前言
AM振幅調(diào)制器是一種基礎(chǔ)電路,其原理是將信息信號調(diào)制到載波信號上,從而實(shí)現(xiàn)信號的傳輸。在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中,AM振幅調(diào)制器被廣泛應(yīng)用于調(diào)制和解調(diào)模擬信號,如廣播電視和無線電通信等領(lǐng)域。
本報(bào)告旨在設(shè)計(jì)一種簡單的AM振幅調(diào)制器電路,以便學(xué)生更好地了解和掌握這種基礎(chǔ)電路的工作原理。我們將介紹電路的設(shè)計(jì)思路、電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)計(jì)算方法,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證電路的性能。
此外,本報(bào)告還將介紹使用模擬電路仿真軟件進(jìn)行電路仿真的方法,以幫助學(xué)生更好地理解電路的工作原理和性能,提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和調(diào)試的效率。
在本次實(shí)驗(yàn)中,我們將使用常見的電子元器件和儀器進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn),旨在幫助學(xué)生熟悉基本電子元器件和儀器的使用方法,并加深對電路設(shè)計(jì)和調(diào)試的理解和認(rèn)識。
我們希望通過本次實(shí)驗(yàn),學(xué)生們能夠掌握AM振幅調(diào)制器的基本原理和設(shè)計(jì)方法,培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和調(diào)試的能力,并為學(xué)生們未來的科學(xué)研究和工程實(shí)踐奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
一、設(shè)計(jì)原理
AM振幅調(diào)制器是一種基礎(chǔ)電路,其原理是將信息信號調(diào)制到載波信號上,從而實(shí)現(xiàn)信號的傳輸。當(dāng)信息信號被調(diào)制到載波信號上時(shí),載波信號的幅度隨著信息信號的變化而變化,從而形成一個(gè)調(diào)制后的信號。在接收端,通過解調(diào)器對調(diào)制后的信號進(jìn)行解調(diào),就可以恢復(fù)原始信息信號。
AM振幅調(diào)制器的核心是乘法器,其原理是將信息信號和載波信號輸入到乘法器的兩個(gè)輸入端口,并通過乘法器的乘法運(yùn)算將兩個(gè)信號相乘。這樣,就可以將信息信號調(diào)制到載波信號上,形成調(diào)制后的信號。
在實(shí)驗(yàn)電路中,我們使用MC1496乘法器實(shí)現(xiàn)AM振幅調(diào)制器。MC1496乘法器是一種高性能、通用型的乘法器,可以在廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域中使用。其主要特點(diǎn)是具有低失真、高增益、高帶寬等優(yōu)點(diǎn),適用于信號調(diào)制、解調(diào)、頻率變換等各種應(yīng)用。
MC1496乘法器的電路結(jié)構(gòu)如下圖所示:
從電路圖可以看出,在MC1496乘法器中,輸入信號先經(jīng)過一個(gè)差分放大器進(jìn)行放大,并通過變壓器進(jìn)行耦合,然后輸入到四個(gè)二極管環(huán)形調(diào)制器中。二極管環(huán)形調(diào)制器的作用是將信息信號調(diào)制到載波信號上,并產(chǎn)生上、下邊帶信號。然后,上、下邊帶信號通過兩個(gè)低通濾波器進(jìn)行濾波,去除高頻成分,最終得到調(diào)制后的信號。
在MC1496乘法器電路中,調(diào)制系數(shù)是通過控制電壓來實(shí)現(xiàn)的。通過改變控制電壓的大小,可以改變乘法器的增益,從而控制信息信號調(diào)制到載波信號上的幅度。
二、設(shè)計(jì)仿真
實(shí)驗(yàn)軟件:Multisim 14.0
在Multisim中進(jìn)行仿真,需要進(jìn)行一系列設(shè)置,例如設(shè)置仿真時(shí)間、仿真器件參數(shù)、測量工具等。一旦完成設(shè)置,就可以運(yùn)行仿真并觀察輸出波形。通過觀察輸出波形,可以判斷調(diào)制效果是否達(dá)到預(yù)期。
在仿真過程中,還可以進(jìn)行參數(shù)分析,如電壓、電流、功率等。通過分析這些參數(shù),可以更好地了解電路的工作原理和性能表現(xiàn),以優(yōu)化電路設(shè)計(jì)。
1.新建MC1496子電路
由于該仿真軟件沒有MC1496,所以根據(jù)datasheet現(xiàn)有的元件來搭建一個(gè)MC1496的子電路
2.設(shè)計(jì)AM調(diào)制器電路
經(jīng)過10uF電容輸入的信號為調(diào)制信號,經(jīng)過0.1uF電容輸入的信號為載波信號。在該電路中,調(diào)制信號采用頻率為10kHz,幅值為23mV的正弦波信號;載波信號則采用頻率為1MHz,幅值為22mV的正弦波信號。當(dāng)電路搭建完成后,可以進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。
通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R15,可以改變調(diào)制度ma的值,從而得到不同的調(diào)制圖形。
3.運(yùn)行仿真
在運(yùn)行仿真時(shí),我們觀察到了仿真結(jié)果圖像,可以清晰地看到調(diào)制后的AM信號波形。在該波形中,可以看到載波信號的頻率為1MHz,調(diào)制信號的幅值在調(diào)制度ma改變時(shí)也隨之改變。此外,在調(diào)制度ma增大時(shí),AM信號的包絡(luò)線呈現(xiàn)出正弦波包絡(luò)的形態(tài),而在調(diào)制度ma減小時(shí),AM信號的包絡(luò)線則變得扁平,表明調(diào)制度較小的AM信號不太容易被接收。我們還進(jìn)一步對不同的調(diào)制度進(jìn)行了仿真測試,并記錄了相應(yīng)的結(jié)果,以便后續(xù)的分析和研究。
基于以上仿真結(jié)果的分析,我們可以得出以下結(jié)論:AM振幅調(diào)制器的設(shè)計(jì)方案是可行的,其能夠?qū)斎氲恼{(diào)制信號和載波信號進(jìn)行合理的調(diào)制,并輸出符合預(yù)期的AM信號。在調(diào)制度ma改變時(shí),AM信號的波形也隨之發(fā)生相應(yīng)的變化,且不同的調(diào)制度對應(yīng)著不同的AM信號波形,因此可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)和優(yōu)化。
總結(jié)
通過使用Multisim仿真軟件,我們成功地設(shè)計(jì)出了一個(gè)AM振幅調(diào)制電路。在這個(gè)過程中,我們了解了如何使用基本的電子元件來構(gòu)建電路,并通過調(diào)整電路的參數(shù)和元件的值來實(shí)現(xiàn)不同的調(diào)制度和頻率。在設(shè)計(jì)過程中,我們需要根據(jù)振幅調(diào)制原理來選擇合適的元件和調(diào)節(jié)電路參數(shù),以達(dá)到預(yù)期的調(diào)制效果。
通過Multisim的仿真,我們得到了合適的電路參數(shù)和元件值,以達(dá)到所需的調(diào)制效果。我們使用了10uF和0.1uF的電容作為輸入,其中10uF電容輸入調(diào)制信號,0.1uF電容輸入載波信號。我們選擇了10kHz幅值為23mV的正弦波信號作為調(diào)制信號,選擇了1MHz幅值為22mV的正弦波信號作為載波信號。
我們還使用了滑動(dòng)變阻器R15來調(diào)節(jié)調(diào)制度ma的值,以獲得不同的調(diào)制圖形。在仿真過程中,我們得到了不同的調(diào)制圖形,并且發(fā)現(xiàn)當(dāng)調(diào)制度較小時(shí),圖形變化不明顯;當(dāng)調(diào)制度較大時(shí),會出現(xiàn)失真現(xiàn)象,甚至導(dǎo)致信息無法傳輸。因此,我們需要根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的調(diào)制度。文章來源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-773945.html
總的來說,通過這個(gè)基于Multisim的AM調(diào)制器設(shè)計(jì),我們學(xué)習(xí)了如何構(gòu)建電路,如何根據(jù)調(diào)制原理來選擇電子元件和調(diào)節(jié)電路參數(shù),以達(dá)到預(yù)期的調(diào)制效果。通過不斷調(diào)整參數(shù)和元件值,我們成功地仿真出了不同的調(diào)制圖形,并深入理解了振幅調(diào)制的基本原理和特點(diǎn)。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-773945.html
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