电子技术课程设计PWM调制解调器
班级：电信1301
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一、设计任务与要求
1.要求
设计一款PWM（脉冲宽度调制）电路，利用一可调直流电压调制矩形波脉冲宽度（占空比）。
信号频率10kHz；
占空比调制范围10%~90%；
设计一款PWM解调电路，利用50Hz低频正弦信号接入调制电路，调制信号输入解调电路，输入与原始信号等比例正弦波。
2.提高要求：
设计一50Hz正弦波振荡电路进行PWM调制。
3.限制：
不得使用理想运放、二极管、三极管、场效应管；
基本要求的输入电压使用固定恒压源接自行设计的电路实现可调；
同步方波不得利用信号发生器等软件提供设备产生。
二、总体方案设计
1.脉宽调制方案：
方案一：三角波脉宽调制，三角波电路波形可以由积分电路实现，把方波电压作为积分电路的输入电压，经过积分电路之后就形成三角波，再通过电压比较器与可调直流电压进行比较，通过调节直流电源来调制脉宽。
方案二：锯齿波脉宽调制，锯齿波采用定时器NE555接成无稳态多谐振荡器，和方案一相似，利用直流电压源比较大小调节方波脉宽。
方案三：利用PC机接口控制脉宽调制的PWM电路。
比较：方案一结构简单，思路清晰，容易实现，元器件常用
方案二与方案一相似，缺点是调整脉冲宽度不如方案一
方案三元器件先进，思路不如方案一清晰简单，最好先择了方案一
2.正弦波产生方案：
方案一：RC正弦波振荡电路。
RC正弦波振荡电路一般用来产生1Hz--10MHz范围内的低频信号，由RC 串并联网络组成，也称为文氏桥振荡电路，串并联在此作为选频和反馈网络。电路的振荡频率为f=1/2πRC，为了产生振荡，要求电路满足自激震荡条件，振荡器在某一频率振荡的条件为：AF=1.该电路主要用来产生低频信号。
方案二：LC 正弦波振荡电路
LC 正弦波振荡电路常用来产生高频正弦信号，一般在1MHz 以上，LC 振荡电路有放大电路，正反馈网络，选派网络，稳幅环节。振荡频率为f=1/2π LC ，正弦波的频率可以调节。 方案三：石英晶体振荡器
石英晶体振荡器是用石英晶体谐振器控制和稳定振荡频率的振荡电路。特点是振荡频率特别稳定，他常用于振荡频率高度稳定的场合。
经过比较之后，选择了方案一，因为方案一电路简单，频率调节跟容易控制，更易实现。
图1
图2
单元电路设计：
1.三角波发生电路如图3
图3
图4
运算放大器U1组成基型迟滞型比较器，U2组成反向积分器，他们共同组成正反馈回路，形成自激震荡，由U1输出方波，U2输出三角波，
2正弦波发生电路，如图5
图5
正弦波通过RC串并联振荡电路产生，R2用于使电路起振，调节R2可以改变输出正弦波频率，f=1/2πRC,其中R1=R2=R，C1=C2=C。
4.测试结果
设计一款PWM电路，利用一可调直流电压调制矩形脉冲波脉冲宽度（占空比）。信号频率10kHz；
占空比调制范围10%-90%电路如图6,7
图
6
图7
设计一款PWM解调电路，利用50Hz低频正弦信号接入调制电路，调制信号输入解调电路，输出与原始信号等比例正弦波。
用一运放以50H正弦波为调制信号，10kHz三角波为载波调制一信号，再将通过一低通滤波电路，解调出50H正弦波。上限截止频率为f=1/2πRC。如图8,9
图8
图9
设计一50Hz正弦波振荡电路进行PWM调制
图10
5.总结
本设计完成了脉宽调制电路50Hz正弦波解调电路。采用三角波产生电路和正弦波振荡电路，以运算放大器，电压比较器，反向积分器等为核心器件。所设计的电路可实现脉宽调制与解调功能。
