CN107749749B - 一种调幅信号处理实验电路 - Google Patents

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    • H03L7/16—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop

Abstract

本发明公开了一种调幅信号处理实验电路，涉及接收信号调制技术领域，将一个AM信号依次经过低噪声放大模块、混频滤波模块、中频放大模块、AM解调模块、基带放大模块等步骤后输出一个解调信号。由微控制模块控制产生频率捷变正弦波的本振信号，控制输入信号的载波频率的频率调节，并在调整本振频率后实现AM信号的解调功能。本发明的工作过程稳定可靠，并且成本低、频率高。

Description

一种调幅信号处理实验电路
技术领域
本发明涉及接收信号调制技术领域，特别涉及一种调幅信号处理实验电路。
背景技术
调制是各种通信系统的重要基础，也广泛用于广播、电视、雷达、测量仪等电子设备，最简单的调制方式是振幅调制，振幅调制是用调制信号去控制载波的振幅，使其随调制信号线性变化，而保持载波的频率不变。
本发明与传统模拟调制相比，采用基于DDS的调制电路，用软件调整代替硬件调整，既有更好的系统再现性和稳定性，又克服了模拟硬件，信号处理功能的不确定性，有利于电路整体优化。
发明内容
本发明实施例提供了一种调幅信号处理实验电路，用以解决现有技术中存在的问题。
一种调幅信号处理实验电路，包括控制模块，所述控制模块依次电连接直接数字频率合成模块和混频滤波模块，AM信号源依次电连接低噪声放大模块、所述混频滤波模块、中频放大模块、AM解调模块和基带放大模块。
较佳地，所述控制模块为STM32F103RCT6单片机，所述直接数字频率合成模块由AD9910直接数字频率合成器组成，所述混频滤波模块为SA612混频集成电路，所述低噪声放大模块由BRF92A三极管组成，所述中频放大模块由两个OPA695放大器和一个AD8367放大器组成，整个实验电路采用RT1602液晶显示屏显示。
较佳地，在所述低噪声放大电路模块中，电容C1、电容C2、电阻R1、电感L1并联并连接电源，所述电容C1和所述电容C2另一引脚均接地，所述电阻R1另一引脚串联电阻R2接地，所述三极管BRF92A的集电极连接所述电感L1和电容C3，所述三极管BRF92A的基极连接电容C4，所述三极管BRF92A的发射极通过并联的R3和电容C5后接地，调制信号从电容C4另一端进入，电容C5另一端输出。
较佳地，在所述混频滤波模块中，三端稳压器LM7805CT的引脚IN和引脚GND分别接电源和接地，所述三端稳压器LM7805CT的引脚OUT、电容C5和电容C6并联在芯片SA612的引脚8上，所述电容C5和所述电容C6的另一引脚接地，所述芯片SA612的引脚1通过电容C1后并联电容R1和电容C8，所述电容C8通过系统管理总线P1后接地，所述芯片SA612的引脚2通过电容C2后接地，所述芯片SA612的引脚3接地，所述芯片SA612的引脚6依次通过电容C4、系统管理总线P2后接地，所述芯片SA612的引脚4和引脚5通过电容C3和变压器T1并联连接，所述变压器T1其余两个引脚分别接地和晶体滤波器的引脚Vin,所述晶体滤波器的GND接地，所述晶体滤波器的引脚Vout依次通过电容C7和系统管理总线P3接地。
较佳地，在所述中频放大模块中的中频固定增益电路，由系统管理总线P3的引脚1、2、3和4接地，引脚5串联电容C11后并联双向低电容GBL C1、电阻R1、电阻R4和所述放大器OPA695一的引脚3，所述双向低电容C1和所述电阻R4另一引脚均接地，所述放大器一OPA695的引脚7并联所述电阻R1的另一端、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电阻R2和放大器二OPA695的引脚7，所述电容C1、所述电容C2、所述电容C3和所述电容C4另一端引脚均接地，所述放大器一OPA695的引脚2并联电阻R6和电阻R9，所述电阻R9另一端引脚并联电容C7和电容C8后均接地，所述放大器一OPA695的引脚4接地，所述放大器一OPA695的引脚6并联电阻R6的另一端引脚和电容C5，所述电容C5的另一端引脚串联电阻R3后与电阻R2的另一端引脚和电阻R5并联在所述放大器二OPA695的引脚3上，所述电阻R5另一端引脚接地，所述放大器二OPA695的引脚2并联电阻R7和电阻R10，所述电阻R10的另一端引脚并联电阻C9和C10后接地，所述放大器二OPA695的引脚4接地，所述放大器二OPA695的引脚6连接所述电阻R7的另一端引脚；
在所述中频放大模块中的中频程控增益放大电路图，电容C16串联在变压器T1的两端，所述变压器T1的相对两个引脚接地，所述变压器T1的另一引脚通过电容Cin1串联AD8367放大器的引脚INPUT,所述AD8367放大器的引脚ICOM、DETO、OCOM均接地，所述AD8367放大器的引脚MODE接电源，所述AD8367放大器的引脚EN并联电容C6、电阻R8和电阻R11，所述AD8367放大器的引脚HPFL串联电容Chp1和电阻Rhp1后接地，所述AD8367放大器的引脚VPSO并联所述电阻R11的另一端引脚和电容C13，所述电容C13的另一端引脚接地，所述AD8367放大器的引脚DECL串联电容C15后接地，所述AD8367放大器的引脚VOUT串联电容C14、电组Ro1后并联电容C17和变压器T2，所述变压器T2的相对两个引脚和所述电容C17的另一端引脚均接地，所述变压器T2的另一端引脚串联系统管理总线P2，所述系统管理总线P2的引脚1和2串联，所述系统管理总线P2的引脚3和4串联后接地。
较佳地，在所述AM解调模块和所述基带放大模块中的解调及基带放大模块，系统管理总线P1中的引脚2接地，所述系统管理总线P1中的引脚1并联放大器OPA695的引脚-Vs和电容C7和电容C8，所述电容C7和所述电容C8的另一端引脚均接地，系统管理总线P2串联电容C4后并联二极管D1和二极管D2，所述二极管D1的另一端引脚并联电阻R3、电容C6和电容C5，所述统管理总线P2、所述二极管D2、所述电阻R3和所述电容C6的另一端引脚均接地，所述电容C5的另一端引脚连接放大器OPA695的引脚Vin+，所述系统管理总线P1中的引脚3并联电容C1、电容C2和所述放大器OPA695的引脚+Vs，所述放大器OPA695的引脚Vout并联电容C3和电阻R1,所述电容C3的另一端引脚串联系统管理总信啊P3后接地，所述电阻R1的另一端引脚与电阻R2并联所述放大器OPA695的引脚Vin-，所述电阻R2、所述电容C1和所述电容C2的另一端引脚均接地。
本发明优点：本发明的工作过程稳定可靠，并且成本低、频率高。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种调幅信号处理实验电路的结构示意图；
图2为低噪声放大电路图；
图3为混频模块电路图；
图4为中频固定增益电路图；
图5为中频程控增益放大电路图；
图6为解调及基带放大电路图。
附图标记说明：
1-控制模块，2-直接数字频率合成模块，3-AM信号源，4-低噪声放大模块，5-混频滤波模块，6-中频放大模块，7-AM解调模块，8-基带放大模块。
具体实施方式
下面结合新型实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
参照图1，本发明提供了一种调幅信号处理实验电路，包括控制模块1，所述控制模块1依次电连接直接数字频率合成模块2和混频滤波模块5，AM信号源3依次电连接低噪声放大模块4、所述混频滤波模块5、中频放大模块6、AM解调模块7和基带放大模块8。
所述控制模块1为STM32F103RCT6单片机，所述直接数字频率合成模块2由AD9910直接数字频率合成器组成，所述混频滤波模块5为SA612混频集成电路，所述低噪声放大模块4由BRF92A三极管组成，所述中频放大模块6由两个OPA695放大器和一个AD8367放大器组成，整个实验电路采用RT1602液晶显示屏显示。
参照图2，在所述低噪声放大电路模块4中，所述电容C1、电容C2、电阻R1、电感L1并联并连接电源，所述电容C1和所述电容C2另一引脚均接地，所述电阻R1另一引脚串联电阻R2接地，所述三极管BRF92A的集电极连接所述电感L1和电容C3，所述三极管BRF92A的基极连接电容C4，所述三极管BRF92A的发射极通过并联的R3和电容C5后接地，调制信号从电容C4另一端进入，电容C5另一端输出。
参照图3，在所述混频滤波模块5中，三端稳压器LM7805CT的引脚IN和引脚GND分别接电源和接地，所述三端稳压器LM7805CT的引脚OUT、电容C5和电容C6并联在芯片SA612的引脚8上，所述电容C5和所述电容C6的另一引脚接地，所述芯片SA612的引脚1通过电容C1后并联电容R1和电容C8，所述电容C8通过系统管理总线P1后接地，所述芯片SA612的引脚2通过电容C2后接地，所述芯片SA612的引脚3接地，所述芯片SA612的引脚6依次通过电容C4、系统管理总线P2后接地，所述芯片SA612的引脚4和引脚5通过电容C3和变压器T1并联连接，所述变压器T1其余两个引脚分别接地和晶体滤波器的引脚Vin,所述晶体滤波器的GND接地，所述晶体滤波器的引脚Vout依次通过电容C7和系统管理总线P3接地。
参照图4，在所述中频放大模块6中的中频固定增益电路，由系统管理总线P3的引脚1、2、3和4接地，引脚5串联电容C11后并联双向低电容GBL C1、电阻R1、电阻R4和所述放大器OPA695一的引脚3，所述双向低电容C1和所述电阻R4另一引脚均接地，所述放大器一OPA695的引脚7并联所述电阻R1的另一端、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电阻R2和放大器二OPA695的引脚7，所述电容C1、所述电容C2、所述电容C3和所述电容C4另一端引脚均接地，所述放大器一OPA695的引脚2并联电阻R6和电阻R9，所述电阻R9另一端引脚并联电容C7和电容C8后均接地，所述放大器一OPA695的引脚4接地，所述放大器一OPA695的引脚6并联电阻R6的另一端引脚和电容C5，所述电容C5的另一端引脚串联电阻R3后与电阻R2的另一端引脚和电阻R5并联在所述放大器二OPA695的引脚3上，所述电阻R5另一端引脚接地，所述放大器二OPA695的引脚2并联电阻R7和电阻R10，所述电阻R10的另一端引脚并联电阻C9和C10后接地，所述放大器二OPA695的引脚4接地，所述放大器二OPA695的引脚6连接所述电阻R7的另一端引脚；
参照图5，在所述中频放大模块6中的中频程控增益放大电路图，电容C16串联在变压器T1的两端，所述变压器T1的相对两个引脚接地，所述变压器T1的另一引脚通过电容Cin1串联AD8367放大器的引脚INPUT,所述AD8367放大器的引脚ICOM、DETO、OCOM均接地，所述AD8367放大器的引脚MODE接电源，所述AD8367放大器的引脚EN并联电容C6、电阻R8和电阻R11，所述AD8367放大器的引脚HPFL串联电容Chp1和电阻Rhp1后接地，所述AD8367放大器的引脚VPSO并联所述电阻R11的另一端引脚和电容C13，所述电容C13的另一端引脚接地，所述AD8367放大器的引脚DECL串联电容C15后接地，所述AD8367放大器的引脚VOUT串联电容C14、电组Ro1后并联电容C17和变压器T2，所述变压器T2的相对两个引脚和所述电容C17的另一端引脚均接地，所述变压器T2的另一端引脚串联系统管理总线P2，所述系统管理总线P2的引脚1和2串联，所述系统管理总线P2的引脚3和4串联后接地。
参照图6，在所述AM解调模块7和所述基带放大模块8中的解调及基带放大模块，系统管理总线P1中的引脚2接地，所述系统管理总线P1中的引脚1并联放大器OPA695的引脚-Vs和电容C7和电容C8，所述电容C7和所述电容C8的另一端引脚均接地，系统管理总线P2串联电容C4后并联二极管D1和二极管D2，所述二极管D1的另一端引脚并联电阻R3、电容C6和电容C5，所述统管理总线P2、所述二极管D2、所述电阻R3和所述电容C6的另一端引脚均接地，所述电容C5的另一端引脚连接放大器OPA695的引脚Vin+，所述系统管理总线P1中的引脚3并联电容C1、电容C2和所述放大器OPA695的引脚+Vs，所述放大器OPA695的引脚Vout并联电容C3和电阻R1，所述电容C3的另一端引脚串联系统管理总信啊P3后接地，所述电阻R1的另一端引脚与电阻R2并联所述放大器OPA695的引脚Vin-，所述电阻R2、所述电容C1和所述电容C2的另一端引脚均接地。
实施例1，当测试功率为-85dBm时，AM输入信号经过本发明的实验电路处理后得到的频率和相对应的电压如表1所示：
表1
频率/MHz 275 250 200 150
电压/V 0.985 0.975 1.01 1.03
频率/MHz 300 350 400 500
电压/V 1.02 1.03 0.97 0.99
实施例2，当测试功率为-70dBm时，AM输入信号经过本发明的实验电路处理后的频率和相对应的电压如表2所示：
表2
频率/MHz 275 250 200 150
电压/V 1.983 1.972 2.01 2.03
频率/MHz 300 350 400 500
电压/V 1.97 1.98 1.92 1.96
所以由单片机STM32F103RCT6控制AD9910产生频率捷变正弦波的本振信号，并且控制输入信号的载波频率在50MHz-300MHz范围内进行步进为1MHz的频率调节，然后将调幅度为50％的AM输入信号，经过低噪声放大模块和混频模块后与载波信号一同经过中频滤波模块、中频放大模块、AM解调模块和基带放大模块后，输出一个频率为300Hz-5kHz，有效值在1V左右并且无明显失真的解调信号，用OLED显示屏来实现载波的频率变化。
综上所述，本发明的工作过程稳定可靠，并且成本低、频率高。
以上公开的仅为本发明的一个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种调幅信号处理实验电路，其特征在于，包括控制模块(1)，所述控制模块(1)依次电连接直接数字频率合成模块(2)和混频滤波模块(5)，AM信号源(3)依次电连接低噪声放大模块(4)、所述混频滤波模块(5)、中频放大模块(6)、AM解调模块(7)和基带放大模块(8)；
所述控制模块(1)为STM32F103RCT6单片机，所述直接数字频率合成模块(2)由AD9910直接数字频率合成器组成，所述混频滤波模块(5)为SA612混频集成电路，所述低噪声放大模块(4)由BRF92A三极管组成，所述中频放大模块(6)由两个OPA695放大器和一个AD8367放大器组成，整个实验电路采用RT1602液晶显示屏显示；
在所述中频放大模块(6)中的中频固定增益电路，由系统管理总线P3的引脚1、2、3和4接地，引脚5串联电容C11后并联双向低电容GBL C1、电阻R1、电阻R4和所述放大器OPA695一的引脚3，所述双向低电容C1和所述电阻R4另一引脚均接地，所述放大器一OPA695的引脚7并联所述电阻R1的另一端、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电阻R2和放大器二OPA695的引脚7，所述电容C1、所述电容C2、所述电容C3和所述电容C4另一端引脚均接地，所述放大器一OPA695的引脚2并联电阻R6和电阻R9，所述电阻R9另一端引脚并联电容C7和电容C8后均接地，所述放大器一OPA695的引脚4接地，所述放大器一OPA695的引脚6并联电阻R6的另一端引脚和电容C5，所述电容C5的另一端引脚串联电阻R3后与电阻R2的另一端引脚和电阻R5并联在所述放大器二OPA695的引脚3上，所述电阻R5另一端引脚接地，所述放大器二OPA695的引脚2并联电阻R7和电阻R10，所述电阻R10的另一端引脚并联电阻C9和C10后接地，所述放大器二OPA695的引脚4接地，所述放大器二OPA695的引脚6连接所述电阻R7的另一端引脚；
在所述中频放大模块(6)中的中频程控增益放大电路图，电容C16串联在变压器T1的两端，所述变压器T1的相对两个引脚接地，所述变压器T1的另一引脚通过电容Cin1串联AD8367放大器的引脚INPUT,所述AD8367放大器的引脚ICOM、DETO、OCOM均接地，所述AD8367放大器的引脚MODE接电源，所述AD8367放大器的引脚EN并联电容C6、电阻R8和电阻R11，所述AD8367放大器的引脚HPFL串联电容Chp1和电阻Rhp1后接地，所述AD8367放大器的引脚VPSO并联所述电阻R11的另一端引脚和电容C13，所述电容C13的另一端引脚接地，所述AD8367放大器的引脚DECL串联电容C15后接地，所述AD8367放大器的引脚VOUT串联电容C14、电组Ro1后并联电容C17和变压器T2，所述变压器T2的相对两个引脚和所述电容C17的另一端引脚均接地，所述变压器T2的另一端引脚串联系统管理总线P2，所述系统管理总线P2的引脚1和2串联，所述系统管理总线P2的引脚3和4串联后接地。
2.如权利要求1所述的实验电路，其特征在于，在所述低噪声放大电路模块(4)中，电容C1、电容C2、电阻R1、电感L1并联并连接电源，所述电容C1和所述电容C2另一引脚均接地，所述电阻R1另一引脚串联电阻R2接地，所述三极管BRF92A的集电极连接所述电感L1和电容C3，所述三极管BRF92A的基极连接电容C4，所述三极管BRF92A的发射极通过并联的R3和电容C5后接地，调制信号从电容C4另一端进入，电容C5另一端输出。
3.如权利要求1所述的实验电路，其特征在于，在所述混频滤波模块(5)中，三端稳压器LM7805CT的引脚IN和引脚GND分别接电源和接地，所述三端稳压器LM7805CT的引脚OUT、电容C5和电容C6并联在芯片SA612的引脚8上，所述电容C5和所述电容C6的另一引脚接地，所述芯片SA612的引脚1通过电容C1后并联电容R1和电容C8，所述电容C8通过系统管理总线P1后接地，所述芯片SA612的引脚2通过电容C2后接地，所述芯片SA612的引脚3接地，所述芯片SA612的引脚6依次通过电容C4、系统管理总线P2后接地，所述芯片SA612的引脚4和引脚5通过电容C3和变压器T1并联连接，所述变压器T1其余两个引脚分别接地和晶体滤波器的引脚Vin,所述晶体滤波器的GND接地，所述晶体滤波器的引脚Vout依次通过电容C7和系统管理总线P3接地。
4.如权利要求1所述的实验电路，其特征在于，在所述AM解调模块(7)和所述基带放大模块(8)中的解调及基带放大模块，系统管理总线P1中的引脚2接地，所述系统管理总线P1中的引脚1并联放大器OPA695的引脚-Vs和电容C7和电容C8，所述电容C7和所述电容C8的另一端引脚均接地，系统管理总线P2串联电容C4后并联二极管D1和二极管D2，所述二极管D1的另一端引脚并联电阻R3、电容C6和电容C5，所述统管理总线P2、所述二极管D2、所述电阻R3和所述电容C6的另一端引脚均接地，所述电容C5的另一端引脚连接放大器OPA695的引脚Vin+，所述系统管理总线P1中的引脚3并联电容C1、电容C2和所述放大器OPA695的引脚+Vs，所述放大器OPA695的引脚Vout并联电容C3和电阻R1,所述电容C3的另一端引脚串联系统管理总线P3后接地，所述电阻R1的另一端引脚与电阻R2并联所述放大器OPA695的引脚Vin-，所述电阻R2、所述电容C1和所述电容C2的另一端引脚均接地。
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