（二）基于Multisim的电台发射系统：振幅调制器的设计

写在前面

1.本系列分为五篇，包括（一）振荡器的设计、（二）振幅调制器的设计、（三）高频功率放大器的设计、（四）低频功率放大器的设计和（五）缓冲器的设计，使用的软件均为Multisim14。
2.下一个系列为基于Multisim的超外差接收系统，敬请期待。
3.免费分享整个电台发射系统Multisim电路设计原文件，评论留言就好啦。
4.转载请标明原创作者，谢谢。

系统要求

1.载波信号频率 $535-1605kHz$
2.中频信号频率 $465kHz$
3.调制信号频率 $500Hz-10kHz$

基本原理

电台发射系统是以自由空间为传输信道，把需要传输的信号加载到高频振荡中变换成电磁波的形式发送到远方的接收点。
电台发射系统总体框架如图所示。
为了提高频率稳定度，采用改进型的电容三端振荡器——西勒振荡器，并在它后面加上缓冲器，以削弱后级对主振器的影响。振幅调制器是发射机的核心，采用模拟乘法器实现对载波信号和输入信号的调制。AM调制虽然功率利用率低，抗干扰能力差，但是接收设备简单，仍广泛应用于电台发射系统。高频功率放大器将调制信号的功率进行放大，以便信号的发送。

振荡器的设计

请见上一篇（一）基于Multisim的电台发射系统：振荡器的设计。

振幅调制器的设计

AM调制

振幅调制时用需要传送的信息去控制高频载波振荡电压的振幅。
设载波信号电压为：
$u_c(t)=U_{cm}cos{w}_{c}t$，
则普通调幅波数学表达式为：
$u_{AM}=U_{cm}(1+m_{a}cos\Omega t)cos{w}_{c}t$，
其中 $m_a=k_a{U}_{\Omega }/U_{cm}$，从调幅波的波形上可以看出 $m_a=(U_{max}-U_{min})/(2U_{cm})$，
不失真调制时 $m_a\le 1$，如果 $m_a＞1$，则已调波包络形状与调制信号不一样，发生过调幅现象。

差分对电路

图片所示电路为差分对电路，4端和1端的直流电位差不为零，此时为普通调幅波。
当 $U_{cm}＞＞(2kT)/q$时为大信号输入，输出电流为：

Multisim电路及分析

要完成AM调制，输入回路将载波信号和调制信号直接耦合后直接加到非线性器件上，采用乘法器产生新的频率，最后用带通滤波器取出调幅波的频率成分，抑制不需要的频率成分。
振幅调制电路如图所示，输入载波频率设置为 $f_c=664.7kHz$，调制信号频率设置为 $f_0=1.65kHz$。本系统采用MC1596模拟乘法器，由于Multisim中没有MC1596，我们可以根据MC1596内部电路结构自己封装。

实验结果及分析

仿真结果如图所示，计算调幅度：

高频功率放大器的设计

请见下一篇（三）基于Multisim的电台发射系统：高频功率放大器的设计。

低频功率放大器的设计

请见下一篇（四）基于Multisim的电台发射系统：低频功率放大器的设计。

缓冲器的设计

请见下一篇（五）基于Multisim的电台发射系统：缓冲器的设计。