(二)基于Multisim的電臺發射系統
- 寫在前面
- 系統要求
- 基本原理
- 振蕩器的設計
- 振幅調制器的設計
- AM調制
- 差分對電路
- Multisim電路及分析
- 實驗結果及分析
- 高頻功率放大器的設計
- 低頻功率放大器的設計
- 緩沖器的設計
寫在前面
1.本系列分為五篇,包括(一)振蕩器的設計、(二)振幅調制器的設計、(三)高頻功率放大器的設計、(四)低頻功率放大器的設計和(五)緩沖器的設計,使用的軟體均為Multisim14,
2.下一個系列為基于Multisim的超外差接收系統,敬請期待,
3.免費分享整個電臺發射系統Multisim電路設計原檔案,評論留言就好啦,
4.轉載請標明原創作者,謝謝,
系統要求
1.載波信號頻率
535
?
1605
k
H
z
?
535?1605kHz\,
535?1605kHz
2.中頻信號頻率
465
k
H
z
?
465kHz\,
465kHz
3.調制信號頻率
500
H
z
?
10
k
H
z
?
500Hz?10kHz\,
500Hz?10kHz
基本原理
電臺發射系統是以自由空間為傳輸信道,把需要傳輸的信號加載到高頻振蕩中變換成電磁波的形式發送到遠方的接收點,
電臺發射系統總體框架如圖所示,
為了提高頻率穩定度,采用改進型的電容三端振蕩器——西勒振蕩器,并在它后面加上緩沖器,以削弱后級對主振器的影響,振幅調制器是發射機的核心,采用模擬乘法器實作對載波信號和輸入信號的調制,AM調制雖然功率利用率低,抗干擾能力差,但是接收設備簡單,仍廣泛應用于電臺發射系統,高頻功率放大器將調制信號的功率進行放大,以便信號的發送,

振蕩器的設計
請見上一篇(一)基于Multisim的電臺發射系統:振蕩器的設計,
振幅調制器的設計
AM調制
振幅調制時用需要傳送的資訊去控制高頻載波振蕩電壓的振幅,
設載波信號電壓為:
u
c
(
t
)
=
U
c
m
c
o
s
w
c
t
?
u_c(t)=U_{cm}cosw_ct\,
uc?(t)=Ucm?coswc?t,
則普通調幅波數學運算式為:
u
A
M
=
U
c
m
(
1
+
m
a
c
o
s
Ω
t
)
c
o
s
w
c
t
?
u_{AM}=U_{cm}(1+m_acosΩt)cosw_ct\,
uAM?=Ucm?(1+ma?cosΩt)coswc?t,
其中
m
a
=
k
a
U
Ω
/
U
c
m
?
m_a=k_aU_Ω/U_{cm}\,
ma?=ka?UΩ?/Ucm?,從調幅波的波形上可以看出
m
a
=
(
U
m
a
x
?
U
m
i
n
)
/
(
2
U
c
m
)
?
m_a=(U_{max}-U_{min})/(2U_{cm})\,
ma?=(Umax??Umin?)/(2Ucm?),
不失真調制時
m
a
≤
1
?
m_a≤1\,
ma?≤1,如果
m
a
>
1
?
m_a>1\,
ma?>1,則已調波包絡形狀與調制信號不一樣,發生過調幅現象,
差分對電路
圖片所示電路為差分對電路,4端和1端的直流電位差不為零,此時為普通調幅波,
當
U
c
m
>
>
(
2
k
T
)
/
q
?
U_{cm}>>(2kT)/q\,
Ucm?>>(2kT)/q時為大信號輸入,輸出電流為:


Multisim電路及分析
要完成AM調制,輸入回路將載波信號和調制信號直接耦合后直接加到非線性器件上,采用乘法器產生新的頻率,最后用帶通濾波器取出調幅波的頻率成分,抑制不需要的頻率成分,
振幅調制電路如圖所示,輸入載波頻率設定為
f
c
=
664.7
k
H
z
?
f_c=664.7kHz\,
fc?=664.7kHz,調制信號頻率設定為
f
0
=
1.65
k
H
z
?
f_0=1.65kHz\,
f0?=1.65kHz,本系統采用MC1596模擬乘法器,由于Multisim中沒有MC1596,我們可以根據MC1596內部電路結構自己封裝,

實驗結果及分析
仿真結果如圖所示,計算調幅度:


高頻功率放大器的設計
請見下一篇(三)基于Multisim的電臺發射系統:高頻功率放大器的設計,
低頻功率放大器的設計
請見下一篇(四)基于Multisim的電臺發射系統:低頻功率放大器的設計,
緩沖器的設計
請見下一篇(五)基于Multisim的電臺發射系統:緩沖器的設計,
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