基于Multisim10的振幅調(diào)制與解調(diào)電路設(shè)計(jì)與仿真

1、基于Multisim10的振幅調(diào)制與解調(diào)電路設(shè)計(jì)與仿真 摘要：信號(hào)調(diào)制可以將信號(hào)的頻譜搬移到任意位置，從而有利于信號(hào)的傳送，并且使頻譜資源得到充分利用。調(diào)制作用的實(shí)質(zhì)就是使相同頻率范圍的信號(hào)分別依托于不同頻率的載波上，接收機(jī)就可以分離出所需的頻率信號(hào)，不致互相干擾。這也是在同一信道中實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用的基礎(chǔ)。而要還原出被調(diào)制的信號(hào)就需要解調(diào)電路。所以現(xiàn)在調(diào)制與解調(diào)在高頻通信領(lǐng)域有著更為廣泛的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：振幅調(diào)制與解調(diào)，檢波失真 ，參數(shù)選取一、振幅調(diào)制電路原理及工作過(guò)程首先將語(yǔ)音（調(diào)制）信號(hào)疊加直流后再與載波相乘，本電路采用乘法調(diào)幅進(jìn)行調(diào)制語(yǔ)音信號(hào)頻譜為300到3400,這里選擇頻率為1000的信號(hào)

2、模擬語(yǔ)音信號(hào)。選擇2M作為載波信號(hào)。讓模擬語(yǔ)音信號(hào)（調(diào)制信號(hào)）與載波信號(hào)經(jīng)過(guò)乘法器產(chǎn)生調(diào)制系數(shù)=0.2的普通調(diào)幅波。如圖：圖1（調(diào)制電路電路圖）圖2（調(diào)制信號(hào)與調(diào)幅波仿真圖）二、解調(diào)電路工作原理及說(shuō)明普通調(diào)幅波的包絡(luò)反映了調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律，其中大信號(hào)檢波電路利用了二極管的整流工作原理。解調(diào)電路輸入信號(hào)為載波為2M，調(diào)制信號(hào)為1000，調(diào)制系數(shù)=0.2的普通調(diào)幅波，電路如圖:圖3（解調(diào)電路圖）圖4（調(diào)幅波波形）圖5：（電路輸出解調(diào)端波形）我們可以看到輸出波形周期為1.002ms,輸出信號(hào)頻率為1000說(shuō)明解調(diào)電路成功解調(diào)出調(diào)制信號(hào)。三、解調(diào)(檢波)電路元件參數(shù)的選取電路元件參數(shù)主要是基于檢波效

3、率、濾波效果來(lái)選取的。其中濾波效果中的檢波失真是決定解調(diào)電路元件參數(shù)的主要方面。（一）、大信號(hào)檢波器存在的兩種失真對(duì)參數(shù)選取的影響1、 對(duì)角線(xiàn)失真(放電失真)產(chǎn)生原因：很大，放電很慢，可能在隨后的若干的高頻周期內(nèi)，包絡(luò)線(xiàn)電壓雖已下降，而C上的電壓還大于包絡(luò)線(xiàn)電壓，這就使二極管方向截止，失去檢波作用。在截至期間，檢波輸出波形呈傾斜的對(duì)角線(xiàn)形狀，對(duì)角線(xiàn)失真可以總結(jié)為電容放電曲線(xiàn)的下降速度慢于包絡(luò)線(xiàn)電壓下降的速度。不發(fā)生放電失真的條件： 包絡(luò)線(xiàn)下降速度小于放電速率，即:將=0.2,，=1k代入上面不等式得到8.66uF但在實(shí)際調(diào)試中當(dāng)=1.2uF時(shí)即產(chǎn)生對(duì)角線(xiàn)失真，如圖6：=1.2uF）我們可以看到

4、有微弱的放電失真，放電時(shí)間549.906us大于半個(gè)周期，這也在一定程度上說(shuō)明了理論計(jì)算與實(shí)際應(yīng)用中還是存在一定誤差的；當(dāng)取值變大時(shí)，放電失真更加嚴(yán)重，如圖7：圖7（）此外，在不發(fā)生放電失真的前提下應(yīng)盡量取大些，對(duì)提高檢波效率及濾波效果均有利。如圖：=1uF） =1nF）可以看到=1uF比=1nF濾波效果好。2、 割底失真產(chǎn)生原因：在接收機(jī)中，檢波器輸出耦合到下級(jí)的電容比較大，對(duì)檢波器輸出的直流而言，上有一個(gè)直流電壓,借助于有源二端網(wǎng)絡(luò)可把，用一個(gè)等效電路E和代替。這樣如果輸入信號(hào)調(diào)制度很深，即調(diào)制系數(shù)很大或檢波器交直流電阻之比很小，以致在一部分時(shí)間內(nèi)其幅值比E還小，則在此期間內(nèi)將處于反向截止

5、狀態(tài)，產(chǎn)生失真，表現(xiàn)為輸出波形中的底部被割去。不發(fā)生割底失真條件：本電路中，采取將分成和，通過(guò)隔直流電容將并接在兩端，越大，交、直流負(fù)載電阻值的差別就越小，但是輸出音頻電壓也就越小。同時(shí)為了提高檢波效率，宜大，但過(guò)大則交流負(fù)載與之相比就小，宜產(chǎn)生割底失真。取=0.8,，=1nF時(shí)可以觀(guān)察到割底失真，同時(shí)也可以看到與相比輸出音頻電壓變大，如圖10:圖10（二）、其他電路元件參數(shù)的選取1、檢波二極管V為了提高檢波效率，應(yīng)選取正向電阻小，反向電阻大、同時(shí)要求PN結(jié)電容小的管子。這里選取IN4148型號(hào)二極管。2、輸出耦合電容：選取的比較大，這樣低頻也容易通過(guò)。3、 的選?。和ㄟ^(guò)圖5（電路輸出解調(diào)端波形）我們可以觀(guān)察到，通過(guò)檢波電路的輸出的調(diào)制信號(hào)衰減很大，所以一般會(huì)在檢波電路后接低頻功率放大器，這樣等效為檢波電路后下一級(jí)低頻功率放大器的輸入電阻。四、結(jié)束語(yǔ)至此，本課題所設(shè)計(jì)的電路設(shè)計(jì)與仿真就結(jié)束了，雖然電路實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，但是其中體現(xiàn)的原理還是很深?yuàn)W的，通過(guò)此次電路仿真，也對(duì)振幅調(diào)制與解調(diào)電路的實(shí)現(xiàn)有了更為直觀(guān)的認(rèn)識(shí)。筆者相信隨著近幾年電子元件制作工藝越來(lái)