振幅調(diào)制器實(shí)驗(yàn)報(bào)告.doc

深 圳 大 學(xué) 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告課程名稱： 高頻電路 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱： 振幅調(diào)制器 學(xué)院： 信息工程 專業(yè)： 通信工程 指導(dǎo)教師： 羅雪暉 報(bào)告人：王志鵬 學(xué)號(hào)： 2012130200 班級(jí)： 通信2班 實(shí)驗(yàn)時(shí)間： 2014.6.7 實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交時(shí)間： 2014.6.19 教務(wù)處制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握在示波器上測量調(diào)幅系數(shù)的方法。2通過實(shí)驗(yàn)中波形的變換，學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。3掌握用 MC1496 來實(shí)現(xiàn) AM 和 DSB-SC的方法，并研究已調(diào)波與調(diào)制信號(hào)、載波之間的關(guān)系。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器萬用表雙蹤示波器AS1637函數(shù)信號(hào)發(fā)生器低頻函數(shù)信號(hào)發(fā)生器（用作調(diào)制信號(hào)源）實(shí)驗(yàn)板3（幅度調(diào)制電路單元）三、實(shí)驗(yàn)基本原理1. MC1496 簡介 MC1496是一種四象限模擬相乘器，其內(nèi)部電路以及用作振幅調(diào)制器時(shí)的外部連接如圖5-1所示。由圖可見，電路中采用了以反極性方式連接的兩組差分對(duì)（T1T4），且這兩組差分對(duì)的恒流源管（T5、T6）又組成了一個(gè)差分對(duì)，因而亦稱為雙差分對(duì)模擬相乘器。其典型用法是：、腳間接一路輸入（稱為上輸入 v1），、腳間接另一路輸入（稱為下輸入 v2），、腳分別經(jīng)由集電極電阻 Rc接到正電源+12V上，并從、腳間取輸出 vo。、腳間接負(fù)反饋電阻 Rt。腳到地之間接電阻 RB，它決定了恒流源電流 I7、I8的數(shù)值，典型值為 6.8kO。腳接負(fù)電源-8V。、腳懸空不用。由于兩路輸入v1、 v2的極性皆可取正或負(fù)，因而稱之為四象限模擬相乘器。可以證明：因而，僅當(dāng)上輸入滿足 v1VT (26mV)時(shí)，方有：才是真正的模擬相乘器。本實(shí)驗(yàn)即為此例。圖5-1 MC1496內(nèi)部電路及外部連接2.1496組成的調(diào)幅器用 MC1496模擬乘法器組成的振幅調(diào)幅器實(shí)驗(yàn)電路如圖4-2 所示。圖中，與圖5-1 相對(duì)應(yīng)之處是：R8對(duì)應(yīng)于Rt，R9對(duì)應(yīng)于 RB，R3、R10對(duì)應(yīng)于 RC。此外，W1用來調(diào)節(jié)、端之間的平衡，W2用來調(diào)節(jié)、端之間的平衡。此外，本實(shí)驗(yàn)亦利用 W1在、端之間產(chǎn)生附加的直流電壓，因而當(dāng) IN2 端加入調(diào)制信號(hào)時(shí)即可產(chǎn)生 AM 波。晶體管 BG1為射極跟隨器，以提高調(diào)制器的帶負(fù)載能力。圖42 1496組成的調(diào)幅器實(shí)驗(yàn)電路四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1由MC1496組成的模擬相乘調(diào)幅器的輸入失調(diào)電壓調(diào)節(jié)、直流調(diào)制特性測量。2用示波器觀察 DSB-SC波形。3用示波器觀察 AM 波形，測量調(diào)幅系數(shù)。4用示波器觀察調(diào)制信號(hào)為方波時(shí)的調(diào)幅波。五、實(shí)驗(yàn)步驟1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 （1）.在實(shí)驗(yàn)箱體上插入“高頻實(shí)驗(yàn)板3”模塊。并用連接線將模塊上的+12V電源輸入端口和地與實(shí)驗(yàn)箱體上提供的+12V輸出端口與地端口接通,-8V電源輸入端口與實(shí)驗(yàn)箱體上提供的-8V輸出端口與地端口接通,檢查無誤后，接通實(shí)驗(yàn)箱上電源開關(guān)，此時(shí)實(shí)驗(yàn)板上電源指示燈點(diǎn)亮，即可開始實(shí)驗(yàn)。（2）調(diào)制信號(hào)源：采用低頻函數(shù)發(fā)生信號(hào)發(fā)生器，其參數(shù)調(diào)節(jié)如下（示波器監(jiān)測）：頻率范圍：1kHz 波形選擇：幅度衰減：-20dB 輸出峰-峰值：100mV (3) 載波源：采用AS1637函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，其參數(shù)調(diào)節(jié)如下：工作方式：內(nèi)計(jì)婁（“工作方式”按鍵左邊5個(gè)指示燈皆暗，此時(shí)才用作為信號(hào)源）。函數(shù)波形選擇：工作頻率：100kHz 輸出幅度（峰-峰值）：10mV2.靜態(tài)測量 載波輸入端（IN1）輸入失調(diào)電壓調(diào)節(jié) 把調(diào)制信號(hào)源輸出的調(diào)制信號(hào)加到輸入端 IN2（載波源不加），并用示波器 CH2 監(jiān)測輸出端（OUT）的輸出波形。調(diào)節(jié)電位器 W2 使此時(shí)輸出端（OUT）的輸出信號(hào)（稱為調(diào)制輸入端饋通誤差）最小。然后斷開調(diào)制信號(hào)源。 調(diào)制輸入端（IN2）輸入失調(diào)電壓調(diào)節(jié) 把載波源輸出的載波加到輸入端 IN1（調(diào)制信號(hào)源不加），并用示波器 CH2 監(jiān)測輸出端（OUT）的輸出波形。調(diào)節(jié)電位器W1 使此時(shí)輸出端（OUT）的輸出信號(hào)（稱為載波輸入端饋通誤差）最小。 直流調(diào)制特性測量 仍然不加調(diào)制信號(hào)，仍用示波器 CH2 監(jiān)測輸出端（OUT）的輸出波形，并用萬用表測量A、B 之間的電壓 VAB。改變 W1以改變VAB，記錄 VAB值（由表4.1 給出）以及對(duì)應(yīng)的輸出電壓峰-峰值 Vo（可用示波器 CH1 監(jiān)測輸入載波，并觀察它與輸出波形之間的相位關(guān)系）。再根據(jù)公式：計(jì)算出相乘系數(shù)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，對(duì)乘法器，有，在這里有（相應(yīng)地是 OUT、IN1、IN2 端電壓）。因此，當(dāng) V=0 時(shí)，即使Vc0，仍應(yīng)有 Vc=0。若Vc0，則說明 MC1496 的、輸入端失調(diào)。于是應(yīng)調(diào)節(jié)Rp1來達(dá)到平衡，這就是上面實(shí)驗(yàn)(1)的做法。上面實(shí)驗(yàn)(2)的調(diào)制平衡調(diào)節(jié)，意義與相同。另一方面，在下面的實(shí)驗(yàn)中，又要利用對(duì)Rp1的調(diào)節(jié)來獲得直流電壓，把它先與V相加后再與Vc相乘，便可獲得 AM 調(diào)制。這與“失調(diào)”是兩個(gè)完全不同的概念，請(qǐng)勿混淆。3.DSBSC（抵制載波雙邊帶調(diào)幅）波形觀察在 IN1、IN2 端已進(jìn)行輸入失調(diào)電壓調(diào)節(jié)（對(duì)應(yīng)于 W2、W1 的調(diào)節(jié)）的基礎(chǔ)上，可進(jìn)行DSB-SC測量。 DSB-SC信號(hào)波形觀察 示波器 CH1 接調(diào)制信號(hào)（可用帶“鉤”的探頭接到 IN2 端旁的接線上），示波器 CH2接 OUT端，即可觀察到調(diào)制信號(hào)及其對(duì)應(yīng)的 DSB-SC信號(hào)波形。 DSB-SC信號(hào)反相點(diǎn)觀察 增大示波器 X 軸掃描速率，仔細(xì)觀察調(diào)制信號(hào)過零點(diǎn)時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的DSB-SC信號(hào)，能否觀察到反相點(diǎn)？4.AM（常規(guī)調(diào)幅）波形測量 AM 正常波形觀察 在保持W2 已進(jìn)行載波輸入端（IN1）輸入失調(diào)電壓調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，改變 W1，并觀察當(dāng)VAB從-0.4V變化到+0.4V時(shí)的 AM 波形（示波器 CH1 接 IN2， CH2 接 OUT）?？砂l(fā)現(xiàn)：當(dāng)AB V 增大時(shí)，載波振幅增大，因而調(diào)制度 m 減?。欢?dāng) VAB的極性改變時(shí)，AM 波的包絡(luò)亦會(huì)有相應(yīng)的改變。當(dāng) VAB= 0時(shí)，則為 DSB-SC波。記錄任一 m1 時(shí)VAB值和 AM 波形，最后再返回到 VAB= 0.1V的情形。（2） 100調(diào)制度觀察 在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上（示波器 CH1 仍接 IN2， CH2 仍接 OUT），逐步增大調(diào)制信號(hào)源輸出的調(diào)制信號(hào)幅度，可觀察到 100調(diào)制時(shí)的 AM 波形。增大示波器 X 軸掃描速率，可仔細(xì)觀察到包絡(luò)零點(diǎn)附近時(shí)的波形（建議用 AM 波形（CH2）觸發(fā)，X 軸掃描用 0.1ms 檔；待波形穩(wěn)定后，再按下“m*10MAG”按鈕擴(kuò)展）。（3） 過調(diào)制時(shí)的 AM 波形觀察 繼續(xù)增大調(diào)制信號(hào)源輸出的調(diào)制信號(hào)幅度，可觀察到過調(diào)制時(shí)的 AM 波形，并與調(diào)制信號(hào)波形作比較。調(diào)Rp1使 VAB= 0.1V逐步變化為-0.1V（用萬用表監(jiān)測），觀察在此期間 AM 波形的變化，并把 VAB為 -0.1V時(shí)的 AM 波形與 VAB為 0.1V時(shí)的 AM 波形作比較。當(dāng) VAB= 0 時(shí)是什么波形？最后調(diào)到m1時(shí)的AM波形。（4） 上輸入為大載波時(shí)的調(diào)幅波觀察 保持下輸入不變，逐步增大載波源輸出的載波幅度，并觀察輸出已調(diào)波?？砂l(fā)現(xiàn)：當(dāng)載波幅度增大到某值（如 0.2V峰-峰值）時(shí), 已調(diào)波形開始有失真（頂部變圓）；而當(dāng)載波幅度繼續(xù)增大到某值（如 0.6V峰-峰值）時(shí), 已調(diào)波形開始變?yōu)榉讲?。最后把載波幅度復(fù)原（10mV）。5.上輸入為大載波時(shí)的調(diào)幅波觀察 保持下輸入不變，逐步增大載波源輸出的載波幅度，觀察輸出已調(diào)波的變化情況。并回答思考題。最后把載波幅度復(fù)原（10mV）。6. 調(diào)制信號(hào)為方波時(shí)的調(diào)幅波觀察 保持載波源輸出的載波保持不變，但把調(diào)制信號(hào)源輸出的調(diào)制信號(hào)改為方波（峰-峰值為100mV），觀察當(dāng)VAB從 0.1V變化到-0.1V時(shí)的（已）調(diào)幅波波形。最后仍把VAB調(diào)節(jié)到 0.1V。當(dāng) VAB= 0時(shí)是什么波形？六.數(shù)據(jù)記錄與處理1.直流調(diào)制特性測量 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.直流調(diào)制特性曲線：2.波形記錄(1).DSB-SC(抑制載波雙邊帶調(diào)幅) （2）常規(guī)調(diào)幅：m1實(shí)驗(yàn)結(jié)論：通過