实验六、七调制与解调

1、 实验指导书实验指导书 （供多媒体教育）（供多媒体教育） 上海爱仪电子设备有限公司上海爱仪电子设备有限公司 华东理工大学电子信息系华东理工大学电子信息系ASGP-1高频电子线路实验系统高频电子线路实验系统实验六/七 振幅调制/解调实验（六）振幅调制器实验（六）振幅调制器MC1496四象限模拟乘法器简介8脚，载波输入4脚调制输入3脚接Rt10脚载波输入1脚调制输入2脚接Rt+Vcc-Vee实验电路：MC1496MC1496构成的振幅调制器构成的振幅调制器W W1 1用来调节端之间平衡，用来调节端之间平衡，W W2 2调节端间平衡。调节端间平衡。利用利用W W1 1在、端之间产生附加的直流电压，当

2、在、端之间产生附加的直流电压，当IN2IN2端加入端加入制信号时可产生制信号时可产生AMAM波。晶体管波。晶体管BGBG1 1为射极跟随器。为射极跟随器。1.1.掌握用掌握用MC1496MC1496来实现来实现AMAM和和DSB-SCDSB-SC的方法，并研究的方法，并研究已调波与调制信号、载波之间的关系。已调波与调制信号、载波之间的关系。2.2.通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。3.3.掌握在示波器上测量调幅系数的方法掌握在示波器上测量调幅系数的方法。 实验（六）振幅调制器实验（六）振幅调制器实验目的1.1.模拟相乘调幅器的输入失调电压调节、直流

3、调模拟相乘调幅器的输入失调电压调节、直流调制特性测量。制特性测量。2.2.用示波器观察用示波器观察DSB-SCDSB-SC波形。波形。3.3.用示波器观察用示波器观察AMAM波形，测量调幅系数。波形，测量调幅系数。4.4.用示波器观察调制信号为方波时的调幅波。用示波器观察调制信号为方波时的调幅波。实验（六）振幅调制器实验（六）振幅调制器实验内容 在箱体右下方插上实验板在箱体右下方插上实验板3 3。接通实验。接通实验 箱上电源开关，箱体上指示灯点亮。箱上电源开关，箱体上指示灯点亮。 把实验板把实验板3 3上幅度调制电路单元右上方上幅度调制电路单元右上方的电源开关的电源开关K K1 1拨到拨到ON

4、ON位置接通位置接通 1212V V电源电源 调制信号源：采用实验箱左上角的函调制信号源：采用实验箱左上角的函数发生器，其参数调节如下（示波器监数发生器，其参数调节如下（示波器监测）：测）：频率范围：频率范围：1 1kHz kHz 波形选择：正弦波波形选择：正弦波幅度衰减：幅度衰减： 2020dB dB 输出峰输出峰- -峰值：峰值：100100mVmV实验（六）振幅调制器实验（六）振幅调制器实验步骤 载波源：载波源：AS1634AS1634多功能信号发生器，多功能信号发生器，参数调节如下：参数调节如下： 工作方式：内计数工作方式：内计数（“工作方式工作方式”按键左边按键左边5 5个指示灯皆暗

5、）个指示灯皆暗） 函数波形选择函数波形选择( (FUNCTION)FUNCTION)：正弦波正弦波 工作频率：工作频率：100100kHzkHz 输出幅度（峰输出幅度（峰- -峰值）：峰值）：8080mVmV实验（六）振幅调制器实验（六）振幅调制器实验步骤 载波输入端（载波输入端（IN1IN1）输入失调电压调节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把调制信号源输出的调制信号加到输入端IN2IN2（载波源不载波源不加），并用示波器加），并用示波器CH2CH2监测输出端（监测输出端（OUTOUT）的输出波形。的输出波形。调节电位器调节电位器W W2 2使此时输出端（使此时输出端（OU

6、TOUT）的输出信号（称为的输出信号（称为调制输入端馈通误差）最小。然后断开调制信号源。调制输入端馈通误差）最小。然后断开调制信号源。 调制输入端（调制输入端（IN2IN2）输入失调电压调节输入失调电压调节把载波源输出的载波加到输入端把载波源输出的载波加到输入端IN1IN1（调制信号源不加），调制信号源不加），并用示波器并用示波器CH2CH2监测输出端（监测输出端（OUTOUT）的输出波形。调节的输出波形。调节电位器电位器W W1 1使此时输出端（使此时输出端（OUTOUT）的输出信号（称为载波的输出信号（称为载波输入端馈通误差）最小。输入端馈通误差）最小。实验（六）振幅调制器实验（六）振幅调

7、制器实验步骤 （静态测量）静态测量） 直流调制特性测量直流调制特性测量 仍然不加调制信号，仍用示波器仍然不加调制信号，仍用示波器CH2CH2监测输出监测输出（OUTOUT）的输出波形，并用万用表测量的输出波形，并用万用表测量A A、B B之间之间的电压的电压V VABAB。 改变改变W W1 1以改变以改变V VABAB，记录记录V VABAB值（由表值（由表6.16.1给出）给出）以及对应的输出电压峰以及对应的输出电压峰- -峰值峰值V Vo o（可用示波器可用示波器CH1CH1监测输入载波，并观察它与输出波形之间监测输入载波，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的相

8、位关系）。再根据公式计算出相乘系数k k值并填入表值并填入表6.16.1。 实验（六）振幅调制器实验（六）振幅调制器 实验步骤 DSB-SC DSB-SC（抑制载波双边带调幅）波形观察抑制载波双边带调幅）波形观察 在在IN1IN1、IN2IN2端进行输入失调电压调节后的基础上，端进行输入失调电压调节后的基础上，可进行可进行DSB-SCDSB-SC测量。测量。 DSB-SCDSB-SC信号波形观察信号波形观察 示波器示波器CH1CH1接调制信号（可用探头接到接调制信号（可用探头接到IN2IN2端旁端旁的接线上），示波器的接线上），示波器CH2CH2接接OUTOUT端，即可观察到端，即可观察到调制

9、信号及其对应的调制信号及其对应的DSB-SCDSB-SC信号波形。信号波形。 实验（六）振幅调制器实验（六）振幅调制器实验步骤 DSB-SCDSB-SC信号反相点观察信号反相点观察 增大示波器扫描速率，观察调制信号过零点时增大示波器扫描速率，观察调制信号过零点时所对应的所对应的DSB-SCDSB-SC信号，能否观察到反相点？信号，能否观察到反相点？ DSB-SCDSB-SC信号波形与载波波形的相位比较信号波形与载波波形的相位比较示波器示波器CH1CH1改接改接IN1IN1点，把调制器的输入载波波形点，把调制器的输入载波波形与输出与输出DSB-SCDSB-SC波形的相位进行比较，可发现：波形的相

10、位进行比较，可发现：在调制信号正半周期间，两者同相；在调制信在调制信号正半周期间，两者同相；在调制信号负半周期间，两者反相号负半周期间，两者反相（建议用（建议用DSB-SCDSB-SC波形波形（CH2CH2）触发，触发，X X轴扫描用轴扫描用5050ss档）。档）。实验（六）振幅调制器实验（六）振幅调制器实验步骤DSB-SCDSB-SC（抑制载波双边带调幅）抑制载波双边带调幅）波形观察波形观察过零点载波反相过零点载波反相AMAM（常规调幅）波形测量常规调幅）波形测量在保持在保持W W2 2已进行载波输入端（已进行载波输入端（IN1IN1）输入失调电压输入失调电压调节的基础上，改变调节的基础上，

11、改变W W1 1，并观察当并观察当V VABAB从从 0.40.4V V变变化到化到+0.4+0.4V V时的时的AMAM波形（示波器波形（示波器CH1CH1接接IN2IN2， CH2 CH2接接OUTOUT）。）。可发现：可发现：当当 V VABAB增大时，载波振幅增大，因而调制增大时，载波振幅增大，因而调制度度M M 减小；而当减小；而当V VABAB的极性改变时，的极性改变时，AMAM波的包络波的包络亦会有相应的改变。当亦会有相应的改变。当V VABAB= 0= 0时，则为时，则为DSB-SCDSB-SC波。波。记录记录m m=0.3=0.3时时V VABAB值和值和AMAM波形，最后再

12、返回到波形，最后再返回到V VABAB= = 0.1V0.1V的情形。的情形。 实验（六）振幅调制器实验（六）振幅调制器实验步骤M=30%M=30%时时AMAM波形波形不对称调制度的不对称调制度的AMAM波形观察波形观察在保持在保持W W1 1已调节到已调节到V VABAB= 0.1V= 0.1V的基础上，观察改的基础上，观察改W W2 2时的时的AMAM波形（示波器波形（示波器CH1CH1接接IN2IN2， CH2 CH2接接OUTOUT）。）。可观察到调制度不对称的情形。可观察到调制度不对称的情形。100100调制度观察调制度观察在上述实验的基础上（示波器在上述实验的基础上（示波器CH1C

13、H1仍接仍接IN2IN2， CH2 CH2仍接仍接OUTOUT），），逐步增大调制信号源输出的调制逐步增大调制信号源输出的调制信号幅度，可观察到信号幅度，可观察到100100调制时的调制时的AMAM波形。波形。请看下面的照片请看下面的照片实验（六）振幅调制器实验（六）振幅调制器实验步骤M=100%M=100%时时AMAM波形波形注意与注意与DSB-SC的区别的区别 过调制时的过调制时的AMAM波形观察波形观察继续增大调制信号源输出的调制信号幅度，可观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察到过调制时的AMAM波形，并与调制信号波形作波形，并与调制信号波形作比较。比较。其他情况

14、的观察其他情况的观察上输入为大载波时的调幅波观察上输入为大载波时的调幅波观察调制信号为方波时的调幅波观察调制信号为方波时的调幅波观察调制信号为三角波时的调幅波观察调制信号为三角波时的调幅波观察实验（六）振幅调制器实验（六）振幅调制器实验步骤过调制时AM波形实验报告要求实验报告要求1 1根据实验测量数据，用坐标纸画出直流调制根据实验测量数据，用坐标纸画出直流调制特性曲线。特性曲线。2 2由本实验得出由本实验得出DSB-SCDSB-SC波形与调制信号、载波波形与调制信号、载波间的关系。间的关系。 3 3由本实验得出由本实验得出m m100100、m=100m=100、m m100100这三种情况下

15、的这三种情况下的AMAM波形与调制信号、载波间的波形与调制信号、载波间的关系。关系。 4 4画出画出DSB-SCDSB-SC波形及波形及m=100m=100时的时的AMAM波形，波形，比较两者的区别。比较两者的区别。 实验（七）振幅解调器实验（七）振幅解调器实验目的实验目的1.1.掌握用包络检波器实现掌握用包络检波器实现AMAM波解调的方法。了解波解调的方法。了解滤波电容数值对滤波电容数值对AMAM波解调的影响。波解调的影响。2.2.理解包络检波器只能解调理解包络检波器只能解调m m100100的的AMAM波，不波，不能解调能解调m m100100的的AMAM波以及波以及DSB-SCDSB-S

16、C波的概念。波的概念。3.3.掌握用掌握用MC1496MC1496模拟乘法器组成的同步检波器来模拟乘法器组成的同步检波器来实现实现AMAM波和波和DSB-SCDSB-SC波解调的方法。了解输出端波解调的方法。了解输出端的低通滤波器对的低通滤波器对AMAM波解调、波解调、DSB-SCDSB-SC波解调的影波解调的影响。响。4.4.理解同步检波器能解调各种理解同步检波器能解调各种AMAM波以及波以及DSB-SCDSB-SC波波的概念。的概念。 1 1用示波器观察包络检波器解调用示波器观察包络检波器解调AMAM波、波、DSB-SCDSB-SC波时的性能。波时的性能。2 2用示波器观察同步检波器解调用

17、示波器观察同步检波器解调AMAM波、波、DSB-SCDSB-SC波时的性能。波时的性能。3 3用示波器观察包络检波器的滤波电容过用示波器观察包络检波器的滤波电容过大对大对AMAM波解调的影响。波解调的影响。4 4用示波器观察同步检波器输出端的低通用示波器观察同步检波器输出端的低通滤波器对滤波器对AMAM波解调、波解调、DSB-SCDSB-SC波解调的影波解调的影响。响。实验（七）振幅解调器实验（七）振幅解调器实验内容实验内容 二极管包络检波器电路二极管包络检波器电路二极管包络检波器是包络检波器中最简单、最常二极管包络检波器是包络检波器中最简单、最常用的一种电路。它适合于解调信号电平较大的用的一

18、种电路。它适合于解调信号电平较大的AMAM波。它具有电路简单，检波线性好，易于实波。它具有电路简单，检波线性好，易于实现等优点。现等优点。 实验（七）振幅解调器实验（七）振幅解调器检波器基本原理检波器基本原理输入输出检波二极管检波二极管滤波电路 本实验电路主要包括二极管本实验电路主要包括二极管BGBG2 2和和RCRC低通滤波器。低通滤波器。图中，利用二极管的单向导电性使得电路的充放图中，利用二极管的单向导电性使得电路的充放电时间常数不同（实际上，相差很大）来实现检电时间常数不同（实际上，相差很大）来实现检波。因此，选择波。因此，选择合适的时间常数合适的时间常数RCRC就显得很重要。就显得很重

19、要。实验（七）振幅解调器实验（七）振幅解调器二极管包络检波器二极管包络检波器 同步检波，又称相干检波。它利用与已调幅波同步检波，又称相干检波。它利用与已调幅波的载波同步（同频、同相）的一个恢复载波的载波同步（同频、同相）的一个恢复载波（又称基准信号）与已调幅波相乘，再用低通（又称基准信号）与已调幅波相乘，再用低通滤波器滤除高频分量，从而解调得调制信号。滤波器滤除高频分量，从而解调得调制信号。本实验采用本实验采用MC1496MC1496集成电路来组成解调器。集成电路来组成解调器。 请看下图：请看下图： 实验（七）振幅解调器实验（七）振幅解调器同步检波（原理）同步检波（原理）实验（七）振幅解调器实

20、验（七）振幅解调器同步检波（同步检波（MC1496)原理原理IN1加入恢复载波IN2加入已调幅波+12VOUT相乘信号输出低通滤波器1 1实验准备实验准备 插上实验板插上实验板3 3。接通实验箱上电源开关，箱体。接通实验箱上电源开关，箱体上电源指示灯点亮。上电源指示灯点亮。 把实验板把实验板3 3上幅度调制电路单元的电源开关上幅度调制电路单元的电源开关（K K1 1）拨到拨到ONON位置，接通了位置，接通了 1212V V电源；把幅度电源；把幅度解调电路单元的电源开关（解调电路单元的电源开关（K K3 3）拨到拨到ONON位置，位置，就接通了就接通了+12+12V V电源（相应指示灯亮）。电源

21、（相应指示灯亮）。注意：做本实验时仍需重复实验六中的部分内容，注意：做本实验时仍需重复实验六中的部分内容，先产生调幅波，再供这里解调之用。先产生调幅波，再供这里解调之用。 实验（七）振幅解调器实验（七）振幅解调器实验步骤实验步骤二极管包络检波器二极管包络检波器二极管包络检波器的实验电路如教程图二极管包络检波器的实验电路如教程图7-17-1所示，开关所示，开关K K4 4置置OFFOFF位置。位置。二极管包络检波器对二极管包络检波器对AMAM波的解调波的解调AMAM波的取得（与实验六的五、波的取得（与实验六的五、4 4中的实验内中的实验内容相同）以实验箱上的函数发生器作调制信号容相同）以实验箱上

22、的函数发生器作调制信号源（输出源（输出6060mVmVp p-p-p的的1 1kHzkHz正弦波），正弦波）， 以以AS1634/1637AS1634/1637作为载波源（输出作为载波源（输出6060mVmVp p-p-p的的100100kHzkHz正弦波）。正弦波）。实验（七）振幅解调器实验（七）振幅解调器实验步骤实验步骤实验（七）振幅解调器实验（七）振幅解调器实验步骤实验步骤调节调节W W1 1使使V VABAB= 0.2V= 0.2V左右，便可从幅度调制电路单左右，便可从幅度调制电路单元上输出元上输出m m=30=30的的AMAM波，其输出幅度（峰波，其输出幅度（峰- -峰峰值）至少应为

23、值）至少应为0.80.8V V。把上面得到的把上面得到的AMAM波加到包络检波器输入端（波加到包络检波器输入端（ININ），），即可用示波器在即可用示波器在OUTOUT端观察到包络检波器的输端观察到包络检波器的输出（提示：用出（提示：用“DC”DC”档），并记录输出波形。档），并记录输出波形。为了更好地观察包络检波器的解调性能，可将示为了更好地观察包络检波器的解调性能，可将示波器波器CH1CH1接包络检波器的输入，而将示波器接包络检波器的输入，而将示波器CH2CH2接包络检波器的输出（下同）。若增大调制信接包络检波器的输出（下同）。若增大调制信号幅度，则解调输出信号幅度亦会相应增大。号幅度，则

24、解调输出信号幅度亦会相应增大。 1321.调制信号调制信号2.经幅度经幅度调制调制3二极管二极管包络检波包络检波实验（七）振幅解调器实验（七）振幅解调器实验步骤实验步骤滤波电容的影响滤波电容的影响 把开关把开关K K4 4置置ONON位置，滤波电容加大（可观察位置，滤波电容加大（可观察到输出减小，且有失真），然后把到输出减小，且有失真），然后把K K4 4重置重置OFFOFF位置。位置。注意：注意：C C9 9=0.022F=0.022F，C C1010=0.1F=0.1F。实验（七）振幅解调器实验（七）振幅解调器实验步骤实验步骤m m=100=100的的AMAM波的解调波的解调加大调制信号幅

25、度，使加大调制信号幅度，使m m=100=100，观察并记录检观察并记录检波器输出波形。波器输出波形。m m100100的的AMAM波的解调波的解调继续加大调制信号幅度，使继续加大调制信号幅度，使m m100100，观察并记观察并记录检波器输出波形。录检波器输出波形。在做上述实验时，亦可用改变在做上述实验时，亦可用改变W W1 1（V VABAB）的方法来的方法来获得各种不同类型的调幅波。获得各种不同类型的调幅波。实验（七）振幅解调器实验（七）振幅解调器实验步骤实验步骤实验（七）振幅解调器实验（七）振幅解调器实验步骤实验步骤二极管包络检波器对二极管包络检波器对DSB-SCDSB-SC波的解调波

26、的解调保持载波信号的峰保持载波信号的峰- -峰值不变，将调制信号源输峰值不变，将调制信号源输出的调制信号峰出的调制信号峰- -峰值增大到峰值增大到8080mVmV，并调节并调节W Wl l，使得在调制器输出端产生使得在调制器输出端产生DSB-SCDSB-SC信号。信号。 然后把它加到二极管包络检波器的输入端，观然后把它加到二极管包络检波器的输入端，观察并记录检波器的输出波形，并与调制信号作察并记录检波器的输出波形，并与调制信号作比较。比较。实验（七）振幅解调器实验（七）振幅解调器实验步骤实验步骤输出端接上输出端接上 型低通滤波器时型低通滤波器时AMAM波的解调波的解调 K K1 1、K K2

27、2置置“ON”ON”位置，将三通连接器插在位置，将三通连接器插在16341634的输出端插座上。的输出端插座上。三通连接器三通连接器的一路输出作为的一路输出作为AMAM调制的载波，采用与实验六中相同的方法来调制的载波，采用与实验六中相同的方法来获得获得m m=30=30、m m=100=100、m m100100的三种的三种AMAM波。波。将它们依次加入到幅度解调电路的将它们依次加入到幅度解调电路的IN2IN2输入端。输入端。三通连接器三通连接器的另一路输出接到解调器的的另一路输出接到解调器的IN1IN1端端上（作恢复载波）。示波器上（作恢复载波）。示波器CH1CH1接调制信号，接调制信号，CH2CH2接同步检波器的输出，观察并