《集成乘法器幅度调制实验》由会员分享，可在线阅读，更多相关《集成乘法器幅度调制实验（13页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、高频实验报告实验名称：集成乘法器幅度调制实验姓 名：学 号：班 级：时 间：2014.12.5南京理工大学紫金学院电光系实验目的1. 通过实验了解集成乘法器幅度调制的工作原理，验证普通调幅波（AM）和抑 制载波双边带调幅波（DSB /SC - AM ）的相关理论。2掌握用集成模拟乘法器MC1496实现AM和DSB-SC的方法，并研究调制信号、 载波信号与已调波之间的关系。3.掌握在示波器上测量与调整调幅波特性的方法。二、实验基本原理与电路1调幅信号的原理（一）普通调幅波（AM）（表达式、波形、频谱、功率）（1）.普通调幅波（AM）的表达式、波形设调制信号为单一频率的余弦波：u = U cosQ
2、t,载波信号为：QQmu 二 U cos w tccmc普通调幅波 （AM ） 的表达式为u = U （t）cosw t 二 U （1 + m cos Qt） cos w tAM AMccmac式中，m称为调幅系数或调幅度。a由于调幅系数m与调制电压的振幅成正比，即U 越大，m越大，调幅波aQma幅度变化越大，一般m小于或等于1。如果m 1，调幅波产生失真，这种情况称为过调幅。aa图3-1调幅波的波形（2）.普通调幅波（AM）的频谱普通调幅波（AM）的表达式展开得:1 1u = U cos w t + m U cos(w + Q)t + m U cos(w - Q)tAMcmc 2 a cmc
3、2 a cmc它由三个高频分量组成。将这三个频率分量用图画出，便可得到图3-2所示的频谱图，在这个图上调幅波的每一个正弦分量用一个线段表示，线段的长度代表其幅度，线段在横轴上的位置代表其频率。l13 LJ l13 + lj图3-2普通调幅波的频谱图调幅的过程就是在频谱上将低频调制信号搬移到高频载波分量两侧的过程。在单频调制时，其调幅波的频带宽度为调制信号频谱的两倍，即B = 2 F(3) .普通调幅波(AM)的功率载波分量功率：1 U 2cm2 RL上边频分量功率:1 m 2U 21a cm = m 2 P8 R4 a cL下边频分量功率:U )2cm1 m 2U 2a cm8 RL因此，调幅
4、波在调制信号的一个周期内给出的平均功率为:“ m 2P = P + P + P = (1 +) PC122C可见，边频功率随m的增大而增加，当m = 1时，边频功率为最大，即aa这时上、下边频功率之和只有载波功率的一半，这也就是说，用这种调制方 式，发送端发送的功率被不携带信息的载波占去了很大的比例，显然，这是很不 经济的。但由于这种调制设备简单，特别是解调更简单，便于接收，所以它仍在某些领域广泛应用。(二)抑制载波双边带调幅(DSB / SC - AM )(1).抑制载波双边带调幅(DSB /SC - AM )的表达式、波形由于载波不携带信息，因此，为了节省发射功率，可以只发射含有信息的上、
5、 下两个边带，而不发射载波，这种调制方式称为抑制载波的双边带调幅，简称双 边带调幅，用DSB表示。可将调制信号u和载波信号u直接加到乘法器或平衡Qc调幅器电路得到。双边带调幅信号写成：u = Au u = AUcosQtU cosw tDSBQ CQmcmc1= AU U cos（ + Q）t + cos（-Q）t2Qm cmccA为由调幅电路决定的系数；AU U cosQt是双边带咼频信号的振幅，它Qm cm与调制信号成正比。双边带调幅的调制信号、调幅波形如图3-3所示。双边带调 幅波的包络已不再反映调制信号的变化规律。图3-4为DSB /SC - AM频谱图。由以上讨论可以看出DSB /
6、SC - AM调制信号有如下的特点:皿G 皿+ 口图3-4 DSB / SC - AM频谱图(a) DSB /SC - AM信号的幅值仍随调制信号而变化，但与普通调幅波不同,DSB /SC - AM的包络不再反映调制信号的形状，仍保持调幅波频谱搬移的特征。(b) 在调制信号的正负半周，载波的相位反相，即高频振荡的相位在f (t) = 0瞬间有180 0的突变。(3)DSB / SC - AM调制，信号仍集中在载频W 0附近，所占频带为B二 2 FDSBmax由于DSB /SC - AM调制抑制了载波，输出功率是有用信号，它比普通调幅经 济。但在频带利用率上没有什么改进。2. 集成模拟乘法器MC
7、1496工作原理实现调幅的方法很多，目前集成模拟乘法器得到广泛的应用。本实验采用MC1496集成模拟乘法器来实现普通调幅波(AM )和抑制载波双边带调幅u y 65000REdVcVvil11234u 100-x 8 V64 u 4JV5y i -1i1L23a1Fr15I5000514Hr0!5000RETQT E接一E或接地 E(DSB / SC - AM)。图3-6 MC1496的内部电路及引脚图MC1496是双平衡四象限模拟乘法器。其内部电路图和引脚图如图3-6所示。 其中V、V与V、V组成双差分放大器，V、V组成的单差分放大器用以激励V1234561V。V、V及其偏置电路组成差分放大
8、器V、V的恒流源。引脚8与10接输入电47856压u , 1与4接另一输入电压u，输出电压u从引脚6与12输出。引脚2与3xy0外接电阻R，对差分放大器V、V产生串联电流负反馈，以扩展输入电压U的线E56y性动态范围。引脚14为负电源端(双电源供电时)或接地端(单电源供电时)， 引脚5外接电阻R。用来调节偏置电流I及镜像电流I的值。550MC1496可以米用单电源供电，也可以米用双电源供电，器件的静态工作点 由外接元件确定，静态偏置电压的设置应保证各个晶体管工作在放大状态，即晶体管的集一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。一 般情况下，晶体管的基极电流很小，三对差分放大器
9、的基极电流I、I、I8 10 1和I可以忽略不计，因此器件的静态偏置电流主要由恒流源的值确定。当器件4为单电源工作时，引脚14接地，5脚通过一电阻R接正电源（+U的典型值为5CC+12V）,由于I是I的镜像电流，所以改变电阻R可以调节I的大小，即0550 u - 0.7VI q I =o 5 R + 50005当器件为双电源工作时，引脚14接负电源-U （般接-8V），5脚通过一电EE阻R接地，因此，改变R也可以调节I的大小，即550-u - 0.7VI Q I 二EE05 R +50005根据MC1496的性能参数，器件的静态电流小于4mA，一般取I =I =1mA左右。053. 实验电路集
10、成乘法器幅度调制实验电路如图3-7所示。IN1集成调幅实验R2R1 3OR6R42LED1TP5R5RW3 OUTA1 -080 8图3-7 MC1496构成集成乘法器幅度调制实验电路三、实验内容1.模拟乘法器的调节，测试电路直流工作点。U1=-1.622vU4=-1.625vU8=5.88vU10=5.87vU6=7.19vU12=7.21v2.普通调幅波（AM）的产生，调幅系数ma测量与调整。调幅系数maAB0.34.8v2.42v0.52.92v1.04v11.8v160mv表3-1调幅系数“ a调制信号频率：KHz，载波信号频率：MHzMSimSS.SrnU电压4.64UCH2-X-
11、2.00UM 500usCH1 护吕.00mUCH 2光标类型Y1 -4.56U tj Y2 -SB4.L j T L j100MSazs12SmU 先.0mU A?=32BmU寥周期I单周期哆周期单周期5-T0.00002AUTOC取消AUTO106UFre(l)=+Pk-Pk MSiCTSS 0mUCH2-X- 500mUM 500nsCHI f-IS0mU11fTrigJd?00mU0.00Ui?=?00mU t ft-)Vl=S.SSU 1 06U成功安装LI昶设备取消自动设置四、实验总结与体会通过实验我了解集成乘法器幅度调制的工作原理，同时也验证普通调幅波 和抑制载波双边带调幅波的相关理论。使我了解了用集成模拟乘法器MC1496 实现AM和DSB-SC的方法，而且研究调制信号、载波信号与已调波之间的关 系并且通过与其他同学的相互交流与合作我掌握在示波器上测量与调整调幅 波特性的方法，在本次课的学习之中使我对高频有了进一步的了解和掌握的。对此我很欣慰。
集成乘法器幅度调制实验
