资源描述
摘 要
Multisim是美国国家仪器(NI) 有限公司推出以Windows为基本仿真工具,合用于初级模仿/数字电路板设计工作,包括电路原理图图形及电路硬件描述语言输入方式,具备丰富仿真分析能力。
模仿乘法器是一种完毕两个模仿信号(电压或电流)相乘作用电子器件。它具备两个输入端对和一种输出端对,是三端对有源器件。
重要内容为基于Multisim模仿乘法器应用设计与仿真。阐述了双边带调幅及普通调幅、同步检波、混频、乘积型鉴相电路原理,并在电路设计与仿真平台Multisim11仿真环境中创立集成模仿乘法器MC1496电路模块,运用模仿乘法器MC1496完毕各项电路设计与仿真,并结合LabVIEW虚拟仪器实现对语音信号普通调幅及解调。
核心词:Multisim;模仿乘法器 ;MC1496
Abstract
Multisim introduced by United States National Instruments(NI) Limited company is a Windows-based simulation tool,suitable for design elementary analog / digital circuit,contains a circuit theory of diagram and the circuit hardware description language input methods,with extensive simulation analysis.
Analog multiplier is a complete two analog signals (voltage or current) multiplied by the role of electronic devices. It has two inputs and one output on the right,yes three-terminal on the active device.
The main content is that analog multiplier multisim-based application design and simulation. Describe some circuit’s theory,such as Double Side Band amplitude modulation and common amplitude modulation、synchronous detection、mixing、product type phase. Create the integrated circuit analog multiplier MC1496 module in simulation platform Multisim11 simulation environment,make use of the analog multiplier MC1496 module complete circuit design and simulation,combined with labVIEW fictitious instrument to complete the speech signal amplitude modulation and demodulation.
Keywords:Multisim;Analog Multiplier;MC1496
目 录
第1章 概述 1
1.1 Multisim简介 1
1.2 Multisim发展 1
第2章 总体设计思想 3
2.1 模仿乘法器MC1496工作原理 3
2.2 幅度调制 5
2.3 同步检波 7
2.4 混频 8
2.5 乘积型鉴相 9
2.6 语音信号调制解调 10
2.7 本章小结 11
第3章 电路调试与仿真 12
3.1 模仿乘法器MC1496创立 12
3.2 调幅设计 15
3.3 同步检波设计 17
3.4 混频设计 19
3.5 乘积型鉴相设计 21
3.6 语音信号调制 24
3.7 本章小结 25
结 论 26
参照文献 27
致 谢 28
第1章 概述
1.1 Multisim简介
Multisim是加拿大图像交互技术公司(Interactive Image Technoligics简称IIT公司)推出以Windows为基本仿真工具,合用于初级模仿/数字电路板设计工作。它包括了电路原理图图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具备丰富仿真分析能力[1]。
工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图,并对电路行为进行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真复杂内容,这样工程师无需懂得进一步SPICE技术就可以不久地进行捕获、仿真和分析新设计,这也使其更适合电子学教诲。通过Multisim和虚拟仪器技术,PCB设计工程师和电子学教诲工作者可以完毕从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一种完整综合设计流程[2]。
NI Multisim软件结合了直观捕获和功能强大仿真,可以迅速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。凭借NI Multisim,可以及时创立具备完整组件库电路图,并运用工业原则SPICE模仿器模仿电路行为。借助专业高档SPICE分析和虚拟仪器,能在设计流程中提早对电路设计进行迅速验证,从而缩短建模循环。与NI LabVIEW和SignalExpress软件集成,完善了具备强大技术设计流程,从而可以比较具备模仿数据实现建模测量[3]。
1.2 Multisim发展
Multisim是一种用于电路设计和仿真EDA工具软件,由于其强大功能,形象生动仿真效果,和谐界面,丰富元件库和仪表库,在国内各级各类学校得到广泛推广应用,特别是电类专业可以将其作为电子电路教学示教、仿真实验、电子电路设计等[4]。
Multisim7是推出新版本。它将此前推出EWB5.0和Multisim本功能大大提高,例如EWB5.0版本,在做电路仿真实验调用虚拟仪器时,一种品种每次只能调用一台,这是一种很大缺陷。又如Multisim本,它与实际元件相相应现实性仿真元件模型只有6种,而Multisim7版本增长到10种;Multisim本虚拟仪器只有11种,而Multisim7版本增长到17种;特别像示波器这种最惯用电子仪器,Multisim本只能提供双踪示波器,而Multisim7版本却能提供4踪示波器,这给诸如试做数字电路仿真实验等需要同步观测多路波形提供了极大以便。又例如Multisim本只能提供“亮”与“灭”两种状态黑白批示灯,而Multisim7版本却能提供蓝、绿、红、黄、白5种颜色批示灯,使用起来更加以便和直观。总之,Multisim7版本电子仿真软件是比较先进、功能最强大仿真软件,是仿真软件佼佼者。
Multisim8在保存了EWB以往版本形象直观等诸多长处基本之上,大大增强了软件仿真测试和分析功能,同步还大大扩充了元件库中仿真元件数量,特别是增长了若干个与实际元件相相应建模精准真实仿真元件模型,使得仿真设计成果更精准、更可靠。
Multisim9提供了全面集成化设计环境,完毕从原理图设计输入、电路仿真分析到电路功能测试等工作。当变化电路连接或变化元件参数,对电路进行仿真时,可以清晰地观测到各种变化对电路性能影响[5] 。
Multisim10是一种先进电子技术训练工具,是可以代替电子实验室中各种老式仪器虚拟电子实验室,具备灵活、成本低、高效率等特点[6]。
1月,NI推出分别针对动手学习以及专业电路设计教诲版和专业版电路仿真软件Multisim11。这一简朴易用Multisim软件以图形化方式消除了老式电路仿真复杂性,协助教诲工作者、学生和工程师使用先进电路分析技术。
Multisim11教诲版专注于教学,内有电路教程和课件。这一系统协助教诲工作者吸引学生,用互动、动手操作方式研究电路行为,深化电路理论。由于Multisim交互式组件、模仿驱动仪器、实际模仿和数字测量整合,使Multisim在学术界、专科技术院校和大学获得了广泛应用。Multisim11专业版协助工程师优化电路设计,减少错误和原型重复。Multisim可以与新NI Ultiboard11软件结合,为工程师提供高性价比、端对端原型平台。Multisim也可以与NI LabVIEW测量软件结合,协助工程师明确自定义分析,改进设计验证。
第2章 总体设计思想
2.1 模仿乘法器MC1496工作原理
模仿乘法器是对两个模仿信号(电压或电流)实现相乘功能有源非线性器件,重要功能是实现两个互不有关信号相乘,即输出信号与两输入信号相乘积成正比。它有两个输入端口,即X 和Y 输入端口。
在高频电子线路中,振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴相等调制与解调过程,均可视为两个信号相乘或包括相乘过程。采用集成模仿乘法器实现上述功能比采用分离器件如二极管和三极管要简朴多,并且性能优越。因此当前在无级通信、广播电视等方面应用较多。集成模仿乘法器常用产品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等[7]。
依照双差分对模仿相乘器基本原理制成单片集成模仿相乘器MC1496是四象限乘法器[8]。其内部电路如图2-1所示,其中、、、、、和等构成多路电流源电路,、、为电流源基准电路,、分别供应、管恒值电流,为外接电阻,可用以调节大小。由、两管发射极引出接线端2和3,外接电阻,运用负反馈作用,以扩大输入电压动态范畴。为外接负载电阻。
依照差分电路基本工作原理,可以得到
(2-1)
(2-2)
(2-3)
式中、、、、、分别是三极管、、、、、集电集电流。为温度电压当量,在常温T=300K时,。由图2-1可知,相乘器输出差值电流
(2-4)
将(2-1)、(2-2)、(2-3)代入(2-4),可得
(2-5)
由于、两管发射极之间跨接负反馈电阻,当远不不大于、管发射结电阻时
(2-6)
将式(2-6)代入(2-5)可得
(2-7)
可见,输出电流中包括两个输入信号乘积。
MC1496管脚排列如图2-2所示,其符号如图2-3所示。
图2-1 MC1496内部构造
图2-2 MC1496管脚排列
图2-3 MC1496符号
2.2 幅度调制
集成模仿乘法器是完毕两个模仿量(电压或电流)相乘电子器件。在高频电子线路中,振幅调制与解调过程,均可视为两个信号相乘或包括相乘过程。采用集成模仿乘法器实现上述功能比采用分离器件如二极管和三极管要简朴得多,并且性能优越。当前无线通信、广播电视等方面应用较多[9]。
在幅度调制过程中,依照所取出已调信号频谱分量不同,分为普通调幅(AM)、抑制载波双边带调幅(DSB)等。它们重要区别如表2-1所示。
表2-1 普通调幅与双边带调幅区别
普通调幅
抑制载波双边带调幅
电压表达式
波形图
信号带宽
如果把已调调幅波加到负载电阻R上,则载波和边频都将给电阻传送功率,它们功率分别表达为:
载波功率:
(2-8)
每个边频功率(上边频或下边频):
(2-9)
上、下边频总功率:
(2-10)
称为调幅指数即调幅度,是调幅波重要参数之一,它表达载波电压振幅受调制信号控制后变化限度,普通。
普通调幅电路原理框图如图2-4(a)所示,双边带调幅电路原理框图如图2-4(b)所示
图2-4(a)普通调幅波实现框图
图2-4(b)双边带调幅波实现框图
2.3 同步检波
振幅调制信号解调过程称为检波。惯用办法有包络检波和同步检波两种。而抑制载波双边带或单边带振幅调制信号包络不能直接反映调制信号变化规律,因此无法用包络检波进行解调,必要采用同步检波办法[10]。
同步检波又分为叠加型同步检波和乘积型同步检波。运用模仿乘法器相乘原理,实现同步检波是很以便,其系统框图如下:
图2-5同步检波系统框图
其工作原理如下:在乘法器一种输入端输入振幅调制信号如抑制波双边带信号,另一输入端输入同步信号(即载波信号),经乘法器相乘,由此可得输出信号为
(2-11)
上式中,第一项是所需要低频调制信号分量,后两项为高频分量,可用低通滤波器滤掉,从而实现双边带信号解调。
若输入信号为单边带振幅调制信号,即,则乘法器输出为
(2-12)
上式中,第一项是所需要低频调制信号分量,第二项为高频分量,也可以被低通滤波器滤掉。
如果输入信号为有载波振幅调制信号,同步信号为载波信号,运用乘法器相乘原理,同样也能实现解调。
设 ,,则输出电压为
(2-13)
上式中,第一项为直流分量,第二项是所需要低频调制信号分量,背面三项为高频分量,运用隔直电容及低通滤波器可滤掉直流分量及高频分量,从而实现了有载波振幅调制信号解调。
2.4 混频
混频电路作用是在本地振荡电压,作用下将载频为(高频)已调信号不失真地变换为载频为(中频)己调信号,频率关系为: (2-14)
或 (2-15)
(2-16)
其中,为上混频, 或为下混频。(调幅广播接受机普通采用下混频,)。
由于乘法器可以产生只包括两个输入信号之和频及差频分量输出信号,因此用模仿乘法器和带通滤波器可以以便地实现混频功能。其原理如图2-6所示:
图2-6 混频器原理框图
由图2-6可知:
若 (2-17)
(2-18)
(2-19)
当乘法器为非抱负线性相乘状态时(即中具有、分量及其他非线性杂散分量。)需经带通滤波器以获得所需混频信号。若采用下边频,则带通滤波器中心频率为。
混频器存在着它特有(非线性)干扰现象——组合频率干扰。它是由实现混频所用各种器件特性非线性所引起。
组合频率干扰之一是当本振信号与信号电压作用于混频器,如果满足条件:时将会产生哨声,这种干扰称为干扰哨声。
式中:——中屡屡率
——音屡屡率
、——任意正整数
另一种干扰是如果混频器输入端作用着一种干扰信号,它频率是,当满足条件时,混频器对于扰信号将直通,普通称这种干扰为寄生通道干扰。
2.5 乘积型鉴相
调相信号解调叫做相位检波,简称鉴相。它是将调相信号相位与载波相位相减,取出它们相位差,从而实现相位检波
,即完毕相位——电压变换作用[11]。
乘积型鉴相器原理图如图2-7所示
图2-7 乘积型鉴相器
输入调相信号;另一路信号为同频正交载波。则鉴相器输出为
(2-20)
式中为乘法器成绩因子。
该信号通过低通滤波器后滤除高频信号,则输出电压为
(2-21)
由此可见,乘积型鉴相器具备正弦形鉴相特性。当满足时,上式可近似为
(2-22)
由此可见,鉴相器输出信号与输入信号相位偏移成正比,可实现线性鉴相
2.6 语音信号调制解调
由于电路简朴,性能好,因此二极管峰值包络检波获得广泛应用。
由于输入信号,使二极管工作在近似抱负开关状态。一开始电容两端电压为零,当时,导通,对电容充电,由于二极管正向导通电阻小,(可以不久地被充到接近输入信号峰值。电容上电压建立起来后来,通过信号源作用于两端,形成反向电压。这时电容上电压(即输出平均电压)所有反作用于二极管上效应称为平均电压负反馈效应。这是二极管峰值检波重要特点,至于二极管导通与否,由二极管两端瞬时电压大小决定,即输入信号电压与电容两端电压共同决定,。若>0,导通,向充电,充电时间常数为;若,充电停止,这时通过负载放电,放电时间为。由于。则充电速度比放电速度快,即导通时,向充上电荷总是比截止时由放掉电荷多,阐明每放电一次(一周期),那么电容上就存贮某些电荷,通过若干周期后,两端存贮电荷逐渐积累,到某一时刻后,使充电电荷等于放电电荷时,充放电达到了动态平衡,这使输出电压在平均值上下按角频率此作锯齿等幅波动。就是检波器所需输出检波电压,而上下锯齿状波动则是因低通滤波器滤波特性非抱负而导致。在其上产生残存高频电压,输出平均电压重现了输入已调波包络形状,因此称为包络检波。恰当选取时间常数,使和条件,可提高输出音频分量,抑制高频分量,即衰弱了残存高频电压。
2.7 本章小结
本章简介了调幅、同步检波、混频、乘积型鉴相、包络检波电路设计思想,为各电路设计打下了充分理论基本,对也许浮现失真状况进行了理论上预测,在设计中可以防患于未然。
第3章 电路调试与仿真
3.1 模仿乘法器MC1496创立
启动multisim11程序,Ctrl+N新建电路图文献,按照MC1496内部构造图,将元器件放到电子工作平台电路窗口上,按住鼠标左键拖动,所有选中。被选取电路某些由周边方框标示,表达完毕子电路选取。为了能对子电路进行外部连接,需要对子电路添加输入/输出。单击Place / HB/SB Connecter 命令或使用Ctrl+I 快捷操作,屏幕上浮现输入/输出符号,将其与子电路输入/输出信号端进行连接。带有输入/输出符号子电路才干与外电路连接。单击Place/Replace by Subcircuit命令,屏幕上浮现Subcircuit Name对话框,在对话框中输入MC1496,单击OK,完毕子电路创立选取电路复制到顾客器件库,同步给出子电路图标。双击子电路模块,在浮现对话框中单击Edit Subcircuit 命令,屏幕显示子电路电路图,可直接修改该电路图。MC1496内部构造multisim电路图如图3-1所示。电路模块如图3-2所示。
图3-1 MC1496电路图
图3-2 MC1496子电路代替模块
MC1496可以采用单电源供电,也可以采用双电源供电。器件静态工作点由外接元件拟定。
静态偏置电压设立应保证各个晶体管工作在放大状态,即晶体管集电极与基极间电压应不不大于或等于2V,不大于或等于最大容许工作电压。依照MC1496特性参数,应用时,静态偏置电压(输入电压为0时)应满足下列关系。即
, , (3-1)
(3-2)
普通状况下,晶体管基极电流很小,三对差分放大器基极电流、、和可以忽视不记,因而器件静态偏置电流重要由恒流源值拟定。当器件为单电源工作时,引脚14接地,5脚通过一电阻接正电源(典型值为+12V),由于是镜像电流,因此变化电阻可以调节大小,即
(3-3)
当器件为双电源工作时,引脚14接负电源(普通接-8V),5脚通过电阻接地,因而,变化也可以调节大小,即
(3-4)
依照MC1496性能参数,器件静态电流不大于4mA,普通取左右。器件总耗散功率可由下式估算
(3-5)
应不大于器件最大容许耗散功率(33mW)。
设输入信号,,则MC1496乘法器输出与反馈电阻及输入信号、幅值关于。
3.1.1 不接负反馈电阻(脚2和3短接)
当和皆为小信号(<26mV)时,由于三对差分放大器(、、、及、)均工作在线性放大状态,则输出电压可近似表达为
(3-6)
输出信号中只包括两个输入信号和频与差额分量。
当为小信号,为大信号(>100mV)时,由于双差分放大器(、和、)处在开关工作状态,其电流波形将是对称方波,乘法器输出电压可近似表达为
(n为奇数)(3-7)
输出信号中。包括······,等频率分量。
3.1.2 接入负反馈电阻
由于接入,扩展了线性动态范畴,因此器件工作状态重要由决定,分析表白:
当为小信号(<26mV)时,输出电压可表达为
(3-8)
式中:
式(3-8)表白,接入负反馈电阻后,为小信号时,MC1496近似为一抱负乘法器,输出信号中只包括两输入信号和频与差频。
当为大信号(>100mv)时,输出电压可近似表达为
(3-9)
上式表白,为大信号时,输出电压与输入信号无关。
3.2 调幅设计
3.2.1 乘法器调幅AM
启动multisim11程序,Ctrl+N新建电路图文献,Ctrl+B调用MC1496电路模块,将元器件放到电子工作平台电路窗口上,搭建调幅电路,在元器件栏中单击要选取元器件库图标,打开该元器件库。在屏幕浮现元器件库对话框中选取所需元器件,本实验惯用元器件库有2个:信号源库、基本元件库。鼠标点击元器件,可选中该元器件。单击鼠标右键,可进行旋转,调节元器件位置,双击该元器件,在弹出元器件特性对话框中,可以设立或编辑元器件各种特性参数。在界面右侧选取双踪示波器,用鼠标连线将所有器件连接,保存,点击界面上方正中绿色三角按钮,双击示波器可观测波形。其multisim电路图如图3-3所示。
图3-3 MC1496普通调幅电路
观测示波器,恰当调节,当为100%时,使示波器浮现AM波。
图3-4 MC1496普通调幅波
3.2.2 乘法器调幅DSB
启动multisim11程序,Ctrl+N新建电路图文献,Ctrl+B调用MC1496电路模块,将元器件放到电子工作平台电路窗口上,搭建调幅电路,在元器件栏中单击要选取元器件库图标,打开该元器件库。在屏幕浮现元器件库对话框中选取所需元器件,本实验惯用元器件库有2个:信号源库、基本元件库。鼠标点击元器件,可选中该元器件。单击鼠标右键,可进行旋转,调节元器件位置,双击该元器件,在弹出元器件特性对话框中,可以设立或编辑元器件各种特性参数。在界面右侧选取双踪示波器,用鼠标连线将所有器件连接,保存,点击界面上方正中绿色三角按钮,双击示波器可观测波形。其Multisim电路图如图3-5所示。
图3-5 MC1496双边带调幅电路
观测示波器,恰当调节,当为50%时,使示波器浮现如图3-6所示波形,即产生DSB波。
图3-6 MC1496双边带调幅波
3.3 同步检波设计
启动Multisim11程序,Ctrl+N新建电路图文献,Ctrl+B调用MC1496电路模块,将元器件放到电子工作平台电路窗口上,搭建同步检波电路,在元器件栏中单击要选取元器件库图标,打开该元器件库。在屏幕浮现元器件库对话框中选取所需元器件,本实验惯用元器件库有2个:信号源库、基本元件库。鼠标点击元器件,可选中该元器件。单击鼠标右键,可进行旋转,调节元器件位置,双击该元器件,在弹出元器件特性对话框中,可以设立或编辑元器件各种特性参数。在界面右侧选取双踪示波器,用鼠标连线将所有器件连接,保存,点击界面上方正中绿色三角按钮,双击示波器可观测波形。其Multisim电路图如图3-7所示。
图3-7 MC1496同步检波电路图
图中同步信号,加到相乘器8、10脚,其值普通比较大,使相乘器工作在双向开关状态。为高频调幅信号,即单边带或双边带信号,加到相乘器1、4脚,其幅度可以很小,虽然在几毫伏如下,也能获得不失真解调。解调信号由12脚单端输出,为输出耦合隔直电容,用以耦合低频、隔除直流。MC1496采用单电源供电,5脚通过过接到正电源,以便为器件内部管子提供适当静态偏置电流。
设输入信号为双边带信号
(3-10)
同步信号与载波信号同频同有关信号,当大信号时用付利叶级数展开成
(3-11)
则输出信号为
(3-12)
由上式可见,只要用低通滤波器滤除高频分量,即可获得低频信号输出。若输入信号为单边带信号,同理也获得低频信号输出。
波形如图3-8所示。
图3-8 同步检波波形图
3.4 混频设计
启动Multisim11程序,Ctrl+N新建电路图文献,Ctrl+B调用MC1496电路模块,将元器件放到电子工作平台电路窗口上,搭建混频电路,在元器件栏中单击要选取元器件库图标,打开该元器件库。在屏幕浮现元器件库对话框中选取所需元器件,本实验惯用元器件库有2个:信号源库、基本元件库。鼠标点击元器件,可选中该元器件。单击鼠标右键,可进行旋转,调节元器件位置,双击该元器件,在弹出元器件特性对话框中,可以设立或编辑元器件各种特性参数。在界面右侧选取双踪示波器,用鼠标连线将所有器件连接,保存,点击界面上方正中绿色三角按钮,双击示波器可观测波形。其Multisim电路图如图3-9所示。
用模仿乘法器实现混频,就是在端和端分别加上两个不同频率信号,相差一中频,再通过带通滤波器取出中频信号。
; (3-13)
(3-14)
经带通滤波器后,取差频
(3-15)
为所需要中屡屡率。
图3-9 MC1496混频电路
图3-9中,正弦波由10端(X输入端)注入,高频信号源输出正弦波由1端(Y输入端)输入,混频后中频电压由6端经带通滤波器输出,其中﹑﹑﹑构成一选频滤波回路,调节可变电阻能使1﹑4脚直流电位差为零,可以减小输出信号波形失真,使电路平衡。在2﹑3脚之间加接电阻,可扩展输入信号线性范畴。
输入正弦波信号30mV,70MHz,调幅信号载波振幅为10V,载波频率为60 MHz,调制指数为0.6,输出波形杂乱且有毛刺,调节无效。
减少调幅信号载波振幅值,波形徐徐清晰,直至载波振幅为0.5V。浮现波形如图3-10所示。
图3-10 MC1496混频波形图
3.5 乘积型鉴相设计
启动Multisim11程序,Ctrl+N新建电路图文献,Ctrl+B调用MC1496电路模块,将元器件放到电子工作平台电路窗口上,搭建乘积型鉴相电路,在元器件栏中单击要选取元器件库图标,打开该元器件库。在屏幕浮现元器件库对话框中选取所需元器件,本实验惯用元器件库有2个:信号源库、基本元件库。鼠标点击元器件,可选中该元器件。单击鼠标右键,可进行旋转,调节元器件位置,双击该元器件,在弹出元器件特性对话框中,可以设立或编辑元器件各种特性参数。在界面右侧选取双踪示波器,用鼠标连线将所有器件连接,保存,点击界面上方正中绿色三角按钮,双击示波器可观测波形。其Multisim电路图如图3-11所示。
图3-11 MC1496乘积型鉴相电路图
若和均为小信号,当、时,可得输出电流为
(3-16)
式中,,为乘法器相乘增益因子。通过低通滤波器后,上式中第二项被滤除,于是可得输出电压为
(3-17)
鉴相器敏捷度为
(3-18)
若为小信号,为大信号,当、时,可得输出电流为
(3-19)
通过低通滤波器后,上式中第二项被滤除,于是可得输出电压为
(3-20)
鉴相器敏捷度为
(3-21)
若和均为大信号,当,时,由式(6―43)可得输出电流为
(3-22)
在π/2<Δφ<3π/2内,通过低通滤波器后,可求得输出电压为
(3-23)
鉴相器敏捷度为
(3-24)
输入信号为1V,500kHz,调幅信号为26mV,500kHz,两信号相位相差90度。属于为小信号,为大信号类型,调节,当为70%时,乘积型鉴相波形如图3-12所示。
图3-12 MC1496乘积型鉴相波形图
3.6 语音信号调制
启动Multisim11程序,Ctrl+N新建电路图文献,搭建普通调幅及解调电路,在元器件栏中单击要选取元器件库图标,打开该元器件库。在屏幕浮现元器件库对话框中选取所需元器件,鼠标点击元器件,可选中该元器件。选中元器件,单击鼠标右键,可进行旋转,调节元器件位置,双击该元器件,在弹出元器件特性对话框中,可以设立或编辑元器件各种特性参数。在界面右侧选取四踪示波器,及labVIEW虚拟仪器中麦克风。用鼠标连线将所有器件连接。其Multisim电路图如图3-13所示。
图3-13语音信号调制与解调
双击麦克风,进行录音,保存,点击界面上方正中绿色三角按钮,双击示波器可观测波形。图3-14为四双踪示波器xsc1输出波形,A通道为麦克风输入信号,B通道为调幅电路,C通道为解调信号。
图3-14 四踪示波器xsc1输出波形
3.7 本章小结
本章完毕了调幅、同步检波、混频、乘积型鉴相、语音信号调制与解调、调相电路电路设计、调制与仿真。验证了各个电路原理,是对原理进一步剖析与升华。
结 论
在电路设计与仿真平台Multisim11仿真环境中创立集成模仿乘法器MC1496电路模块,运用模仿乘法器MC1496完毕双边带调幅及普通调幅、同步检波、混频、乘积型鉴相电路实现,并结合LabVIEW虚拟仪器实现对语音信号调制解调电路。阐述了以上个电路设计思路并进行了仿真,并简述了原理图绘制,元器件编辑与管理,及Multisim虚拟仪表使用。针对实验中浮现问题做了分析和改正。
Multisim又称“万能仿真”,在电路硬件连接前使用Multisim11进行仿真,可以防止电路设计中错误,并模仿预期效果,大大提高了实体连接成功性。除上述电路外,Multisim11在高频电子线路中尚有极其广泛应用,例如:小信号放大、功率放大器实验、晶体振荡器实验等。此外Multisim11还可用于模仿电路分析、数字电路分析等。其强大仿真功能远远超过本文所述,有待进一步研究。
参照文献
[1] 聂典,丁伟. Multisim 10计算机仿真在电子电路设计中应用[M].电子工业出版社,:12-72.
[2] 林章.模仿相乘器MC1496应用分析.闽江学院学报.4月第25卷第2期:44-49.
[3] 黄智伟, 基于NI Multisim电子电路计算机仿真设计与分析[M].电子工业出版社,:2-54.
[4] 赵秋;柴锁柱. 基于multisim差放电路仿真分析.微计算机信息.第05期:23-46.
[5] 丁翠芳.基于multisim9软件电路设计. 电气时代. 第02期:32-52.
[6] 卢艳红 基于Multisim 10电子电路设计、仿真与应用[M].人民邮电出版社,:7-63.
[7] Witold Machowski,Stanisław Kuta, Jacek Jasielski. Design and applications of a CMOS analog multiplier cell using the differential difference amplifier.analog Integrated Circuits and Signal Processing.1994,6(3):12-32.
[8] P. A. Shoemaker,G. L. Haviland,R. L. Shimabukuro.A simple CMOS analog four-quadrant.analog Integrated Circuits and Signal Processing.1991,1(2):6-25.
[9] 宋树祥,周冬梅.高频电子线路[M].北京大学出版社,:15-26.
[10] 吴慎山.高频电子线路.[M]电子工业出版社,:33-62.
[11] S.S. Shlyakhov,G..S. Chirkov,A.P. Makarov.Overvoltages in High-Frequency Stopper Circuits.Power Technology and Engineering (formerly Hydrotechnical Construction).,37(5):42-51.
致 谢
毕业论文暂告收尾,这也意味着我大学生活既将结束。回眸既往,自己毕生最宝贵时光能于这样校园之中,能在众多学富五车、才华横溢教师们熏陶下度过,实是荣幸之极。在这四年时间里,我在学习上和思想上都受益非浅。这除了自身努力外,与各位教师、同窗和朋友关怀、支持和勉励是分不开。
教师谆谆诱导、同窗互相讨论及家长支持勉励,是我坚持完毕论文强大动力。在此,我要特别感谢我导师教师。从论文选题、文献采集、框架设计、构造布局到最后论文定稿,从内容到格式,从标题到标点,她都费尽心血。没有于波教师辛勤栽培、孜孜教诲,就没有我论文顺利完毕。
感谢各位同窗,与她们交流使我受益颇多。感谢人们对我理解、支持、勉励和协助,正是由于有了她们,我所做一切才更故意义;也正是由于有了她们,我才有了追求进步勇气和信心。
时间仓促及自身专业水平局限性,整篇论文必定存在尚未发现缺陷和错误。恳请阅读此篇论文教师、同窗,多予指正,不胜感激!
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