振幅调制器实验报告.doc

深 圳 大 学 实 验 报 告课程名称： 高频电路 实验项目名称： 振幅调制器 学院： 信息工程 专业： 通信工程 指导教师： 罗雪晖 报告人：王志鹏 学号： 2012130200 班级： 通信2班 实验时间： 2014.6.7 实验报告提交时间： 2014.6.19 教务处制一、实验目的1掌握在示波器上测量调幅系数的方法。2通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。3掌握用 MC1496 来实现 AM 和 DSB-SC的方法，并研究已调波与调制信号、载波之间的关系。二、实验设备与仪器万用表双踪示波器AS1637函数信号发生器低频函数信号发生器（用作调制信号源）实验板3（幅度调制电路单元）三、实验基本原理1. MC1496 简介 MC1496是一种四象限模拟相乘器，其内部电路以及用作振幅调制器时的外部连接如图5-1所示。由图可见，电路中采用了以反极性方式连接的两组差分对（T1T4），且这两组差分对的恒流源管（T5、T6）又组成了一个差分对，因而亦称为双差分对模拟相乘器。其典型用法是：、脚间接一路输入（称为上输入 v1），、脚间接另一路输入（称为下输入 v2），、脚分别经由集电极电阻 Rc接到正电源+12V上，并从、脚间取输出 vo。、脚间接负反馈电阻 Rt。脚到地之间接电阻 RB，它决定了恒流源电流 I7、I8的数值，典型值为 6.8kO。脚接负电源-8V。、脚悬空不用。由于两路输入v1、 v2的极性皆可取正或负，因而称之为四象限模拟相乘器。可以证明：因而，仅当上输入满足 v1VT (26mV)时，方有：才是真正的模拟相乘器。本实验即为此例。图5-1 MC1496内部电路及外部连接2.1496组成的调幅器用 MC1496模拟乘法器组成的振幅调幅器实验电路如图4-2 所示。图中，与图5-1 相对应之处是：R8对应于Rt，R9对应于 RB，R3、R10对应于 RC。此外，W1用来调节、端之间的平衡，W2用来调节、端之间的平衡。此外，本实验亦利用 W1在、端之间产生附加的直流电压，因而当 IN2 端加入调制信号时即可产生 AM 波。晶体管 BG1为射极跟随器，以提高调制器的带负载能力。图42 1496组成的调幅器实验电路四、实验内容1由MC1496组成的模拟相乘调幅器的输入失调电压调节、直流调制特性测量。2用示波器观察 DSB-SC波形。3用示波器观察 AM 波形，测量调幅系数。4用示波器观察调制信号为方波时的调幅波。五、实验步骤1.实验准备 （1）.在实验箱体上插入“高频实验板3”模块。并用连接线将模块上的+12V电源输入端口和地与实验箱体上提供的+12V输出端口与地端口接通,-8V电源输入端口与实验箱体上提供的-8V输出端口与地端口接通,检查无误后，接通实验箱上电源开关，此时实验板上电源指示灯点亮，即可开始实验。（2）调制信号源：采用低频函数发生信号发生器，其参数调节如下（示波器监测）：频率范围：1kHz 波形选择：幅度衰减：-20dB 输出峰-峰值：100mV (3) 载波源：采用AS1637函数信号发生器，其参数调节如下：工作方式：内计娄（“工作方式”按键左边5个指示灯皆暗，此时才用作为信号源）。函数波形选择：工作频率：100kHz 输出幅度（峰-峰值）：10mV2.静态测量 载波输入端（IN1）输入失调电压调节 把调制信号源输出的调制信号加到输入端 IN2（载波源不加），并用示波器 CH2 监测输出端（OUT）的输出波形。调节电位器 W2 使此时输出端（OUT）的输出信号（称为调制输入端馈通误差）最小。然后断开调制信号源。 调制输入端（IN2）输入失调电压调节 把载波源输出的载波加到输入端 IN1（调制信号源不加），并用示波器 CH2 监测输出端（OUT）的输出波形。调节电位器W1 使此时输出端（OUT）的输出信号（称为载波输入端馈通误差）最小。 直流调制特性测量 仍然不加调制信号，仍用示波器 CH2 监测输出端（OUT）的输出波形，并用万用表测量A、B 之间的电压 VAB。改变 W1以改变VAB，记录 VAB值（由表4.1 给出）以及对应的输出电压峰-峰值 Vo（可用示波器 CH1 监测输入载波，并观察它与输出波形之间的相位关系）。再根据公式：计算出相乘系数k 值，并填入表1。 表1VAB（V）-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.30.4V0（V）0.2680.1940.1300.0680.0020.0660.1320.1920.264K(1/V)-67-64.67-65-6866666466需要指出，对乘法器，有，在这里有（相应地是 OUT、IN1、IN2 端电压）。因此，当 V=0 时，即使Vc0，仍应有 Vc=0。若Vc0，则说明 MC1496 的、输入端失调。于是应调节Rp1来达到平衡，这就是上面实验(1)的做法。上面实验(2)的调制平衡调节，意义与相同。另一方面，在下面的实验中，又要利用对Rp1的调节来获得直流电压，把它先与V相加后再与Vc相乘，便可获得 AM 调制。这与“失调”是两个完全不同的概念，请勿混淆。3.DSBSC（抵制载波双边带调幅）波形观察在 IN1、IN2 端已进行输入失调电压调节（对应于 W2、W1 的调节）的基础上，可进行DSB-SC测量。 DSB-SC信号波形观察 示波器 CH1 接调制信号（可用带“钩”的探头接到 IN2 端旁的接线上），示波器 CH2接 OUT端，即可观察到调制信号及其对应的 DSB-SC信号波形。 DSB-SC信号反相点观察 增大示波器 X 轴扫描速率，仔细观察调制信号过零点时刻所对应的DSB-SC信号，能否观察到反相点？4.AM（常规调幅）波形测量 AM 正常波形观察 在保持W2 已进行载波输入端（IN1）输入失调电压调节的基础上，改变 W1，并观察当VAB从-0.4V变化到+0.4V时的 AM 波形（示波器 CH1 接 IN2， CH2 接 OUT）。可发现：当AB V 增大时，载波振幅增大，因而调制度 m 减小；而当 VAB的极性改变时，AM 波的包络亦会有相应的改变。当 VAB= 0时，则为 DSB-SC波。记录任一 m1 时VAB值和 AM 波形，最后再返回到 VAB= 0.1V的情形。（2） 100调制度观察 在上述实验的基础上（示波器 CH1 仍接 IN2， CH2 仍接 OUT），逐步增大调制信号源输出的调制信号幅度，可观察到 100调制时的 AM 波形。增大示波器 X 轴扫描速率，可仔细观察到包络零点附近时的波形（建议用 AM 波形（CH2）触发，X 轴扫描用 0.1ms 档；待波形稳定后，再按下“m*10MAG”按钮扩展）。（3） 过调制时的 AM 波形观察 继续增大调制信号源输出的调制信号幅度，可观察到过调制时的 AM 波形，并与调制信号波形作比较。调Rp1使 VAB= 0.1V逐步变化为-0.1V（用万用表监测），观察在此期间 AM 波形的变化，并把 VAB为 -0.1V时的 AM 波形与 VAB为 0.1V时的 AM 波形作比较。当 VAB= 0 时是什么波形？最后调到m1时的AM波形。（4） 上输入为大载波时的调幅波观察 保持下输入不变，逐步增大载波源输出的载波幅度，并观察输出已调波。可发现：当载波幅度增大到某值（如 0.2V峰-峰值）时, 已调波形开始有失真（顶部变圆）；而当载波幅度继续增大到某值（如 0.6V峰-峰值）时, 已调波形开始变为方波。最后把载波幅度复原（10mV）。5.上输入为大载波时的调幅波观察 保持下输入不变，逐步增大载波源输出的载波幅度，观察输出已调波的变化情况。并回答思考题。最后把载波幅度复原（10mV）。6. 调制信号为方波时的调幅波观察 保持载波源输出的载波保持不变，但把调制信号源输出的调制信号改为方波（峰-峰值为100mV），观察当VAB从 0.1V变化到-0.1V时的（已）调幅波波形。最后仍把VAB调节到 0.1V。当 VAB= 0时是什么波形？六.数据记录与处理1.直流调制特性测量 表1VAB（V）-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.30.4V0（V）0.2680.1940.1300.0680.0020.0660.1320.1920.264K(1/V)-67-64.67-65-68666664661.直流调制特性曲线：2.波形记录(1).DSB-SC(抑制载波双边带调幅) （2）常规调幅：m1实验结论：通过