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文档介绍

文档介绍:The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
振幅调制器的设计MC


学生的实践能力。
课程设计要求:
1、培养学生根据需要选学参考书,查阅手册,图表和文献资料的自学能力,通过独立思考﹑深入钻研有关问题,学会自己分析解决问题的方法。
2、通过实际电路方案的分析比较,设计计算﹑元件选取﹑安装调试等环节,初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。
3、掌握常用仪表的正确使用方法,学会简单电路的实验调试和整机指标测试方法,提高动手能力。
4、了解与课程有关的电子电路以及元器件工程技术规范,能按课程设计任务书的技术要求,编写设计说明,能正确反映设计和实验成果,能正确绘制电路图。
5、培养严谨的工作作风和科学态度,使学生逐步建立正确的生产观点,经济观点和全局观点。
任务及要求:
振幅调制器的设计
 (1)设计要求:用模拟乘法器芯片如MC1496设计一振幅调制器,使其能实现AM和DSB信号调制。
(2)主要指标: 载波频率:15MHz 正弦波
  调制信号:1KHz 正弦波  
输出信号幅度:≥5V(峰-峰值)无明显失真  
二、项目实施过程:
MC1496内部结构及原理
MC1496模拟乘法器的管脚图:
其中V1、V2与V3、V4组成双差分
放大器,以反极性方式相连接,而
且两组差分对的恒流源V5与V6又
组成一对差分电路,因此恒流源的控制电压可正可负,以此实现了四象限工作。V7、V8为差分放大器V5与V6的恒流源。
模拟乘法器的内部结构:
MC1496中包含了由带双电流源的标准差动放大器驱动的四个高位放大器,输出集电极交叉耦合,故产生了两输入电压的全波平衡调制乘积现象。其中载波输入(Carrier Input)输入至4个三极管组成的双差分放大器,信号输入(Signal Input)输入至2个三极管组成的单差分放大器用以激励载波。其中Q1、Q2与VQ5、Q6组成两对差分放大器,Q3、Q7组成的单差分放大器,用以激励Q1、Q2、Q5、Q6及其偏置电路;Q4、Q8组成差分放大器的恒流源。引脚8与10接输入电压
,1与4接另一输入电压,输出电压从引脚6与12输出。引脚2与3外接电阻,对差分放大器Q3、Q7产生电流负反馈,以扩展输入电压的线性动态范围。采用双电源供电时,引脚14接负电源,正电源由6脚和12脚引集电极电阻接入。引脚5外接电阻,用来调节偏置电流及镜像电流的值。
下面是Multisim画出的MC1496芯片外围电路:
原理设计内容
普通调幅电路设计:
普通调幅波的实现框图:
AM调制模型
如果载波信号是单频正弦波,调制器输出已调信号的包络与输入调制信号为线性关系,则称这种调制为常规调幅,或简称调幅( AM: Amplitude Modulation)。在AM调幅中,输出已调信号的包络与输入调制信号成正比,其数学表达式为:
vt=V0(1+macosΩt)cosw0t
式中:ma=KdVΩV0称为调幅指数即调幅度,是调幅波的主要参数之意,它表示载波电压振幅受调制信号控制后的改变程度,一般0<ma<1。vΩt=VΩcosΩt是简谐调制信号,载波信号是
v0t=V0cosw0t。
该模型中的核心器件是模拟乘法器,它实现了对基带信号的调制,本系统中采用的是MC1496来实现调制器的设计。
抑制载波的双边带调幅:
从普通调幅波的关系知道,由于2/3的载波功率不含信息,实际上这部分功率白白浪费了。为了克服这个缺点,提高设备的功率利用率,可以不发送载波,而只发送边带信号,这就是抑制载波的双边带调幅波(DSB AM), 其数学表达式为
VDSBt=12maV0cosw0+Ωt+12maV0cos⁡(w0-Ω)t
=maV0cosΩtcosw0t
由该公式可以知道,双边带调幅信号的振幅仍随调制信号拜变化,但已不是在V0值基础上变化,而是在零值上下变化。在调制信号VΩ(t)=0的瞬间,高频载波的相位出现180°的突变,呈现M型。与普通调幅波相比,双边带调幅的频谱图中抑制掉了载波分量。
普通调幅与载波被抑制双边带调幅波的区别
ma表明载波振幅受调制控制的程度,一般要求0≤ma≤1,以便调幅波的包络能正确地表现出调制信号的变化。ma>1的情况称为过调制, 下图所示为不同ma时的已调波波形。
元件参数设计