发布时间 : 星期五 文章Protel课程设计模拟乘法器调幅电路 - 图文更新完毕开始阅读1a3f61f5fab069dc50220165
《Protel软件训练》课程设计
目录
1 模拟乘法器电路的原理及设计 ................................................ 1
1.1 课程设计性质 ....................................................... 1 1.2 课程设计目的 ....................................................... 1 1.3 课程设计内容及要求 ................................................. 1 1.4 课程设计基本原理 ................................................... 1
1.4.1 基本原理： .................................................... 1 1.4.2 集成模拟乘法器MC1496 ......................................... 2 1.4.3 幅度调制 ...................................................... 5 1.4.4 设计原理图说明 ................................................ 5
2 Protel绘制原理图 ......................................................... 6
2.1 模拟乘法器调幅电路原理图的绘制 ..................................... 6 2.2 Protel具体绘制步骤 ................................................ 6 2.3 模拟乘法器调幅电路元件布局 ........................................ 10 2.4 电路原理图 ........................................................ 10 3 模拟乘法器调幅电路PCB制作 ............................................... 11
3.1 PCB简要说明 ...................................................... 12 3.2 封装 .............................................................. 12 3.3 布局与自动布线 .................................................... 13 3.4 自动布线结果： .................................................... 15 3.5 设置敷铜 .......................................................... 16 4 总结体会 ................................................................. 18 参考文献 ................................................................... 19
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1 模拟乘法器电路的原理及设计
1.1 课程设计性质
综合设计性试验，本课程设计涉及的主要学科分支为通信电子线路。
1.2 课程设计目的
1. 掌握用集成模拟乘法器实现全载波 调幅、抑止载波双边带调幅的方法。研究已调
波与调制信号以及载波信号的关系。
2. 通过实验对比全载波调幅、抑止载波双边带调幅波形。
3. 了解并掌握模拟乘法器（MC1496）的工作原理，掌握调整与测量其特性参数的方
法
4. 熟悉并巩固Protel软件画原理图，以及Multisum仿真软件进行仿真，独立完整地
设计一定功能的电子电路，以及仿真和调试等的综合能力。
1.3 课程设计内容及要求
1. 绘制具有一定规模、一定复杂程度的电路原理图*.sch（自选）。可以涉及模拟、数字、高频、单片机等等电路。
2. 绘制电路原理图相应的双面印刷版图*.pcb。
本课设内容与要求：主要利用MC1496设计幅度调制器，在已知电源电压为 +12V和-12V下，工作频率
f0?10MHzPO?50mW，，设计幅度调制器，要求输出功率：效率??50%
1.4 课程设计基本原理
1.4.1 基本原理：
幅度调制就是载波的振幅（包络）随调制信号的参数变化而变化。本实验中载波是由实验箱的高频信号源产生的10MHz高频信号，利用DDS信号发生器输出1KHz的低频信号为调制信号。振幅调制器即为产生调幅信号的装置。
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1.4.2 集成模拟乘法器MC1496
(1)内部结构以及图形
本次课程设计主要采用集成芯片MC1496来实现幅度调制器的设计。在本设计中采用集成模拟乘法器MC1496来完成调幅作用，图1.1为1496芯片内部电路图，它是一个四象限模拟乘法器的基本电路，电路采用了两组差动对由V1－V4组成，以反极性方式相连接，而且两组差分对的恒流源又组成一对差分电路，即V5与V6，因此恒流源的控制电压可正可负，以此实现了四象限工作。D、V7、V8为差动放大器V5与V6的恒流源。进行调幅时，载波信号加在V1－V4的输入端，即引脚的⑧、⑩之间；调制信号加在差动放大器V5、V6的输入端，即引脚的①、④之间，②、③脚外接1KΩ电位器，以扩大调制信号动态范围，已调制信号取自双差动放大器的两集电极（即引出脚⑹、⑿之间）输出。
图1.1 MC1496内部电路图
用MC1496集成电路构成的调幅器电路图如图1.1所示，图中VR8用来节引出脚①、④之间的平衡，VR7用来调节⑤脚的偏置。器件采用双电源供电方式（＋12V，－12V），电阻R29、R30、R31、R32、R52为器件提供静态偏置电压，保证器件内部的各个晶体管工作在放大状态。调幅波的解调是调幅的逆过程，即从调幅信号中取出调制信号，通常称之为检波。调幅波解调方法主要有二极管峰值包络检波器，同步检波器。本实验板上主要完成二极管包络检波。二极管包络检波器主要用于解调含有较大载波分量的大信号，它具有电路简单，易于实现的优点。实验电路如图所示，主要由二极管D7及RC低通滤波器
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组成，利用二极管的单向导电特性和检波负载RC的充放电过程实现检波.所以RC时间常数的选择很重要，RC时间常数过大，则会产生对角切割失真又称惰性失真。RC常数太小，高频分量会滤不干净.综合考虑要求满足下式：
RC??1?mama?max2
其中：ma为调幅系数，Ωmax为调制信号最高角频率。
当检波器的直流负载电阻R与交流音频负载电阻RΩ不相等，而且调幅度 又相当大时会产生负峰切割失真（又称底边切割失真），为了保证不产生负峰切割失真应满足：
ma?RR?Rg?RaR
(2)模拟乘法器调幅电路原理
本设计采用双平衡四象限模拟乘法器电路进行振幅调制，电路参考了集成模拟芯片MC1496的内部电路（图1.2），其原理简单说明如下：Q1,Q2,Q3,Q4组成双差分放大器集电极电阻由外接电阻于JO6与JO12提供。Q5,Q6组成的单差分放大电路用于激励Q1~Q4。Q7,Q8及其偏置电路构成恒流源电路。JO8与JO10接输入电压Vx，JO1与JO4接另一输入电压Vy，输出电压Vo从JO6和JO12输出。JO2与JO3外接电阻RE，对差分放大器Q5，Q6产生电流负反馈，可调节乘法器的信号增益，扩展输入电压Vy的线性动态范围。JO14为负电源端（双电源供电）或接地端（单电源供电），JO5外接电阻R5用来调节偏置电流I5及镜像电流I0的值。
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