中南大学基于Multisim的FM调频电路设计报告（终极）

课程设计报告

题 目：基于Multisim的FM调频电路设计

学生姓名：

学生学号：

系 别： 信息科学与工程学院

专 业： 通信

届 别： 2013届

指导教师：

基于Multisim的FM调频电路设计

目录

目录

1课程设计的任务与要求 ....................................................................... 3

1.1 课程设计的任务 ....................................................................... 3 1.2 课程设计的要求 ....................................................................... 3 1.3 课程设计的研究基础 ............................................................... 3 2基于变容二极管的FM调制系统方案制定 ........................................ 4

2.1 方案提出 .................................................................................. 4 2.2 方案论证 .................................................................................. 5

2.2.1调频的概念 ..................................................................... 5 2.2.2变容二极管直接调频电路工作原理 .............................. 6

3实现FM调频的原理框图 ................................................................. 12 4实验结果与分析 ................................................................................ 12

4.1调频仿真 ................................................................................. 12 4.2误差分析和单元电路测试： .................................................. 14 4.3实验结果： ............................................................................. 15 5实验特点与实验思考 ........................................................................ 17 6总结 .................................................................................................... 17 附录一参考文献 ................................................................................... 18 附录二元件清单 ................................................................................... 19

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基于Multisim的FM调频电路设计

1课程设计的任务与要求

1.1 课程设计的任务

通过本次课程设计，掌握通信电子电路中利用变容二极管进行FM调制的方法。在硬件电路上采用变容二极管进行直接调频和基于Mulitisim软件进行仿真和测试，并进行分析。

1.2 课程设计的要求

本课程设计主要研究FM调制系统的理论设计和基于Mulitisim软件仿真。(1)设计要求：用变容二极管设计一FM调频电路，其中变容二极管两端电压Vq=4V时，Cq=75pF，Q处的斜率为12.5pF/V。

(2)主要技术指标：中心频率10.7MHz 调制信号：1KHz，频偏：20KHz

1.3 课程设计的研究基础

《通信电子电路》中第七章的主要学习内容是,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，如果需要发射低频调制信号（如由语音信号转换而来的电信号），都要经过调制才能进行发送传输。

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，

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基于Multisim的FM调频电路设计

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。

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。

2基于变容二极管的FM调制系统方案制定

2.1 方案提出

所谓调频，就是把要传送的信息（例如语言、音乐）作为调制信号去控制载波（高频振荡信号）的瞬时频率，使其按调制信号的规律变化。许多调频发射电路中采用直接调频电路：如无线麦克风发射电路、无线遥控玩具的发射机电路及对讲机电路等。在模拟电路课程的学习中，我们学习过各种振荡器，这些振荡器产生的是频率、幅度不变的单频余弦波。按照调频波的定义，若这些

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基于Multisim的FM调频电路设计

振荡器的频率能够被低频信号直接控制而改变，则振荡器就可输出调频波，相应的称这些电路为直接调频电路。变容二极管是根据PN结的结电容随反向电压大小而变化的原理设计的一种二极管。它的极间结构、伏安特性与一般检波二极管没有多大差别。不同的是在加反向偏压时，变容二管呈现较大的结电容。这个结电容的大小能灵敏地随反向偏压而变化。正是利用了变容二极管这一特性，将变容二极管接到振荡器的振荡回路中，作为可控电容元件，则回路的电容量会随调制信号电压而变化，从而改变振荡频率，达到调频的目的。

由于抗干扰能力强、功率利用率高、信息传输保真度高等优点，频率调制广泛应用于各种通信系统和电子设备中。实现调频的方法有直接调频法和间接调频法两类。

2.2 方案论证 2.2.1调频的概念

调频就是用调制信号控制载波的振荡频率，使载波的频率随着调制信号变化。已调波称为调频波。调频波的振幅保持不变，调频波的瞬时频率偏离载波频率的量与调制信号的瞬时值成比例。调频系统实现稍复杂，占用的频带远较调幅波为宽，因此必须工作在超短波波段。抗干扰性能好，传输时信号失真小，利用率也较高。

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。

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