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实践教学
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兰州理工大学
计算机与通信学院
2011年秋季学期
高频电子线路课程设计
题    目:基于Multisim的调频电路设计与仿真
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基于Multisim的调频电路设计与仿真
摘要
频率的调制和解调是通信电子线路中非常重要且比较关键的一部分,调频电路在通信电子线路中运用非常广泛且作用很大，如何学好此部分对我们来说非常重要.本课程设计的内容是学习基于Multisim的调频电路设计与仿真。用Multisim仿真软件进行调频电路调频和解调，得到仿真结果。调制信号的仿真结果是弹簧波形图，解调信号的仿真结果是调制信号波形图。从仿真结果中更好地理解频率的调制和解调.
关键词：频率的调制和解调；Multisim；仿真分析。
第一章 绪论
1。前言
multisim示波器在哪着全球经济一体化的发展，世界通信行业也是日新月异，发展迅猛之快，更新速度之极，给与我们巨大的挑战和机遇。“通信电子线路”是学习通信的基础课程，“高频电子线路”具有很强的理论性和实践性。频率的调制和解调是通信电子线路的重要组成部分。此部分在学习的过程当中具有有一定的困难。为了更好的学习，采用计算机辅助分析方法。本课程设计是基于Multisim的调频电路的设计和仿真。
2.基本原理
《高频电子线路》主要的学习内容是无线电通信系统中发射和接收设备中单元电路的形式及工作原理等。在无线电发射机中，需要发射的低频调制信号(如由语音信号转换而来的电信号）都要经过调制才能发送传输。
所谓调制是指用低频调制信号去改变高频振荡波，使其随低频调制信号的变化规律(幅度、频率或相位）相应变化的过程。由这些经过调制后的已调波携带低频信号的信息到空间进行传输，完成信号的发射。从频谱的角度来看，调制是将低频调制信号的频谱从低频端搬到高频端的过程。
所谓解调是在无线电接收机中,从接收到的已调波信号中恢复出原低频调制信号的过程称之为解调。从频谱的角度来看,解调则是将信号的频谱从高频端搬回到低频端的过程。
    调频电路广泛运用于无线广播、电视节目传播、移动通信、微波和卫星等通信系统中,频率调制信号比调幅信号抗干扰性强。
使载波频率按照调制信号改变的调制方式叫调频.已调波频率变化的大小由调制信号的大小决定，变化的周期由调制信号的频率决定.已调波的振幅保持不变.调频波的波形,就像是个被压缩得不均匀的弹簧,调频波用英文字母FM表示。
Multisim 是一个能进行电路原理设计、对电路功能进行测试分析的仿真软件。Multisim 的功能更强大,更适合于对模拟电路、数字电路和通信电路等的仿真与测试.它的元器件库提供数千种电路元器件供仿真选用,提供的虚拟测试仪器仪表种类齐全，还有较为详细的电路分析功能,仿真速度更快。它将实验过程中创建的电路原理图、使用到的仪器、电路测试分析后结果的显示图表等全部集成到同一个电路窗口中，具有直观、方便、实用和安全的优点。
第二章 频率的调制与解调
2。1 调频的方法及原理
  产生调频信号的电路叫做调频器.对它有四个主要要求：（1）已调波的瞬时频率与调制信号成比例地变化。这是基本要求。（2）未调制时的载波频率，即已调波的中心频率具有一定的稳定度（视应用场合不同而有不同的要求)。(3)最大频移与调制频率无关。（4)无寄生调幅或寄生调幅尽可能小.产生调频信号的方法很多，归纳起来主要有两类：第一类是用调制信号直接控制载波的瞬时频率——直接调频。第二类是先将调制信号积分,然后对载波进行调相，结果得到调频波。即由调相变调频—-间接调频.
1）直接调频原理
直接调频基本原理是用调制信号直接线性地改变载波振荡的瞬时频率.因此，凡是能直接影响载波振荡瞬时频率的元件或参数，只要能够用调制信号去控制它们，并从而使载波振荡瞬时频率按调制信号变化规律线性地改变，都可以完成直接调频的任务.
如果载波由自激振荡器产生．则振荡频率主要由谐振回路的电感元件和电容元件所决定.因此，只要能用调制信号去控制回路的电感或电容，就能达到控制振荡频率的目的。
变容二极管或反向偏置的半导体PN结，可以作为电压控制可变电容元件；具有铁氧体磁芯的电感线圈，可以作为电流控制可变电感元件.方法是在磁芯上绕一个附加线圈，当这个线圈中的电流改变时，它所产生的磁场随之改变，引起磁芯的磁导率改变（当工作在磁饱和状态时)，因而使主线圈的电感量改变，于是振荡频率随之产生变化.