幅度调制实验

实验三幅度调制一、实验目的1、理解用乘法器实现幅度调制的原理。2、掌握用集成模拟乘法器构成的调幅电路。3、掌握集成模拟乘法器的使用方法。二、实验原理1、调幅原理调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡（载波）的幅度，使高频振荡的振幅按调制信号的规律变化。振幅调制信号按其不同频谱结构分为普通调幅（AM）信号，抑制载波的双边带（DSB）信号，抑制载波和一个边带的单边带（SSB）信号。把调制信号和载波同时加到一个非线性元件上(例如晶体二极管或晶体三极管)，经过非线性变换电路，就可以产生新的频率成分，再利用一定带宽的谐振回路选出所需的频率成分就可实现调幅。2、集成四象限模拟乘法器MC1496简介：MC1496是目前常用的平衡调制/解调器。它内部电路含有8个有源晶体管，有两个输入端VX、VY和一个输出端VO。一个理想乘法器的输出为VO=KVXVY，而实际上输出存在着各种误差，其输出的关系为：VO=K（VX+VXOS）（VY+VYOS）+VZOX。为了得到好的精度，必须消除VXOS、VYOS与VZOX三项失调电压。它的典型应用包括乘、除、平方、开方、倍频、调制、混频、检波、鉴相、鉴频、动态增益控制等。本实验箱在幅度调制，同步检波，混频电路三个基本实验项目中均采用MC1496。MC1496的管脚功能和内部原理图如图1所示，各引脚功能如下：1）、SIG+信号输入正端2）、GADJ增益调节端3）、GADJ增益调节端4）、SIG-信号输入负端5）、BIAS偏置端6）、OUT+正电流输出端7）、NC空脚8）、CAR+载波信号输入正端9）、NC空脚10）、CAR-载波信号输入负端11）、NC空脚12）、OUT-负电流输出端图1集成芯片MC1496外部引脚与内部电路图13）、NC空脚14）、V-负电源图1集成芯片MC1496外部引脚与内部电路图三、实际电路分析本实验的电路如图2所示，图中U301是幅度调制乘法器，音频信号和载波分别从J301和J302输入到乘法器的两个输入端，K301和K303可分别将两路输入对地短路，以便对乘法器进行输入失调调零。电位器W301主要控制调幅波的调制度，电位器W302主要控制调幅波中载波成分的幅度，电位器W303主要控制调幅波上下包络的对称性。K302的2-3短接时，可观察平衡调幅波，R302为增益调节电阻，R309和R304分别为乘法器的负载电阻，C309对输出负端进行交流旁路。C304为调幅波输出耦合电容，BG301接成低阻抗输出的射级跟随器。四、实验仪器TKGPZ-1高频电子线路综合实验箱；高频信号发生器；低频信号发生器；双踪示波器。五、实验内容与步骤在实验箱上找到本次实验所用的单元电路，对照实验原理图熟悉元器件的位置和实际电路的布局，然后按下总电源开关、分电源开关（＋12V，－12V）以及本实验单元电源开关，与此相对应的红、绿二个发光二极管点亮。准备工作：1、幅度调制实验需要加音频信号VL和高频信号VH。设置低频信号发生器的输出为：0.5VP－P、1kHz的正弦波信号；设置高频信号发生器的输出为：0.5VP－P、1.5MHz的正弦波信号。2、短接K301的1-2，K303的1-2，以保障在实验过程中输入的音频信号和高频载波信号能正常接入。（一）、乘法器U301失调调零不加入音频信号，只加入载波信号时，进行载波失调调零。将高频信号VH接入载波输入口J302（或TP302）,短接K302的2-3，用示波器探头观测电路输出端TP303，调节W302，使TP303输出失调电压幅度达到最小。不加入载波信号，只加入音频信号时，进行输入失调调零。去掉高频载波信号VH，将音频信号VL接入音频输入口J301（或TP301），短接K302的1-2，调节W301，使TP303输出失调电压幅度达到最小。（二）、观测普通调幅波将音频信号和高频载波信号均接入电路，用示波器探头检查和确定TP301处的音频VL、TP302处的载波VH接入情况良好，短接K302的1-2，使输出为普通调幅波。调节相关的电位器（W301、W302、W303），在输出端TP303观测普通调幅波V1（必要时可适当加大音频信号的幅度），并记录V1的波形、幅度和调制度。（三）、观测平衡调幅波（即抑制载波双边带调幅波）在保持幅度调制电路的两个输入端分别接入音频、高频信号的情况下，短接K302的2-3，使输出为平衡调幅波。调节相关的电位器（W302、W303），在输出端TP303观测平衡调幅波V2（必要时可适当加大音频信号的幅度），并记录V2的波形和幅度。（四）、用坐标纸绘制两种调幅波，总结波形各自的特点与区别。六、实验注意事项为了得到准确的结果，乘法器的失调调零至关重要，而且又是一项细致的工作，必须要认真完成这一实验步骤。2、用示波器观察波形时，探头应保持衰减10倍的位置。七、预习思考题1、三极管调幅与乘法器调幅各自有何特点？2、普通调幅波