模拟乘法器调幅.doc

模拟乘法器调幅（AM、DSB）
学号：10042203XX 姓名：XXX
一、实验目的
1、掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑止载波双边带调幅方法。
2、研究已调波与调制信号以及载波信号的关系。
3、掌握调幅系数的测量与计算方法。
4、通过实验对比全载波调幅、抑止载波双边带调幅波形。
5、了解模拟乘法器（MC1496）的工作原理，掌握调整与测量其特性参数的方法。
6、掌握用集成模拟乘法器构成调幅与检波电路的方法。

二、实验原理
调幅与检波原理简述：
调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡（载波）的幅度，使高频振荡的振幅按调制信号的规律变化；而检波则是从调幅波中取出低频信号。
本实验中载波是465KHz高频信号，10KHz的低频信号为调制信号。
集成四象限模拟乘法器MC1496简介：
本器件的典型应用包括乘、除、平方、开方、倍频、调制、混频、检波、鉴相、鉴频动态增益控制等。它有两个输入端VX、VY和一个输出端VO。一个理想乘法器的输出为VO=KVXVY，而实际上输出存在着各种误差，其输出的关系为：VO=K（VX +VXOS）（VY+VYOS）+VZOX。为了得到好的精度，必须消除VXOS、VYOS与VZOX三项失调电压。集成模拟乘法器MC1496是目前常用的平衡调制/解调器，内部电路含有8 个有源晶体管。
MC1496的内部原理图和管脚功能如下图所示：

MC1496各引脚功能如下：
1）、SIG+ 信号输入正端 2）、GADJ 增益调节端
3）、GADJ 增益调节端 4）、SIG- 信号输入负端
5）、BIAS 偏置端 6）、OUT+ 正电流输出端
7）、NC 空脚 8）、CAR+ 载波信号输入正端
9）、NC 空脚 10）、CAR- 载波信号输入负端
11）、NC 空脚 12）、OUT- 负电流输出端
13）、NC 空脚 14）、V- 负电源

实验电路说明
用MC1496集成电路构成的调幅器电路如下图所示。

图中W1用来调节引出脚1、4之间的平衡，器件采用双电源方式供电（＋12V，－8V），所以5脚偏置电阻R15接地。电阻R1、R2、R4、R5、R6为器件提供静态偏置电压，保证器件内部的各个晶体管工作在放大状态。载波信号加在V1－V4的输入端，即引脚8、10之间；载波信号Vc经高频耦合电容C1从10脚输入，C2为高频旁路电容，使8脚交流接地。调制信号加在差动放大器V5、V6的输入端，即引脚1、4之间，调制信号VΩ经低频偶合电容E1从1脚输入。2、3脚外接1KΩ电阻，以扩大调制信号动态范围。当电阻增大，线性范围增大，但乘法器的增益随之减小。已调制信号取自双差动放大器的两集电极（即引出脚6、12之间）输出。
三、实验仪器与设备
高频电子线路综合实验箱；
高频信号发生器；
双踪示波器；
万用表。
四、实验内容与步骤
1、静态工作点调测：使调制信号VΩ=0,载波VC=0，调节W1使各引脚偏置电压接近下列参考值：

管脚
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
电压V
0
-0.74
-0.74
0
-7.16
8.7
0
5.93
0
5.93
0
8.7
0
-8.2

R11、R12 、R13、R14与电位器W1组成平衡调节电路，改变W1可以使乘法器实现抑止载波的振幅调制或有载波的振幅调制。
为了使MCl496各管脚的电压接近上表，只需要调节W1使1、4脚的电压差接近0V即可，方法是用万用表表笔分别接1、4脚，使得万用表读数接近于0V。

2、抑止载波振幅调制：J1端输入载波信号VC(t),其频率fC=465KHz,峰－峰值VCP－P＝500mV。J5端输入调制信号VΩ(t)，其频率fΩ＝10KHz，先使峰－峰值VΩP－P＝0，调节W1，使输出VO=0(此时ν4＝ν1)，再逐渐增加VΩP－P，则输出信号VO（t）的幅度逐渐增大，于TH3测得。最后出现抑止载波的调幅信号。

3、全载波振幅调制 ，J1端输入载波信号Vc(t) , fc=465KHz, VCP－P＝500mV，调节平衡电位器W1，使输出信号VO（t）中有载波输出（此时V1与V4不相等）。再从J5端输入调制信号，其fΩ＝10KHz，当VΩP－P由零逐渐增大时，则输出信号VO（t）的幅度发生变化，最后出现有载波调幅信号的波形,如下图所示，记下AM波对应Vmmax和Vmmin，并计算调幅度m。分别得到m=30%;m=50%和m=100%的AM。

4、加大VΩ，观察波形变化，比较全载波调幅、抑止载波双边带调幅的波形.
集成电路（乘法器）构成解调器

解调全载波信号：按调幅实验中实验内容获得调制度分别为30％，50%、100％及>100％的调幅波。将它们依次加至解调器调制信号输入端J11，并在解调器的载波输入端J8加上与调幅信号相同的载波信号，分别记录解调输出波形，并与调制信号相比。
解调抑制载波的双边带调幅信号：按调幅实验中实验内容的条件获得抑制载波调幅波，加至的调制信号输入端J11，观察记录解调输出波形，并与调制信号相比较。
五、实验数据

（1）全载波振幅调制

m
30％
50％
100％
Vmmax / mV
180
240
268
Vmmin / mV
97
68
0

波形如下：
m=30%:

m=50%

m=100%

m＞100%

该波形已过调幅，这时调制信号振幅过大，即大于载波振幅的一般。

（2）解调全载波信号

m
30％
50％
100％
＞100%
解调前Vp-p / mV
76
68
135
235
解调后Vp-p / mV
42
36
69
210