Multisim7快速入门第11章.docVIP

　其它应用实例 本章主要介绍了Multisim7在通信和电力电子方面的应用。本章首先对每部分应用电路的基本原理进行讲解，然后通过Multisim7对其进行仿真分析和验证，以加深对该电路原理的理解，并能掌握设计与仿真测试方法，最终能灵活使用Multisim7辅助电路设计。 AM电路仿真实例 一般的原始电信号是频率较低的基带信号，不宜直接在信道中传输，因此通信系统的发端需要有调制过程，而在接收端需要有反调制过程——解调过程。 模拟调制是以正弦波为载波的调制方式，它可分为线性调制和非线性调制两大类。常见的调幅（AM）、双边带（DSB）、单边带（SSB）、残留边带（VSB）等幅度调制方法都属于线性调制，而频率调制（FM）等角度调制属于非线性调制。本节将主要讨论常见的AM和DSB调制系统的原理及应用，并用Multisim7进行仿真分析。 幅度调制就是用调制信号m(t)去控制高频载波S(t)的振幅，使S(t)的振幅随调制信号m(t)作线性变化的过程。设载波为S(t)=，调制电压为m(t)=，一般要求。根据AM调制的原理，已调信号幅值随基带信号m(t)幅值做正比变化，频谱结构完全是基带信号m(t)频谱的简单平移或线性变换。 下面通过乘法器来实现完全调幅电路，根据完全调幅电路方式的定义，该电路的调制信号m(t)应叠加直流分量。创建电路及仿真步骤如下： （1）从Multisim7的SOURCES库里面的CONTROL-FUNCTION里面找到乘法器（MULTIPLIER），将所需信号源和其他元件与其连接，得到如图11-1所示的电路。其中V1是载波信号，V2是调制信号。 图10-1　完全调幅电路 （2）启动仿真，双击示波器图标，得到如图11-2所示的仿真输出波形。从输出波形可看出，乘法器输入端X的波形和已调信号波形的上包络线完全重合，高频载波信号的幅值随着调制信号的规律变化。 （3）将叠加的直流电压变为1V，则调幅指数变为1，则得到如图11-3所示的波形，其幅值降低，但信号频率未发生改变。 　 　 图11-2　完全调幅电路输出波形图　　　　　图11-3　调幅指数为1时完全调幅电路输出波形 （4）下面通过频谱分析来观察调制前后频谱的变化。此处可以采用仪器栏的频谱分析仪或傅立叶分析来观察，这两种方法本质是完全一样。本例采用傅立叶分析方法。 （5）依次执行“Simulate”/“Analysis”/“Fourier Analysis”命令，将弹出如图11-4所示对话框。设置分析的基频为1000Hz，分析次数20次，在Output Variables选项卡设置好输出节点（乘法器的输出端），此处输出节点数为6，单击“Simulate”按钮，得到如图11-5所示的分析结果。 图11-4　傅立叶分析设置 图11-5　调制信号频率为1kHz时傅立叶分析结果 （6）从该结果可看出已调信号中心频率为10kHz，有9kHz和11kHz上下两个边频分量。因为载波频率为10kHz，而调制信号频率为1kHz。根据AM调制方式原理，中心频率应为载波信号频率fC=10kHz，上下边频应为载波信号频率加减调制信号频率，分别应为9kHz和11kHz，这和图11-5的仿真结果完全吻合。 （7）将调制信号频率设置为2kHz，重新启动傅立叶分析，得到如图11-6所示的结果，中心频率不变，而上下边频分别变为8kHz和12kHz。 图11-6　调制信号频率设置为2kHz时傅立叶分析结果 通过以上分析，说明载波信号不携带消息，已调信号频谱结构完全是基带信号m(t)频谱的简单平移或线性变换。 双边带信号的调制与解调 DSB信号的调制 在普通双边带调幅中载波功率是无用的，因为信息完成由边带传送。如果要抑制载波，只需在调制信号中不附加直流分量A即可，这就称为抑制了载波的双边带调幅信号，也称DSB信号，该方式具有明显的节省能量的优点，但是解调电路与普通AM调制信号解调电路相比要复杂。 DSB信号的调制原理如图11-7所示。设载波为S(t) ，调制电压为m(t)（不含直流分量），最后得到的已调信号Sm(t)没有直流量，即包络线过零点，如图11-7中左下图所示，从右图对应的频谱分析可看出，已调信号Sm(t)的频谱Sm只有上下两个边带的频谱而不像图11-5所示普通调制方式的频谱中存在一个中心频率。 图11-7　DSB信号调制原理图 下面建立DSB信号的调制与解调电路，并进行仿真分析，步骤如下： （1）首先建立如图11-8所示的电路。该电路中：A1是乘法器；V1是载波信号；V2是调制信号；V1和V2经乘法器相乘输出双边带信号，该信号经乘法器A2解调，V3是恢复载波信号。 图11-8　DSB信号调制与解调电路图 （2）启动仿真，双击示波器图标，可以得到调