th3201高速运放的信号放大与检波电路设计
引言
目录
一、 引言 1
二、 系统方案设计 2
三、 硬件电路设计 3
（一） 调幅电路设计 3
1. AD633乘法器芯片简介 3
2. AD633调幅电路设计 4
（二） 二极管检波电路设计 4
（三） 跟随器电路设计 5
1. THS3201运算放大器芯片简介 5
2. THS3201型跟随器电路设计 6
（四） 低通滤波器电路设计 6
（五） 放大器电路设计 8
1. AD8001运放芯片简介 8
2. 放大器电路设计 8
（六） 总体电路设计 9
四、 系统调试与优化 11
（一） 调幅电路仿真 11
（二） 二极管检波电路仿真 12
（三） 跟随器电路仿真 14
（四） 低通滤波器电路仿真 15
（五） 放大器电路仿真 17
总结 18
参考文献 19
致 谢 20
附录一 原理图 21
附录二 元器件列表 22
引言
通过对一份前段时间展出的调查报告的信号显示，检波器系统现如今在国际上都已取得了很大程度的普及，在大多数电子仪器尤其是通信收发机系统中，都能看到智能检波器系统的身影，该控制系统在很大程度上干扰着人们的生产生活。目前国际上的研究重点主要放在了对检波器系统的等功效上，在这些方面不管是国内还是国外都取得了比较大的研究成果，在未来的研究过程中假如要取得加倍丰硕的成果，国际上还需要相互进行仿照。依照调查内容显示，无论是在成本还是技术含量上，国内外在检波器控制系统的研究领域都早已取得了相当大的成果，然而通过对检波器系统的发展历史调研后知道，检波器系统在国外的发展历程比较早，在智能化上取得了比较大的成果。
设计一款能够实现对调幅信号进行检波并且对解调波形进行电压放大的系统，并实现以下功能指标：
设计AM解调电路，以二极管解调电路作为核心部分，实现将输入信号中的音频信号解调出来；
设计信号放大电路， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
将解调出来的音频信号进行电压放大；
设计滤波电路，将解调信号中的噪声信号以及干扰信号进行过滤；
设计电源电路，为系统进行供电；
系统方案设计
下图为本课题的实现方案设计，具体事项方法可以描述为：
首先通过乘法器构建一个AM调制电路，将载波信号和调制信号送入该乘法器电路后，将经过内部电路处理，生成AM信号进行输出，用于对后级的检波电路的工作进行信号源的产生。
检波电路采用工作效率最高同时也是电路形式最为简单的二极管检波电路来完成，该电路能够将AM信号中的原调制信号进行选择，滤除载波信号。
跟随器电路用于起到检波电路和低通滤波器电路之间的缓冲作用，实现更好的驱动效果。
低通滤波器电路主要用于将解调信号中残余的高频干扰信号进行进一步滤除。
放大器信号用于将低通滤波器输出的微弱解调信号进行功率放大。
图1 系统方案设计
硬件电路设计
调幅电路设计
AD633乘法器芯片简介
为了能够实现对调幅信号的产生，将该调幅波信号输入到检波系统后进行处理从而验证检波系统的设计可行性，因此本课题将设计一个简易型调幅波产生电路，其核心元件将使用到亚德诺公司推出的AD633型硬件乘法器芯片来组成主要电路，下面需要对这款AD633乘法器芯片进行简介。
下图即为AD633乘法器芯片的外形图，它采用了8管脚的贴片封装，内部集成了一路乘法器硬件模块并且还集成了一个用于对输出信号进行累加的模块。
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图2 AD633乘法器芯片
其1~4号管脚用于接收外部的两路输入信号，其中1和2用于接收第一路信号，3和4用于接收第二路信号，载波和调制波可以任意连接在这两路之间，将载波和调制波信号接收到芯片内部后，如下图所示，通过内部的一个乘法模块将两路信号进行乘法运算，并且运算之后得到的信号幅度将会衰减十倍，随后将运算结果送入一个累加机制，该累加机制能够将6号管脚输入的信号与乘法运算结果进行累加，一般6号管脚直接接地即可。随后将累加结果送入一个跟随器模块后通过7号管脚进行输出，这里配置跟随器的目的是提高AD633对负载的驱动能力，因为跟随器的作用是不会对输入信号进行任何增益，但是大幅度提高信号对负载的驱动电流，所以跟随器非常有必要。其5号和8号管脚用于对AD633芯片进行双电源供电，其中5号为负电源管脚，8号为正电源管脚，该芯片能够在正负4~6V之间正常工作，本系统将使用正负5V直流电压为其供电。
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图3 AD633乘法器芯片内部结构
AD633调幅电路设计
下图中的电路则是AM调幅电路，该电路以AD633型硬件乘法器作为核心芯片，通过该芯片对V6输出的调制信号和V7输出的载波信号进行AM调制，将调制信号送入AD633的3号管脚，载波信号送入芯片的1号管脚，2和4号管脚同时接地。在AD633芯片的供电方面，通过其5号和8号管脚来完成，通过下图中的C6和C7两个去耦电阻对5V电源进行干扰信号滤除后直接连接到芯片的5号管脚，这样就完成了负电源的施加，正电源的施加采用同样方法，将C4和C5两个一大一小电容对+5V直流电压进行去耦。6号管脚直接接地即可，7号管脚为输出信号，该管脚将输出AM调制后的波形。
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