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1、实验9 集成乘法器幅度调制电路、实验准备1 做本实验时应具备的知识点：幅度调制用模拟乘法器实现幅度调制MC1496四象限模拟相乘器 2做本实验时所用到的仪器：集成乘法器幅度调制电路模块，高频信号源，双踪示波器，万用表 二、实验目的 1熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统；2掌握用MC1496来实现AM和DSB的方法，并研究已调波与调制信号、载波之间关系； 3掌握在示波器上测量调幅系数的方法；4通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。三、实验内容 1模拟相乘调幅器的输入失调电 压调节、直流调制特性测量。2用示波器观察DSB波形。3用示波器观察AM波形，测量调幅系数。4用示波器观察调制信号为方波时
2、的调幅波。 图9-1 MC1496内部电路及外部连接四、基本原理1MC1496简介MC1496是一种四象限模拟相乘器，其内部电路以及用作振幅调制器时的外部连接如图9-1所示。由图可见，电路中采用了以反极性方式连接的两组差分对（T1T4），且这两组差分对的恒流源管（T5、T6）又组成了一个差分对，因而亦称为双差分对模拟相乘器。其典型用法是：、脚间接一路输入（称为上输入v1），、脚间接另一路输入（称为下输入v2），、脚分别经由集电极电阻Rc接到正电源+12V上，并从、脚间取输出vo。、脚间接负反馈电阻Rt。脚到地之间接电阻RB，它决定了恒流源电流I7、I8的数值，典型值为6.8k。脚接负电源-8V
3、。、脚悬空不用。由于两路输入v1、v2的极性皆可取正或负，因而称之为四象限模拟相乘器。可以证明： ，因而，仅当上输入满足v1VT (26mV)时，方有：，才是真正的模拟相乘器。本实验即为此例。21496组成的调幅器图 9-2 1496组成的调幅器实验电路用1496组成的调幅器实验电路如图9-2所示。图中，与图9-1相对应之处是：8R08对应于Rt，8R09对应于RB，8R03、8R10对应于RC。此外，8W01用来调节、端之间的平衡，8W02用来调节、端之间的平衡。此外，本实验亦利用8W01在、端之间产生附加的直流电压，因而当IN2端加入调制信号时即可产生AM波。晶体管8Q01为射极跟随器，以
4、提高调制器的带负载能力。五、实验步骤1实验准备 在实验箱主板上插上集成乘法器幅度调制电路模块。接通实验箱上电源开关，按下模块上开关8K1，此时电源指标灯点亮。 调制信号源：采用低频信号源中的函数发生器，其参数调节如下（示波器监测）： 频率范围：1kHz 波形选择：正弦波 输出峰-峰值：200mV 载波源：采用高频信号源： 工作频率：2MHz用频率计测量； 输出幅度（峰-峰值）：200mV，用示波器观测。2静态测量 载波输入端（IN1）输入失调电压调节把调制信号源输出的调制信号加到输入端IN2（载波源不加），并用示波器CH2监测输出端（8TP03）的输出波形。调节电位器8W02使此时输出端（8T
5、P03）的输出信号（称为调制输入端馈通误差）最小。然后断开调制信号源。 调制输入端（IN2）输入失调电压调节把载波源输出的载波加到输入端IN1（调制信号源不加），并用示波器CH2监测输出端（8TP03）的输出波形。调节电位器8W01使此时输出端（8TP03）的输出信号（称为载波输入端馈通误差）最小。3DSB（抑制载波双边带调幅）波形观察 在IN1、IN2端已进行输入失调电压调节（对应于8W02、8W01的调节）的基础上，可进行DSB-SC测量。 DSB信号波形观察将高频信号源输出的载波接入IN1，调制信号接入IN2。 示波器CH1接调制信号（可用带“钩”的探头接到8TP02上），示波器CH2接
6、OUT端，即8TP03，即可观察到调制信号及其对应的DSB信号波形。 DSB信号反相点观察为了清楚地观察双边带信号过零点的反相，必须降低载波的频率，本实验可将高频信号降低为100KHZ（需另配100KHZ的函数发生器），幅度仍为200mv，接入IN1，调制信号仍为1KHZ（幅度200mv），接入IN2。增大示波器X轴扫描速率，仔细观察调制信号过零点时刻所对应的DSB信号，过零点时刻的波形应该反相。 DSB信号波形与载波波形的相位比较在实验3（2）的基础上，将示波器CH1改接8TP01点，把调制器的输入载波波形与输出DSB波形的相位进行比较，可发现：在调制信号正半周期间，两者同相；在调制信号负半
7、周期间，两者反相。4AM（常规调幅）波形测量 AM正常波形观察 在保持8W02已进行载波输入端（IN1）输入失调电压调节的基础上，改变8W01，并观察当8P01到8P02两点之间的电压（设该两点之间的电压为VAB）从-0.3V变化到+0.3V时的AM波形（示波器CH1接8TP02， CH2接8TP03）。可发现：当 | VAB| 增大时，载波振幅增大，因而调制度m减小；而当VAB的极性改变时，AM波的包络亦会有相应的改变。当VAB = 0时，则为DSB波。记录m=0.3时VAB值和AM波形，最后再返回到VAB = 0.15V的情形。 不对称调制度的AM波形观察在保持8W01已调节到VAB =
8、0.15V的基础上，观察改变8W02时的AM波形（示波器CH1接8TP02， CH2接8TP03）。可观察到调制度不对称的情形。最后仍调整到调制度对称的情形。 100调制度观察在上述实验的基础上（示波器CH1仍接8TP02， CH2仍接8TP03），逐步增大调制信号源输出的调制信号幅度，可观察到100调制时的AM波形。 过调制时的AM波形观察 继续增大调制信号源输出的调制信号幅度，可观察到过调制时的AM波形，并与调制信号波形作比较。 调8W01使VAB = 0.15V逐步变化为-0.15V（用万用表监测），观察在此期间AM波形的变化，并把VAB为 -0.15V时的AM波形与VAB为0.15V时
9、的AM波形作比较。当VAB = 0时是什么波形150MV-150MV0MV 最后调到m=0.3时的AM波形。5上输入为大载波时的调幅波观察 保持调制信号输入不变，逐步增大载波源输出的载波幅度，并观察输出已调波。可发现：当载波幅度增大到某值时, 已调波形开始有失真；而当载波幅度继续增大到某值（如0.6V峰-峰值）时, 已调波形包络出现模糊。最后把载波幅度复原（200mV）。6调制信号为三角波时的调幅波观察保持载波源输出不变，但把调制信号源输出的调制信号改为三角波（峰-峰值为200mV），观察当VAB从0.15V变化到-0.15V时的（已）调幅波波形。最后仍把VAB调节到0.15V。当VAB= 0
10、时是什么波形？150MV-150MV0MV六、实验报告要求1由本实验得出DSB波形与调制信号、载波间的关系； 2由本实验得出m100、m=100、m100这三种情况下的AM波形与调制信号、载波间的关系；3画出DSB波形及m=100时的AM波形，比较两者的区别； 4总结由本实验所获得的体会实验10 振幅解调器（包络检波、同步检波）、实验准备1做本实验时应具备的知识点：振幅解调二极管包络检波模拟乘法器实现同步检波2 做本实验时所用到的仪器：集成乘法器幅度解调电路模块，晶体二极管检波器模块，高频信号源，双踪示波器，万用表二、实验目的 1熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统； 2掌握用包络检波器实现A
11、M波解调的方法。了解滤波电容数值对AM波解调影响；3理解包络检波器只能解调m100的AM波，而不能解调m100的AM波以及DSB波的概念；4掌握用MC1496模拟乘法器组成的同步检波器来实现AM波和DSB波解调的方法；5了解输出端的低通滤波器对AM波解调、DSB波解调的影响；6理解同步检波器能解调各种AM波以及DSB波的概念。三、实验内容1用示波器观察包络检波器解调AM波、DSB波时的性能；2用示波器观察同步检波器解调AM波、DSB波时的性能；3用示波器观察包络检波器的滤波电容过大对AM波解调的影响；4用示波器观察同步检波器输出端的低通滤波器对AM波解调、DSB波解调的影响。 四、基本原理振幅
12、解调即是从已调幅波中提取调制信号的过程，亦称为检波。通常，振幅解调的方法有包络检波和同步检波两种。图 10-1 二极管包络检波器电路1包络检波二极管包络检波器是包络检波器中最简单、最常用的一种电路。它适合于解调信号电平较大（俗称大信号，通常要求峰-峰值为1.5V以上）的AM波。它具有电路简单，检波线性好，易于实现等优点。本实验电路主要包括二极管和RC低通滤波器，如图10-1所示。图中，10D01为检波管，10C02、10R01构成低通滤波器，10C05、10C01构成并联谐振回路，对送来的中频谐振，调整10W01可改变输入阻抗。10BG01、10BG02对检波后的音频进行放大，放大后的音频由1
13、0P01输出。10K02可控制音频信号是否输出。图中，利用二极管的单向导电性使得电路的充放电时间常数不同（实际上，相差很大）来实现检波。因此，选择合适的时间常数RC就显得很重要。2同步检波同步检波，又称相干检波。它利用与已调幅波的载波同步（同频、同相）的一个恢复载波（又称基准信号）与已调幅波相乘，再用低通滤波器滤除高频分量，从而解调得调制信号。本实验采用MC1496集成电路来组成解调器，如图10-2所示。图中，恢复载波vc先加到输入端IN1上，再经过电容9C01加在、脚之间。已调幅波vamp先加到输入端IN2上，再经过电容9C02加在、脚之间。相乘后的信号由脚输出，再经过由9C04、9C05、
14、9R06组成的P型低通滤波器滤除高频分量后，在解调输出端（OUT）提取出调制信号。需要指出的是，在图10-2中对1496采用了单电源（+12V）供电，因而脚需接地，且其它脚亦应偏置相应的正电位，恰如图中所示。图10-2 MC1496 组成的解调器实验电路五、实验步骤1实验准备 选择好需做实验的模块板：集成乘法器幅度调制电路、二极管检波器、集成乘法器幅度解调电路。 接通实验板的电源开关，使相应电源指示灯发光，表示已接通电源即可开始实验。注意：做本实验时仍需重复实验九中部分内容，先产生调幅波，再供这里解调之用。 2二极管包络检波器二极管包络检波器的实验电路如图10-1所示。 AM波的解调 m=30的AM波的解调() AM波的获得与实验九的五、4中的实验内容相同，低频信号或函数发生器作为调制信号源（输出200mVp-p的1kHz正弦波），以高频信号源作为载波源（输出200mVp-p的2MHz正弦波），再调节8W01使= 0.2V左右，便可从幅度调制电路单元上输出m=30的AM波，其输出幅度（峰-峰值）至少应为0.8V。 () AM波的包络检波器解调把上面得到的AM波加到包络检波器输入端（IN），即可用示波器在10TP02观察到包络检波器的输出（提示：用“DC”档），并记录输出波形。为了更好地观察包络检波器的解调性能，可将示波器CH1接包络检波器的输入10TP01，而将示
