毕业设计（论文）-有线电视高频信号模块设计.doc

题 目： 有线电视高频信号模块设计 姓 名： 学 号： 院 别：物理与机电工程学院 专 业： 自动化 年级班级： 2010 级 1 班 指导教师： 2014 年 5 月 18 日 毕业论文（设计）作者声明毕业论文（设计）作者声明 本人郑重声明：所呈交的毕业论文是本人在导师的指导下独立 进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外， 本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。 本人完全了解有关保障、使用毕业论文的规定，同意学校保留 并向有关毕业论文管理机构送交论文的复印件和电子版。同意省级 优秀毕业论文评选机构将本毕业论文通过影印、缩印、扫描等方式 进行保存、摘编或汇编；同意本论文被编入有关数据库进行检索和 查阅。 本毕业论文内容不涉及国家机密。 论文题目：有线电视高频信号模块设计 作者单位：物理与机电工程学院 作者签名： 年 月 日 目目 录录 摘要.1 引言.1 1.系统总体方案.2 1.1 方案论证.2 1.2 本系统设计内容.3 1.3 系统设计要求.3 1.4 系统框图.3 2.系统硬件设计.3 2.1 矩形波振荡器.3 2.2 调制电路.7 2.3 功率放大电路.14 2.4 选频滤波放大电路.17 2.5 解调电路.20 3.结束语.23 参考文献.23 附录.25 附录 1：模块总设计电路图.25 致谢.26 1 有线电视高频信号模块设计有线电视高频信号模块设计 摘 要：本设计阐述了有线电视高频信号模块的工作原理并对有线电视高 频信号进行处理，包括调制模块，放大模块，选频滤波模块，解调模块，通过 振荡器产生基带信号，并对基带信号进行调制、放大、选频滤波、解调等步骤， 经仿真最终完成信号传输，本系统实现了对数字信号的远距离传输处理，改善 了传统设计抗干扰能力弱，噪音累积等缺点。本系统硬件电路简单性价比较高。 关键字：调制；放大；选频滤波；解调 Cable High-Frequency Signal Module Design Abstract: This paper describes the working principle of cable TV high-frequency signal module and processed on the cable TV signal, including the modulation module, amplifier module, frequency selective filtering module, demodulation module, the baseband signal through the oscillator, and the baseband signal modulation, amplification, frequency selective filtering, demodulation and other steps, the final completion of signal simulation transmission, this system can realize the long-distance transmission of digital signal processing, improved the traditional design anti jamming ability is weak, disadvantages of noise accumulation. The hardware circuit of the system is simple and cost-effective. Key Words: modulation; amplification; frequency selective filter; demodulation 引言引言 科学技术的发展促使一些机械的装置逐步电动化、电子化，由此出现了许 多新的传媒工具，如收音机、电视机等。研究共用天线系统是在 1964 年由中央 广播事业局专门立项开始的，中国发展有线电视序幕从此被拉开了。中国第一 个共用的天线电视系统是 1974 年中央广播事业局设计院等单位在北京饭店安装 的，中国有线电视终于诞生了。 2 中国有线电视发展大致可以分三个阶段。在 1974 年到 1983 年期间由于开 路电视节目不断增多，各居民楼上或者平房屋顶上出现了共用天线。即共用天 线阶段也是有线电视发展初级阶段。共用天线阶段可以传输五套节目只需要用 一个共用天线系统采用的方法是全频道隔频传输。在 1983 年到 1990 年期间， 在 1983 年北京燕山石化的一万多户有线电视网络开始投入建设并且得到广播电 影电视部地方宣传局的大力支持，而在 1985 年长沙市的有线电视网络开通，标 志着共用天线阶段已经成为过去，我国的有线电视由此进入一个崭新的阶段- 有线电视网络发展阶段。而在那时闭路系统是有线电视的主流，大部分地区和 企业均采用这种系统，我们也可称这个阶段是闭路系统阶段。在这个阶段中， 以电缆和光缆建立企业或者城域网络，传输节目套数也因为采用邻频的传输方 式是节目套数增加到十套。 在有线电视快速发展的过程中，屡次出现的管理不规范的情况，在 1990 年 11 月 2 日广播电影电视部针对这个情况颁布了有线电视管理暂行办法。此 后越来越多的有线电视台被广播电影电视部批准建立，标志着我国的有线电视 真正走上了正轨并向网络产业化改造方向不断发展。 鉴于有线电视信号传输易失真，接收信号不稳定，特提出有线电视高频信 号模块设计方案。 该模块主要针对高频信号在传输接受方面，具有强大的控制功能和稳定信 号特性。主要组成部分包括调制部分，放大部分，选频滤波部分以及再次放大， 解调，通过基带信号产生信号进行分频滤波产生不同频带的频道。本次以高频 信号模块为选题，分别从电路和 multisim 模拟仿真两方面对高频信号传输接受 进行了详细的分析与讨论，包括所选器件、原理图等。通过这次的设计，把自 己所学习的理论知识与实践紧密结合在一起，从实践中加深对有线电视高频信 号的认识与理解，也从中找到理论的不足之处，具有一定意义。 1. 系统总体方案系统总体方案 1.1 方案论证方案论证 高频信号在传输过程中很难有适合远距离传输的信道，所以需要加载到波 上，这就需要基带信号加载到波上，变成载波信号，而且如果基带信号在同一 个信道传输，频谱重叠容易干扰，如果调制到不同载波上，则可以多路同时传 3 输，所以这就需要调制过程，调制的目的是用待传输的基带信号去控制高频振 荡电路产生的载体信号的某个参数（幅度，频率或相位） ，使其参数随基带信号 做线性变化的过程，为了能提供功率足够的调制信号，我们还需要把信号进一 步放大，传输出去，而在传输过程中会出现一些干扰，这些信号中有一部分是 我们需要的有一部分是我们不需要的，这就需要我们进行滤波和选频，在经过 解调处理后变为我们需要的基带信号。 1.2 本系统设计内容本系统设计内容 本文主要针对有线电视高频信号进行处理,设计一个高频信号模块。主要针 对传输过程和接受部分进行电路设计，利用 multisim 软件对采集到的信号仿真， 最后得到我们需要的频率信号。 1.3 系统设计要求系统设计要求 本系统主要有两个任务，一是信号的传送端，另一个是信号的接收端。传 送端将换能器输出的电信号变为强度足够的高频电振荡，再将高频电振荡变成 电磁波向传输媒质辐射。接收端将空间传播到其上的电磁波变成高频电振荡， 再还原成电信号，最后还原成所传递的信息。 1.4 系统框图系统框图 信源输入换能器发送设备信道 接收设备输出换能器信宿 图 1 系统框图 该系统设计一个通过信号源发出信号。经过信号发射系统将基带信号加载 到发送设备上，变为已调信号，通过信道将已调信号送到接受设备上，最后由 信号接收系统将已调信号转换成基带信号进行接收变成我们需要的信号系统框 图如图1。 4 2. 系统硬件设计系统硬件设计 2.1 矩形波振荡器矩形波振荡器 2.1.1 矩形波振荡电路设计 矩形波发生器电路有多种方案，本设计以运算放大器为核心，由矩形波振 荡电路、幅值调节电路两部分组成。电路设计方案和元器件选择的原则是：工 作稳定可靠、结构简单合理、安装调试方便、性能参数达标。矩形波振荡电路 （又称多谐振荡器）由反相输入的滞回比较器和 RC 电路组成。滞回比较器起 开关作用，RC 电路的作用是产生暂态过程。RC 回路既是延迟环节亦是反馈网 络，通过 RC 充、放电过程实现输出状态的自动转换。在运放输出端引入限流 电阻和两个背靠背的稳压管就组成了如图 2 所示的双向限幅矩形波发生器1。 图 2 中滞回比较器的阈值电压 (1) ZT U RR R U 21 1 假设接通电源时,电容 C 两端电压=0 输出电压则运放同相输入 c u Z U 0 u 端电压,二极管 VD2 导通 VD1 截止,通过电阻和给电容 C 充电,忽 Tp Uu 0 u 3 R 6 R 略二极管的动态电阻,充电时间常数近似为,使运放反相输入端电压CRR)( 63 由 0 逐渐上升,在时，保持不变。当时，立即从 N u N u p u Zo Uu N u p u o u 跃变为，同时从跃变为二极管导通,截止,电容 C Z U Z U p u T U T U 1D V 2D V 开始通过和放电，放电时间常数近似为，使运放反相输入端电 3 R 5 RCRR)( 53 压逐渐下降，在时，保持不变。当时，又从 N u N u p u Z U-u0 N u p u 0 u 跃变为，电容 C 又开始充电,运放输出状态再次翻转。如此周而复始， Z U- Z U 电路产生了自激振荡，输出端输出矩形波信号2。图 2 所示电路利用二极管的 单向导电性使电容充、放电的通路不同，从而使它们的时间常数不同，实现了 输出电压占空比的调节。 图 2 矩形波发生器的输出电压幅值等于稳压管的稳压值，电路输出电压正、 负幅度对称。 5 振荡周期 (2) 2 1ln()2( 2 1 653 R R CRRRT 占空比 (3) 653 63 2RRR RR D 由上述分析可知,调节电位器或可改变矩形波发生器的振荡频率及占 5 R 6 R 空比。如果在图 2 中电容 C 处通过一只多路开关投入不同数值的电容,则可实现 输出信号的频段控制。在低频范围（如 10Hz10kHz）以内，对于固定频率来 说，图 2 所示是一个很好振荡电路，矩形波发生器如图 3 所示。 图 2 矩形波发生器电路 6 图 3 矩形波信号发生器 2.1.2 元件参数选择 首先，为提高输出信号频率和占空比的调节范围并减小二极管的动态电阻 对电路参数的影响，设计电路时和应远大于。为使电路输出受频率影 5 R 6 R 3 R 响较小的理想矩形波信号，电容和取值不宜过小，并选用具有高转换速率 1 C 2 C 的运算放大器，同时为简化电路结构，可选用双集成运放 LF353P，其转换速率 （）为 13V/s。为减小对矩形波振荡电路输出信号的影响，设计幅值调节 R S 电路时应选用大阻值（可取 100k）电压取样电位器。因电路为12V 双电源 供电，考虑到集成运放最大输出电压的限制，设计同相放大电路的电压放大倍 数为 2 倍，时反馈电阻不宜过大或过小（可取 10k） 。 2.1.3 Multisim10 仿真分析 在 Multisim10 中建立如图 2 所示的矩形波信号发生器，打开仿真开关，观 察电路的起振过程，观察电路的起振过程、变化时电路输出波形的参数。 5 R 6 R 7 图 4 当 R5.、R6 均为零时频率最高 8 图 5 当 R5、.R6 最大时频率最小 该部分频率调节范围为 1.7223.8kHz，即当 R5、R6 均为零（如图 4 所示） 和当 R5、R6 最大时（如图 5 所示），电压幅值调节范围为 010.5V。 2.2 调制电路调制电路 实现调频波解调的方法有很多，而锁相环鉴频是利用现代锁相环技术来实 现鉴频，具有工作稳定，失真小，信噪比高等优点，所以被广泛用在通信电路 系统中。锁相环的原理是先由鉴相器检测输入信号与输出信号的相位差，并将 其转换为电压信号输出，接着用低通滤波器对该电压信号进行滤波后便形成压 控振荡器的控制电压，并且这个电压信号还可以对振荡器输出信号的频率进行 实时控制。该部分主要采用 2FSK 的调制电路，其功能为数字基带信号经过调 制输出一个模拟信号，最后采用 Multisim 软件进行仿真。 2.2.1 锁相环基本原理 很多电子设备想要正常工作，通常需要使外部的输入信号和内部的振荡信 号同步，而利用锁相环路就可以实现该目的。锁相环路是一种反馈控制电路， 所以简称锁相环（PLL） 。锁相环的主要特点是：利用外部输入的参考信号来控 制环路内部振荡信号的相位以及频率。因此锁相环在工作的过程中，当输出信 号的频率和输入信号的频率相等时，输出电压和输入电压保持固定的相位差值， 即输出电压与输入电压的相位已经被锁住。 锁相环通常由三个部分组成分别是鉴相器（PD） 、环路滤波器（LF）和压 控振荡器（VCO） ，锁相环原理的框图如图 6 所示。 图6 锁相环基本组成 锁相环中的鉴相器是由模拟乘法器组成的，设从外界输入的信号电压以及 压控振荡器输出的信号电压为 (4) sin imii u tUtt PDLFVCO 9 (5) cos oomoo utUtt 式中的为电路的固有振荡角频率时，压控振荡器在输入控制电压为零或 o 者为直流电压时的振荡角频率。则该模拟乘法器的输出电压为： D u (6)sin( )cos( ) Dmomiioo UKU Utttt (7) 11 sin( ) cos( )sin( ) cos( ) 22 Dmomiioomomiioo UKU UttttKU Utttt 上式中包括和频分量和差频分量，用低通滤波器 LF 将前者滤掉，后者作 为压控振荡器的输入控制电压。即为：( ) c U t( ) c U t 1 ( )sin( ) ( ) 2 cmomiioo U tKU Utttt (8)sin ( )( ) dmioio Utttt 式中的为输入信号的瞬时振荡角频率，和分别为输入信号与输 i ( ) i t( ) o t 出信号的瞬时相位，所以由相量的关系可以得到瞬时频率和瞬时相位之间的关 系为： 即( )( ) do tt dt 则，瞬时的相位差为，； d ( )( ) dioio tttt t d td t )( )( 两边分别求微分，可以得到频率差的关系为： (9) t oi t oi t d d ttd d ttd d )()()(d 若上式为零时则说明此时锁相环已经进入了相位锁定状态，输出与输入信 号的频率以及相位都保持不变，其中为恒定值。( ) c U t 由压控振荡器的压控特性可以看出压控振荡器的振荡频率是以为中 u o 心的，随着输入信号电压的变化而发生变化。该特性的表达式为( ) c U t (10) 0 ( )( ) uoc tK u t 上式说明了当与压控振荡器的振荡频率随着时间而变化时，说明( ) c U t u 10 锁相环已经进入了“频率牵引”，开始自动的跟踪捕捉输入信号的频率，此时锁 相环便进入锁定状态，并保持=的状态不变。 o i 2.2.2 2FSK 调制电路设计 2FSK 信号产生的方法一般有两种：直接调频法和频移键控法（如图 7 所 示)。该文采用键控法产生 2FSK 信号，即用一个受基带脉冲控制的开关电路去 选择两个独立频率源的振荡作为输出（如图 8 所示）。 图7 频移键控法 2FSK 键控法的特点包括转换速度快、波形好、稳定度高且易于实现，故 应用广泛，但设备要复杂些，得出的是 2FSK 信号，相位不连续。 图8 2FSK调制原理图 要将时钟脉冲信号经过 2FSK 调制成为 2FSK 信号，我们采用一个受基带 脉冲控制的开关电路去选择两个独立的频率源作为输出。键控法产生的 2FSK 信号频率稳定度可以做得很高并且没有过度频率，它的转换速度快，波形好。 本文在设计调制模块时主要用到模拟开关是 CD4066， CD4066 的引脚如 图 9 所示。有 4 个独立的模拟开关在其内部，其中每一个模拟开关都分别有输 入、输出和控制这三个端子，而且输入端与输出端可以互换。如果控制端是高 电平，开关导通；如果控制端是低电平，开关截止。当模拟开关为导通状态时， 导通电阻很小；当模拟开关为截止状态时，会产生非常大高的阻抗，可以近似 看成开路。模拟开关优点是数字信号以及模拟信号都可以传输，其中模拟信号 f1 振荡器 选通开关 选通开关 f2 振荡器 相加器反相器 e(t) 脉冲信号 f1 双 D 触发器 2f1 变频电路 （产生正 弦波） 变频电路 （产生正 弦波） 开关 4066BD 2FSK 基带 信号 11 可传输的最高频率频率为 40MHz 而且各开关间的串扰非常小，典型值为 50dB。 图9 四双向模拟开关CD4066 在该设计中用转换开关将输入的基带信号分成两路分别控制 f1=32KHz 的 载频和经倒相来控制 f2=16KHz 的载频。所以当基带信号为“1”时，模拟开关 1 打开，模拟开关 2 关闭，此时输出 f1=32KHz，反之当基带信号为“0”时，模拟 开关 2 开通。此时输出 f2=16KHz，于是可在输出端得到 2FSK 已调信号。 图10 模拟开关 变频电路是将输入的二进制数字基带信号通过控制载频转换成已调信号， 即2FSK调制信号。两路载频分别经射随、LC选频、射随再送至模拟开关。其 中LC选频电路函数： (11)LC 2 1 f 12 选频网络如图 11 所示 图11 变频电路图 2FSK 调制的整体电路图的设计如图 12 所示 图 12 2FSK 调制电路 13 2.2.3 Multisim 仿真 图 13 脉冲信号输出波 14 图 14 变频电路输出波形 图15 2FSK的仿真效果图 2.2.4 元件参数选择 对于该部分模块来说，参数的选择主要是选频网络来说，对于射随中的三 极管 2N2219A 主要参数为 0.8A，O.8V，符合该电路要求，又因为该部分为射 随，所以电压放大倍数近似为 1，通过计算，并不断调试得到选取到合适电阻 和电容，对于选频部分来说由选取到合适的电感，电容。对于极性LC 2 1 f 电容来说通过不断尝试不同大小型号，在 47的时候波形效果最好。F 2.3 功率放大电路功率放大电路 2.3.1 OTL 放大器 图 16 为 OTL 功率放大器。其中由晶体三极管 Q1 组成前置放大级， Q2、Q3 是一对参数互相对称的 NPN 和 PNP 型晶体三极管，这两个三极管组成 了互补推挽 OTL 功率放大电路。为了适用于功率放大，所以每一个三极管都是 从射级输出，此设计还具有输出电阻较低和负载能力较强的优点，可以作为功 率输出级。Q1 管工作状态是甲类状态而且其集电极电流 IC1 是由电位器 R6 进 15 行调节大小的。IC1 的一部分电流经过电位器 R2 和二极管 D1，给 Q2、Q3 提 供偏压。为了可以使 Q2、Q3 得到合适的静态电流而工作于甲、乙类状态，应 不断调节 R3，并克服产生的交越失真。 静态时可以通过调节 R6 来得到要求输出端中点 A 的电位，又由于 R6 的一 端接在 A 点，因此要在电路中加入交直流电压并联负反馈，不仅可以使放大器 的静态工作点变得稳定，还可以改善非线性失真。C2 和 R7 构成自举电路，用 于提高输出电压正半周的幅度，以得到大的动态范围。当输入的是正弦波交流 信号，经过 Q1 放大和倒相之后同时作用在 Q2、Q3 的基极，的负半周可以 i u i u 使 Q2 管导通（Q3 管截止），此时有电流流经负载 RL，同时向电容 C4 充电，在 的正半周，Q3 导通（Q2 截止），则已充好电的电容器 C4 起着电源的作用， i u 通过负载 RL 放电，这样在 RL 上就得到完整的正弦波。最大不失真输出功率 理想情况下在电路中可通过测量 RL 两端的电压有效值如图 mO P L CC R U P 2 om 8 1 O U 17 所示或测量流过 RL 的电流如图 18 所示，来求得实际的 (12) OO L O om IU R U P 2 图 16 OTL 功率放大器 效率 16 (13)%100 om V P P PV直流电源供给的平均功率理想情况下，max78.5。可测量电源供给 的平均电流如图 19 所示，从而求得，负载上的交流功率已用 C Id V P CC U C Id 上述方法求出，因而也就可以计算实际效率了。在仿真平台上也可用功率表分 别测出最大不失真功率和电源供给的平均功率。 图 17 RL 两端的电压有效值图 图 18 流过 RL 的电流图 图 19 电源供给的平均电流 C Id 17 2.3.2 Multisim 仿真 图 20 OTL 功率放大器仿真效果图 2.3.3 参数选择 对于三极管的选择来说，三极管 2SC2001，,符合该WPCM6 . 0AICM7 . 0 电路的设计要求又因为 2SA952 和 2SC2001 的 值相近，所以可以组成互补推 挽放大电路进行放大。对于由电阻 R6 控制集电极电流，所以适当增加阻值以 便给 Q2、Q3 提供偏压，对于 R3 加大一些阻值以便得到合适的静态电流工作 于甲、乙类状态。 2.4 选频滤波放大电路选频滤波放大电路 在许多电子设备中，需要用某频率的信号控制电路，该信号有幅度较小并 且掺杂噪声的情况出现时，我们要对该信号进行放大以及滤除噪声，所以这就 要求我们设计的信号放大电路是选频放大电路，并且电路要有较窄的通频带。 这种放大电路大多采用了双 T 网络的带阻滤波器来作为反馈网络3-8。对这种电 路传输函数进行数学分析会比较繁琐，如果应用 Multisim100 电路仿真软件 可以避开繁琐的数学分析对电路进行仿真，通过测量仪器观察各种波形可较好 地理解电路传输特性，验证电路的设计性能。 18 2.4.1 电路结构 采用双 T 网络带阻滤波器作为反馈网络的选频放大电路结构如图 21 所示3。 图 21 选频放大电路结构 其频率特性由放大器的频率特性和双 T 网络带阻滤波器共同决定。该电路的开 环增益为： (14) . . . . . . 1FA A U U A u u i o uf 式中：、分别是放大电路的开环增益和反馈回路的反馈系数。如果信号 . uf A . F 频率和 RC 双 T 网络带阻滤波器的中心频率相同时，双 T 网络带阻滤波器的 o f 反馈系数=0，此时没有反馈作用了，所以有=。，即此时选频放大电 . F . uf Au . A 路的增益与其开环放大电路的增益相等；若信号频率与的偏离达某值(几到几 o f 十 Hz)，双 T 网络带阻滤波器的反馈系数=1 最大，即深度负反馈。 . F 1；(15)u . A =(16) . uf A . . . 1FA A u u . 1 F 即此时没有了放大作用，所以，选频放大电路仅仅是对以为中心的很窄 o f 频带具有很强的放大作用，对此频带范围之外的信号没有了放大作用。 2.4.2 对称双 T 网络选频放大电路 若图 22 中的 RC 带阻滤波器选用的是对称结构形式，则构成对称双 T 网络 选频放大电路。 放大电路 双 T 网络带阻滤波器 . i U + . o U 19 图 22 对称双 T 网络选频放大电路 20 2.4.3 Multisim 仿真 图 23 选频放大电路仿真 2.4.4 参数选择 图 22 中，放大电路采用的是 741 型通用型集成运算放大电路。输入信号从 反向输入端输入，构成反向比例放大器，其开环增益为： (17) 6 . 213 2 . 2 470 11 5f . k k R R R R A 选频网络由、组成，其中 2 R 3 R 4 R 1 C 2 C 3 C =2=,=0.5=,、与，、与分别构成 T 形 2 R 3 R 4 RR 1 C 2 C 3 CC 2 R 3 R 3 C 1 C 2 C 4 R 结构且参数互相对称，称之为对称双 T 网络滤波器，对 Muhisim100 软件仿 真得到该滤波器的滤波特性如图 23 波形。由图知，滤波器对 左右信号具有非常大的阻碍作用，KHZ RC o 2 107 . 4101 . 42 1 2 1 f 93 而且它的阻带非常窄，但对于偏离的信号几乎没有阻碍，其传输函数为 o f 21 对称双 T 网络是带阻滤波器，在选频放大电路中作为负反馈网络，)0( 1 . dBF 实现了对信号无反馈,但对远离的信号进行全反馈，所以使放大电路仅仅对 o f o f 信号放大，对远离的信号没有进行放大,并且通频带非常窄，只有几十 o f o f HZ。 2.5 解调电路解调电路 2.5.1 2FSK 解调单元电路的设计 锁相环通常由鉴相器（PD） 、环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO）三 部分组成，该文锁相环解调原理框图如图 24 所示。 图 24 解调原理框图 （1）相环中的鉴相器通常由模拟乘法器组成，利用模拟乘法器组成的鉴相器电 路。 （2）低通滤波器如图 25 所示： 用低通滤波器 LF 将和频分量滤掉，剩下的差频分量作为压控振荡器的输入 控制电压 uC（t）。 图 25 低通滤波器 模拟乘法器低通滤波器抽样判决 调制信号 基带信号 压控振荡器 定时脉冲 22 （3）压控振荡器的压控特性，该特性说明压控振荡器的振荡频率u以0为 中心，随输入信号电压 uc（t）的变化而变化。该特性的表达式为 (18) 0 ( )( ) uoc tK u t 上式说明当 uc（t）与压控振荡器的振荡频率u都随着时间而发生变化，这时 锁相环就进入了“频率牵引”状态，开始自动的跟踪捕捉输入信号的频率，此时 锁相环就进入了锁定状态，并保持 0=i的这个状态不变化。压控振荡器的电 路图如图 26 所示： 图 26 压控振荡器 （4）抽样判决电路（LM311） 工作原理：LM311是当2脚电压高于3脚电压时输出高电平，反之则输出低 电平。引脚功能如下。 1脚GROUND/GND接地 2脚INPUT+正向输入端 3脚INPUT-反相输入端 7脚OUTPUT输出端 5脚BALANCE平衡 6脚BALANCE/STROBE平衡/选通 8脚V+电源+ 图27 4V-电源-LM311引脚 23 图28 抽样判决电路图 2.5.2 2FSK 解调电路的整体设计 图 29 2FSK 解调电路 2FSK 解调电路的设计是采用锁相环进行解调，2FSK 信号通过锁相环最终 解调出数字基带信号。2FSK 基于 Multisim 仿真的解调电路的整体电路设计图 如图 29 所示。 2.5.3 Multisim 仿真 24 图30 2FSK解调电路仿真 2.5.4 参数元件选择 对于该模块，元件的主要选取在于低通滤波器和抽样判决电路，低通滤波 器中 C2 的值最影响波形的输出，一开始我在 C2 设定为 10nF，波形出现了严 重的失真，经过不断改变 C2 的值最后在 C2 为 100nF 的时候可以解调出很好的 波形信号。对于抽样判决来说通过输出高低电平解调出基带波形。 3. 结束语结束语 本文介绍了有线电视高频信号模块设计，详细说明了有线电视高频信号的 工作原理，设计思路以及实现方法。有线电视信号的产生接受处理分别由振荡 模块，调制模块，放大器模块，选频滤波放大模块，解调模块分别对信号进行 处理。当振荡源产生信号后，按照不同的模块进行处理，同时伴随着示波器产 生波形以及产生实时的信号。通过各模块的电路处理得到原来的信号。本文阐 述了有线电视高频信号模块的原理以及工作状态，首先矩形波发生电路能产生 较理想的可控矩形波信号具有低失真简单实用调试方便性能稳定的优点各项性 能指标均达到了设计要求。在信号调制解调中数字滤波器和数字控制元件对由 老化引起的漂移误差，工艺变化或温度变化影响较小。其结果是产生一个更抗 干扰、造价低、效率高的设计。在功率放大方面先将甲、乙类功率放大电路与 滤波网络相接可以有效的