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高频电子线路:小功率调幅发射机multisim设计学习记录

时间:2019-07-26 00:54:56

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高频电子线路:小功率调幅发射机multisim设计学习记录

本文基于multisim仿真设计一款小功率调幅发射机,如有错误请多多指正。

小功率调幅发射机的重点在于有载波和调制波以及利用乘法器进行调幅运算,不管是AM(普通调制)还是DSB(双边带调制),基本的原理都类似。大致的原理图如下:

基于此原理图,本次实验要实现的技术指标如下:

载波频率:2-30MHz 频稳度小于十的三次方,调幅方式:双边带 负载电阻 50欧姆 输出信号带宽:9KHz

输出功率P>=200mW

首先实现载波的设计,由于要求频稳度的要求,故采用LC正弦波振荡器实现,具体电路如下:

此部分电路解释以下几个部分:

1.应注意三极管的静态工作点的设计,可以根据网上大佬的资料进行电阻的设计,故不做太多解释,静态工作点一般设置在特性曲线中点位置,防止失真。

2.主要影响频率的部分,此部分电路设计采用克拉坡振荡电路,但实际上计算并未忽略C3,C5而是一起计算,C1,C3,C5三部分电容串联,与电感共同决定频率,可由公式计算得出。

3.后半部分射极跟随器的设计,后部分作为缓冲级,为了提高带负载能力,兼容阻抗,因此采取了较为常见的射极跟随器设计。

下一部分的设计为乘法器的设计,乘法器有很多类型,本质上任何非线性器件都可以实现,要是采用集电极调幅或者基极调幅的电路,在进行阻抗匹配和设计的时候多有不便,因此采用了mc1496集成乘法器,但mutisim没有集成乘法器的封装,因此自己封装集成乘法器,如下:

然后构建外围驱动电路:

这部分驱动电路需要注意的几个点如下:

1.两个滑动变阻器的调节,这两个滑动变阻器是调节此乘法器的关键部分,但是在我根据资料进行调节的时候发现加上其他子电路部分(可能是由于阻抗的问题)导致这两个滑动变阻器功能有些失效。最后问过老师后得到如下回答:50k的电阻可以直接滑倒100%或者0%,主要去调节上面的R22。

剩下的部分便是功率放大电路:

可以从网上找的合适的功率放大电路,注意阻抗的匹配即可,不做展示了。最后贴一张最后的效果图吧:

最终的调幅波幅值大概10v左右,符合要求。

下面谈一谈在设计仿真时遇到的几个坑:

1.multisim由于其软件部分原因,多个振荡器可能不起振,或者起振非常慢,所以在调试子电路的时候建议大家用信号发生器等等,不要直接接在一起,否则debug的过程是很痛苦的。

2.很多时候会遇到开始仿真后振荡器不起振的问题,这时候除去振荡器出错可以在直流 电源后加一个开关用来提供微小扰动。

3.关于阻抗匹配,这部分是此设计以至于高频部分的一个很棘手的问题,涉及到输入输出电阻,又不是很好计算。这里给出一些我在设计的时候得到的经验:

1.如果信号频率高,耦合电容建议及时到几百pf,具体原理还没有深入探究,虽然会导致阻抗的增加,但是很多时候就是那点阻抗的问题。

2.耦合电容一定要加,作为缓冲极的射极跟随器也可以适当加上(如果有问题的情况),能避免很多问题。

3.在知识不熟悉的情况下多尝试,一点一点调试,不要急于求成。

希望大家有所收获,点点关注,如有侵权,还麻烦联系博主进行删除。

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