實驗十模擬乘法器調(diào)幅 (1)

1、實驗十 模擬乘法器調(diào)幅（AM、DSB、SSB）一、實驗目的1. 掌握用集成模擬乘法器實現(xiàn)全載波調(diào)幅、抑制載波雙邊帶調(diào)幅和音頻信號單邊帶調(diào)幅的方法。2. 研究已調(diào)波與調(diào)制信號以及載波信號的關系。3. 掌握調(diào)幅系數(shù)的測量與計算方法。4. 通過實驗對比全載波調(diào)幅、抑制載波雙邊帶調(diào)幅和單邊帶調(diào)幅的波形。5. 了解模擬乘法器（MC1496）的工作原理，掌握調(diào)整與測量其特性參數(shù)的方法。二、實驗內(nèi)容1、 實現(xiàn)全載波調(diào)幅，改變調(diào)幅度，觀察波形變化并計算調(diào)幅度。2、 實現(xiàn)抑制載波的雙邊帶調(diào)幅波。3、 實現(xiàn)單邊帶調(diào)幅。三、實驗儀器1、 信號源模塊 1塊2、 頻率計模塊 1塊3、 4 號板 1塊4、 雙蹤示波器 1

2、臺5、 萬用表 1塊四、實驗原理及實驗電路說明幅度調(diào)制就是載波的振幅（包絡）隨調(diào)制信號的參數(shù)變化而變化。本實驗中載波是由高頻信號源產(chǎn)生的465KHz高頻信號，1KHz的低頻信號為調(diào)制信號。振幅調(diào)制器即為產(chǎn)生調(diào)幅信號的裝置。a) 集成模擬乘法器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)集成模擬乘法器是完成兩個模擬量（電壓或電流）相乘的電子器件。在高頻電子線路中，振幅調(diào)制、同步檢波、混頻、倍頻、鑒頻、鑒相等調(diào)制與解調(diào)的過程，均可視為兩個信號相乘或包含相乘的過程。采用集成模擬乘法器實現(xiàn)上述功能比采用分離器件如二極管和三極管要簡單得多，而且性能優(yōu)越。所以目前無線通信、廣播電視等方面應用較多。集成模擬乘法器常見產(chǎn)品有BG314、F15

3、95、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。1)MC1496的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在本實驗中采用集成模擬乘法器MC1496來完成調(diào)幅作用。MC1496是四象限模擬乘法器，其內(nèi)部電路圖和引腳圖如圖10-1所示。其中V1、V2與V3、V4組成雙差分放大器，以反極性方式相連接，而且兩組差分對的恒流源V5與V6又組成一對差分電路，因此恒流源的控制電壓可正可負，以此實現(xiàn)了四象限工作。V7、V8為差分放大器V5與V6的恒流源。圖10-1 MC1496的內(nèi)部電路及引腳圖2）靜態(tài)工作點的設定(1)靜態(tài)偏置電壓的設置靜態(tài)偏置電壓的設置應保證各個晶體管工作在放大狀態(tài)，即晶體管的集-基極間的電壓

4、應大于或等于2V，小于或等于最大允許工作電壓。根據(jù)MC1496的特性參數(shù)，對于圖10-1所示的內(nèi)部電路，應用時，靜態(tài)偏置電壓（輸入電壓為0時）應滿足下列關系，即8=10, 1=4, 6=1215V6(12)8(10)2V15V8(10)1(4)2V15V1(4)52V(2)靜態(tài)偏置電流的確定靜態(tài)偏置電流主要由恒流源I0的值來確定。當器件為單電源工作時，引腳14接地，5腳通過一電阻VR接正電源+VCC由于I0是I5的鏡像電流，所以改變VR可以調(diào)節(jié)I0的大小，即當器件為雙電源工作時，引腳14接負電源-Vee，5腳通過一電阻VR接地，所以改變VR可以調(diào)節(jié)I0的大小，即根據(jù)MC1496的性能參數(shù)，器件

5、的靜態(tài)電流應小于4mA，一般取。在本實驗電路中VR用6.8K的電阻R15代替.2、實驗電路說明用MC1496集成電路構(gòu)成的調(diào)幅器電路圖如圖10-2（見P.65）所示。圖中W1用來調(diào)節(jié)引出腳1、4之間的平衡，器件采用雙電源方式供電（12V，8V），所以5腳偏置電阻R15接地。電阻R1、R2、R4、R5、R6為器件提供靜態(tài)偏置電壓，保證器件內(nèi)部的各個晶體管工作在放大狀態(tài)。載波信號加在V1V4的輸入端，即引腳8、10之間；載波信號Vc經(jīng)高頻耦合電容C1從10腳輸入，C2為高頻旁路電容，使8腳交流接地。調(diào)制信號加在差動放大器V5、V6的輸入端，即引腳1、4之間，調(diào)制信號V經(jīng)低頻偶合電容E1從1腳輸入。

6、2、3腳外接1K電阻，以擴大調(diào)制信號動態(tài)范圍。當電阻增大，線性范圍增大，但乘法器的增益隨之減小。已調(diào)制信號取自雙差動放大器的兩集電極（即引出腳6、12之間）輸出。五、實驗步驟1、連線框圖如圖10-2所示圖10-2 模擬乘法器調(diào)幅連線框圖源端口目的端口連線說明信號源：RF OUT1（Vp-p =600mV f=465K）4號板：P1載波輸入信號源：低頻輸出（Vp-p =100mV f=1K）4號板：P3音頻輸入抑制載波振幅調(diào)制：1）P1端輸入載波信號，調(diào)節(jié)平衡電位器W1，使輸出信號VO（t）（TP6）中載波輸出幅度最?。ù藭rMC1496的1、4腳電壓相等）。2）再從P3端輸入音頻信號（正弦波），

7、逐漸增加輸入音頻信號頻率，觀察TP6處最后出現(xiàn)如圖10-3所示的抑制載波的調(diào)幅信號。（將音頻信號頻率調(diào)至最大，即可測得清晰的抑制載波調(diào)幅波）圖10-3 抑制載波調(diào)幅波形全載波振幅調(diào)制：1）先將P1端輸入載波信號，調(diào)節(jié)平衡電位器W1，使輸出信號VO（t）（TP6）中有載波輸出（此時V1與V4不相等, 即MC1496的1、4腳電壓）。2）再從P3端輸入音頻信號（正弦波），逐漸增大音頻信號頻率，TP6最后出現(xiàn)如圖11-4所示的有載波調(diào)幅信號的波形，記下AM波對應Vmax和Vmin，并計算調(diào)幅度m。圖10-4 普通調(diào)幅波波形抑制載波單邊帶振幅調(diào)制： 1）步驟同抑制載波振幅調(diào)制，將音頻信號頻率調(diào)到10KHz，從P5（TP7）處觀察輸出波形。1） 比較全載波調(diào)幅、抑制載波雙邊帶調(diào)幅和抑制載波單邊帶調(diào)幅的波形。六、實驗報告要求1、整理實驗數(shù)據(jù)，畫出實驗波形。2、