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【摘 要】调制和解调是通信技术领域的基础.本论文基于Multisim11仿真软件,设计了锁相环的调频器和锁相环鉴频电路来了解FM的调制和解调过程.利用Multisim提供的示波器对波形进行仿真,提高了中职学生对信号波形的观察、分析能力,逐渐弥补学生在分析电子信号波形方面的不足,培养学习兴趣.同时也提高了教学质量.
【关 键 词】中职MultisimFM调制解调
【中图分类号】TN91【文献标识码】A【文章编号】2095-3089（2013）06-0240-01
一、Multisim11介绍
NIMultisim11是美国国家仪器（NI）有限公司最新推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作.它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力.
Multisim可以很好的解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一老大难问题.学员可以很好地、很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来.并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表.极大地提高了学员的学习热情和积极性.真正做到了变被动学习为主动学习.这些在教学活动中已经得到了很好的体现.还有很重要的一点就是：计算机仿真与虚拟仪器对教员的教学也是一个很好的提高和促进.完善了理论教学――计算机仿真――实验环节.
二、FM调制与解调
1.FM调制电路及仿真
FM调制电路采用锁相环的调频器.由锁相环由鉴相器（PD）、环路滤波器（LP）和压控振荡器（VCO）三个部分组成.在Multisim中鉴相器由模拟乘法器A1实现,压控振荡器为V4,环路滤波器由R1、C1构成,如图1所示.图中,设置压控振荡器V4在控制电压为0时,输出频率0；控制电压为5V时,输出频率为40kHz.这样,实际上就选定了压控振荡器的中心频率为20kHz,为此设定直流电压V2为3V.调制电压V2通过电阻R4接到VCO的输入端,R4实际上是作为调制信号源V2的内阻,这样可以保证加到VCO输入端的电压是低通滤波器的输出电压和调制电压之和,从而满足了原理图的要求.
图1FM调制电路图
图2FM调制电路波形仿真图
运行仿真电路得到输出波形（见图2）.单击仿真开关,双击示波器图标,可以得到示波器仿真的调制信号波形和调频波信号波形.从图中输出波形可以看出,调制信号位于正半周时,调频波频率增加；调制信号位于负半周时,调频波频率就降低.由此可知,调频波信号频率随调制信号频率的变化而变化.
2.FM解调电路及仿真
FM解调电路采用锁相环鉴频电路,由鉴相器、环路滤波器、压控振荡器等组成.在Multisim中鉴相器由模拟乘法器A1实现,压控振荡器为V3,环路滤波器由R1、C1、实现,为了进一步改善低通滤波器的输出波形,在R1、C1的输出端,又串接了一级低通滤波电路R4、C2,如图3所示.
图3FM解调电路
图4FM解调电路波形仿真图
运行仿真电路得到输出波形（见图4）.单击仿真开关,双击示波器图标,可以得到示波器仿真的调频形和解调出的调制信号信号波形.从图中可看出利用锁相环鉴频电路较好的把调制信号解调出来.
三、结束语
利用“Multisim”仿真软件,能很好的对FM的调制解调电路进行仿真.提高了中职学生对信号波形的观察、分析能力,并对调制和解调有了更进一步的认识,培养了同学们的学习兴趣.
参考资料：
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