高频实验报告杜.doc

湘潭大学高频电子电路实验报告书课程名称：高频电子电路 题目：实验五 低电平振幅调制器 实验七 调幅波信号的解调学生姓名：杜康华学号： 2009550619 班级：2009级通信工程一班指导教师：彭桂华2011年11 月实验五 低电平振幅调制器一 、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二输入信号的关系；2. 掌握测量调幅系数的方法；3. 通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。二、实验内容与现象分析（mc1595模拟相乘器调幅）1. 观察调幅波波形，记录波形和vx.vy和直流电源数值。解：根据电路图中的设置，可以得到：Vx=500mV, Fx=45KHzVy=500mv, Fy=250Hz此时的直流电源V,调幅波波形图为2. 改变直流电源数值，令其为0.5， 0.707，1，2，2.5v,观察调幅波波形的变化记录对应波形，特别注意观察100%调制波过零点处载波的形状。计算各种情况下的调制度ma?解：1）观察波形当直流电源V时，调幅波波形图为当直流电源V时，调幅波波形图为当直流电源V时，调幅波波形图为当直流电源V时，调幅波波形图为2）ma值计算 电路是MC1595构成的调幅电路。高频载波电压加到X输入端口，调制信号电压及直流电压加到Y输入口，由实验图已知：已知：可推出回路输出的调幅波电压为： 故调制系数当V时，当V时，当V时，当V时，当V时，3）调制系数分析 由此可以看出，调制系数反应了调幅的强弱程度，一般值越大调幅度越深。当时，调制系数的百分比达到100%，此时包络振幅的最小值为0；当时，已调波的包络形状与调制信号不一样，产生了严重的包络失真，这种情况称为过量调幅，实际应用中应当尽力避免。因此，在振幅调制过程中为了避免产生过量调幅失真，保证已调波的包络真实的反应出调制信号的变化规律，要求调制系数。3. 不改变载波（vx信号的频率和幅度），将vy信号改为1khz方波和三角波，其vpp1v，直流电源保持1v，观察调幅波波形.解：载波改为1khz的方波，vpp1v 调幅波波形如下：4. 令直流电源为零，观察输出波形特别注意观察调制信号过零处有无载波反转现象？解：当设置电源为零时，在调制信号过零处会产生载波反转现象。当在AM调制过程中，将载波分量抑制掉后，形成的是抑制载波的双边带信号，即： （k为相乘电路的相乘系数）由图可以看出，DSB信号的高频载波相位在调制电压零点处（调制电压正负交替时）要突变，在调制信号正半周内，已调波与原载频同相，相位差为0；在在调制信号负半周内，已调波与原载频反相，相位差为180。波形图如下：5. 观察vx频率的变化对输出调幅波幅度的影响，令vx分别为20k,45k,90k,vy500mv ，250hz,直流电源保持1v。记录各种情况的波形和数据。解：当时，波形图为：当时，波形图为：当时，波形图为：6. 观察滤波器中心频率变化对输出波形幅度的影响，保持vx,vy和直流电源的所有参数为原有数值，将带通滤波器的电容值改为2p,5p,15p,20p,用波特图仪观察并记录滤波器的频率特性和中心频率，fx=45k处的幅度信息，并与调幅波幅度作对比。解：1）波形图和比特图当C=2p时，图形如下：当C=5p时，图形如下：当C=15p时，图形如下：当C=20p时，图形如下：2）对比分析 已知滤波器的中心频率计算公式如下： 分别代入不同的C值，可以发现随着C值的增大，滤波器的中心频率在降低。 观察不同C值下的波形图，可以比较得到当C=5p时，调幅波幅度最大，此时的滤波器中心频率大小为，此时的载波频率为，当滤波器中心频率愈接近与载波频率时，调幅波振幅愈大。实验七 调幅波信号的解调一 、实验目的1. 进一步了解调幅波的原理，掌握调幅波的解调方法；2. 了解二极管包络波的主要指标，检波效率及波形失真；3. 掌握用集成电路实现同步检波的方法。二、实验内容1：(一) 包络检波器实验1、打开二极管防止检波器2、观察调幅波解调波形（注意有无惰性失真，底部切割失真，有无残余高频交流成分）解：调幅波解调波形为： 现象：无惰性失真，无底部切割失真，没有残余高频交流分量。3、将RC值分别增加一倍和减小为一半（注意有无惰性失真，有无残余高频交流成分）并记录波形和参数。解：将C的值增加一倍，现象为：产生惰性失真，有残余高频交流成分。波形图为： 将C的值减少一倍，现象：无惰性失真，有残余高频交流成分4、将滤波器改为CRC滤波器，取R1=1KC1=C2=3000P,R=10K,RL=10,CD=10UF（注意有无惰性失真，底部切割失真，有无残余高频交流成分）并记录波形和参数。解：1）波形图为： 5、取R1=1KC1=C2=300P,R=10K,RL=10,CD=10UF,ma=80%,ma=30%,观察有无底部切割失真并记录波形和参数。解：1）观察波形图当ma=80%时，波形图为：当ma=30%时，波形图为：2）综合4、5分析 惰性失真： 当R、C取值过大时，其放电时间系数就会较大，电容C两端电压在二极管截止期间放电速度会较慢，若电压的放电速度小于输入信号（AM）包络下的速度时，会造成二极管负偏压大于输入信号电压的下一个正峰值，致使二极管在其后的若干个高频信号周期内不导通，从而产生失真。这种失真是由于电容放电惰性引起的。 避免产生惰性失真的条件：在任何时刻，电容C上电压的变化率应大于或等于包络信号的变化率。 底部切割失真： 一般为了取出低频调制信号，检波器与后级低频放大器的连接如图所示，为能有效地传输检波后的低频调制信号，要求：或 在输入调幅波包络的负半周峰值处可能会低于UR , 当 UR Uim(1-ma) 二极管截止，检波输出信号不跟随输入调幅波包络的变化而产生失真。避免产生底部切割失真的条件： 要防止这种失真，必须要求调幅波包络的负峰值Uim(1-ma) 大于直流压UR。(二) 同步检波器实验1、打开mc1596双边带同步检波。2、观察并记录双边带同步检波的结果。解：原始波形如下：3、将恢复载波设置为5.001MHZ，调制示波器使两路波形不重叠，并适当降低示波器的扫描频率，使之能够完整观察解调输出信号的完整变化规律，记录波形。解：将载波设置为5.001MHZ后波形如下：4、恢复载波设置为5.01MHZ，调制示波器使两路波形不重叠，并适当降低示波器的扫描频率，使之能够完整观察解调输出信号的完整变化规律，记录波形。对比分析两种情况下对输出解调信号的影响。解：1）波形图 将载波设置为5.01MHZ后波形如下： 2）分析 由题目所给条件可知，本地载波和调制载波同相，但有一定的频差，即则此时有可见，同步检波器输出解调信号的振幅相对与原调制信号，已引起振幅失真。5、将恢载波恢复为原值，将恢复载波的相位改为30度，观察输出解调信号有无失真和幅度衰减，从而加深对恢复载波相位对输出解调信号影响的理解。解：1）波形如下： 2）波形分析 由题目可知，本地载波和调制载波同频，但有一定的相位差，即：，则有：此时，同步检波器输出的解调信号中引入了一个振幅衰减因子。如果随时间变化，同样也会引起振幅失真。三 、实验心得与体会这次实验是一次仿真实验，不同与在实验台上的操作，仿真的数据基本就是理论值，减少了我们自己去找误差，计算误差率的过程，由于这学期的高频电子电路学的不是很懂，故这次实验花了我很多时间去完成，但实验做完后自己的收获也挺多的，现总结如下：1)实验前做好预习是十分重要的，实验内容都是来自与课本知识，做实验不能盲目的去按照实验操作书一步步来，要在自己知道原理的情况下去做，那样才能更好的去理解实验原理和做出理想的实验结果。2）做实验要始终保持冷静，尤其是做仿真