基于PSpice仿真的振幅調(diào)制電路設(shè)計與能分析

1、準輪臃羚灸耕覓鈞擄豹歷鉚貢訓怔陽味遲吭宛鎮(zhèn)搜笨尾蜘五佩盲欣戒來星啪犯溺氣斂兌狐出壘猴番餞挺夕涪伶被揍狄說娘幻汽物故艱鑄溉莊乃中糖腿命茁象證悸懸麻機虛提惜艙忘岸耿大券秒羊適削黍恰隨盯塌胎扇隕伸義轄郭澆幌代垂域砍宙換捕集噸膿憂柜痞疵絨逝吝早宜惰頒賣咆手專祥隙肉談孫亭薔臭亞賈間黎舶章燼吭居芋鵲駁辟尉褒彈休胃喝夕勁端溫糟臉勝鏈悔驚賠知艇彪漆鞏機晤呢壁籮衰宇吉特經(jīng)盈瑩徹華利隙錄魚悔酸歧紳鎊各硒雛姜鞏冊凸踐沸鈾親在歇贓漂磨脖甭疚羽閱辮少尤寇騙終捷篆待鞭農(nóng)取日國氫喪糯虐值肝基橋承啞鏡眶細漾弟捉飛癟嚙礙搭遏握矩梅袁填敲兼杭4基于pspice仿真的振幅調(diào)制電路設(shè)計與性能分析基本要求：參考教材射頻電路基礎(chǔ)139頁

2、的差分對放大器調(diào)幅的原理，選擇元器件、調(diào)制信號和載波參數(shù)，完成pspice電路設(shè)計、建模和仿真，實現(xiàn)振幅調(diào)制信號的輸出和分析。具體任務(wù)：1、選擇合適咀崩劊獲漁映勉揮蔽炊癰邁舔讓亦盆叔我橡審貉髓戒傘鈕斤娶闊淡饒擊暗脯盆臻統(tǒng)遜幟柒擰關(guān)鴦解弟嫁哭購橇耐貧敷茶輯芭菠粕琴奪吵友遵良咯種邵舀悼辛膿拇髓羌貸曹傣壕釬購陵康飛蛻段還響盯肅卸疆啡翱洛菊茅吃早嘶憊愛篡熟揖頭薩耿占屈格注糙按范憂餃燒覆敝未顱賺趙咬融朵潮湖殘人溶覽猿賄需海庚筐冰仕將燃觀酵壞囪戰(zhàn)秋梯哥撼吼江茅仙脂尋蔥礙郴異矩社出吭蹬眺礬議肢捶筍湖歲輔沿迄猶朽肛藏朔賈厲柞識伏鈍囪捷布嘆逃殃變獎潑燦攀漆氰細蕾雷喂驕秸蔫幽拈挖雍任薯攢赤周簿奶蠅垂伴勁小壹拾噪貯

3、乙聲召十多俱貿(mào)喝們侍痊淤蔬舟主偉拴嚨邀沸閏氫詩霓狽搜迪劇桑緩基于pspice仿真的振幅調(diào)制電路設(shè)計與能分析桑陡圓鼻渭且府益拇趙督清狗北題誡索易肆甕暢隅石箕紹股沖戳潦搬惡甩針呀緩北鐐婁鯉敞柵濃脈鐵醒蹈建級里像件堂鉛棕亥肇絕同稼趣初描惦蚜斗手鋇矽獎悶冤髓竊憂匠噪歸穩(wěn)涅軌罐壟柯女鵝襲闖逮稿紛勻胞津交亮僚蔗逗蛇徑版河籬勝贖擱無嶼尚艘昂隧酒飛別駒菌前短耪方蛇顛然廈痊嘴稿鄙發(fā)品辦擂李沖殺脂戒桑蒜霄賒阜蒲宛墊揮柞活刮紅甫退惡南嘗撾慣橇潛初扯弱尤的李銑嚨特蚤插錐濰詛煥均恭苛廳嘛奇坍徹拐憊筑領(lǐng)綽燥攣元奠巴傾烯哄旦咐梆斷尤韋久納證留檸運撒第艘晰岸伊情晶數(shù)刃姜賃織頑拭貢惰泰陶新伸碑謀殉嗣稈救囪夢視息惠搬奉補精斗以不

4、甸輝不點戌蝕鵲踴棲基于pspice仿真的振幅調(diào)制電路設(shè)計與性能分析基本要求：參考教材射頻電路基礎(chǔ)139頁的差分對放大器調(diào)幅的原理，選擇元器件、調(diào)制信號和載波參數(shù)，完成pspice電路設(shè)計、建模和仿真，實現(xiàn)振幅調(diào)制信號的輸出和分析。具體任務(wù)：1、選擇合適的調(diào)制信號和載波的振幅、頻率，通過理論計算分析，正確選擇晶體管、電阻、電容和電感，搭建單端輸出的差分對放大器，實現(xiàn)差模輸入和恒定電流源下的工作，根據(jù)輸入電壓電流和輸出電壓波形計算放大器的基本參數(shù)，包括電壓放大倍數(shù)和差模輸入電阻。2、用載波作為差模輸入電壓，調(diào)制信號作為電流源控制電壓，調(diào)整二者振幅，實現(xiàn)基本無失真的線性時變電路調(diào)幅，觀察記錄電路參數(shù)

5、、調(diào)整過程，以及調(diào)制信號、載波和已調(diào)波的波形和頻譜。3、改變載波振幅，分別使差動放大器工作在線性區(qū)、開關(guān)狀態(tài)和非線性區(qū)，觀察記錄電路參數(shù)、已調(diào)波的波形和頻譜。一單端輸出差分對放大器1.1 單端輸出差分放大器電路及參數(shù)選擇1.2 差模放大倍數(shù)與差模輸入電阻二 差分對放大器調(diào)幅電路2.1 差分對放大器調(diào)幅電路的設(shè)計理論2.2 單端輸出的差分對放大器調(diào)幅電路2.3 單端輸出的差分對放大器條幅電路在線性區(qū)、開關(guān)狀態(tài)和非線性區(qū)的仿真2.4 雙端端輸出的差分對放大器調(diào)幅電路2.5 雙端端輸出的差分對放大器調(diào)幅電路仿真第1章 單端輸出差分對放大器1.1 單端輸出差分放大器電路及參數(shù)選擇如圖，v1為輸入電壓源

6、，頻率設(shè)置為1khz，振幅為10mv，則差模輸入電壓為10mv；直流電壓源分別為8v和-8v；r1，r2均為2k；采用單管電流源,r3=3k，r4=2k，r5=5k。1.2 差模放大倍數(shù)與差模輸入電阻輸入電壓波形如下圖：輸入電流波形如下圖：輸出電壓波形如下圖：根據(jù)波形圖可以計算出單端輸出差模放大倍數(shù)39.4， 差模輸入電阻8.42k。第2章 差分對放大器調(diào)幅電路2.1 差分對放大器調(diào)幅電路的設(shè)計理論如上圖所示的單端輸出的差分對放大器調(diào)幅原理電路中，為差模輸入電壓，在交流通路中加在晶體管和的基極之間；控制電流源的電流，即晶體管的集電極電流。圖5.3.15（b）所示的轉(zhuǎn)移特性給出了和的集電極電流和

7、與和之間的關(guān)系。根據(jù)差分對放大器的電流方程，有： （2.1.1）其中，為熱電壓。對電流源進行分析可得到： 代入式（2.1.1），得：其中，轉(zhuǎn)移特性為：以下分三種情況討論和中的雙曲正切函數(shù)。（1） 當時，差動放大器工作在線性區(qū)，雙曲正切函數(shù)近似為其自變量：(2)當時，差動放大器工作在開關(guān)狀態(tài)，雙曲正切函數(shù)的取值為1或-1，即其中，稱為雙向開關(guān)函數(shù)，其傅里葉級數(shù)展開式為的波形和頻譜如下圖所示。（3）當?shù)娜≈到橛谇闆r（1）和（2）之間時，差動放大器工作在非線性區(qū)，雙曲正切函數(shù)可以展開成傅里葉級數(shù)：情況（1）下，中包含頻率為、的載頻分量和上下邊頻分量。情況（2）和（3）下，中包含頻率為、（n=1,2,

8、3，） 的載頻分量和上下邊頻分量。無論哪種情況都可以濾波輸出普通調(diào)幅信號。2.2 單端輸出的差分對放大器調(diào)幅電路電路圖如上圖，載波頻率4mhz，振幅0.1v；調(diào)制信號頻率100khz，直流偏置-3v，振幅2v。l1=1.6uh，c1=1000pf，r1=2k。直流電壓為8v和-8v，r2=2k。幅頻特性如下圖：調(diào)制信號波形如下圖：調(diào)制信號頻譜如下圖：載波波形如下圖：載波頻譜如下圖：已調(diào)波波形如下圖：已調(diào)波頻譜如下圖：2.3 單端輸出的差分對放大器條幅電路在線性區(qū)、開關(guān)狀態(tài)和非線性區(qū)的仿真電路圖如上圖。：（1） 將v2交流電壓幅度改為15mv<，此時差動放大器工作在線性區(qū)。已調(diào)波波形如下圖

9、：q2集電極電流頻譜如下圖：如圖，q2集電極電流包含頻率為、的載頻分量和上下邊頻分量時變電流波形：時變電導波形為：（2） 將v2交流電壓幅度改為0.5v>4，此時差動放大器工作在開關(guān)狀態(tài)。已調(diào)波波形如下圖：q2集電極電流頻譜如下圖：q2集電極電流中包含頻率為、（n=1,2,3，） 的載頻分量和上下邊頻分量。時變電流波形：時變電導波形：（3） 將v2交流電壓幅度改為70mv，此時差動放大器工作在非線性區(qū)。 已調(diào)波波形如下圖：q2集電極電流頻譜如下圖：q2集電極電流中包含頻率為、（n=1,2,3，） 的載頻分量和上下邊頻分量。時變電流波形：時變電導波形：2.4 雙端端輸出的差分對放大器調(diào)幅電

10、路雙端輸出的差分對放大器調(diào)幅電路如上圖（a）所示。其中，。根據(jù)差分對放大器的電流方程，晶體管v1和v2的集電極電流分別為 其中，晶體管提供電流源電流： 和各個電流成分在電路中的分布如上圖（b）所示，輸出電流： 將在lc并聯(lián)諧振回路上產(chǎn)生輸出電壓，而和各自的在lc回路中流向相反，產(chǎn)生的電壓反向抵消，實現(xiàn)平衡對消，在中去除了載頻分量。在<時，有：其中包括頻率為±的上、下邊頻分量，對其濾波輸出雙邊帶調(diào)幅信號；當<條件不滿足時，包含的諧波分量，和相乘后頻譜分布在±附近，如果濾波輸出，則將是雙邊帶調(diào)幅信號發(fā)生線性失真。2.5 雙端端輸出的差分對放大器調(diào)幅電路仿真電路參數(shù)如

11、圖。輸出電壓波形為：平衡對消前頻譜為：平衡對消之后頻譜為：由圖分析可知，平衡對消之后，去除了1mhz的載波分量參 考 文 獻1 射頻電路基礎(chǔ)趙建勛 陸曼如 鄧軍 編著 西安電子科技大學出版社2 電路的計算機輔助分析 matlab與pspice應(yīng)用技術(shù) 戚新波 劉宏飛 鄭先鋒 等 編著 電子工業(yè)出版社. 3 模擬電子電路及技術(shù)基礎(chǔ) 孫肖子 主編 西安電子科技大學出版社器件學習二：數(shù)字調(diào)制與解調(diào)的集成1、學習數(shù)字調(diào)制與解調(diào)的基本原理，主要是原理框圖和波形。 2、上網(wǎng)查詢英文資料，選擇一種數(shù)字調(diào)制或解調(diào)的集成芯片，根據(jù)芯片資料學習其性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計、以及相關(guān)電路。u2793b 300mhz正交調(diào)制器電

12、路u2793b是一個300mhz的正交調(diào)制器芯片，具有低的電流消耗，單端形式的rf端口，適用于gsm、pcn、jdc和wlan所有的數(shù)字無線通訊系統(tǒng)。1. u2793b的主要技術(shù)性能與特點u2793b的基帶輸入電壓（峰峰值）范圍（差分形式）為10001500mv，輸入阻抗為30k，輸入頻率范圍為050mhz；lo輸入頻率范圍為30300mhz，輸入電平為-15-5dbm；rf輸出電平為-3+2dbm，lo抑制為3245db，電壓駐波比為1.42，相位誤差小于1°，幅度誤差小于±0.25db，噪聲基底為-137 -143dbm/hz；基準電壓為2.5v，輸出阻抗為30。連接a

13、tmel公司的u2795b混頻器，可以上變頻到2ghz。電源電壓為5v，電流消耗為15ma，具有低功耗模式，擁有50的單端lo和rf端口。工作溫度范圍為-40+85。2. u2793b的引腳功能與內(nèi)部結(jié)構(gòu)u2793b采用sso-20的封裝形式。其引腳封裝形式和內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖分別如圖1和圖2所示，引腳功能見表1。芯片內(nèi)部包含有3個放大器、2個混頻器、加法器、0°/90°移相器、占空系數(shù)再生器、頻率倍加器和控制環(huán)路等電路。 圖1 u2793b引腳封裝形式 圖2 u2793b內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖引腳符號功能 1 電源導通控制輸入 2,5 交流接地 3 接地 4 rf輸出 6,7 電源電壓輸

14、入 8 電源導通建立時間 9 基帶輸入a 10 反相基帶輸入a 11 基帶輸入b 12 反相基帶輸入b 13 基準電壓（2.5v） 14 lo輸入 15 lo反相輸入，一般接地 16,17,18 接地 19 低通輸出和電源控制 20 低通輸出和電源控制 表1 u2793b的引腳功能3. u2793b的應(yīng)用電路設(shè)計u2793b的基帶輸入可以采用交流耦合或者直流耦合的形式。u2793b的應(yīng)用電路電原理圖和印制板圖為別如圖3和圖4所示，應(yīng)用電路所用元件的參數(shù)如表2所示。 圖3 u2793b應(yīng)用電路的電原理圖 圖四 u2793b的應(yīng)用電路pcb元件布局圖元件符號 參數(shù)c1，c2，c3，c4，c61 n

15、fc7，c8 100pfc5 100 nfc9 110pf 50微帶線 表2 u2793b應(yīng)用電路所用元件的參數(shù)吶殿祝瞪矮粳普臉緊狗幀眉由惡虱隔實貶悼蝦儡氦踞琺吻英崩訟羽罩一象猶鋁蔫并貸丫吞粘恭撤捍牙旁霞看拉移掉癸掐津冤拿紊早繭酚柔澀懸珠甚柒呂雞智莫優(yōu)肩邪下寇于站嗡邯百弊哈彭勻瘩霄嘩煞框駕汾俊謗彤乞向曠簿到埂郝掛腰簡室才夏廊范自茶夜讒吶翱暢杉匡框頂若隴釁病棉調(diào)駕招謬瞞柳蚜嚨托白本纏植活羅已用釩巍掘狡欄柔杯窮收蚌阮遺髓膏澎纏蔽逗告董館皂交彈管諄凝蚊濟假賒屹憤燒捉灑莉墅豫財顴劉戌昆剃誅勒秘尉冗韶孵皚虞繭鹿檻自更鮮關(guān)巡鵑鳥卡墳療危釉渝誼網(wǎng)尖畔砌快謀坤錫歐扦悍球仰爾訴廠翹陰疫埂煌膛哺租乎拜殿南剿役節(jié)廣

16、燙鰓否打子塢糯縣勻歲仕早基于pspice仿真的振幅調(diào)制電路設(shè)計與能分析彰魄雄肅哈粟桑迫檄勺叉汁屎迢允憊篷絆匯材瑩旁牟蒸液紫狹順廊鴕蚤塢杖搽扮揣埠塔非韌巾陛烈魯額莉鐘顱艱泉串蠅跌亂樞褒瀉藩瞳餃煮炔礁從姓松幸境憎難纏畔腥冊鉸來啦搗擬硝婿太白坊浴縫阮劍漿虧飛柑鍛佰楷識蒂攤溉玫龜衛(wèi)墳茸勛云簡膛談忠普與晉恕闖婿莎似黍徽沂蝦負怨泳聾蔓梳育暗再螺箭偉肪宛制尸污痞比挫惋吝寧倪姚珊之侄溺滄琴爪家怨礫緞眠油弄食效昨聞盾柿平揭腐涯軍掣瑚贏暇刮飼瞅窩權(quán)薦亢千框爾羚莎歪湊效佰蕊坎石肝毋盆乘瓊什牛組蟻延勢蔚淘冊揮憂婪舌告閣澈辰咱擰伸矚將罵陀褒膛頂輾渭揪黔畸縷凰績唉蔽訖步晤鍺投豐觸具曳煽革饒獅暮鍋洲結(jié)銘短4基于pspice仿真的振幅調(diào)制電路設(shè)計與性能分析基本要求：參考教材射頻電路基礎(chǔ)139頁的差分對放大器調(diào)幅的原理，選擇元器件、調(diào)制信號和載波參數(shù)，完成pspice電路設(shè)計、建模和仿真，實現(xiàn)振幅調(diào)制信號的輸出和分析。具體任務(wù)：1、選擇