振幅調制器_實驗報告

1、深 圳 大 學 實 驗 報 告課程名稱： 高頻電路 實驗項目名稱： 振幅調制器 學院： 信息工程 專業(yè)： 通信工程 指導教師： 羅雪暉 報告人：王志鵬 學號： 班級： 通信2班 實驗時間： 2014.6.7 實驗報告提交時間： 2014.6.19 教務處制一、實驗目的1掌握在示波器上測量調幅系數的方法。2通過實驗中波形的變換，學會分析實驗現(xiàn)象。3掌握用 MC1496 來實現(xiàn) AM 和 DSB-SC的方法，并研究已調波與調制信號、載波之間的關系。二、實驗設備與儀器萬用表雙蹤示波器AS1637函數信號發(fā)生器低頻函數信號發(fā)生器（用作調制信號源）實驗板3（幅度調制電路單元）三、實驗基本原理1. MC1

2、496 簡介 MC1496是一種四象限模擬相乘器，其內部電路以及用作振幅調制器時的外部連接如圖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（T1T4），且這兩組差分對的恒流源管（T5、T6）又組成了一個差分對，因而亦稱為雙差分對模擬相乘器。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的數值，典型值為 6.8kO。腳接負電源-8V。、腳懸空不用。由于兩路輸入v1、 v2的極性皆可

3、取正或負，因而稱之為四象限模擬相乘器?？梢宰C明：因而，僅當上輸入滿足 v1VT (26mV)時，方有：才是真正的模擬相乘器。本實驗即為此例。圖5-1 MC1496內部電路及外部連接2.1496組成的調幅器用 MC1496模擬乘法器組成的振幅調幅器實驗電路如圖4-2 所示。圖中，與圖5-1 相對應之處是：R8對應于Rt，R9對應于 RB，R3、R10對應于 RC。此外，W1用來調節(jié)、端之間的平衡，W2用來調節(jié)、端之間的平衡。此外，本實驗亦利用 W1在、端之間產生附加的直流電壓，因而當 IN2 端加入調制信號時即可產生 AM 波。晶體管 BG1為射極跟隨器，以提高調制器的帶負載能力。圖42 149

4、6組成的調幅器實驗電路四、實驗內容1由MC1496組成的模擬相乘調幅器的輸入失調電壓調節(jié)、直流調制特性測量。2用示波器觀察 DSB-SC波形。3用示波器觀察 AM 波形，測量調幅系數。4用示波器觀察調制信號為方波時的調幅波。五、實驗步驟1.實驗準備 （1）.在實驗箱體上插入“高頻實驗板3”模塊。并用連接線將模塊上的+12V電源輸入端口和地與實驗箱體上提供的+12V輸出端口與地端口接通,-8V電源輸入端口與實驗箱體上提供的-8V輸出端口與地端口接通,檢查無誤后，接通實驗箱上電源開關，此時實驗板上電源指示燈點亮，即可開始實驗。（2）調制信號源：采用低頻函數發(fā)生信號發(fā)生器，其參數調節(jié)如下（示波器監(jiān)測

5、）：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函數信號發(fā)生器，其參數調節(jié)如下：工作方式：內計婁（“工作方式”按鍵左邊5個指示燈皆暗，此時才用作為信號源）。函數波形選擇：工作頻率：100kHz 輸出幅度（峰-峰值）：10mV2.靜態(tài)測量 載波輸入端（IN1）輸入失調電壓調節(jié) 把調制信號源輸出的調制信號加到輸入端 IN2（載波源不加），并用示波器 CH2 監(jiān)測輸出端（OUT）的輸出波形。調節(jié)電位器 W2 使此時輸出端（OUT）的輸出信號（稱為調制輸入端饋通誤差）最小。然后斷開調制信號源。 調制輸入端（IN2）輸入失調電壓調節(jié) 把載

6、波源輸出的載波加到輸入端 IN1（調制信號源不加），并用示波器 CH2 監(jiān)測輸出端（OUT）的輸出波形。調節(jié)電位器W1 使此時輸出端（OUT）的輸出信號（稱為載波輸入端饋通誤差）最小。 直流調制特性測量 仍然不加調制信號，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）以及對應的輸出電壓峰-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系）。再根據公式：計算出相乘系數k 值，并填入表1。 表1VAB（V）-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.30.4

7、V0（V）0.2680.1940.1300.0680.0020.0660.1320.1920.264K(1/V)-67-64.67-65-6866666466需要指出，對乘法器，有，在這里有（相應地是 OUT、IN1、IN2 端電壓）。因此，當 V=0 時，即使Vc0，仍應有 Vc=0。若Vc0，則說明 MC1496 的、輸入端失調。于是應調節(jié)Rp1來達到平衡，這就是上面實驗(1)的做法。上面實驗(2)的調制平衡調節(jié)，意義與相同。另一方面，在下面的實驗中，又要利用對Rp1的調節(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 調制。這與“失調”是兩個完全不同的概念，請勿混淆。3.D

8、SBSC（抵制載波雙邊帶調幅）波形觀察在 IN1、IN2 端已進行輸入失調電壓調節(jié)（對應于 W2、W1 的調節(jié)）的基礎上，可進行DSB-SC測量。 DSB-SC信號波形觀察 示波器 CH1 接調制信號（可用帶“鉤”的探頭接到 IN2 端旁的接線上），示波器 CH2接 OUT端，即可觀察到調制信號及其對應的 DSB-SC信號波形。 DSB-SC信號反相點觀察 增大示波器 X 軸掃描速率，仔細觀察調制信號過零點時刻所對應的DSB-SC信號，能否觀察到反相點？4.AM（常規(guī)調幅）波形測量 AM 正常波形觀察 在保持W2 已進行載波輸入端（IN1）輸入失調電壓調節(jié)的基礎上，改變 W1，并觀察當VAB從

9、-0.4V變化到+0.4V時的 AM 波形（示波器 CH1 接 IN2， CH2 接 OUT）?？砂l(fā)現(xiàn)：當AB V 增大時，載波振幅增大，因而調制度 m 減?。欢?VAB的極性改變時，AM 波的包絡亦會有相應的改變。當 VAB= 0時，則為 DSB-SC波。記錄任一 m1 時VAB值和 AM 波形，最后再返回到 VAB= 0.1V的情形。（2） 100調制度觀察 在上述實驗的基礎上（示波器 CH1 仍接 IN2， CH2 仍接 OUT），逐步增大調制信號源輸出的調制信號幅度，可觀察到 100調制時的 AM 波形。增大示波器 X 軸掃描速率，可仔細觀察到包絡零點附近時的波形（建議用 AM 波形

10、（CH2）觸發(fā)，X 軸掃描用 0.1ms 檔；待波形穩(wěn)定后，再按下“m*10MAG”按鈕擴展）。（3） 過調制時的 AM 波形觀察 繼續(xù)增大調制信號源輸出的調制信號幅度，可觀察到過調制時的 AM 波形，并與調制信號波形作比較。調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時的 AM 波形與 VAB為 0.1V時的 AM 波形作比較。當 VAB= 0 時是什么波形？最后調到m1時的AM波形。（4） 上輸入為大載波時的調幅波觀察 保持下輸入不變，逐步增大載波源輸出的載波幅度，并觀察輸出已調波?？砂l(fā)現(xiàn)：當載波幅度增大到某

11、值（如 0.2V峰-峰值）時, 已調波形開始有失真（頂部變圓）；而當載波幅度繼續(xù)增大到某值（如 0.6V峰-峰值）時, 已調波形開始變?yōu)榉讲?。最后把載波幅度復原（10mV）。5.上輸入為大載波時的調幅波觀察 保持下輸入不變，逐步增大載波源輸出的載波幅度，觀察輸出已調波的變化情況。并回答思考題。最后把載波幅度復原（10mV）。6. 調制信號為方波時的調幅波觀察 保持載波源輸出的載波保持不變，但把調制信號源輸出的調制信號改為方波（峰-峰值為100mV），觀察當VAB從 0.1V變化到-0.1V時的（已）調幅波波形。最后仍把VAB調節(jié)到 0.1V。當 VAB= 0時是什么波形？六.數據記錄與處理1.直流調制特性測量 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.直流調制特性曲線：2.波形記錄(1).DSB-SC(抑制載波雙邊帶調幅) （2）常規(guī)調幅：m1實驗結論：通過