模拟乘法器混频电路设计及Multisim应用

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"混频器的设计与实现" 本文主要探讨了混频器的设计,特别是在高频课程设计中的应用。混频器是一种关键的电子设备,广泛用于通信工程和无线电技术,特别是在调制系统中,它能将基带信号转换为高频调制信号。在解调过程中,混频器则将接收到的高频调制信号转换为对应的中频信号。 设计任务是利用模拟乘法器MV1496/1596构建一个混频电路。具体要求是输入信号为4.2MHz的正弦波,本振(Local Oscillator)信号为8.7MHz的正弦波,而输出信号应为4.5MHz的正弦波。这个设计目标旨在让学生巩固课本知识,提高动手能力和问题解决能力。同时,通过实际操作,学生可以更深入地理解和应用课堂知识,掌握常用芯片的规格和使用,以及电路的组装和故障排查。 混频器的主要技术指标包括工作象限、线性度和馈通度。工作象限定义了输入变量的符号范围,一象限的相乘器仅允许正输入,而四象限的则允许正负输入。线性度衡量的是输出电压与输入电压之间的线性关系,即输出是否随着输入的线性变化。馈通度则是指当一个输入信号为零时,另一个输入信号在输出端的表现,反映了信号间的隔离度。 混频器在通信接收机中的作用至关重要,它可以将不同载频的高频已调信号转换为固定的中频信号,同时保持调制信息不变。例如,在广播接收机中,混频器将中波电台的AM信号或调频电台的FM信号转换为特定的中频信号,如465kHz或10.7MHz。通过这种方式,可以设计出增益高、选择性好的中频放大器,从而提升接收机的整体性能。 在本次课程设计中,学生利用仿真软件Multisim来模拟和验证混频电路的性能。模拟相乘器是实现混频的核心组件,其性能直接影响到混频结果的准确性和效率。通过这样的实践项目,学生不仅能够深入理解模拟相乘器的工作原理,还能提升使用专业软件的能力,同时加强团队合作和沟通技巧,为未来的毕业设计打下坚实的基础。 关键词:模拟相乘器;混频电路;Multisim;通信工程;无线电技术;中频信号
2010-04-14 上传
一、摘要 随着社会的发展,通讯工具在我们的生活中的作用越来越重要。通信工程专业的发展势头也一定会更好,为了自己将来更好的适应社会的发展,增强自己对知识的理解和对理论知识的把握,本次课程设计我准备制作具有实用价值的调频器。我们都知道发射机的功能是将原始信号调制成频率携带消息的信号,该过程称作调制过程,实现这一功能的电路称作调频电路。 调频电路是使受调波的瞬时频率随调制信号而变化的电路。调频器分为直接调频和间接调频两类。直接调频是用调制信号直接控制自激振荡器的电路参数或工作状态,使其振荡频率受到调制,变容二极管调频、电抗管调频和张弛调频振荡器等属于这一类。在微波波段常用速调管作为调频器件。间接调频是用积分电路对调制信号积分,使其输出幅度与调制角频率成反比,再对调相器进行调相,这时调相器的输出就是所需的调频信号。间接调频的优点是载波频率比较稳定,但电路较复杂,频移小,且寄生调幅较大,通常需多次倍频使频移增加。对调频器的基本要求是调频频移大,调频特性好,寄生调幅小。调频器广泛用于调频广播、电视伴音、微波通信、锁相电路和扫频仪等电子设备。调频广播具有抗干扰性能强、声音清晰等优点,获得了快速的发展。调频电台的频带通常大约是200~250kHz,其频带宽度是调幅电台的数十倍,便于传送高保真立体声信号。 由于调幅波受到频带宽度的限制,在接收机中存在着通带宽度与干扰的矛盾,因此音频信号的频率局限于30~8000Hz的范围内。在调频时,可以将音频信号的频率范围扩大至30~15000Hz,使音频信号的频谱分量更为丰富,声音质量大为提高。 许多中小功率的调频发射机都采用变容二极管直接调频技术,即在工作于发 射载频的LC振荡回路上直接调频,采用晶体振荡器和锁相环路来稳定中心频率。较之中频调制和倍频方法,这种方法的电路简单、性能良好、副波少、维修方便,是一种较先进的频率调制方案。因此,对于调频电路的研究、设计,具有重大的意义。此次的课程设计我准备设计出具有一定实用价值的调频器,以实现对音频信号的频率调制。