模擬乘法器綜合應(yīng)用實驗-調(diào)制與解調(diào)

1、模擬乘法器綜合應(yīng)用模擬乘法器綜合應(yīng)用實驗實驗調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào) 實實 驗驗 四四 模擬調(diào)制可分為線性調(diào)制和非線性調(diào)制，本次實驗研究線性調(diào)模擬調(diào)制可分為線性調(diào)制和非線性調(diào)制，本次實驗研究線性調(diào)制。線性調(diào)制的任務(wù)是把基帶信號的頻譜搬移到通帶頻譜上，以適制。線性調(diào)制的任務(wù)是把基帶信號的頻譜搬移到通帶頻譜上，以適應(yīng)應(yīng)（無線）（無線）信道的傳輸要求，或?qū)⒍嗦沸盘柡喜⑵饋磉M行多路傳輸。信道的傳輸要求，或?qū)⒍嗦沸盘柡喜⑵饋磉M行多路傳輸。通過本實驗：通過本實驗：1 1加深理解振幅調(diào)制（加深理解振幅調(diào)制（AMAM）、雙邊帶（）、雙邊帶（DSBDSB）調(diào)制、單）調(diào)制、單邊帶（邊帶（SSBSSB）調(diào)制的基本原理及

2、實現(xiàn)方法。）調(diào)制的基本原理及實現(xiàn)方法。2 2掌握各種線性調(diào)制信號的時域和頻域的測試方法與技掌握各種線性調(diào)制信號的時域和頻域的測試方法與技能。能。3.3.熟悉并掌握熟悉并掌握MC1496 MC1496 乘法器的基本應(yīng)用。乘法器的基本應(yīng)用。一、實一、實 驗驗 目目 的的二、實二、實 驗驗 內(nèi)內(nèi) 容容3 3DSBDSB調(diào)制信號的產(chǎn)生與測量。調(diào)制信號的產(chǎn)生與測量。1 1AMAM調(diào)制信號的產(chǎn)生與測量。調(diào)制信號的產(chǎn)生與測量。4 4AMAM調(diào)制與調(diào)制與DSBDSB調(diào)制信號的頻域測量。調(diào)制信號的頻域測量。2 2AMAM調(diào)制信號的調(diào)幅系數(shù)測量。調(diào)制信號的調(diào)幅系數(shù)測量。5 5振副調(diào)制的（振副調(diào)制的（EWBEWB）

3、仿真實驗。）仿真實驗。三、實驗應(yīng)知知識三、實驗應(yīng)知知識3 3、提高輻射能力：、提高輻射能力：實現(xiàn)無線傳輸信道的要求實現(xiàn)無線傳輸信道的要求, ,盡量減小天線的尺寸盡量減小天線的尺寸 一、調(diào)制在通信系統(tǒng)中的作用一、調(diào)制在通信系統(tǒng)中的作用1 1、頻率變換：、頻率變換：為了采用無線傳送方式，如將（為了采用無線傳送方式，如將（0.3-3.4KHz0.3-3.4KHz）有效帶寬內(nèi)的語）有效帶寬內(nèi)的語音信號調(diào)制到給定的高頻頻段上去。音信號調(diào)制到給定的高頻頻段上去。 調(diào)制是調(diào)制是高頻電子線路高頻電子線路中一個十分重要的概念，是一種信號處理技術(shù)。無中一個十分重要的概念，是一種信號處理技術(shù)。無論在模擬通信、數(shù)字通

4、信還是數(shù)據(jù)通信中都扮演著重要角色。調(diào)制的實質(zhì)是頻譜論在模擬通信、數(shù)字通信還是數(shù)據(jù)通信中都扮演著重要角色。調(diào)制的實質(zhì)是頻譜的搬移的搬移, ,其作用與目的有以下四個方面其作用與目的有以下四個方面。2 2、實現(xiàn)頻率分配、實現(xiàn)頻率分配: :保證多個電臺同時工作時保證多個電臺同時工作時, ,發(fā)出的信號互不干擾發(fā)出的信號互不干擾4 4、實現(xiàn)多路復(fù)用：、實現(xiàn)多路復(fù)用：例如將多路信號互不干擾的安排在同一物理信道中傳輸例如將多路信號互不干擾的安排在同一物理信道中傳輸, ,即實現(xiàn)頻分復(fù)用。即實現(xiàn)頻分復(fù)用。二、調(diào)制的基本特征二、調(diào)制的基本特征 調(diào)制的實質(zhì)是進行頻譜的搬移調(diào)制的實質(zhì)是進行頻譜的搬移, ,即把攜帶消息的

5、基帶即把攜帶消息的基帶信號的頻譜搬移到較高的高頻頻率的范圍信號的頻譜搬移到較高的高頻頻率的范圍. .三、實驗應(yīng)知知識三、實驗應(yīng)知知識經(jīng)調(diào)制后的已調(diào)波應(yīng)該具有兩個基本特征經(jīng)調(diào)制后的已調(diào)波應(yīng)該具有兩個基本特征: :一是高頻已調(diào)波仍然攜帶有消息一是高頻已調(diào)波仍然攜帶有消息; ;二是高頻已調(diào)波適合于信道傳輸二是高頻已調(diào)波適合于信道傳輸. .三、實驗應(yīng)知知識三、實驗應(yīng)知知識 2 2、按載波信號、按載波信號c(tc(t) )不同分不同分：線性調(diào)制，特點：調(diào)制前、后的頻譜呈線性搬移關(guān)系。線性調(diào)制，特點：調(diào)制前、后的頻譜呈線性搬移關(guān)系。三、調(diào)制的分類三、調(diào)制的分類調(diào)制方法可以從以下幾個角度進行分類。調(diào)制方法可

6、以從以下幾個角度進行分類。1 1、按調(diào)制信號、按調(diào)制信號m(tm(t) )的不同分的不同分：數(shù)字調(diào)制，特點：數(shù)字調(diào)制，特點：m(tm(t) )是數(shù)字信號。是數(shù)字信號。模擬調(diào)制，特點：模擬調(diào)制，特點：m(tm(t) )是連續(xù)信號。是連續(xù)信號。連續(xù)波調(diào)制，特點：連續(xù)波調(diào)制，特點：c(tc(t) )連續(xù)，如連續(xù)，如(t)=(t)=cosctcosct；脈沖調(diào)制，特點：脈沖調(diào)制，特點：c(tc(t) )為脈沖，如周期矩形脈沖序列。為脈沖，如周期矩形脈沖序列。3 3、 按調(diào)制器功能的不同分按調(diào)制器功能的不同分：幅度調(diào)制，特點：用幅度調(diào)制，特點：用: : m(tm(t) )改變改變c(tc(t) )的幅度

7、，如的幅度，如AMAM，DSBDSB，SSBSSB，VSBVSB。相位調(diào)制，特點：用相位調(diào)制，特點：用: : m(tm(t) )改變改變c(tc(t) )的相位，如的相位，如PMPM。頻率調(diào)制，特點：用頻率調(diào)制，特點：用: : m(tm(t) )改變改變c(tc(t) )的頻率，如的頻率，如FMFM。4 4、按調(diào)制器傳輸函數(shù)來分、按調(diào)制器傳輸函數(shù)來分：非線性調(diào)制，特點無上述關(guān)系，且調(diào)制后產(chǎn)生許多新成份非線性調(diào)制，特點無上述關(guān)系，且調(diào)制后產(chǎn)生許多新成份三、實驗應(yīng)知知識三、實驗應(yīng)知知識四、調(diào)制系統(tǒng)需掌握的主要技術(shù)四、調(diào)制系統(tǒng)需掌握的主要技術(shù) 高頻電子線路高頻電子線路中所講授的調(diào)制技術(shù)，是用取值連續(xù)

8、（模擬）的基帶信中所講授的調(diào)制技術(shù)，是用取值連續(xù)（模擬）的基帶信號去控制正弦載波的參數(shù)（振幅、頻率和相位）的模擬調(diào)制系統(tǒng)。需掌握的主要號去控制正弦載波的參數(shù)（振幅、頻率和相位）的模擬調(diào)制系統(tǒng)。需掌握的主要技術(shù)與應(yīng)知的主要參數(shù)有：技術(shù)與應(yīng)知的主要參數(shù)有：1 1、調(diào)制系統(tǒng)的工作原理，調(diào)制信號、載波信號和已調(diào)信號三者的關(guān)系。、調(diào)制系統(tǒng)的工作原理，調(diào)制信號、載波信號和已調(diào)信號三者的關(guān)系。2 2、已調(diào)信號的帶寬。、已調(diào)信號的帶寬。3 3、噪聲對調(diào)制系統(tǒng)性能的影響。、噪聲對調(diào)制系統(tǒng)性能的影響。主要技術(shù)主要技術(shù)主要參數(shù)主要參數(shù)1 1、發(fā)送功率、發(fā)送功率2 2、過濾帶寬。、過濾帶寬。3 3、設(shè)備的復(fù)雜性、設(shè)備

9、的復(fù)雜性4 4、抗噪聲性能，如輸出信噪比等。、抗噪聲性能，如輸出信噪比等。三、實驗應(yīng)知知識三、實驗應(yīng)知知識五五. . 調(diào)制技術(shù)中有關(guān)術(shù)語調(diào)制技術(shù)中有關(guān)術(shù)語調(diào)制信號調(diào)制信號u ：需要傳輸?shù)男盘栃枰獋鬏數(shù)男盘?（原始信號）（原始信號） 圖像圖像 tUu cos密碼數(shù)據(jù)密碼數(shù)據(jù)語言語言載波信號載波信號uc ：高頻振蕩信號：高頻振蕩信號 （等幅）（等幅）正弦波正弦波 方波方波 三角波三角波 )cos( tUuccc鋸齒波鋸齒波已調(diào)信號已調(diào)信號UAm：經(jīng)過調(diào)制后的高頻信號：經(jīng)過調(diào)制后的高頻信號（射頻信號（射頻信號） tmtmtUttmUucacacccacAM)cos(21)cos(21coscos)c

10、os1( 信信號號 三、實驗應(yīng)知知識三、實驗應(yīng)知知識 根據(jù)載波受調(diào)制參量的不同根據(jù)載波受調(diào)制參量的不同, , 調(diào)制可分為三種基本方調(diào)制可分為三種基本方式式, , 它們分別是：它們分別是：振幅調(diào)制振幅調(diào)制AM AM （調(diào)幅）（調(diào)幅）頻率調(diào)制頻率調(diào)制FMFM （調(diào)頻）（調(diào)頻）相位調(diào)制相位調(diào)制PMPM （調(diào)相）（調(diào)相）調(diào)制基本方式調(diào)制基本方式六六. . 調(diào)制的基本方式調(diào)制的基本方式三、實驗應(yīng)知知識三、實驗應(yīng)知知識 所謂振幅調(diào)制所謂振幅調(diào)制(AM), (AM), 就是用調(diào)制信號就是用調(diào)制信號u u去控制高頻載波信號去控制高頻載波信號ucuc的振幅的振幅, ,使載波信號的振幅按照調(diào)制信號使載波信號的振幅

11、按照調(diào)制信號u u的規(guī)律變化。即已調(diào)制的規(guī)律變化。即已調(diào)制信號信號u uAMAM變化的周期與調(diào)制信號變化的周期與調(diào)制信號u的周期相同，且幅度的變化與調(diào)的周期相同，且幅度的變化與調(diào)制信號的振幅成正比制信號的振幅成正比. .振幅調(diào)制振幅調(diào)制信號種類信號種類全載波振幅調(diào)制）信號：(cos)cos1 (AMttmUucAM制）抑制載波雙邊帶振幅調(diào)信號：(coscosKUDSBDSBttUucc制）抑制載波單邊帶振幅調(diào)信號：)(sinsincoscosU(SSBSSBttttucc 三種振幅調(diào)制信號都有一個調(diào)制信號和載波的乘積項，三種振幅調(diào)制信號都有一個調(diào)制信號和載波的乘積項，所以振幅調(diào)制電路的實現(xiàn)是以

12、乘法器為核心的頻譜線性搬所以振幅調(diào)制電路的實現(xiàn)是以乘法器為核心的頻譜線性搬移電路。移電路。 7 7、1 1 全載波調(diào)幅全載波調(diào)幅(AM)(AM)實現(xiàn)方法實現(xiàn)方法: :全載波調(diào)幅電路模型全載波調(diào)幅電路模型 uc(t)u(t)uo(t)AmA圖中，圖中，m m為乘法器的乘積常數(shù)，為加法器的加權(quán)系數(shù)。為乘法器的乘積常數(shù)，為加法器的加權(quán)系數(shù)。 全載波振幅調(diào)制電路的模型可由一個乘法器和一個加法器組成，全載波振幅調(diào)制電路的模型可由一個乘法器和一個加法器組成，如圖所示。如圖所示。全載波振幅調(diào)制全載波振幅調(diào)制信號波形信號波形 波形特點：時域分析波形特點：時域分析 （1 1）調(diào)幅波的振幅（包絡(luò)）變化規(guī)律）調(diào)幅波

13、的振幅（包絡(luò)）變化規(guī)律與調(diào)制信號波形一致與調(diào)制信號波形一致 包絡(luò)之內(nèi)的填充頻率是包絡(luò)之內(nèi)的填充頻率是f0; f0; (2) (2) 調(diào)幅度調(diào)幅度m ma a反映了載波振副受控的反映了載波振副受控的強弱程度，以看出：強弱程度，以看出： caUUUmminmax21 一般一般m m值越大調(diào)幅越深：值越大調(diào)幅越深： ttmUucacAM cos)cos1( )cos1()(tmUtUacm tUuccc cos tUu cos)1(maxacmUU cU)1(minacmUU 實實際際電電路路中中必必須須避避免免包包絡(luò)絡(luò)失失真真過過調(diào)調(diào)幅幅時時百百分分之之百百最最大大調(diào)調(diào)幅幅時時未未調(diào)調(diào)幅幅時時,1

14、)(10aaammm1ma 1ma 由單一頻率信號產(chǎn)生的高頻調(diào)幅波的數(shù)學表達式為：由單一頻率信號產(chǎn)生的高頻調(diào)幅波的數(shù)學表達式為： tmtmtUttmUucacacccacAM)cos(21)cos(21coscos)cos1( 可見可見, ,調(diào)幅波并不是一個簡單的正弦波，包含有三個頻率分量：調(diào)幅波并不是一個簡單的正弦波，包含有三個頻率分量：全載波振幅調(diào)制信號全載波振幅調(diào)制信號的頻譜的頻譜 調(diào)制信號調(diào)制信號c載波載波調(diào)幅波調(diào)幅波c +上邊頻上邊頻caUm21c - 下邊頻下邊頻caUm21cU( () )( () ) 含傳輸信息含傳輸信息下邊頻分量下邊頻分量含傳輸信息含傳輸信息上邊頻分量上邊頻分

15、量不含傳輸信息不含傳輸信息載波分量載波分量:)(ccc 可見可見, ,調(diào)幅波并不是一個簡單的正弦波，包含有三個頻率分量：調(diào)幅波并不是一個簡單的正弦波，包含有三個頻率分量：( () )( () ) 含傳輸信息含傳輸信息下邊頻分量下邊頻分量含傳輸信息含傳輸信息上邊頻分量上邊頻分量不含傳輸信息不含傳輸信息載波分量載波分量:)(ccc 在全載波調(diào)幅波中在全載波調(diào)幅波中,載波是不含傳送信息的載波是不含傳送信息的,但它至少占有但它至少占有2/3的功率，而載有信息的的功率，而載有信息的邊頻功率之和最多占總輸出功率的邊頻功率之和最多占總輸出功率的1/31/3。從有效地利用發(fā)射機功率來看，全載波調(diào)幅波是很不經(jīng)濟

16、的。從有效地利用發(fā)射機功率來看，全載波調(diào)幅波是很不經(jīng)濟的。AMAM波信號特點：頻域分析波信號特點：頻域分析1.AM1.AM的頻譜由三部分組成：即載頻和上下邊頻的頻譜由三部分組成：即載頻和上下邊頻. .2.2.載頻不含信息，兩邊頻包含相同的信息，所占帶寬為最高載頻不含信息，兩邊頻包含相同的信息，所占帶寬為最高調(diào)制頻率調(diào)制頻率fHfH的兩倍。的兩倍。2.2.從功率利用率看，從功率利用率看，AMAM信號的功率利用率不充分。信號的功率利用率不充分。 抑制載波雙邊帶調(diào)幅信號實現(xiàn)方法抑制載波雙邊帶調(diào)幅信號實現(xiàn)方法: : 為了克服為了克服全載波全載波振幅調(diào)制效率低的缺點，提高設(shè)備的功率利振幅調(diào)制效率低的缺點

17、，提高設(shè)備的功率利用率，可以在用率，可以在AMAM調(diào)制過程中，調(diào)制過程中，將載波分量抑制，將載波分量抑制，即即不發(fā)送載波，不發(fā)送載波，而只發(fā)送邊帶信號而只發(fā)送邊帶信號, ,這就是這就是抑制載波的雙邊帶調(diào)幅抑制載波的雙邊帶調(diào)幅(DSB AM).(DSB AM).u(t)Amuc(t)uo(t)Amu(t)uc(t) 雙邊帶調(diào)制電路的模型可由一個乘法器組成，如圖所示。雙邊帶調(diào)制電路的模型可由一個乘法器組成，如圖所示?？梢娨瓿煽梢娨瓿蒁SBDSB調(diào)制，其核心部分是實現(xiàn)調(diào)制信號與載波相乘。調(diào)制，其核心部分是實現(xiàn)調(diào)制信號與載波相乘。雙邊帶調(diào)幅電路模型雙邊帶調(diào)幅電路模型 圖中，圖中，m m為乘法器的乘

18、積常數(shù)。即雙邊帶信號，可以用載波和調(diào)制信號直為乘法器的乘積常數(shù)。即雙邊帶信號，可以用載波和調(diào)制信號直接相乘得到。接相乘得到。波形波形 雙邊帶雙邊帶( DSB)( DSB)調(diào)幅信號波形與頻譜調(diào)幅信號波形與頻譜 調(diào)制信號調(diào)制信號 載波載波c 頻譜頻譜上邊頻上邊頻下邊頻下邊頻(1) DSB(1) DSB信號的包絡(luò)正比于調(diào)制信號，信號的包絡(luò)正比于調(diào)制信號，但但DSBDSB信號的包絡(luò)不再反映調(diào)制信號的信號的包絡(luò)不再反映調(diào)制信號的形狀。形狀。 (2) DSB(2) DSB信號載波的相位反映了調(diào)制信號的極性，信號載波的相位反映了調(diào)制信號的極性，即在調(diào)制信號正半周內(nèi)即在調(diào)制信號正半周內(nèi)的載波相位與調(diào)制信號負半

19、周內(nèi)的反相。的載波相位與調(diào)制信號負半周內(nèi)的反相。因此嚴格地說，因此嚴格地說，DSBDSB信號已非單純信號已非單純的振幅調(diào)制信號，而是既調(diào)幅又調(diào)相的信號的振幅調(diào)制信號，而是既調(diào)幅又調(diào)相的信號。(3) DSB(3) DSB波的頻譜成份中抑制了載波分量，只有上、下邊帶，全部功率波的頻譜成份中抑制了載波分量，只有上、下邊帶，全部功率為邊帶占有，功率利用率高于為邊帶占有，功率利用率高于AMAM波。波。maxmax22FB (4) 占用頻帶占用頻帶 odaVVKm m m 是調(diào)幅波的主要參數(shù)之一，它表示載波電壓振幅受調(diào)制是調(diào)幅波的主要參數(shù)之一，它表示載波電壓振幅受調(diào)制信號控制后改變的程度。即：信號控制后改

20、變的程度。即：調(diào)幅波的主要參數(shù)與測量調(diào)幅波的主要參數(shù)與測量一般用一般用m表示。表示。 調(diào)幅度（調(diào)幅度（m)m)一般要求一般要求0 0m1m1。 調(diào)幅度（調(diào)幅度（m)m)的測量與計算的測量與計算%100BABAuuuumAUBU 模擬乘法器是對兩個以上互不相關(guān)的模擬信號（電壓與電流）實現(xiàn)相乘功模擬乘法器是對兩個以上互不相關(guān)的模擬信號（電壓與電流）實現(xiàn)相乘功能的非線性函數(shù)電路。通常它有兩個輸入端（能的非線性函數(shù)電路。通常它有兩個輸入端（x x端和端和y y端）及一個輸出端，其電路端）及一個輸出端，其電路模型與符號分別可用如圖模型與符號分別可用如圖(a)(a)或或(b)(b)所示。所示。( )( )

21、omxyuA u t u t集成模擬乘法器原理簡介集成模擬乘法器原理簡介模擬乘法器的模型與電路符號模擬乘法器的模型與電路符號模擬乘法器的傳輸方程為模擬乘法器的傳輸方程為: : 在現(xiàn)代通信設(shè)備中，廣泛使用集成模擬乘法器來實現(xiàn)在現(xiàn)代通信設(shè)備中，廣泛使用集成模擬乘法器來實現(xiàn)AMAM、DSBDSB、SSBSSB調(diào)制與同調(diào)制與同步解調(diào)、倍頻、混頻和相位檢測。它具有電路簡單，性能優(yōu)越且穩(wěn)定，調(diào)整方便，步解調(diào)、倍頻、混頻和相位檢測。它具有電路簡單，性能優(yōu)越且穩(wěn)定，調(diào)整方便，利于設(shè)備的小型化的優(yōu)點。利于設(shè)備的小型化的優(yōu)點。 三、實驗應(yīng)知知識三、實驗應(yīng)知知識式中：式中：AmAm為增益系數(shù)為增益系數(shù)（1 1）集成

22、模擬乘法器的電路模型）集成模擬乘法器的電路模型三、實驗應(yīng)知知識三、實驗應(yīng)知知識（2 2）集成模擬乘法器的基本原理）集成模擬乘法器的基本原理 由模擬乘法器的電路模型可知，它是由模擬乘法器的電路模型可知，它是“二二入一出入一出”的三端器件。的三端器件。設(shè)：設(shè)：xtocsUuxxytocsuuyyyx)cos()(.21ttocsukuuoyxyxyx則輸出則輸出： 可見，模擬乘法器可實現(xiàn)調(diào)制與混頻，即實現(xiàn)頻譜的可見，模擬乘法器可實現(xiàn)調(diào)制與混頻，即實現(xiàn)頻譜的搬移，調(diào)制是向頻率高端遷移，混頻是向頻率低端遷移。搬移，調(diào)制是向頻率高端遷移，混頻是向頻率低端遷移。三、實驗應(yīng)知知識三、實驗應(yīng)知知識（2 2）集

23、成模擬乘法器的基本原理）集成模擬乘法器的基本原理設(shè)：設(shè)：xtocsUuxxytocsuyyU1yx則輸出則輸出：)cos()cos(21coscoscos.ttUKUtKUttUKUtocskUuoyxyxyxxxyxyxxx 式中：因子式中：因子“1”1”，是為方便引入的，它相當于直流成分存在。，是為方便引入的，它相當于直流成分存在?？梢?，此時可以實現(xiàn)普通的調(diào)幅?？梢?，此時可以實現(xiàn)普通的調(diào)幅。 即輸出的調(diào)幅信號不僅含有邊帶信號，且含有高頻載波信號。即輸出的調(diào)幅信號不僅含有邊帶信號，且含有高頻載波信號。三、實驗應(yīng)知知識三、實驗應(yīng)知知識（2 2）集成模擬乘法器的基本原理）集成模擬乘法器的基本原理

24、）（xtocsUuxxytocsuyyu則輸出則輸出：)cos().(21ttocsUkUuoyxxxyx設(shè)：設(shè)：，cos)2(21tyxocsUkUuo若進一步濾除若進一步濾除2 2成分，則輸出為：成分，則輸出為：ocsuyx0UKU21 可見，同步檢波、鑒頻、鑒相都是輸入同頻正弦波，可見，同步檢波、鑒頻、鑒相都是輸入同頻正弦波，只是相位上有所區(qū)別，便能實現(xiàn)相應(yīng)的特定功能。只是相位上有所區(qū)別，便能實現(xiàn)相應(yīng)的特定功能。三、實驗應(yīng)知知識三、實驗應(yīng)知知識 MC1496MC1496模擬乘法器，其內(nèi)部電路如圖所示。電路中采用了以反極性方式連接模擬乘法器，其內(nèi)部電路如圖所示。電路中采用了以反極性方式連接

25、的兩組差分對（的兩組差分對（Q1Q1Q4Q4），且這兩組差分對的恒流源管（），且這兩組差分對的恒流源管（Q5Q5、Q6Q6）又組成了一個）又組成了一個差分對，因而亦稱為雙差分對模擬乘法器。其典型用法是：、腳間接一路輸差分對，因而亦稱為雙差分對模擬乘法器。其典型用法是：、腳間接一路輸入（稱為上輸入入（稱為上輸入uxux），、腳間接另一路輸入（稱為下輸入），、腳間接另一路輸入（稱為下輸入uyuy），、腳分），、腳分別經(jīng)由集電極電阻別經(jīng)由集電極電阻R Rc c 接到正電源接到正電源12V 12V 上，并從、腳間取輸出上，并從、腳間取輸出uouo。、腳。、腳間接負反饋電阻間接負反饋電阻R Rt t。腳

26、到地之間接電阻。腳到地之間接電阻R RB B，它決定了恒流源電流，它決定了恒流源電流I7I7、I8 I8 的數(shù)的數(shù)值，典型值為值，典型值為6.8k6.8k。腳接負電源。腳接負電源-8V-8V。、腳懸空不用。由于兩。、腳懸空不用。由于兩路輸入路輸入uxux、uyuy 的極性皆可取正或負，因而稱之為四象限模擬乘法器。的極性皆可取正或負，因而稱之為四象限模擬乘法器。 MC1496MC1496內(nèi)部電路內(nèi)部電路MC1496封裝圖封裝圖三、實驗應(yīng)會知識三、實驗應(yīng)會知識實驗用實驗用MC1496構(gòu)成的振幅調(diào)制電路構(gòu)成的振幅調(diào)制電路 Mc1496調(diào)制器調(diào)制器調(diào)制平衡調(diào)節(jié)調(diào)制平衡調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)調(diào)制信號輸入端口調(diào)制信

27、號輸入端口增益調(diào)整電阻增益調(diào)整電阻偏置調(diào)整電阻偏置調(diào)整電阻調(diào)制信號輸出端口調(diào)制信號輸出端口載波信號輸入端口載波信號輸入端口載波平衡調(diào)節(jié)載波平衡調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)實驗現(xiàn)場操作規(guī)程 a a、注意安全操作規(guī)程，確保人身安全、注意安全操作規(guī)程，確保人身安全注意人身安全和儀器設(shè)備的安全注意人身安全和儀器設(shè)備的安全為了防止器件損壞，在切斷實驗電路板上的電源后才能改接電路。為了防止器件損壞，在切斷實驗電路板上的電源后才能改接電路。調(diào)換儀器時應(yīng)切斷實驗臺的電源。調(diào)換儀器時應(yīng)切斷實驗臺的電源。 逐步養(yǎng)成用右手進行單手操作的習慣。逐步養(yǎng)成用右手進行單手操作的習慣。 b b、愛護儀器設(shè)備、愛護儀器設(shè)備儀器在使用過程中，不

28、必經(jīng)常開關(guān)電源。儀器在使用過程中，不必經(jīng)常開關(guān)電源。切忌切忌無目的的撥弄儀器面板上的開關(guān)和按鈕。無目的的撥弄儀器面板上的開關(guān)和按鈕。儀器設(shè)備出現(xiàn)問題，請向老師尋求幫助，儀器設(shè)備出現(xiàn)問題，請向老師尋求幫助，請勿請勿隨便調(diào)換配件。隨便調(diào)換配件。注意儀表允許安全電壓（或電流），切勿超過！注意儀表允許安全電壓（或電流），切勿超過！ 當被測量的大小無法估計時，應(yīng)從儀表的最大量程開始測試，然當被測量的大小無法估計時，應(yīng)從儀表的最大量程開始測試，然后逐漸減小量程。后逐漸減小量程。三、實驗應(yīng)會技能三、實驗應(yīng)會技能1 1、實驗用、實驗用模擬乘法器模擬乘法器MC1496MC1496的直流調(diào)制特性測量的直流調(diào)制特性

29、測量 為使模擬乘法器的工作正常，需對其內(nèi)部的兩對差分放大器進行平衡（即為使模擬乘法器的工作正常，需對其內(nèi)部的兩對差分放大器進行平衡（即輸入失調(diào)電壓）調(diào)整，使輸入輸入失調(diào)電壓）調(diào)整，使輸入Vi=0時，時，Vo=0。測試電路框圖如圖所示。測試電路框圖如圖所示。實實驗驗準準備備 選定實驗電路模塊，連接選定實驗電路模塊，連接+12V+12V、-8V-8V與地與地載波載波VcVc=200KHZ/80-100mV=200KHZ/80-100mV。調(diào)制信號調(diào)制信號U U=2KHZ/200-300mV=2KHZ/200-300mV載波輸入失調(diào)電壓（平衡調(diào)節(jié)）調(diào)節(jié)載波輸入失調(diào)電壓（平衡調(diào)節(jié)）調(diào)節(jié) 用調(diào)制信號源輸

30、出用調(diào)制信號源輸出V V=2KHZ/300mV=2KHZ/300mV的調(diào)制信號加到的調(diào)制信號加到IN2IN2端端 （IN1IN1端開路），端開路），并用示波器并用示波器 CH2 CH2 監(jiān)測輸出端監(jiān)測輸出端（OUTOUT）的輸出波形。調(diào)節(jié)電位器的輸出波形。調(diào)節(jié)電位器 Rp2 Rp2 使此時輸出端使此時輸出端（OUTOUT）的輸出信號（稱為調(diào)制輸入端饋通誤差）為）的輸出信號（稱為調(diào)制輸入端饋通誤差）為0 0或最小。然后斷開調(diào)制信號或最小。然后斷開調(diào)制信號源源, ,并保持并保持Rp2Rp2始終不再變動。始終不再變動。 調(diào)制輸入失調(diào)電壓（平衡調(diào)節(jié)）調(diào)節(jié)調(diào)制輸入失調(diào)電壓（平衡調(diào)節(jié)）調(diào)節(jié) 把載波信號源輸

31、出的把載波信號源輸出的VcVc=200KHZ/80-100mV=200KHZ/80-100mV的調(diào)制信號加到的調(diào)制信號加到IN1IN1端端 （IN2IN2端端開路），并用示波器開路），并用示波器 CH2 CH2 監(jiān)測輸出端監(jiān)測輸出端（OUTOUT）的輸出波形。調(diào)節(jié)電位器的輸出波形。調(diào)節(jié)電位器 Rp1 Rp1 使使此時輸出端（此時輸出端（OUTOUT）的輸出信號（稱為載波輸入端饋通誤差）為）的輸出信號（稱為載波輸入端饋通誤差）為0 0或最小?；蜃钚?。MC1496MC1496模擬乘法器的直流調(diào)制特性測量模擬乘法器的直流調(diào)制特性測量 1)1)保持載波保持載波IN1IN1端輸入信號不變，用萬用表測端輸

32、入信號不變，用萬用表測A A、B B端電壓，用示波器觀察調(diào)制器端電壓，用示波器觀察調(diào)制器輸出（輸出（OUTOUT）端點的信號）端點的信號 2)2)按表所列數(shù)據(jù)按表所列數(shù)據(jù), , 即以即以0.1V0.1V為步長，調(diào)整為步長，調(diào)整Rw1Rw1電位器，改變模擬乘法器電位器，改變模擬乘法器1 1腳與腳與4 4腳腳之間的直流電壓（之間的直流電壓（VABVAB），用示波器觀察調(diào)制器輸出（），用示波器觀察調(diào)制器輸出（OUTOUT）端點的信號，并將測）端點的信號，并將測量數(shù)據(jù)記錄于表中。量數(shù)據(jù)記錄于表中。 VAB（mV）-400-300-200-1000100200300400Vo(p-p)K根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，根

33、據(jù)實驗數(shù)據(jù)，依公式：依公式：Vo=Vo=KVKVABABV VC C(t(t) ,) ,算出算出14961496模擬乘法器的直流調(diào)制比例系模擬乘法器的直流調(diào)制比例系數(shù)，并畫出調(diào)制特性曲線。數(shù)，并畫出調(diào)制特性曲線。三、實驗應(yīng)會技能三、實驗應(yīng)會技能2 2、AMAM調(diào)制信號的產(chǎn)生與時域和頻域波形測試：調(diào)制信號的產(chǎn)生與時域和頻域波形測試： 音頻信號音頻信號發(fā)生器發(fā)生器高頻信號高頻信號發(fā)生器發(fā)生器mc1496調(diào)制器調(diào)制器示波器示波器IN2IN2IN1IN1OUTOUT測試電路框圖如圖所示。測試電路框圖如圖所示。實實驗驗準準備備 載波信號載波信號200KHZ/80-100mV200KHZ/80-100mV

34、，加，加至載波輸入端至載波輸入端IN1IN1調(diào)制信號調(diào)制信號U U=2KHZ/200-300mV=2KHZ/200-300mV加加至調(diào)制器輸入端至調(diào)制器輸入端IN2.IN2. 以調(diào)制信號作雙蹤示波器的以調(diào)制信號作雙蹤示波器的“CH1”CH1”同步。同步。 用示波器用示波器“CH2CH2”觀察觀察“AM-OUT”AM-OUT”點輸出信號的點輸出信號的時域和頻域波形，記錄測試結(jié)果，如圖要求所示。時域和頻域波形，記錄測試結(jié)果，如圖要求所示。 依據(jù)實驗所得數(shù)據(jù)，計算出此條件下的依據(jù)實驗所得數(shù)據(jù)，計算出此條件下的AMAM信號信號的調(diào)制度的調(diào)制度m= ? m= ? 說明什么是說明什么是AMAM調(diào)制？調(diào)制？

35、調(diào)調(diào)RP1RP1使使VAB=300mVVAB=300mV三、實驗應(yīng)會技能三、實驗應(yīng)會技能、AMAM調(diào)制信號的調(diào)制度控制與波形測試：調(diào)制信號的調(diào)制度控制與波形測試： 音頻信號音頻信號發(fā)生器發(fā)生器高頻信號高頻信號發(fā)生器發(fā)生器mc1496調(diào)制器調(diào)制器示波器示波器IN2IN2IN1IN1OUTOUT測試電路框圖如圖所示。測試電路框圖如圖所示。實實驗驗準準備備 保持以上設(shè)置于實驗條件不變。保持以上設(shè)置于實驗條件不變。載波信號載波信號200KHZ/80-100mV200KHZ/80-100mV，加至，加至載波輸入端載波輸入端IN1IN1調(diào)制信號調(diào)制信號U U=2KHZ/300mV=2KHZ/300mV加至

36、調(diào)加至調(diào)制器輸入端制器輸入端IN2.IN2. 保持載波信號幅度不變。適當增加或減小調(diào)制保持載波信號幅度不變。適當增加或減小調(diào)制信號的幅度，用示波器觀察波的調(diào)制系數(shù)信號的幅度，用示波器觀察波的調(diào)制系數(shù)m m變變化，說明化，說明m m與調(diào)制信號幅度的關(guān)系。與調(diào)制信號幅度的關(guān)系。 保持保持調(diào)制信號的幅度為定值（如調(diào)制信號的幅度為定值（如200mV 200mV ）, ,適適當調(diào)整平衡電位器當調(diào)整平衡電位器Rp1Rp1（增大或減小電阻），用示（增大或減小電阻），用示波器觀察調(diào)幅波的調(diào)制系數(shù)波器觀察調(diào)幅波的調(diào)制系數(shù)m m變化，比較兩種控制變化，比較兩種控制方式的靈敏度。方式的靈敏度。? ? 若使若使AMA

37、M波的調(diào)制波的調(diào)制m=80%m=80%，應(yīng)如何操作，請實驗證明，并，應(yīng)如何操作，請實驗證明，并記錄滿足此要求時的調(diào)制信號記錄滿足此要求時的調(diào)制信號U U的幅值與直流電壓的幅值與直流電壓V VABAB的伏值。的伏值。 適當調(diào)整適當調(diào)整U U的幅度或的幅度或Rp1Rp1阻值阻值, ,使使m100% m100% ，再適當調(diào)，再適當調(diào)節(jié)示波器的節(jié)示波器的“伏伏/ /格格”與與“秒秒/ /格格”旋鈕，觀察并記錄全載波振旋鈕，觀察并記錄全載波振幅調(diào)制信號過調(diào)制時，過零點出的波形特點。幅調(diào)制信號過調(diào)制時，過零點出的波形特點。三、實驗應(yīng)會技能三、實驗應(yīng)會技能4 4、DSBDSB調(diào)制信號的產(chǎn)生與時域和頻域波形測

38、試：調(diào)制信號的產(chǎn)生與時域和頻域波形測試： 音頻信號音頻信號發(fā)生器發(fā)生器高頻信號高頻信號發(fā)生器發(fā)生器mc1496調(diào)制器調(diào)制器示波器示波器IN1IN1IN2IN2OUTOUT測試電路框圖如圖所示。測試電路框圖如圖所示。實實驗驗準準備備 選定實驗電路模塊，連接選定實驗電路模塊，連接+12V+12V與地與地調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)Rp1Rp1使使VAB=0VVAB=0V。載波信號載波信號200KHZ/80-100mV200KHZ/80-100mV，加至載，加至載波輸入端波輸入端“IN1”IN1”調(diào)制信號調(diào)制信號U U=2KHZ/300mV=2KHZ/300mV加至調(diào)制加至調(diào)制器輸入端器輸入端“IN2”.IN2”. 以

39、調(diào)制信號作雙蹤示波器的以調(diào)制信號作雙蹤示波器的“CH1”CH1”同步。同步。 用示用示波器波器“CH2CH2”觀察觀察“AM-OUT”AM-OUT”點輸出信號的時域和頻點輸出信號的時域和頻域波形，記錄測試結(jié)果，如圖要求所示。域波形，記錄測試結(jié)果，如圖要求所示。 說明什么是調(diào)制？說明什么是調(diào)制？ 觀察并記錄此時觀察并記錄此時DSBDSB調(diào)制信號過零點出的波形特調(diào)制信號過零點出的波形特點。點。解調(diào)是調(diào)制的逆過程，是從高頻已調(diào)波中恢復(fù)出原低解調(diào)是調(diào)制的逆過程，是從高頻已調(diào)波中恢復(fù)出原低頻調(diào)制信號的過程。從頻譜上看，解調(diào)也是一種信號頻譜頻調(diào)制信號的過程。從頻譜上看，解調(diào)也是一種信號頻譜的線性搬移過程，

40、是將高頻端的信號頻譜搬移到低頻端，的線性搬移過程，是將高頻端的信號頻譜搬移到低頻端，解調(diào)過程是和調(diào)制過程相對應(yīng)的，不同的調(diào)制方式對應(yīng)于解調(diào)過程是和調(diào)制過程相對應(yīng)的，不同的調(diào)制方式對應(yīng)于不同的解調(diào)方式。不同的解調(diào)方式。三、實驗應(yīng)知知識三、實驗應(yīng)知知識振幅振幅調(diào)制調(diào)制過程過程 解解調(diào)調(diào)過過程程 AMAM調(diào)制調(diào)制( (全載波全載波) ) DSBDSB調(diào)制調(diào)制 SSBSSB調(diào)制調(diào)制包絡(luò)檢波包絡(luò)檢波 同步檢波同步檢波 峰值包絡(luò)檢波峰值包絡(luò)檢波平均包絡(luò)檢波平均包絡(luò)檢波 乘積型同步檢波乘積型同步檢波 疊加型同步檢波疊加型同步檢波 三、實驗應(yīng)知知識三、實驗應(yīng)知知識7.17.1調(diào)幅波解調(diào)的方法調(diào)幅波解調(diào)的方法-包絡(luò)檢波法包絡(luò)檢波法 非線性電路非線性電路低通濾波器低通濾波器t調(diào)幅波調(diào)幅波t調(diào)幅波調(diào)幅波t調(diào)幅波調(diào)幅波t調(diào)幅波調(diào)幅波調(diào)幅波頻譜調(diào)幅波頻譜c+c- - c檢波輸出檢波輸出檢波輸出檢波輸出檢波輸出檢波輸出檢波輸出檢波輸出包絡(luò)檢波輸出包絡(luò)檢波輸出t包絡(luò)檢波輸出包絡(luò)檢波輸出t包絡(luò)檢波輸出包絡(luò)檢波輸出t包絡(luò)檢波輸出包絡(luò)檢波輸出t輸出信號頻譜輸出信號頻譜 二極管包絡(luò)檢波器是包絡(luò)檢波器中最簡單、最常用的一種電路。它適合于解二極管包絡(luò)檢波器是包絡(luò)檢波器中最簡