东南大学通信电子线路EDA实验2

通信电子线路仿真实验实验报告

2.2简单通信收发机系统仿真实验

一、 实验目的

（1）了解对通信电子系统进行系统级仿真工程设计方法； （2）进一步理解收发机的工作原理；

（3）熟悉使用Simulink软件进行通信系统仿真的基本方法。

二、 实验内容：

1. 系统搭建：

2. 波形：

（1） 射频频谱

（2）载频频谱

（3）第一次混频

（4）最终输出

3. 思考

调制频率为100Hz，第一次载频频率为140Hz，调制后频谱发生搬移； 第二次载频也为140Hz，通过一个带通滤波器后又将频谱搬移回来了。

2.6 数字调制与解调实验

一、实验目的

（1）了解数字调制与解调的基本知识； （2）学习ASK、FSK、PSK的基本知识；

（3）学习使用数字调制与解调方式进行MATLAB仿真与相关分析。

二、实验内容

1.二进制数字调制与解调

（1）2ASK，2PSK，BPSK输出波形

（2） 二进制差分移相键控2DPSK

2.多进制数字调制与解调

（1）用matlab编程实现对QPSK信号的调制和解调 （2）用matlab编程实现对QAM信号的调制和解调 3.代码：

2.7 低噪声放大器仿真实验

一、 实验目的

（1） （2） （3） （4）

了解低噪放大器的工作原理；

掌握双极性晶体管放大器的工程设计方法； 掌握低噪声放大器基本参数的测量方法；

熟悉Multisum软件的高级分析功能，并分析高频电路的性能。

二、 实验内容

1．1MHz LNA （1）电路图

（2） 示波器波形

（3）直流分析

（4）噪声分析

（5）交流分析

2.100MHz LNA （1）电路图

（2）示波器波形

（3）直流分析

（4）噪声分析

（5）交流分析

3.思考题

（1）比较100MHz LNA 的输入信号频率为100MHz时，所获得的噪声系数与1MHz LNA的输入信号频率为1MHz相同幅度信号时的噪声系数的区别，并对差异的原因进行探讨。

1MHz的噪声为0.23694dB,100MHz 的噪声为12.083dB,显然高频信号的噪声要远大于低频。因为高频的噪声系数要比低频的大。

（2）将1MHz LNA中的NPN 管换成NMOS后，相关的仿真结果会产生哪些不同。 a.直流分量 b.噪声系数

c.交流分量

d.示波器波形

2.8 无源混频器仿真实验

一、实验目的

（1）进一步理解混频器的工作原理 （2）掌握混频器基本参数的测量方法

（3）进一步熟悉Multisum软件在分析与设计高频电路性能方面的应用。

二、实验内容

1.实验数据与频谱曲线

2.9 有源混频器仿真实验

一、 实验目的

（1） （2） （3） （4）

进一步理解混频器的工作原理； 掌握有源混频器的工程设计方法； 掌握混频器基本参数的测量方法；

进一步熟悉Multisim软件在分析与设计高频电路的性能方面的应用。

二、 实验内容

1.三极管单平衡混频电路 (1)直流分析

(2)傅里叶分析 a.单管输出电压

b.差分管输出电压

(2)加入有源滤波器 a.电路图

b.差分对管输出的傅里叶性质

c.滤波输出幅频特性

2.吉尔伯特单元混频电路 (1)直流特性

(2)傅里叶特性 a.单管输出

b.差分对管输出

(2)有源滤波器傅里叶特性 a.电路图

b.差分对管输出

c.滤波器输出

3.思考题

（1）比较在输入相同的本振信号与射频信号的情况下，三极管单平衡混频电路与吉尔伯特混频器两种混频器的仿真结果尤其是傅里叶分析结果的差异，分析其中的原因。若将本振信号都设为1MHz，射频频率设为200kHz，结果有何变化，分析原因。

吉尔伯特混频器最后得到的频率的分量比三极管单平衡混频电路的频率分量少，因为后者有较多的高次混频，而吉尔伯特不会产生高次频率。

(2)三极管单平衡混频电路 a.差分对管输出

b.滤波输出

(3)吉尔伯特混频器 a.差分对管输出

b.滤波输出

（2）对图2.9.13中加入的有源滤波器的特性进行分析，对其幅频特性、相频特性进行仿真。若要使得滤波器的带宽减小20%，应对滤波器元件参数如何调整。将调整带宽后的滤波器与混频器相连，比较前后傅里叶分析的结果异同，分析原因。

将滤波器中的运算放大器OPAMP_3T_YIRTUAL 属性中的value项下的Unity-Gain Bandwidth(FU)由原来的1.5MHZ改成1.2M（减小20%）即可。 相应的

a.幅频特性 b.相频特性

2.10 频率合成仿真实验

一、 实验目的

（1） 进一步理解频率合成器；

（2） 熟悉使用Simulink软件进行频率合成器仿真的基本方法。

二、 实验内容

1. 锁相环频率合成器

(1)synSen为4e6时示波器1-6的波形

(2)synSen为3e6时示波器3的波形

(3)synSen为5e6时示波器3的波形

2. 小数频率合成器 (1)频谱曲线

2.12射频功率放大器仿真实验

一、实验目的

（1）进一步理解射频功率放大器的工作原理；

（2）了解射频功率放大器的工程设计方法与常用参数的测量方法； （3）熟悉Multisium软件中常用虚拟测试仪器的使用方法。

二、实验内容

1.A类射频功率放大器电路 (1)双踪示波器波形

(2)毫安表

(3)功率表

(4)功放效率计算

P0

0.322 PD

毫安表

(5)观察失真

2.B类射频功率放大器电路 (1)示波器波形2V

8V

波形得到很大改善 (2)消除交越失真 a.2V波形

13mV失真波形

14mV失真波形

所以输入信号的幅度不能不断增大，最大为12mV，耗散功率不随输入信号幅值的增大而增大，最大为40.927mV。 3. 思考与分析

（1）上述A类功放设计时，推荐可变电阻调至70%。能否进一步调整偏置电路（包括可变电阻外的其他电阻），以获得更好的静态工作点，使得在输出波形不失真的情况下，获得更高的效率。

可以，当静态工作点在交流负载线中点时，输出最大的电压和电流，此时电 路的输出功率也就最大。

（2）将B类功放中的BJT管换为相应的MOS管后，相关的仿真结果会产生哪些不同？对原因进行探讨。用MOS管设计B类功放比用BJT管有哪些优点。

MOS管的DI为负温度系数，这使功率管升温以后仍能保证安全工作，而BJT的CI为 正温度系数，如果不采用复杂的保护电路，升温后功率管将会被烧坏，并且MOS管功耗小，工作频率高，激励功率小，功率增益高，易于集成。

（3）在上述B类功放中采用了双电源供电电路，若采用单电源供电，如何实现，会有什么不同？

可以采用单电源互补推挽电路（OTL），最大输出功率为原来的一半，OTL电路除了由于电容的存在使放大器的带宽和频响受到相当大的影响外，单电源供电情况下正负半周流过负载的电流也不一样，造成了输出波形的失真。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/793i.html