测控电路课程设计--开关型振幅调制与解调电路的设计与调试

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1、测控电路课程设计说明书设计题目：开关型振幅调制与解调电路的设计与调试13目录一：实验任务、要求及内容..................................................（3）二：实验过程及原理.................................................................(3)三：分析误差原因....................................................................(11)四：分析电路中产生的故障............................

2、.....................（13）五：实验总结.........................................................................（13）13一：实验任务、要求及内容1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要求：参考指定的资料，设计出相应的各部分电路，组装与调试该电路，试验其抗干扰性能。3内容：（1）.分析各部分电路工作原理，选择相应的参数。（2）.画出完整的电路图。（3）.分析电路实验中产生的故障。（4）.分析误差原因。4电路参数：调制信号：正弦波频率<500HZ

3、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。5时间安排建议：全部时间一周。其中：设计1-2天，调试2-3天，总结1天安排1天。二：实验过程及原理（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：13（三）方波发生电路：原理图如下：方波发生电路中，积

4、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：可见输入为方波时输出为三角波。13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

5、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：13（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

6、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。13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

7、平时，Q1导通，Q2截止，a点接地，运算放大器则处于同向放大状态。其闭环增益为：2RGI1=——————=—1（R+R）当Ub为高电平时，Q2导通，Q1截止，b点接地，运算放大器则处于反向放大状态。其闭环增益为：13R2RGI2=—————(1+——)=+1（2R+R）R由此可见，当增益为GI1时，输出信号为–Ui,而当第二种状态时，输出信号为+Ui。这样，由于两个晶体管受到两个相位相反的脉冲控制