信号硬件入门--振幅调制信号发生器（正弦波发生器方案、AM调制案）
声明：以下文本编排内容即实际设计制作顺序，希望能对没有作品制作经验的同学有所帮助，本博文分成多个部分持续更新。
博客涉及知识点： 正弦波发生器的设计、AM调制器的设计、LC滤波器的设计;
博客涉及术语： NE555信号发生器、文氏桥正弦波发生器、MC1596乘法器、AD835乘法器、multisim仿真、
DXP原理图PCB;
学习步骤传送门：
First 振幅调制信号发生器理论部分
https://blog.csdn.net/weixin_41094315/article/details/82946061
Second 振幅调制信号发生器原理仿真
https://blog.csdn.net/weixin_41094315/article/details/82946748
Third DXP实际做板及调试
https://blog.csdn.net/weixin_41094315/article/details/82947319
Third DXP实际做板及调试
第三步：利用DXP软件根据仿真原理图画出板子并做出来测试实现
一、基于DXP的正弦波发生器原理图及PCB的设计（以下顶层线均为0Ω直插电阻）
图 3-1 500HZ和5KHZ正弦波发生器DXP原理图
图 3-2 500HZ和5KHZ正弦波发生器DXP PCB 图
二、基于DXP的AM调制器原理图及PCB的设计
1. MC1596乘法器
图 3-3 MC1596 AM调制器DXP原理图
图 3-4 MC1596 AM调制器DXP PCB 图
2. AD835乘法器
图 3-5 AD835 AM调制器DXP原理图
图 3-6 AD835 AM调制器DXP PCB 图
三、做出板子实物（分模块制作，便于 错误查清与调试）
图 3-7 振幅调制信号发生器板子正面图
四、信号板的调试及数据的收集整理分析
1.正弦波发生器的数据整理分析
图 3-8 实际测量 文氏桥500HZ正弦波示波器波形图
图 3-9 实际测量 文氏桥5KHZ正弦波示波器波形图
对于500HZ文氏桥正弦波发生电路，经过20次测量之后可以得到下表（均值）：
表4-1 信号发生器500HZ正弦波误差分析
| 500HZ |
目标值 |
实测平均值 |
绝对误差 |
| 频率（HZ） |
500.00 |
499.35 |
0.65 |
| 峰峰值（V） |
>=1 |
12.6 |
11.6 |
由表4-1可知，对于500HZ正弦波发生器，实际电路基本上满足了本设计的要求。通过实际电路中精密电阻的微调可以更好地满足式（1.10），从而可以输出频率更加准确的正弦波，可以比较有效地减小绝对误差。
对于5KHZ文氏桥正弦波发生电路，经过20次测量之后可以得到下表（均值）：
表4-2信号发生器5KHZ正弦波误差分析
| 5KHZ |
目标值 |
实测平均值 |
绝对误差 |
| 频率（HZ） |
5000.00 |
5066 |
66 |
| 峰峰值（V） |
>=1 |
20.12 |
19.12 |
由表4-2中信息可知，对于5KHZ正弦波发生器，实际电路的输出频率基本上可以满足本设计仿真电路要求。实际输出峰峰值符合目标值要求，但是实际输出正弦波信号稍微有点失真，失真度仍在可接受范围内。
综合以上分析，本设计决定采用这块电路板子作为本次作品的正弦波发生器模块。其性能较为可靠，完全可以达得到设计指标要求。
2.AM调制器（乘法器）的数据整理分析
图 3-10 MC1596 AM调制信号波形图
基于图3-8的500HZ基带信号，和图3-9的5KHZ载波信号。我们经过图2-3的MC1596的乘法器调制电路对这两路信号进行调制，就可以得出比较稳定的图4-3中的AM幅度调制信号了。由图4-3可以清晰地看到本设计标准载波信号5KHZ正弦波，而且调制明显，波形准确稳定。但是在得到这样良好的效果之前，也遇到了调制波形显示不稳的问题，最后经过重新焊接尖锐焊点至平滑，加固两路输入信号线的稳定度才使这个现象得以改善。
对于MC1596调制模块，经过多次测量之后可以得到下表：
表4-3 AM调制信号误差分析
| AM调制 |
目标值 |
实际值 |
绝对误差 |
| 载波频率（HZ） |
5000.00 |
5000.25 |
0.25 |
| 调制峰峰值（mV） |
500.00 |
952.00 |
452 |
| 调制度范围 |
0.143%~100.0% |
1.264%~100% |
1.121% |
由表4-3中信息可知，实际电路的AM调制波形误差仅为0.25HZ，输出信号幅度也达到了952mV满足设计需要。实际电路中，板子的调制度范围略微下降，但是可调制范围可以满足本设计需要。调节图3-4中的500HZ基带信号线的电阻R19，即可简单地改变AM调制信号的调制度，从而改变其调制信号波形。
至此，整个振幅调制信号发生器作品的设计及制作调试过程已经结束了！一共 含有
First 振幅调制信号发生器理论部分
Second 振幅调制信号发生器原理仿真
Third DXP实际做板及调试