测控电路课程设计--开关型振幅调制与解调电路的设计与

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1、测控电路课程设计说明书论文题目：开关型振幅调制与解调电路的设计与调试作者所在系部：机电工程学院作者所在专业：测控技术与仪器作者所在班级：B13122作者姓名：刘婧作者学号：201321462指导教师姓名：刘宝华刘健刘珊完成时间：2016年6月8日北华航天工业学院教务处制目录一．设计任务、要求及内容.............................................（3）二．设计过程及原理.................................................................(3)三.分析误差原因..............

2、......................................................(11)四.分析电路中产生的故障.................................................（13）五.课设心得.........................................................................（13）一．设计任务、要求及内容1.设计任务：利用场效应管的开关特性，实现低频信号的幅值调制与解调，以抑制噪声干扰，提高信噪比。2.设计要求：（1）设计出相应的各部分电路，组装与调试该电路

3、，并试验其抗干扰性能；（2）设计一份电路原理图（包括题目的理论设计模型及电路的multisim仿真结果）。（3）完成一份设计说明书。3.设计电路参数：调制信号：正弦波，频率<500HZ，幅值<0.1v，载波：方波，频率：5—10KHZ，幅值：5—7v，占空比：50%。调制后信号幅值>5v。4.设计内容：（1）分析设计任务，设计各部分电路，分析其工作原理，选择相应的参数；（2）画出完整的电路图；（3）对完整电路图进行Multisim仿真；（4）分析电路实验中产生的故障；（5）分析产生误差原因。5.时间安排：第一周，查阅资料；第二周，理论设计模拟电路及计算机Multisim仿真；第三周，撰

4、写设计说明书；二．设计过程及原理（一）元器件的可靠性检验：1.运放的可靠性检验：先用运放搭成跟随器，输入正弦信号，用示波器检验器是否跟随；之后用运放搭成反向放大器，输入正弦信号看输出幅值与相位；2.稳压管的匹配：将稳压二极管串联电阻构成稳压电路，接入电源，测其性能参数，选择稳压值相近的两个稳压管。3导线的可靠性检验：把将要用到的导线全部用万用表检测其通断；（二）原理方框图：（三）方波发生电路：原理图如下：方波发生电路中，积分电路的电压电流关系:其中是t=0时电容器已存储的电荷，由ic=-Ii=-ui/R,得到：常量根据初始条件确定，即t=0时，（0）==Q0/C.当输入为常量时，输出为

5、：可见输入为方波时输出为三角波。上图为迟滞比较电路，该电路用的是同向迟滞比较电路。R1=0时，ui接地，UR接输入，Uo接输出，门限电压由求得：。由稳压管确定.由此我们选定电阻R1=10KΩ，R2=10KΩ，R3=30KΩ，R4=2.2KΩ，电容C=0.01μF，稳压管的稳压值为5V。综上所述，该电路前一部分是积分电路，后一部分为滞回比较器。作用：（a）积分电路：利用RC回路的充放电来产生三角波。（b）滞回电路：产生方波，方波的频率为f=R3/4*R1*R2*C。计算可以得到：方波的频率f=7500Hz，方波的占空比为50%。该电路中调节R1，R2，R3的阻值和C的容值，可以改变振荡频

6、率；调节R1，R2的阻值可以改变方波的幅值。知该方波发生电路为调制电路和解调提供开关信号Ua和Ub，进而控制三极管的导通和截止，并且Ua和Ub是一对相位相反的方波信号，则可知该电路后应该接一个反向器用来产生相位相反的信号Ub。方波发生电路的仿真电路如图所示：方波发生电路产生的方波如下图所示：（四）脉冲平衡调制电路：脉冲平衡调制电路如下图所示，它由两个电子开关，一个运算放大器和两个脉冲信号Ua和Ub组成。电路中电阻均为5.1KΩ，接方波处的电阻为2.2KΩ，放大器处的反馈电阻为10.2KΩ。根据调制电路的中的香农定理，至少要求载波信号的频率大于10倍的调制信号的频率，解调时才可以较好的将

7、调制信号与载波信号分开，检出调制信号，并且由乃奎斯特采样定理：为了保留一个频率分量的全部信息，一个周期的间隔至少抽样两次，即必须保证Ws>=2*Wm或者Fs>=2*Fm。该电路中输入的正弦波的频率f=400Hz，此时方波的脉宽为0.125ms时，则有频率f=4000Hz，满足香农定理的要求，可以防止频率混叠的现象。电路中的电子开关用两个晶体管构成。两个输入脉冲信号Ua与Ub的幅值和频率相等，相位相反。Ua，Ub如下图所示：当Ua为高电平时，Q1