4集电极振幅调制器电路分析    12 4.1 集电极调幅工作状态分析    12 4.2 调幅波分析    13 4.2.1调幅波的数学公式推导    13 4.2.2 调幅度计算    13 4.2.3集电极振幅调制实验电路参数计算    14 5 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf     15 参考文献    16 前言 在当今时代，电子科技已经十分发达，而通信和广播等领域也随之高速发展。有时为了提高通信质量和处理信号方便，需要在将语音﹑图像等有用信息经过调幅后再发送出去，这就无疑需要一种振幅调制电路来实现。此电路的设计思路十分清晰，原理较为易懂，结构简单明了，使用起来方便且实用价值较高。 调制器与解调器是通信设备中的重要部件。所谓调制，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转变成的高频信号，这些信号可以是模拟的，也可以是数字的。未受调制的高频振荡信号称为载波。受调制后的振荡波称为已调波，它具有调制信号的特征。也就是说已经把要传送的信息载到高频振荡去了。 调幅电路又称幅度调制电路，是指能使高频载波信号的幅度随调制信号的规律而变化的调制电路。幅度调制电路有多种电路形式，现介绍一种简易的振幅调制电路，该电路的载波有高频信号发生器产生经放大和调制后，输出抑制载波的双边带调幅波，输出的双边带调幅波与放大后的载波相加后，即可产生普通调幅波。 本课题其理论意义十分广泛且重要，涉及方面广，而且对电路基础、模拟电子线路、通信电子线路中的一些基础知识要求较高，对以往学过的知识是一次全面的复习。 １集电极振幅调制器设计原理 1.1集电极振幅调制电路的设计原理 集电极调幅是利用低频调制电压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，属高电平调幅。调幅管处于丙类工作状态。 集电极调幅的基本原理电路如图1-1所示： 图1-1 集电极调幅原理电路  图1-1中，设基极激励信号电压（即载波电压）为： 则加在基射极间的瞬时电压为 1.2集电极调幅的调制特性 1.2.1集电极振幅调制的静态特性 当没有加入低频调制电压 （即 =0）时，逐步改变集电极直流电压 的大小，同样可使 电流脉冲发生变化，分解出的 或 也会发生变化。我们称集电极高频电流 （或 ）随 变化的关系线为静态调制特性曲线。根据分析结果可作出静态调制特性曲线如图1-2所示： 图1-2  集电极调幅的静态调制特性 静态调制特性曲线不能完全反映实际的调制过程，因为没有加入调制信号，输出电压中没有边频存在，只有载波频率，不是调幅波。通常调制信号角频率Ω要比载波角频率 低得多，因此对载波来说，调制信号的变化是很缓慢的，可以认为在载波电压交变的一周内，调制信号电压基本上不变。这样，静态调制特性曲线仍然能正确反映调制过程。我们可以利用它来确定已调波包络的非线性失真的大小。由图1-2可知，为了减小非线性失真，当加上调制信号电压时，保证整个调制过程都工作在过压状态，所以工作点Q应选在调制特性曲线直线段的中央，即 ， 为临界工作状态时的集电极直流电压。否则，工作点Q偏高或偏低，都会使已调波的包络产生失真。 1.2.2集电极振幅调制的动态特性 调制信号电压υΩ 加在集电极电路中，与集电极直流电压 串联，因此，集电极有效电源电压为 式中， 为集电极固定电源电压； 为调幅指数。 由式可见，集电极的有效电源电压 随调制信号压变化而变化。如图1-3 图1-3 同集电极电压相对应的集电极电流脉冲的变化情形 图中，由于 与 不变，故 为常数，又 不变，因此动态特性曲线的斜率也不变。若电源电压变化，则动态线随 值的不同，沿 平行移动。由图可以看出，在欠压区内，当 由 变至 （临界）时，集电极电流脉冲的振幅与通角变化很小，因此分解出的 的变化也很小，因而回路上的输出电压 的变化也很小。这就是说在欠压区内不能产生有效的调幅作用。 图1- 4集电极调幅波形图 当动态特性曲线进入过压区后， 等于 、 等，集电极电流脉冲的振幅下降，出现凹陷，甚至可能使脉冲分裂为两半。在这种情况下，分解出的 、 随集电极电压 的变化而变化，集电极回路两端的高频电压也而变化。输出高频电压的振幅 ， 不变， 随 而变化，而 是受 控制的，回路两端输出的高频电压也随 变化，因而实现了集电极调幅。其波形如上图1-4所示。 2集电极振幅调制器的电路设计 图2-2集电极调制设计电路 等效电源电压 ,在调制过程中 随调制信号 的变化而变化。如果要求集电极输出回路产生随调制信号 规律变化的调幅电压，则应要求集电极电流的基波分量 ，集电极输出电压 随 而变化。由振荡功放的理论可知，应使放大器在 的变化范围内工作在过压区，此时输出信号的振幅值就等于电源供电电压 ;如果输出回路调谐在载波角频率 上，则输出调制信号，从而实现了高电平调幅。 3集电极振幅调制电路的仿真与分析 3.1Multisim 10软件简介 Multisim10是美国NI公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟、数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。有了Multisim 软件，就相当于拥有了一个设备齐全的实验室，可以非常方便的从事电路设计、仿真、分析工作。 NI Multisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。凭借NI Multisim，您可以立即创建具有完整组件库的电路图，并利用工业 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 SPICE模拟器模仿电路行为。借助专业的高级SPICE分析和虚拟仪器，您能在设计 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 中提早对电路设计进行的迅速验证，从而缩短建模循环。与NI LabVIEW和SignalExpress软件的集成，完善了具有强大技术的设计流程，从而能够比较具有模拟数据的实现建模测量。 目前在各高校教学中普遍使用Multisim10.0，网上最为普遍的是Multisim 10.0，NI于2007年08月26日发行NI系列电子电路设计软件，NI Multisim v 10作为其中一个组成部分包含于其中。 Multisim10是一款知名的EDA仿真软件，由加拿大IIT、公司于2007年推出最新版本。在Windows环境下，Multisim10软件有一个完整的集成化设计环境，它将原理图的创建、电路的测试分析、结的图表显示等全部集成到同一个电路窗口中。在搭建实际电路之前，采用Multisim10仿真软件进行虚拟测试，可使实验方法和实验手段现代化，扩展实验容量，使实验内容更完备，提高了实验效率，节省大量的实验资源。Multisim10软件进行设计仿真分析的基本步骤为：设计创建仿真电路原理图→电路图选项的设置→使用仿真仪器→设定仿真分析方法→启动Multisim10仿真。 因此本次课设能深入了解交通信号灯的应用原理，更好的掌握所学知识，将理论联系实际，而且在实际操作中培养自己的实际动手能力，将理论应用与实际生活中。 3.2Multisim 10软件界面介绍 1.启动Multisim 10 双击桌面上的Multisim快捷方式或选择程序菜单中的Multisim选项，即可进入。 主要有菜单栏，工具栏，缩放栏，设计栏，仿真栏，工程栏，元件栏，仪器栏，电路图编辑窗口等部分组成。 2.Multisim界面 图3-1  Multisim 10软件界面 3.元器件库的操作 取用元件： 从元器件库中取用所需元件； 摆放元件：调整元件的位置与方向； 线路连接：连接元件的引脚。 4.使用注意事项 不要长时间使软件处于仿真状态，以免死机； 删除元件、仪器、连线等，一定要在断开仿真开关的情况下； 注意数字地与模拟地的差别，使用标准符号； LED数码管的极性； 分模块调试，最后综合调试。 3.3集电极振幅调制电路仿真图 图3-2集电极调制仿真电路 由图知载波信号频率为15MHZ，故可求得电容和电感使其匹配，根据设计电路可以做出仿真电路，由结果知是正确的。 3.4集电极振幅调制电路仿真分析 1．集电极振幅调制输入载波信号波形 图3-3集电极振幅调制输入载波波形 输入载波频率为15MHZ，幅度为1.4V。 2．集电极振幅调制输入调制信号波形 图3-4集电极振幅调制输入调制信号波形 由图知，输入调制信号频率为1KHZ，幅度为5.2V。 3．集电极振幅调制输出波形 图3-5集电极振幅调制输出波形 由图知输出波形为包络波，其中 =13 ， =8.5 。 4． 集电极振幅调制器三种状态下的调幅 当 时，其在过压区时波形良好。 图3-6集电极振幅调制过压区调幅输出 当 增大到一定程度的时候，即 时会进入临界状态。 图3-7集电极振幅调制临界状态调幅输出 当 时又会进入欠压区其波形失真。 当 时也进入欠压区，其波形失真。 图3-8集电极振幅调制欠压区调幅输出 4集电极振幅调制器电路分析