现代通信电路课程设计

现代通信电路课程设计`1现代通信电路（课程设计）院系名称：电子信息学院班级：通信学号：**********学生姓名：***指导老师：***日期：2015年月日现代通信电路课程设计`2目录一、设计题目..............................................................1二、设计内容..............................................................12.1AM广播通信系统.............................................12.2FM广播通信系统.............................................22.3半双工调频无线对讲机...................................32.4论证：..............................................................3三、实现方法............................................................33.1载频信号产生模块...........................................43.1.1论证：......................................................53.2调制器.............................................................63.2.1论证.........................................................83.3解调器..............................................................83.3.1论证：......................................................93.4混频器............................................................103.4.1论证：...................................................123.5高频谐振电压放大器....................................123.5.1论证：....................................................15现代通信电路课程设计`33.6高频功率放大器...........................................153.6.1论证：....................................................17四设计平台.............................................................184.1硬件平台........................................................184.2软件平台.......................................................18五、电路调试............................................................195.1AM发射机调试..............................................195.2AM接收机调试..............................................205.3调幅通信系统联调.........................................205.4调制信号幅度小的问题..................................255.5解调信号不稳定的问题..................................255.6连接后的实际电路..........................................26六、电路仿真............................................................276.1LC振荡器：.................................................276.2振幅调制器：................................................296.3振幅信号的解调：.........................................31七、心得体会............................................................32八、附录...................................................................33现代通信电路课程设计`48.1GP4实验板模块分布图...................................33现代通信电路课程设计`1一、设计题目模拟通信系统的设计与实现二、设计内容设计并实现一个模拟通信系统，系统总体框图如图1所示。具体方案可以采用AM、FM或者无线对讲系统。2.1AM广播通信系统音频放大器调制器激励放大输出功率放大载波振荡器天线开关高频放大混频器中频放大与滤波解调器音频放大器话筒本地振荡器扬声器变频器现代通信电路课程设计`2图2a中波调幅发射机465K谐振放大本振调谐回路磁棒天线检波音频功放耳机AM广播：525—1605KHz混频双联可调电容图2b超外差中波调幅收音机2.2FM广播通信系统天线调谐回路高放本振98.7—118.7M10.7M中放鉴频音频功放耳机FM广播：88—108M混频中频滤波器调节电压图3FM接收机现代通信电路课程设计`32.3半双工调频无线对讲机单调谐小信号放大模拟乘法混频集成选频放大正交鉴频音频放大耳机高频功率放大双工器双平衡二极管混频变容二极管调频音频放大音源6.2M本振4.5M10.7M10.7M4.5M电源控制电源控制图4半双工调频无线对讲机2.4论证：AM(调幅)是用音频信号去调制高频载波的振荡幅度!形成由音频信号包络振幅的调幅载波!FM(调频)是用音频信号去调制高频载波的振荡频率!形成随音频信号而在一定宽带内变频的调频载波!经过小组内讨论我们选择了AM广播系统三、实现方法现代通信电路课程设计`43.1载频信号产生模块实现方法1：LC振荡器可以用西勒电路，也可用克拉泼电路图5正弦波振荡电路将开关S1的1拨下2拨上，S2全部断开，由晶体管N1和C3、C10、C11、C4、CC1、L1构成电容反馈三点式振荡器的改进型振荡器——西勒振荡器，电容CCI可用来改变振荡频率。01412(1)fLCCC振荡器的频率约为4.5MHz（计算振荡频率可调范围）振荡器输出通过耦合电容C5（10P）加到由N2组成的射极跟随器的输入端，因C5容量很小，再加上射随器的输入阻抗很高，可以减小负载对振荡器的影响。射随器输出信号经N3调谐放大，再经变压器耦合从P1输出。现代通信电路课程设计`5图6正弦波振荡电路本正弦波振荡器包含工作频率为10MHz左右的电容反馈LC三端振荡器和一个10MHz的晶体振荡器，其电路图如图6所示。由拨码开关S2决定是LC振荡器还是晶体振荡器（1拨向ON为LC振荡器，4拨向ON为晶体振荡器）。图6中电位器VR2调节静态工作点。拨码开关S4改变反馈电容的大小。S3改变负载电阻的大小。VR1调节变容二极管的静态偏置。实现方法2：压控振荡器压控振荡器通过电压控制振荡器输出频率，一般是用电压控制变容二极管来实现，它可以产生很高的振荡频率。二是用集成电路实现，如E1648等，工作频率一般受限。3.1.1论证：Lc振荡器：LC震荡可用的频率范围宽，电路简单灵活，成本低，容易做到正弦波输出和可调频率输出。现代通信电路课程设计`6压控振荡器：频率稳定度好、控制灵敏度高、调频范围宽、频偏与控制电压成线性关系并宜于集成等由于实验器材的缘故，我们选择了图6所示的lc振荡器3.2调制器实现方法1：模拟相乘器图7模拟相乘器实现的AM调制器用1496集成电路构成的调幅器电路图如图7所示，图中VR8用来调节引出脚①、④之间的平衡。器件采用双电源供电方式（＋12V，－9V），电阻R29、R30、R31、R32、R52为器件提供静态偏置电压，保证器件内现代通信电路课程设计`7部的各个晶体管工作在放大状态+12V-12VR11KC2104R2200R41KR31KR53.3KR63.3KR1110KR12200R1310KR14200R156.8KR161.5KR171.5KR10510C1104C3104C7104C6104D18.2V1234567141312111098U1Comment:MC1496F1455KAM,DSB321+128-124U2ATL082567U2BTL082C4104R71KR810KR91k123P3CON3123P1CON3C5105123P4CON3123P5CON3TP1TP5TP6TP71122W3W15K1122W3W210KR4310KR442K+12V-12V图8模拟相乘器实现的AM调制器用MC1496集成电路构成的另一种调幅器电路图如图8所示。图中W1用来调节引出脚1、4之间的平衡，器件采用双电源方式供电（＋12V，－8V），所以5脚偏置电阻R15接地。电阻R1、R2、R4、R5、R6为器件提供静态偏置电压，保证器件内部的各个晶体管工作在放大状态。载波信号加在V1－V4的输入端，即引脚8、10之间；载波信号Vc经高频耦合电容C1从10脚输入，C2为高频旁路电容，使8脚交流接地。调制信号加在差动放大器V5、V6的输入端，即引脚1、4之间，调制信号VΩ经低频偶合电容E1从1脚输入。2、3脚外接1KΩ电阻，以扩大调制信号动态范围。当电阻增大，线性范围增大，但乘法器的增益随之减小。已调制信号取自双差动放大器的两集电极（即引出脚6、12之间）输出。实现方法2：分立元件现代通信电路课程设计`8如二极管电路等，只要能实现频谱线性搬移，均可用于调制AM，3.2.1论证：采用分立元件时它们产生的无用频率分量较多，因此不常用。而采用模拟相乘器实现两信号（调制信号与载频）的相乘，从而产生差频与和频，从而实现频谱的线性搬移，它产生无用频率分量少，是AM波实现的最好方法。3.3解调器实现方法1：同步检波器图11同步检波电路图实验电路如图11所示，采用MC1496集成电路构成解调器，载波信号从P7经相位调节网络W3、C13、U3A加在8、10脚之间，调幅信号VAM从P8经C14加在1、4脚之间，相乘后信号由12脚输出，经低通滤现代通信电路课程设计`9波器、同相放大器输出。实现方法2：二极管峰值包络检波器由于模拟相乘器解调电路比较复杂，而AM调幅波包络反应了调制信号的变化规律，因此可用二极管峰值包络检波，且电路较简单，无需载波信号。因此本设计用二极管峰值包络检波器。图12二极管峰值包络检波器3.3.1论证：同步检波：也称相干检波（coherent）和零拍检波（homodyne），适用于所有线性幅度调制（包括普通am调幅波）。是用一个与载波同频同相的本振信号与已调信号相乘来实现信号解调的过程，同步检波适现代通信电路课程设计`10用范围广，AM波，DSB,SSB信号均可适用，并且检波效率高，检波线性好，乘法器输出电压中，不存在载波分量Wc,工作稳