遼寧工業大學高頻電子線路課程設計（論文）I=J題目：乘法器常規調幅院係）：信息科學與工程學院專業班級： 通信041學號： 040305002學生姓名： 王東奇指導教師： 牛芳琳教師職稱： 起止時間：

課程設計（論文）任務及評語院（系）：信息科學與工程學院教研室：通信教研室號學奇王班1X信通課程設計（論文）題目幅調規常口冒法課程設計(論文)任務信用的個右入應作逐Ea輸及制，雌J一匸、、一匸F一TJ關方匕匕勺宦向」數O打耐熔流倍私1性*。點10耐我扎。成O謎號"調曲囂體咯卅放,放>辦繁幷干2r進形左mV析呼構疑成冷泌波mV00分離結甘冋解通瑚伽00細纟、庶分i,已輸5為仔邑性硼，為1O對入壓壓須濟進侏零1W縱#>輸電電必一2比出為浬觀，察，波「M的討整冶環幅觀HZ載標怯路谿催扛型調夠00，指打電懲案紙惻見匕匕oZ甘各七勺S出丸厶冃5H能IX以」、力P常，100生出并本的標3,1骯唄課紜血并W眈“吋L-證肚采用tAW要刊的侈元在妒 妍廣M面侶統擺容數求O‘時方W系律內參要M等儆等如。成規計計計分境確易設計組的設設號設1環2難3設4出指導教師評語及成績日月:年字帀導指成目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第1章 乘法器常規調幅設計方案論證 4\o"CurrentDocument"乘法器常規調幅的應用意義 4乘法器常規調幅設計的要求及技術指標 4\o"CurrentDocument"設計方案論證 5\o"CurrentDocument"總體設計方案框圖及分析 5\o"CurrentDocument"第2章乘法器常規調幅電路設計 6\o"CurrentDocument"2.1乘法器常規調幅電路設計 6\o"CurrentDocument"2.2乘法器常規調幅電路參數計算 6\o"CurrentDocument"2.3電路仿真實現 7\o"CurrentDocument"電路仿真結果分析 92.5電路性能分析 9\o"CurrentDocument"第3章設計總結 10\o"CurrentDocument"參考文獻 11附錄：器件清單第1章乘法器常規調幅設計方案論證1.1乘法器常規調幅的應用意義隨著電子技術的發展，集成模擬乘法器應用也越來越廣泛，它不僅應用于模擬量的運算，還廣泛應用于通信、測量儀表、自動控制等科學技術領域。用集成模擬乘法器可以構成性能優良的調幅和解調電路，，其電路元件參數通常采用器件典型應用參數值。作調幅時，高頻信號加到輸入端，低頻信號加到Y輸入端；作解調時，同步信號加到X輸入端，已調信號加到Y輸入端。調試時，首先檢查器件各管腳直流電位應符合要求，其次調節調零電路，使電路達到平衡。集成模擬乘法器是實現兩個模擬信號相乘的器件，它廣泛用于乘法、除法、乘方和開方等模擬運算，同時也廣泛用于信息傳輸系統作為調幅、解調、混頻、鑒相和自動增益控制電路，是一種通用性很強的非線性電子器件，目前已有多種形式、多品種的單片集成電路，同時它也是現代一些專用模擬集成系統中的重要單元。1.2乘法器常規調幅設計的要求及技術指標設計內容：1、采用乘法器常規調幅，并對已調波進行放大10倍2、用EWB仿真，能夠觀察輸入輸出波形。設計參數：輸入信號頻率15000HZ，電壓500mV左右，調幅系數為0.5，輸入信號，載波頻率10000HZ，載波電壓為100mV，放大倍數10左右。設計要求：、分析設計要求，明確性能指標。必須仔細分析課題要求、性能、指標及應用環境等，廣開思路，構思出各種總體方案，繪制結構框圖。、確定合理的總體方案。以電路的先進性、結構的繁簡、成本的高低及制作的難易等方面作綜合比較，并考慮器件的來源，敲定可行方案。3、 .設計各單元電路。總體方案化整為零，分解成若干子系統或單元電路，逐個設計。4、 組成系統。在一定幅面的圖紙上合理布局，通常是按信號的流向，采用左進右出的規律擺放各電路，并標出必要的說明。設計方案論證作調幅時，高頻信號加到輸入端，低頻信號加到Y輸入端；作解調時，同步信號加到X輸入端，已調信號加到Y輸入端。調試時，首先檢查器件各管腳直流電位應符合要求，其次調節調零電路，使電路達到平衡。還需注意：（1）Y端輸入信號幅度不應超過允許的線性范圍，其大小與反饋電阻RY有關，否則輸出波形會產生嚴重失真；（2）X端輸入信號可采用小信號（小于26mV）或者大信號（大于260mV）,采用大信號可獲得較大的調幅或解凋信號輸出。信息傳輸系統中，調制是用以實現電信號遠距離傳輸及信道復用的重要手段。由于低頻信號不能實現遠距離傳輸，若將它裝載在高頻信號上，就可以進行遠距離傳輸，當使用不同頻率的高頻信號，可以避免各種信號之間的干擾，實現多路復用。總體設計方案框圖及分析根據乘法運算的代數性質，乘法器有四個工作區域，由它的兩個輸入電壓的極性來確定，并可用X-Y平面中的四個象限表示。能夠適應兩個輸入電壓四種極性組合的乘法器稱為四象限乘法器；若只對一個輸入電壓能適應正、負極性，而對另一個輸入電壓只能適應一種極性，則稱為二象限乘法器；若對兩個輸入電壓都只能適應一種極性，則稱為單象限乘法器。

第2章乘法器常規調幅電路設計2.1乘法器常規調幅電路設計二F500cOhm二F500cOhm5DD|：Ohm?VEE2.2乘法器常規調幅電路參數計算設低頻信號uQ和高頻載波信號分別為UQ=UQmcosQt二UQmcos2nFtUc二Ucmcos3ct二Ucmcos2nFct式中，F為輸出信號頻率，Fc為載波頻率，為簡化分析，設兩者波形的初相角均為零。將Uc和UQ分別輸入模擬乘法器的X和Y輸入端，Uyq為一固定的直流電壓，要求Uyq鼻UQm。由此可得輸入端總的輸入電壓為Uy=Uyq+UQmcosQt因此，模擬乘法器的輸出電壓

U。=KUxUy二K(Uyq+UQmcosQt)Ucmcos3ct?。=KUyqUcm(1+Ucm.cosQt/Uyq)cos3ct.=KUyqUcm(1+MacosQt)cos3ct.式中Ma為調幅系數，已知調幅系數為0。5，UQm=500Mv,F=15000Hz,Ucm=100MvFc=10000Hz.U。=KUQUc二K0.05cos2n15000tcos2nlOOOOt=0.5K0.05[cos2n(15000+10000)t+cos2n(15000-10000)t]有因為要求對輸出波形放大10倍，所以K我們取10,所以U。=0.25[cos(50000nt)+cos(10000nt)]2.3電路仿真實現輸入信號仿真波形：Reduce▲▲±Reverse|￥position yac|oH3Yposition|Q￡0ac|omaTriggerE-Jge「ea型Level|g.QD'EffBM|B|Erf|ChannelB2mV/DU~ChannelAsoomV/DbTimebase機血詢m一Xposition口￡0￡SaveTimebase|口血詢m一Xposition口￡0TriggerEdge■3JLevel|Ci￡OAitciTimebase|口血詢m一Xposition口￡0TriggerEdge■3JLevel|Ci￡OAitci|B|Erf|ChannelAaniw/DUChannelB2mV/Db~Reduce￥positionACl|D]DCYposition|Q￡0ac|omaReverse|Save0.0000 ST2182.1585msT2-T1182.1585ns82.E33En'J他-71.24E1riUX^2-\A1-1E3.7786n'J0.0000VVBM0.0000VVB2-VB10.0000V輸出信號仿真波形：乘法器常規調幅整體仿真電路圖：電路仿真結果分析單頻信號調幅后的高頻已調波，由幅度為Ucm'、角頻率為3c的載頻和兩個幅度一樣、角頻率分別為（3c+Q）、（3c-Q）的邊頻所組成，（fc+F）稱上邊頻、（fc-F）稱下邊頻，它們對稱地排列在載頻的兩側，相對于載頻的位置僅取決于調制信號的頻率。顯然，載波分量并不包含信息，調制信號的信息只包含在上、下邊頻分量內，邊頻的幅度反映了調制信號幅度的大小，邊頻的頻率雖屬于高頻的范疇，但反映了調制信號頻率的高低。由于載波本身并不包含信息，因此為了提高設備的功率利用率，可以不傳送載波而只傳送兩個邊帶信號，這種調制方式稱為抑制載波雙邊帶調幅，簡稱雙邊帶調幅，2.5電路性能分析集成模擬乘法器是實現兩個模擬量相乘功能的器件它是另一類使用很廣泛的模擬集成電路，但它屬于非線性模擬集成電路，對于理想乘法器，其輸出電壓與在同一時刻的兩個輸入電壓瞬時值的乘積成正比，而且輸入電壓波形、幅度、極性和頻率可以是任意的。差分放大電路不僅具有放大作用，還具有乘法功能，所以它成為變跨導單片集成模擬乘法器的基本單元電路。利用集成模擬乘法器可以構成乘法、平方、除法、平方根等運算電路，也可構成壓控增益、倍頻、混頻、鑒相等電路。混頻電路能獲得兩個輸入信號的和頻及差頻信號輸出，集成模擬乘法器混頻電路具有良好的特性而被廣泛采用。調制是實現電信號有效傳輸的重要手段。用待傳輸的低頻信號去改變高頻信號的幅度、頻率和相位，分別稱為調幅、調頻和調相。經過調制后的高頻信號稱為已調波，而未被調制的高頻信號稱為載波信號。只取一個邊帶的調幅稱為單邊帶調幅。調幅波的解調又稱幅度檢波，它是調幅的反過程，通過解調可獲得原調制信號。采用集成模擬乘法器可以構成性能優良的調幅與解調電路。第3章設計總結通過本次實驗讓我掌握了高頻電子線路的設計方法，并將其與仿真聯系起來，理論與實踐相結合，培養我的設計能力。熟悉EWB仿真操作系統，及高頻電子線路課程對我將來會有不少好處，我會用我最大的努力去學好這門功課，我也會珍惜每一次的課設的機會，而且通過本次課程設計使我明白了怎樣使用EWB軟件仿真，如何對參數的計算及元件的選取，如何對原理框圖的設計和應用，但在設計中還有很多不足之處，如參數計算存在誤差，仿真中出現波形失真，不過這都是我今后實踐和學習的寶貴經驗，以上的不足之處我一定會克服，爭取在今后的實踐中不再出現上述的情況。參考文獻張肅義.高頻電子