(四)基于Multisim的超外差接收系統
- 寫在前面
- 系統要求
- 基本原理
- 本地振蕩器的設計
- 混頻器的設計
- 中頻放大器的設計
- 檢波器的設計
- 二極管大信號包絡檢波
- 基本原理
- 充放電程序
- 惰性失真和負峰切割失真
- Multisim電路及分析
- 仿真結果
- 緩沖器的設計
寫在前面
1.本系列為基于Multisim的超外差接收系統,分為五篇,包括(一)本地振蕩器的設計、(二)混頻器的設計、(三)中頻放大器的設計、(四)檢波器的設計和(五)緩沖器的設計,使用的軟體均為Multisim14,
2.上一個系列為基于Multisim的電臺發射系統,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,具體請翻看本人以前的文章!
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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
超外差接收系統的主要任務是從已調制AM波中解調出原始有用信號,原理框圖如圖所示,系統的具體運行程序如下,
1.輸入電路將空中許多無線電廣播電臺發出的信號選擇其中一個送給混頻電路,混頻器將輸入信號的頻率變為中頻,但其幅值變化規律不改變,不管輸入的高頻信號的頻率如何,混頻后的頻率是固定的,我國規定為465kHZ,
2.中頻放大器將中頻調幅信號放大到檢波器所要求的大小,
3.由檢波器將中頻調幅信號所攜帶的音頻信號取下來,送給低頻放大器,
4.低頻放大器將檢波出來的音頻信號進行電壓放大,再由功率放大器將音頻信號放大,放大到其功率能夠推動揚聲器或耳機的水平,
5.最終,由揚聲器或耳機將音頻電信號轉變為聲音,

本地振蕩器的設計
請見上一篇(一)基于Multisim的超外差接收系統:本地振蕩器的設計,
混頻器的設計
請見上一篇(二)基于Multisim的超外差接收系統:混頻器的設計,
中頻放大器的設計
請見上一篇(三)基于Multisim的超外差接收系統:中頻放大器的設計,
檢波器的設計
二極管大信號包絡檢波
基本原理
本系統采用二極管大信號包絡檢波,由輸入回路、二極管
V
D
?
V_D\,
VD?和
R
C
?
RC\,
RC低通濾波器三部分組成,
它適用于解調含有較大載波分量的大信號,利用二極管的單向導電特性和檢波負載的充放電程序實作檢波,
充放電程序
輸入信號為調幅波,載波正半周時,二極管正向導通,輸入高頻電壓通過二極管對電容
C
?
C\,
C充電,充電時間常數為
τ
=
R
C
?
τ=RC\,
τ=RC,因為
τ
=
R
C
?
τ=RC\,
τ=RC較小,充電很快,電容上電壓建立的很快,輸出電壓很快增長,
輸入信號達到峰值便開始下降,當二極管兩端電壓相等時,二極管
V
D
?
V_D\,
VD?截止,電容
C
?
C\,
C把導通期間儲存的電荷通過
R
?
R\,
R放電,因放電時常數
τ
=
R
C
?
τ=RC\,
τ=RC較大,放電較緩慢,
惰性失真和負峰切割失真
R
?
R\,
R、
C
?
C\,
C取值過大,使
R
?
R\,
R、
C
?
C\,
C的放電時間常數所對應的放電速度小于AM包絡下降速度時,會造成輸出波形不隨輸入信號包絡而變化,產生失真,
為避免惰性失真,各引數應滿足

由于檢波電路交直流負載電阻的不同,有可能產生負峰切割失真,為了避免負峰切割失真,各引數應滿足

Multisim電路及分析
由惰性失真和負峰切割失真的分析,我們取
R
1
=
3
k
Ω
?
R_1=3kΩ\,
R1?=3kΩ,
C
2
=
8
n
F
?
C_2=8nF\,
C2?=8nF,

仿真結果

緩沖器的設計
請見下一篇(五)基于Multisim的超外差接收系統:緩沖器的設計,
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