西南学院本科生课程设计。
《高频电子线路》课程设计。
设计题目： 基于mc1496同步检波电路的设计
专业： 电子信息科学与技术
班级2012 级。
学生姓名张三。
学号11111111
指导教师王心武（实验师）
2023年06月。
基于mc1496同步检波电路的设计。
张三。西南学院电子信息工程学院，西南某市 585454）
摘要：随着信息传输在现代生活中重要性的增强，调制和解调作为无线电通信系统中必不可少的关键技术也越来越受到重视。解调又称作检波，就是从接收端最大程度不失真的恢复出有用的信息。
同步检波，又称相干检波，利用与已调波载波同频同相的参考信号与已调波相乘，再利用低通滤波器滤除高频分量，从而得到调制信号。本文介绍了基于模拟乘法器mc1596的am调制系统和同步检波器的详细方案，并给出了基于multisim软件的调制和解调**结果，并做出电路板实物图。
关键词：高频电子；同步检波；am调制；multisim
1.设计目的。
（1）进一步地掌握相乘器完成的同步检波工作原理；
（2）掌握检波信号相关参数测量方法；
（3）能够正确分析检波输出信号的频谱成分。
2.设计要求。
1)自行设计模拟相乘器同步检波电路。
（2）制作pcb板或万能板完成对应的电路焊接。
（3）测量该检波电路输出信号的波形、频谱，分析其失真情况。
3.概述。调制信号的解调过程称为检波，常用的方法有包络检波和同步检波两种。
由于有载波的振幅调制信号包络直接反应了调制信号的变化规律，可以用包络检波法进行解调。而抑制载波双边带或单边带信号的包络不能直接反映调制信号的变化规律，所以无法用包络检波器进行解调，必须采用同步检波器。
同步检波器分为相乘型和相加型同步检波器。可以利用模拟相乘器，实现该功能。
3.1 幅度解调原理。
调幅的实质是利用模拟相乘器将调制信号频谱线性搬移到载频附近，并通过带通滤波器提取所需要的频带信号。解调作为调制的逆过程，必然是再次利用相乘电路将调制信号频谱从载波频率附近搬回原来你位置，并通过低通滤波器提取所需要的调制信号，即基带信号，滤除无用的高频分量。
图3.1 幅度解调器的组成框图。
图3.1中，是相乘电路的标尺因子，是参考信号，是输入的已调幅信号，无外乎以下的三种形式之一。
式中，代表调制信息，是的希尔伯特变换。为了能从条幅波中恢复调制信号，需要输入一个与载波同频同相的高频电压信号，即载波恢复信号。
设，利用三角恒等式。
可以求出相乘器的输出电压的表示式为。
对am和dsb信号。
对ssb信号。
假若低通滤波器能够滤除中集中在角频率附近的高频分量，又具有足够的带宽就不会引起调制信号频率分量的失真，于是滤波器的输出信号电压为。
对am和dsb信号。
对ssb信号。
式中，是低通滤波器的传输系数。
由于这种检波过程必须在接收端产生一个与载波信号同步的参考信号，故称为同步检波器。同步检波器可以对am、dsb、ssb任何一种条幅波进行解调。
3.2 同步检波电路原理。
相乘型同步检波电路组成与解调原理，在2.1中说明并得出结论，参看式（1.1.
1）~（1.1.5），用模拟相乘器mc1496构成同步检波实用电路，有单电源供电与双电源供电，虽然供电方式不同，但原理相同。
此处采用双电源供电，如图3.2所示。
图3.2双电源供电的同步检波实用电路。
模拟相乘器作同步检波时，不需要载波调零电路。因为在其输出电流中，除了解调所需要的低频分量外，其余所有分量都属于高频范围，因而很容易在输出端给予滤除。
由载波恢复电路产生的载波信号通常加到mc1496的x输入端。其电平大小只要能保证查分对管很好地处于工作状态即可。通常在100~500mv之间。
根据待解调的单边带或双边带已调信号送到mc1496的y输入端，其电平应保持**性工作的限度内。该电路输入已调波电平高达100mv是，仍可获得很好的线性和无失真的输出。
载波恢复电路的任务是提供与载波同频同相的参考信号，它是实现各种同步检波的关键所在。
载波恢复电路可根据待解调的调幅信号中是否含有载波分量而采用不同的实现方法：对普通调幅信号，或者发送导频的双边带信号或单边带信号，可以采用窄带滤波器将载波信号提取出来；对于不含载波分量的双边带信号，采用非线性变换的方法恢复载波分量；对于不含导频分量的单边带信号，可采用发、收两端的载波都有频率稳定度很高的晶体振荡器产生。
4 电路设计。
4.1 mc1496芯片介绍。
mc1496是美国motorola公司生产的单片集成模拟相乘器，即吉尔伯特相乘器。mc1496的最高工作频率为300mhz，被转换的信号频率可达80mhz，它具有良好的载波抑制能力，应用广泛。芯片内部电路如图4.
1所示。
图4.1 mc1496内部电路图。
2）mc1496基本性能和管脚分布。
在高频电子线路中，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频等调制与解调的过程均可视为两个信号相乘的过程，而集成模拟乘法器正是实现两个模拟量（电压或电流）相乘的电子器件。采用集成模拟乘法器实现上述功能比用分立器件要简单得多，而且性能优越，因此集成模拟乘法器在无线通信、广播电视等方面应用较为广泛。在目前的乘法器中，单通道器件无法实现多通道的复杂运算；二象限期间又会使负信号的应用受到限制。
而adi公司的mc1496则是一款完全四通道四象限电压输出模拟乘法器，这种完全乘法器克服了以上期间的诸多不足之处，适用于电压控制放大器、可变滤波器、多通道功率计算一级低频解调器等电路。非常适合于产生复杂的高要求的波形，尤其适用于高精度crt显示系统地几何修正。mc1496管脚分布如图4.
2。图4.2 mc1496引脚图。
mc1496是由互补双极性工艺制作而成，它包含有四个高精度四象限乘法单元。温度漂移小于0.005%/℃0.
3μv/hz的点噪声电压使低失真的y通道只有0.02%的总谐波失真噪声，四个8mhz通道的总静止功率也仅为150mw。mc1496的工作温度范围为-40℃～+85℃。
mc1496的其他主要特性如下：
四个独立输入通道；
四象限乘法信号；
电压输入电压输出；
乘法运算无需外部元件；
电压输出：w=(x*y)/2.5v,其中x或y上的线性度误差仅为0.2%；
具有优良的温度稳定性：0.005%；
模拟输入范围为±2.5v，采用±5v电压供电；
低功耗：一般为105mw。
4.2 multisim**电路。
在熟悉了电路的原理后，应用multisim软件进行**实现。首先按实验原理完成电路图的搭建，得到图4.3。
图4.3双电源供电同步检波电路**图。
图4.3中，载波输入端接入函数信号发生器xfg1，用以产生与调制信号载波同频同相的参考信号；已调信号输入端可以输入调制好的dsb信号、ssb信号和am信号，此处接入安捷伦函数发生器xfg2，用来产生am信号；在解调信号输出端接入双踪示波器，a通道接解调信号，b通道接安捷伦函数发生器，可以对比am信号的包络波形与同步检波后得到的解调波形。
5 软件运行。
5.1 参数设置。
1). 函数信号发生器的参数设置。
设置参考信号频率。
振幅，如图5.1所示。
在示波器上可得到参考信号的波形，如图5.2所示。
图5.1 参考信号参数设置图5.2 参考信号波形。
(2).安捷伦函数发生器的参数设置。
安捷伦函数发生器能直接产生am波，设置载波频率。
振幅，如图5.3所示。
设置调制信号频率。
振幅，如图5.4所示。
在示波器上可得到am信号的波形，如图5.5所示。
图5.3载波参数设置。
图5.4调制信号参。
图5.5 am信号的波形。
5.2 **结果。
在设置好所应用仪器的参数后，点击运行，可以在双踪示波器上清晰地观察到输出波形。 由于这里采用了am信号，可以猜测，观测到的输出波形应该是输入已调信号中调制信号的波形，即am信号的包络波形，与包络检波器的输出波形是一样的。若采用dsb或ssb信号，也会得到与其对应的相应波形。
图5.6 同步检波电路输出波形。
如图5.6所示波形，上边的波形为同步检波输出信号，下变的波形为输入的已调信号。根据图形对比，在不计失真的情况下，同步检波器的输出波形与输入的已调信号中调制信号波形相同。
而单参考信号的参数设置与已调波载波的参数不一致时，会得到严重失真的波形。
高频电子线路课程设计
目录。摘要3第一章概述4 第一节设计的选择及优缺点4 第二章调谐回路5 第一节输入调谐回路的作用与要求5 第二节输入调谐回路的组成与工作原理5 第三章变频回路6 第一节变频电路的作用与要求6 第二节变频电路的组成与变频原理7 第四章中频放大电路 检波和自动增益控制电路10 第一节中频放大电路10 第...
高频电子线路课程设计
高频电子线路。课程设计指导书。孙绪保王立奎。山东科技大学信息与电气工程学院。第一章概述3 1.1 何谓课程设计3 1.2 课程设计的目的要求4 1.3 课程设计的主要步骤4 第二章线路板的组装与调试6 2.1 元器件的识别与应用6 2.2 焊接技术9 2.3 调试技术9 第三章高频电路课程设计14 ...
高频电子线路课程设计
内蒙古师范大学计算机与信息工程学院。高频电子线路 课程设计报告。超外差式六管收音机的设计。计算机与信息工程学院08通信班李敏 20081121003 指导教师郭改枝教授。摘要传统的直接放大式收音机其灵敏度比较低，选择性差。为了解决上述问题，本文采用了超外差式，它通过变频级电路将接收的任何一个频率的广...