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1、前言一、課程教學地位、作用與目的1.本課程是電子與信息類專業(yè)的專業(yè)必修課—“通信電子線路”的配套綜合實踐課程。2.通過本課程,使學生從單元電路的實驗,到復雜電路的理論設計、電路安裝、指標調(diào)測;故障排除、撰寫設計報告等全過程的訓練。3.培養(yǎng)學生通信電子線路方案理解與實現(xiàn)、初步設計、系統(tǒng)測試、維護檢修等專業(yè)實踐能力;4.培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、分析和解決問題的能力和嚴謹?shù)目茖W工作作風。二、課程選題內(nèi)容及設計要點1.課題選擇課程設計選題主要從以下幾個方面考慮:(1)符合教學大綱要求。(2)題目應有一定深度與廣度,含蓋《通信電子線路》課程各章節(jié)內(nèi)容。(3)具有一定實用性。2.通信電子線
2、路的一般設計方法電子電路種類很多,千差萬別,設計方法和步驟也因不同情況而異。這里給出通信電路設計的一般步驟,以供參考,設計者應根據(jù)具體情況,靈活掌握。(1)總體實現(xiàn)方案的選擇:由課題要求實現(xiàn)的電路功能及性能指標,決定最終實現(xiàn)電路的構(gòu)成。(2)單元電路形式的選擇:根據(jù)課題要求實現(xiàn)的電路性能指標,確定總體實現(xiàn)方案中各單元電路的形式。(3)電路參數(shù)的計算:根據(jù)所選單元電路的形式,對組成電路的各元器件的值進行計算。(4)元器件的選擇:元器件的選擇,除了要考慮計算出的參數(shù)值外,還要遵從節(jié)約電路成本,元器件購買方便,以及盡量利用現(xiàn)有條件實現(xiàn)的原則。23以上各步驟之間不是絕對獨立的,往往需
3、要交叉進行,尤其是有時受到元器件選擇的限制,常會推翻最初的設計方案,重新設計。所以,在進行電路設計之初,要先把可能限制電路實現(xiàn)的因素考慮好,再著手設計,往往可以達到事半功倍的效果。在完成電路設計之后,可以使用計算機輔助分析軟件(例如:Multisim)進行電路仿真,做初步調(diào)整,然后在實驗室裝調(diào)電路,在調(diào)試中分析和解決常見的電路故障。23任務一幅度調(diào)制電路設計一、設計要求1.用模擬乘法器實現(xiàn)圖1-1所示幅度調(diào)制功能,要求實現(xiàn)調(diào)制和調(diào)制。圖1-1幅度調(diào)制框圖2.調(diào)制信號頻率參考值正弦波,載波頻率參考值正弦波。3.關于的電路結(jié)構(gòu)、管腳功能、工作原理,請閱讀數(shù)據(jù)手冊和相關資料。二、參
4、考電路參考電路如圖1-2所示。其中載波信號經(jīng)高頻耦合電容從10腳輸入,調(diào)制信號經(jīng)低頻耦合電容從1腳輸入,為高頻旁路電容,使8腳交流接地。為低頻旁路電容,使4腳交流接地。調(diào)幅信號從12腳單端圖1-2MC1496構(gòu)成的振幅調(diào)制電路23輸出。、與電位器組成平衡調(diào)節(jié)電路,改變可以使乘法器實現(xiàn)抑制載波的振幅調(diào)制或有載波的振幅調(diào)制。三極管,電阻,構(gòu)成射極跟隨器,主要是提高調(diào)幅器帶負載的能力。1.靜態(tài)工作點設計電路采用雙電源供電。器件的靜態(tài)工作點由外接元件電阻、、、以及為器件提供靜態(tài)偏置電壓確定。圖1-3MC1496內(nèi)部結(jié)構(gòu)靜態(tài)偏置電壓的設置應保證內(nèi)部(內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1-3所示)各個晶體管工
5、作在放大狀態(tài),即晶體管的集電極與基極間的電壓應大于或等于2V,小于或等于最大允許工作電壓。根據(jù)的特性參數(shù),應用時,靜態(tài)偏置電壓(輸入電壓為0時)應滿足下列關系。即:,,(1)(2)一般情況下,晶體管的基極電流很小,三對差分放大器的基極電流、、和可以忽略不記,因此器件的靜態(tài)偏置電流主要由恒流源的值確定。由于器件為雙電源工作,引腳14接負電源(一般接),5腳通過電阻接地,因此,改變23也可以調(diào)節(jié)的大小,即:(3)根據(jù)的性能參數(shù),器件的靜態(tài)電流小于,一般取左右。器件的總耗散功率可由下式估算:(4)應小于器件的最大允許耗散功率()。2.接入負反饋電阻設計乘法器的12腳輸出與反饋電阻及
6、輸入信號、的幅值有關。由于的接入,擴展了的線性動態(tài)范圍,所以器件的工作狀態(tài)主要由決定。(1)當和皆為小信號時,由于三對差分放大器(、、、及、)均工作在線性放大狀態(tài),則輸出電壓可近似表示為:(5)式(5)表明,接入負反饋電阻后,為小信號時,近似為一理想的乘法器,輸出信號中只包含兩輸入信號的和頻與差頻。(2)當為大信號(>100mv)時,由于雙差分放大器(、和、)處于開關工作狀態(tài),其電流波形將是對稱的方波,乘法器的輸出電壓可近似表示為:(6)上式表明,為大信號時,輸出電壓與輸入信號無關。增大,線性范圍增大,但乘法器的增益隨之減少。3.射極跟隨器參數(shù)設計三極管,電阻、構(gòu)成射極跟隨器
7、,射極跟隨器具有高輸入阻抗,低輸出阻抗,放大倍數(shù)接近于1的特點。在此電路中使用,主要是提高調(diào)幅器帶23負載的能力。三極管選用(常溫工作條件下),靜態(tài)工作點ICQ=2.5mA,VCE=4.5V。三、電路調(diào)測1.實現(xiàn)普通調(diào)幅(1)調(diào)節(jié),使(為MC1496的1腳對4腳直流電壓)。(2)在調(diào)制信號輸入端接入的正弦調(diào)制信。(3)在載波信號輸入端接入的正弦載波信。(4)觀測調(diào)幅波:在輸出端用示波器觀察輸出波形,并記錄。(5)用波形估算法和調(diào)制量儀測量法,得到調(diào)幅系數(shù),,填入表1-1。表1-1波形估算值調(diào)制度儀測量值