东南大学_通电实验_实验7振幅调制与解调电路实验

实验三 振幅调制与解调电路实验一实验目的1. 通过实验加深理解振幅调制的基本概念、调幅波的性质及其特点；2. 通过实验掌握振幅调制的模型，电路结构，理解利用模拟双差分乘法器实现幅度调制的 工作原理；3. 通过实验加深理解大信号包络检波的基本概念及基本原理；4. 通过实验掌握包络检波电路的基本构成，各元件参数的取值对检波的影响；二实验仪器示波器（带宽大于 40MHz）1 台万用表1 只双路直流稳压电源1 台信号发生器2 台频谱仪1 台调幅电路模型利用双差分对乘法器可实现幅度调制，调幅电路组成模型如图 3.1 所示：Vf (t)(t)(t)模拟乘法器实现基本原理ic1ic2 T1 T2T3 i单平衡乘法器原理电路图如图 3.2 所示，在 T1 与 T2 基极送入本掁信号，射频信号由T3 基极送入，当 VY幅度足够大时，差分放大器已进 入限幅工作状态，输出工作状态近似于同周期性的方波，此时的双曲函数趋向于双开关函数，实现了乘法功能。利用双差分对乘法器可实现信号相乘，MC1496 是含双差分对的乘法器，其电路结构如 图 2.4 所示：2 脚与 3 脚间的反馈电阻可增加射频电压的线性范围，第 5 和第 14 脚间电压恒定，第 5 脚 接两个三极管的基极，这两个三极管为恒流源。MC1496 的引脚功能图：由 MC1496 构成的调幅电路如图 3.6 所示： 包络检波的基本原理包络检波是从标准调幅波中还原出调制信号的过程，通常包络检波电路采用二极管和 RC 网络组成，如图 3.8 所示。当输入 AM 波的幅度足够大时，经过二极管后 AM 信号的负 半周被削去，经 RC 网络滤波就可恢复出基带信号。它是利用充电时间常数远远大于放电时 间常数的原理，解调出包络信号，AM 解调过程如图 3.9 所示。四实验步骤（1）打开实验箱调幅与解调部份供电电源；（2）测量MC1496 各引脚直流电位，估算片内各三极管工作状态，注意不要让使其引脚短路。（3）在P10 端输入信号fC =2MHz，Vpp=400mV 正弦单音信号作为载频信号，该信号可用智能测试仪的高频信号输出端口产生。（4）在P11 端输入信号fM =2KHz, Vpp=400mV 正弦单音信号作为调制（基带）信号，该信号可用信号发生器产生（也可以用实验箱DDS 的功能5 产生，DDS 信号输出端为P24）。（5）示波器通道衰减打到X10 档；（6）分别用示波器和频谱仪观察P13 端振幅调制信号。（7）分别改变载波和基带信号频率及幅度，观察已调信号波形。（8）用信号发生器产生调幅信号，载频为2MHz，调制信号为2KHz，调制度在60%左右，调幅波信号峰峰值大于700mV，输入到调幅解调电路的P14 输入信号端。（9）用示波器观察AM 解调输出端P17 的波形，分别改变载频、基带信号频率、幅度及调制度，观察波形失真情况。（10）改变图 3.3.8 中包络检波器中放电时间常数(RL 值)，即接通与断开开关LJQ2，观察对解调波形的影响。二、实验结果（1） MC1496 各引脚电位PIN1234567891011121314V-0.47-1.15-0.7340-6.098.0705.440.0205.440.0208.090.020-7.18（2）根据所测电压，分析并判断调幅集成电路内主要晶体管的工作状态。5脚、14脚所接的三极管作为恒流源正常工作，1脚、4脚所接三极管导通，其余四只差分对三极管未导通。（3）当 fC=2MHz, Vpp=400mV 正弦单音信号，fM = 2KHz, Vpp=400mV 正弦单音信号时，测量调幅波形，从所测波形上计算调制数。（4）写出此调幅信号的数学表达式，并计算此调幅波所占带宽。此调幅信号的数学表达式为：此调幅波所占带宽为：（5）实验步骤（3）与（4）中分别改变载波和基带信号幅度时，哪一个对已调信号波形的影响大些，为什么？答：从实验中可见已调信号的振幅是周期变化的，主要受基带信号振幅的影响，基带信号幅度对已调波形影响较大。分析：引脚2 与引脚 3 间的反馈电阻可增加射频电压的线性范围，引脚 5 和引脚14间电压恒定，引脚 5 接T7、T8的基极，这两个三极管为恒流源。从MC1496的原理图，可以看出晶体管T1T4组成双差分放大器，T5、T6组成单差分放大器，用以激励晶体管T1T4，晶体管T7、T8为恒流电路。当两个输入电压相等时，乘法器的线性动态范围较小，在引脚2和引脚3之间外接电阻RE，可扩大