通信电子线路–北京交通大学研学.docVIP

基于MC1496乘法器调幅电路的Multisim仿真 ————————————通信电子线路实验报告—————————— 何梦浩电子1201班 0 引言 在无线通信系统中，为了将信号从发射端传输到接收端，必须进行调制和解调。振幅调制是调制的一种，其原理框图如下。它是利用调制信号去控制高频率的载波信号，使载波的振幅随调制信号的变化而变化。其调制过程是把调制信号的频谱从低频段搬移到载频两侧，即产生了新的频率分量，通常采用具有相乘特性的非线性器件都可以实现调幅。本文通过Multisim软件仿真基于模拟乘法器MC1496的调幅电路系统。 1 模拟乘法器MC1496 模拟乘法器是对两个模拟信号（电压或电流）实现相乘功能的有源非线性器件，主要功能是实现两个互不相关信号的相乘，即输出信号与两输入信号相乘积成正比。它有两个输入端口，即X 和Y 输入端口。 在高频电子线路中，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴相等调制与解调的过程，均可视为两个信号相乘或包含相乘的过程。采用集成模拟乘法器实现上述功能比采用分离器件如二极管和三极管要简单的多，而且性能优越。所以目前在无级通信、广播电视等方面应用较多。集成模拟乘法器的常见产品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等[7]。 根据双差分对模拟相乘器基本原理制成的单片集成模拟相乘器MC1496是四象限的乘法器[8]。其内部电路如图2-1所示，其中、、、、、和等组成多路电流源电路，、、为电流源的基准电路，、分别供给、管恒值电流，为外接电阻，可用以调节的大小。由、两管的发射极引出接线端2和3，外接电阻，利用的负反馈作用，以扩大输入电压的动态范围。为外接负载电阻。 根据差分电路的基本工作原理，可以得到 (2-1) (2-2) (2-3) 式中、、、、 、分别是三极管、、、、、的集电集电流。为温度的电压当量，在常温T=300K时，。由图2-1可知，相乘器的输出差值电流 (2-4) 将(2-1)、(2-2)、(2-3)代入(2-4)，可得 (2-5) 由于、两管发射极之间跨接负反馈电阻，当远大于、管的发射结电阻时 (2-6) 将式(2-6)代入(2-5)可得 (2-7) 可见，输出电流中包含两个输入信号的乘积。 MC1496原理电路如下图所示： 并将其封装 2 调幅电路 在幅度调制过程中，根据所取出已调信号的频谱分量不同，分为普通调幅（AM）、抑制载波的双边带调幅（DSB）等。 普通调幅与双边带调幅的区别 普通调幅 抑制载波双边带调幅 电压表达式 波形图 信号带宽 如果把已调调幅波加到负载电阻R上，则载波和边频都将给电阻传送功率，它们的功率分别表示为： 载波功率： (2-8) 每个边频功率（上边频或下边频）： (2-9) 上、下边频总功率： （2-10） 称为调幅指数即调幅度，是调幅波的主要参数之一，它表示载波电压振幅受调制信号控制后改变的程度，一般。 普通调幅电路的原理框图如图3-2所示 普通调幅波实现框图 3 振幅调制器的仿真测试 下图是multisim中仿真电路 当电位器取%阻值时：图1 当电位器去2%阻值时：图2 当电位器去50%阻值时：图3 当电位器去98%阻值时：图4 由上述图1和图4可知，输出为全载波调幅信号，调幅指数 1，可看出调幅波幅度的变化量随调制信号波形的变化呈线性变化。当调整电位器阻值，使输入直流发生变化，如图2和图4所示，可看出调幅波的包络变化与调制信号不再相同，产生了失真，这就是过调制现象，所以要求普通调幅的调幅指数必须不能大于1。 当电位器处在50%阻值时，输入端只有调制信号UΩ而没有直流电压E，则输出就是抑制载波的双边带调制波，如图3所示。由图可看出双边带调幅信号的幅度仍然随调制信号而变化，但其包络不再反映调制信号波形的变化，而且在调制信号正半周区间的载波相位与调制信号负半周的载波相位反相，即在调制信号波形过零点处的高频相位发生了180°的突变。这种只发射边带不发射载波的抑制载波双边带调幅波克服了普通调幅波功率利用率低的缺点。 4 检波电路的设