multisim的调制与检波仿真电路设计
摘 要本课题主要设计了一款检波放大器控制系统，能够对接收到的AM调制信号进行快速的解调，以较低的噪声增益参数实现将调制信号中携带的音频信号进行高质量的解调，与此同时能够将解调出来的微弱音频信号进行电压放大和功率放大，使得处理过后的音频信号可以直接驱动重型负载。这款检波放大器控制系统在硬件电路方面主要以二极管检波电路、跟随器模块、放大器模块以及功率放大器模块等构建而成，通过各个模块对外输入输出阻抗的匹配，实现了对各模块之间的通信接口的良好连接，与此同时为了实现对这款检波放大器性能的有效测试，本课题还通过AD633型号的硬件乘法器芯片作为核心器件，在外部搭配了电阻电容网络，设计了一个AM调制电路。在软件上，它主要由Multisim仿真平台构建。这是用于检测器放大器系统和AM调制电路的仿真系统。经过了多方面的仿真测试，这款控制系统表现出了较高的实用价值。
目录
一、 引言
二、 系统方案设计
三、 硬件电路设计
（一） 调幅电路设计
1. AD633乘法器芯片简介
2. AD633调幅电路设计
（二） 二极管检波电路设计
（三） 跟随器电路设计
1. THS3201运算放大器芯片简介
2. THS3201型跟随器电路设计
（四） 低通滤波器电路设计
（五） 放大器电路设计
1. AD8001运放芯片简介
2. 放大器电路设计
（六） 总体电路设计
四、 系统调试与优化
（一） 调幅电路仿真
（二） 二极管检波电路仿真
（三） 跟随器电路仿真
（四） 低通滤波器电路仿真
（五） 放大器电路仿真
总结
参考文献
致 谢
附录 原理图
引言
目前国内外对于检波放大器系统的研究方法侧重点有所差别，国外的研究者主要将研究重心放在了如何研发出更高性能的集成芯片并发挥出其最大的性能，使得集成芯片能够在检波放大器系统中发挥出最大的控制功效，从而实现非常 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
智能的功能；国内的研究者则主要将重点放在了对新型传感器的研发，到目前为止已经研发出了多种用于检波放大器系统中的芯片，这些传感器在外形体积、功耗性能以及使用稳定性等参数方面都具有突出的表现。根据最近一份关于目前市面上检波放大器系统产品竞争力的调查报告显示，无论是国内还是国外的高端检波放大器产品在目前的市场上都占有相当的份额，由于国内最近几年加紧了对于检波放大器系统的研究，进步速度非常快，取得的研究成果非常丰硕，所以在国际上具有较大的竞争力。
这款AM调幅电路以及检波放大器控制系统需要实现的各项功能指标进行确定，本课题设计的这款检波放大器控制系统，能够对接收到的AM调制信号进行快速的解调，以较低的噪声增益参数实现将调制信号中携带的音频信号进行高质量的解调，与此同时能够将解调出来的微弱音频信号进行电压放大和功率放大，使得处理过后的音频信号可以直接驱动重型负载。为了实现对检波放大器性能的有效测试，本课题还通过AD633型号的硬件乘法器芯片作为核心器件，在外部搭配了电阻电容网络，设计了一个AM调制电路，下列为本课题将要实现的各项功能指标：
1）学习掌握亚德诺公司研发的这款AD633型号的硬件乘法器芯片开发资料，能够通过这款芯片构建出一个高性能的AM调制电路，调制生成的波形具有典型的包络外观，噪声参数要尽量小，使得后续的检波放大器电路能够直接使用，并且不会对建波放大器控制系统造成工作干扰。
2）能够通过二极管等基本元器件搭建二极管检波电路，将AM调幅波形的包络信号进行检测和接收，将其所携带的音频信号解调出来，与此同时不会在解调出来的音频信号中掺杂过多的干扰信号。
3）通过运算放大器芯片设计一个跟随器电路，将其与二极管检波电路进行连接，使得二极管检波电路的输出阻抗能够大幅度降低，实现与后续电路之间的阻抗匹配。
4）通过德州仪器公司研发的THS3201型号的高性能运算放大器设计一款二阶低通滤波器电路，通过该滤波器实现对解调波形的噪声处理，将其所携带的大量噪声进行高效率的滤除，还原出高保真的音频信号。
5）设计功率放大器电路，能够将微弱的音频解调信号进行功率放大，使得它能够直接驱动负载。
系统方案设计
通过上文对这款检波放大器控制系统各项预期功能指标的确立，现在开始通过Visio软件绘制框架结构图，来对这款控制系统的实现方案进行确立，如系统整体结构框图所示，首先是由乘法器芯片构成的AM调制电路模块，将载波信号和调制信号送入到AM调制电路的输入接口中，通过该电路的处理将能够生成AM调制信号。
随后是检波放大器控制系统的结构设计，首先将AM调制信号送入到二极管检波电路中进行处理，将AM调制信号中的包络信号检测出来，还原出调制信号，也就是音频信号。通过将该信号送入跟随器中，跟随器不会对音频信号产生放大作用，它的作用是将二极管检波电路的输出阻抗变小。接着信号流入二阶低通滤波器电路中，通过该电路将大量噪声进行滤除，随后将信号送入放大器模块中进行功率放大后即可输出，通过示波器能够检测到高质量的输出信号。
图1 系统方案设计
硬件电路设计
经过上文对检波放大器控制系统的结构框架的设计，确立了这款系统的整体实现方案，在上文的设计成果上，这里将对这款系统的各个功能子电路进行设计。
（一）调幅电路设计
AD633乘法器芯片简介
首先需要设计的是AM调幅电路模块，这个电路的核心器件使用的是亚德诺公司研发的AD633型号的硬件乘法器芯片，这款芯片的主要作用是对两路输入信号进行乘法运算，在数学公式上，将两路输入信号的表达关系式进行乘法运算，运算结果即为一个AM调制信号的表达关系式。这款AD633芯片内部的核心结构是一个乘法模块，与此同时研发人员还将放大器、滤波器、电源管理模块等部分进行了植入，使得AD633芯片在工作时能够表现出很高的性能，通过下图可以看出这款硬件乘法器芯片采用贴片封装，共有8个贴片管脚，可以使用+5V直流电压进行供电。
目录
一、 引言
二、 系统方案设计
三、 硬件电路设计
（一） 调幅电路设计
1. AD633乘法器芯片简介
2. AD633调幅电路设计
（二） 二极管检波电路设计
（三） 跟随器电路设计
1. THS3201运算放大器芯片简介
2. THS3201型跟随器电路设计
（四） 低通滤波器电路设计
（五） 放大器电路设计
1. AD8001运放芯片简介
2. 放大器电路设计
（六） 总体电路设计
四、 系统调试与优化
（一） 调幅电路仿真
（二） 二极管检波电路仿真
（三） 跟随器电路仿真
（四） 低通滤波器电路仿真
（五） 放大器电路仿真
总结
参考文献
致 谢
附录 原理图
引言
目前国内外对于检波放大器系统的研究方法侧重点有所差别，国外的研究者主要将研究重心放在了如何研发出更高性能的集成芯片并发挥出其最大的性能，使得集成芯片能够在检波放大器系统中发挥出最大的控制功效，从而实现非常 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
智能的功能；国内的研究者则主要将重点放在了对新型传感器的研发，到目前为止已经研发出了多种用于检波放大器系统中的芯片，这些传感器在外形体积、功耗性能以及使用稳定性等参数方面都具有突出的表现。根据最近一份关于目前市面上检波放大器系统产品竞争力的调查报告显示，无论是国内还是国外的高端检波放大器产品在目前的市场上都占有相当的份额，由于国内最近几年加紧了对于检波放大器系统的研究，进步速度非常快，取得的研究成果非常丰硕，所以在国际上具有较大的竞争力。
这款AM调幅电路以及检波放大器控制系统需要实现的各项功能指标进行确定，本课题设计的这款检波放大器控制系统，能够对接收到的AM调制信号进行快速的解调，以较低的噪声增益参数实现将调制信号中携带的音频信号进行高质量的解调，与此同时能够将解调出来的微弱音频信号进行电压放大和功率放大，使得处理过后的音频信号可以直接驱动重型负载。为了实现对检波放大器性能的有效测试，本课题还通过AD633型号的硬件乘法器芯片作为核心器件，在外部搭配了电阻电容网络，设计了一个AM调制电路，下列为本课题将要实现的各项功能指标：
1）学习掌握亚德诺公司研发的这款AD633型号的硬件乘法器芯片开发资料，能够通过这款芯片构建出一个高性能的AM调制电路，调制生成的波形具有典型的包络外观，噪声参数要尽量小，使得后续的检波放大器电路能够直接使用，并且不会对建波放大器控制系统造成工作干扰。
2）能够通过二极管等基本元器件搭建二极管检波电路，将AM调幅波形的包络信号进行检测和接收，将其所携带的音频信号解调出来，与此同时不会在解调出来的音频信号中掺杂过多的干扰信号。
3）通过运算放大器芯片设计一个跟随器电路，将其与二极管检波电路进行连接，使得二极管检波电路的输出阻抗能够大幅度降低，实现与后续电路之间的阻抗匹配。
4）通过德州仪器公司研发的THS3201型号的高性能运算放大器设计一款二阶低通滤波器电路，通过该滤波器实现对解调波形的噪声处理，将其所携带的大量噪声进行高效率的滤除，还原出高保真的音频信号。
5）设计功率放大器电路，能够将微弱的音频解调信号进行功率放大，使得它能够直接驱动负载。
系统方案设计
通过上文对这款检波放大器控制系统各项预期功能指标的确立，现在开始通过Visio软件绘制框架结构图，来对这款控制系统的实现方案进行确立，如系统整体结构框图所示，首先是由乘法器芯片构成的AM调制电路模块，将载波信号和调制信号送入到AM调制电路的输入接口中，通过该电路的处理将能够生成AM调制信号。
随后是检波放大器控制系统的结构设计，首先将AM调制信号送入到二极管检波电路中进行处理，将AM调制信号中的包络信号检测出来，还原出调制信号，也就是音频信号。通过将该信号送入跟随器中，跟随器不会对音频信号产生放大作用，它的作用是将二极管检波电路的输出阻抗变小。接着信号流入二阶低通滤波器电路中，通过该电路将大量噪声进行滤除，随后将信号送入放大器模块中进行功率放大后即可输出，通过示波器能够检测到高质量的输出信号。
图1 系统方案设计
硬件电路设计
经过上文对检波放大器控制系统的结构框架的设计，确立了这款系统的整体实现方案，在上文的设计成果上，这里将对这款系统的各个功能子电路进行设计。
（一）调幅电路设计
AD633乘法器芯片简介
首先需要设计的是AM调幅电路模块，这个电路的核心器件使用的是亚德诺公司研发的AD633型号的硬件乘法器芯片，这款芯片的主要作用是对两路输入信号进行乘法运算，在数学公式上，将两路输入信号的表达关系式进行乘法运算，运算结果即为一个AM调制信号的表达关系式。这款AD633芯片内部的核心结构是一个乘法模块，与此同时研发人员还将放大器、滤波器、电源管理模块等部分进行了植入，使得AD633芯片在工作时能够表现出很高的性能，通过下图可以看出这款硬件乘法器芯片采用贴片封装，共有8个贴片管脚，可以使用+5V直流电压进行供电。
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