实验三模拟乘法器调幅及解调实验

实验三模拟乘法器调幅（am、dsb、ssb）及解调实 验（包络检波及同步检波实验） 一、实验目的

1.掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅、抑止载波双边带调幅和单边带调幅的方法。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.通过实验对照全系列载波调幅、Daye载波双边拎调幅和单边拎调幅的波形。5.介绍演示乘法器（mc1496）的工作原理，掌控调整与测量其特性参数的方法。6．进一步介绍调幅波的原理,掌控调幅波的模拟信号方法。7．掌控二极管峰值包络检波的原理。 8．掌握包络检波器的主要质量指标,检波效率及各种波形失真的现象，分析产生的原因并思考克服的方法。

9.掌控用集成电路同时实现同步检波的方法。 二、实验内容

1.调测演示乘法器mc1496正常工作时的静态值。

2.实现全载波调幅，改变调幅度，观察波形变化并计算调幅度。3.实现抑止载波的双边带调幅波。4.实现单边带调幅。5．完成普通调幅波的解调。 6．观测遏制载波的双边拎调幅波的模拟信号。

7．观察普通调幅波解调中的对角切割失真，底部切割失真以及检波器不加高频滤波时的现象。

三、实验原理及实验电路表明1、调幅部分

幅度调制就是载波的振幅（包络）随调制信号的参数变化而变化。本实验中载波是由晶体振荡产生的465khz高频信号，1khz的低频信号为调制信号。振幅调制器即为产生调幅信号的装置。1．集成模拟乘法器的内部结构

内置演示乘法器就是顺利完成两个模拟量（电压或电流）相加的电子器件。在高频电子线路中，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴成正比调制与模拟信号的过程，均可视作两个信号相加或涵盖相加的过程。使用内置演示乘法器同时实现上述功能比使用拆分器件例如二极管和三极管必须直观得多，而且 1

性能优越。所以目前无线通信、广播电视等方面应用领域较多。内置演示乘法器常用产品存有bg314、f1595、f1596、mc1495、mc1496、lm1595、lm1596等。 (1)mc1496的内部结构

在本实验中使用内置演示乘法器mc1496去顺利完成调幅促进作用。mc1496就是四象限演示乘法器，其内部电路图和插槽图例如图11-1右图。其中v1、v2与v3、v4共同组成双差分放大器，以反华极性方式相连接，而且两组差分对的恒流源v5与v6又共同组成一对差分电路，因此恒流源的掌控电压可正可负，以此同时实现了四象限工作。v7、v8为差分放大器v5与v6的恒流源。 图11-1mc1496的内部电路及引脚图

2）静态工作点的预设(1)静态偏置电压的设置

静态偏置电压的设置应保证各个晶体管工作在放大状态，即晶体管的集-基极间的电压应大于或等于2v，小于或等于最大允许工作电压。根据mc1496的特性参数，对于图11-1所示的内部电路，应用时，静态偏置电压（输入电压为0时）应满足下列关系，即 ν8=ν15v≥ν15v≥ν15v≥ν 681 10 ,ν1=ν (ν 10)≥2v 4 ,ν6=ν12 (ν(ν 12)-ν810)-ν1 (ν4)≥2v (ν4)-ν5≥2v (2)静态偏置电流的确认

静态偏置电流主要由恒流源i0的值来确定。

当器件为单电源工作时，插槽14中剧，5脚通过一电阻vrarccos电源+vcc由于i0就是i5的镜像电流，所以发生改变vr可以调节i0的大小，即为 i0?i5?vcc?0.7v

vr?500当器件为双电源工作时，插槽14接负电源-vee，5脚通过一电阻vr中剧，所以发生改变vr可以阳入 2

节i0的大小，即为 i0?i5?vee?0.7v

vr?500根据mc1496的性能参数，器件的静态电流应当大于4ma，通常挑i0?i5?1ma。在本实验电路中vr用6.8k的电阻r15替代.2．实验电路表明

用mc1496集成电路构成的调幅器电路图如图11-2（见p.61）所示。

图中w1用以调节带出脚1、4之间的均衡，器件使用双电源方式供电（＋12v，－8v），所以5脚偏置电阻r15中剧。电阻r1、r2、r4、r5、r6为器件提供更多静态偏置电压，确保器件内部的各个晶体管工作在压缩状态。载波信号加到v1－v4的输出端的，即为插槽8、10之间；载波信号vc经高频耦合电容c1从10脚输出，c2为高频旁路电容，并使8脚交流中剧。调制信号提在差动放大器v5、v6的输出端的，即为插槽1、4之间，调制信号vω经低频偶合电容e1从1脚输出。2、3脚外接1kω电阻，以不断扩大调制信号动态范围。当电阻减小，线性范围减小，但乘法器的增益随之增大。已调制信号源自双差动放大器的两集电极（即为带出脚6、12之间）输入。 2、解调部分（包络检波及同步检波）

检波过程就是一个模拟信号过程，它与调制过程刚好恰好相反。检波器的促进作用从振幅受到调制的高频信号中还原成出来原调制的信号。还原成税金的信号，与高频调幅信号的正弦变化规律一致，故又称为包络检波器。

假如输入信号是高频等幅信号，则输出就是直流电压。这是检波器的一种特殊情况，在测量仪器中应用比较多。例如某些高频伏特计的探头，就是采用这种检波原理。 若输出信号就是调幅波，则输入就是原调制信号。这种情况应用领域最广为，例如各种连续波工作的调幅接收机的检波器即为属于此类。

从频谱来看，检波就是将调幅信号频谱由高频搬移到低频，如图12-1

右图（此图为单音频ω调制的情况）。检波过程也就是应用领域非线性器件展开频率转换，首先产生许多崭新频率，然后通过滤波器，滤掉无知频率分量，抽出所须要的原调制信号。

常用的检波方法有包络检波和同步检波两种。有载波振幅调制信号的包络直接反映了调制信号的变化规律，可以用二极管包络检波的方法进行解调。而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反映调制信号的变化规律，无法用包络检波进行解调，所以采用同步检波方法。 3

图12-1检波器检波前后的频谱 1.二极管包络检波的工作原理

当输入信号较大(大于0.5伏)时，利用二极管单向导电特性对振幅调制信号的解调，称为大信号检波。

小信号检波原理电路例如图12-2（a）右图。检波的物理过程如下：在高频信号电压的也已半周时，二极管正凡塘通并对电容器c电池，由于二极管的也已凡塘通在电阻不大，所以充电电流id非常大，并使电容器上的电压vc很快就吻合高频电压的峰值。充电电流的方向例如图12-2（a）图中右图。

didvivcvi充电c放电rvct(a)t1t2t3(b)图12-2

这个电压创建后通过信号源电路，又反向地提至二极管d的两端。这时二极管导通是否，由电容器c上的电压vc和输出信号电压vi共同同意.当高频信号的瞬时值大于vc时，二极管处在逆向 4