高频 实验六(幅度调制器)10.6.doc

实验六 低电平幅度调制器一、实验目的1、掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑制载波双边带调幅的方法与过程，并研究已调波与两输入信号的关系。2、掌握测量调幅度的方法。3、通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。二、预习要求 1预习幅度调制器有关知识。2认真阅读实验指示书，了解实验原理及内容，分析实验电路中用1496乘法器调制的工作原理，并分析计算各引出脚的直流电压。 3分析全载波调幅及抑制载波调幅信号特点，并画出其频谱图。三、实验仪器双踪示波器，数字万用表，高频电路实验装置四、实验原理1、用乘法器实现幅度调制的原理幅度调制就是使载波的振幅受调制信号的控制而作周期性的变化，调幅波的频率与载波信号的频率相同，而振幅与调制信号的振幅成线性关系。幅度调制器分高电平调幅和低电平调幅两种，高电平调幅是在丙类放大器中实现的，低电平调幅一般通过乘法器来实现。模拟乘法器能够实现两个模拟信号u1(t)与u2(t)的乘积运算。若载频信号、调制信号分别为和，则要得到双边带调幅波，需使，；要得到普通调幅波，需使，。普通调幅波的调幅度ma与其最大峰峰值Uo,p-p,max和最小峰峰值Uo,p-p,min的关系为。2、集成模拟乘法器MC1496简介MC1496是一种典型的集成双差分对模拟乘法器，其内部电路及各引脚功能如图3-1所示。在2脚与3脚间外接1kW电阻，可以增大1脚与4脚间所加信号的动态范围，使V5与V6的集电极电流之差与1脚与4脚间的电压成正比，因此调制信号应加在1脚与4脚之间。载波信号应加在8脚与10脚之间，用以改变三极管V1V4集电极电流的分配比例，或使V1V4工作在开关状态（这时模拟乘法器相当于一个二极管乘法电路）。该电路可以采用双电源驱动（+12V，-8V），也可以采用单电源驱动（+12V）。各三极管的基极偏置电流均由外加偏置电路提供，应根据驱动电源进行设计。V1V4的集电极电流也由外电路提供，即6脚和12脚分别通过外加电阻与+12V电源相连。该电路具有很宽的工作频率范围，最高载频频率和调制频率分别是300MHz和80MHz。该电路对载频信号有极高的抑制比，当载频频率为0.5MHz时，载频抑制比达65dB；当载频频率为10MHz时，载频抑制比为55dB。在无线电通信中，该电路可用于实现AM调制、DSB调制、SSB调制、同步解调、倍频、混频、相位检测等。V1V2V3V4V5V6V7V86 8 1 2 14 5 3 4 10 12 图6-1 1496内部电路及各引脚功能各引脚功能1 调制信号同相输入端2，3 通过外接电阻增大调制信号的动态范围4 调制信号反相输入端5 偏置端，改变恒流源电流6 同相输出端8 载频信号同相输入端10 载频信号反相输入端12 反相输出端14 接地端，或接负电源7，9，11，13 空端3、MC1496模拟乘法器调幅电路如图3-2所示，电路采用双电源驱动，其中：R8用于增大调制信号uy的动态范围；R9用于向内部的恒流源提供静态偏置；R4R7及Rp2用于调节1脚与4脚间的直流电压，并为内部三极管提供静态基极电流；R1、R2、Rp1用于为8脚和10脚提供静态偏置，并调节两脚间的平衡；C4及C1使8脚交流接地，实现载频信号的单端输入；R3为V1和V4提供集电极电流，R10为V2和V3提供集电极电流；R11、R12、V等组成射极跟随器，以提高调幅器的带负载能力。C66 8 1 2 5 3 4 10 12 图6-2 MC1496构成的调幅电路V14 OUTR12R10R11R3R8R9R4R5R6R7Rp2Rp1C1C2C3C4R2R1+12V-8VIN1IN2ABMC1496五、实验内容及步骤1、信号源预调节(1) 两信号源不加负载。先关闭低频信号源并闭合高频信号源上的开关，将高频信号源的输出频率调节为465 kHz（选低频段），输出电压的有效值调至200300mV；然后关闭高频信号源上的开关并启动低频信号源，将低频信号源的输出波形设置为“正弦波”，频段选择“1 kHz”，输出频率调节为1 kHz左右，输出电压的有效值调节至100200 mV。(2) 断开电源，按图6-2连接电路，并将低频信号源与IN2相连（注意极性），其中-8V电源用-5V代替（乘法器的静态电流和增益变小，UAB的可调范围和uy的动态范围也变小）。(3) 接通电源，将低频信号源输出电压的有效值调为70.7 mV。2、乘法器平衡调节及调幅波的实现(1) 调节x输入端的平衡。用示波器观察乘法器的输出，调节RP1，使乘法器的输出幅度最小（应将示波器的y衰减调至最小）。完成后将高频信号源与IN1相连（注意极性）。(2) 调节RP2，将A，B两点间的直流电压调节为0 mV，用示波器观察双边带调幅波的波形（示波器的扫描时间应在1 ms左右），测量输出电压的最大峰峰值Uo,p-p,max并记录在表6-1中。(3) 调节RP2，使输出波形为完全调幅波（最小峰峰值Uo,p-p,min = 0），测量输出电压的最大峰峰值Uo,p-p,max及A，B两点间的直流电压UAB并记录在表6-1中。(4) 调节RP2，使UAB最大，测量直流电压UAB、输出电压的最大峰峰值Uo,p-p,max及最小峰峰值Uo,p-p,min，记录数据在表6-1中，并计算调幅度ma 。 表 6-1 双边带调幅完全调幅普通调幅UAB / V0Uo,p-p,max / VUo,p-p,min / V0ma 16、 实验报告的要求：1、整理实验数据，分析全载波调幅及抑制载