實(shí)驗(yàn)三振幅調(diào)制和大信號(hào)檢波

1、1、本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)接通電源前請(qǐng)確保電源插座接地良好。、本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)接通電源前請(qǐng)確保電源插座接地良好。2、各實(shí)驗(yàn)?zāi)K上的雙刀雙擲開關(guān)、撥碼開關(guān)、復(fù)位開關(guān)、各實(shí)驗(yàn)?zāi)K上的雙刀雙擲開關(guān)、撥碼開關(guān)、復(fù)位開關(guān)、自鎖開關(guān)、手調(diào)電位器和旋轉(zhuǎn)編碼器均為磨損件，請(qǐng)不要自鎖開關(guān)、手調(diào)電位器和旋轉(zhuǎn)編碼器均為磨損件，請(qǐng)不要頻繁按動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。頻繁按動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。3、在關(guān)閉各模塊電源之后，方可進(jìn)行連線。連線時(shí)在保證、在關(guān)閉各模塊電源之后，方可進(jìn)行連線。連線時(shí)在保證接觸良好的前提下應(yīng)盡量輕插輕放，檢查無誤后方可通電接觸良好的前提下應(yīng)盡量輕插輕放，檢查無誤后方可通電實(shí)驗(yàn)。拆線時(shí)若遇到連線與孔連接過緊的情況，應(yīng)用手捏實(shí)驗(yàn)。拆線時(shí)若遇到連線

2、與孔連接過緊的情況，應(yīng)用手捏住線端的金屬外殼輕輕搖晃，直至連線與孔松脫，切勿旋住線端的金屬外殼輕輕搖晃，直至連線與孔松脫，切勿旋轉(zhuǎn)及用蠻力強(qiáng)行拔出。轉(zhuǎn)及用蠻力強(qiáng)行拔出。4、按動(dòng)開關(guān)或轉(zhuǎn)動(dòng)電位器時(shí)，切勿用力過猛，以免造成元、按動(dòng)開關(guān)或轉(zhuǎn)動(dòng)電位器時(shí)，切勿用力過猛，以免造成元件損壞。件損壞。5、未要求調(diào)整的電路元件嚴(yán)禁調(diào)整。、未要求調(diào)整的電路元件嚴(yán)禁調(diào)整。 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟概念：概念：調(diào)幅系數(shù)調(diào)幅系數(shù)m=(Vmax-Vmin)/(Vmax+Vmin)普通調(diào)幅波普通調(diào)幅波抑止載波雙邊帶調(diào)幅波抑止載波雙邊帶調(diào)幅波+12-12J1J5J3J6R11KC

3、2104R2200R41KR31KR53.3KR63.3KR1110KR12200R1310KR14200R156.8KR161.5KR171.5KR10510C1104C4104C3104C810412E110uf/16vD28.2V1234567141312111098U1MC1496F1455KAM,DSBSSB321U2ATL082567U2BTL082TH3TH6C7104TH2TH1R71KW15KW220KR810KR401k實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握用集成模擬乘法器實(shí)現(xiàn)全載波、掌握用集成模擬乘法器實(shí)現(xiàn)全載波 調(diào)幅、抑止調(diào)幅、抑止載波雙邊帶調(diào)幅的方法。載波雙邊帶調(diào)幅的方法。2、研究

4、已調(diào)波與調(diào)制信號(hào)以及載波信號(hào)的關(guān)系。、研究已調(diào)波與調(diào)制信號(hào)以及載波信號(hào)的關(guān)系。3、掌握調(diào)幅系數(shù)的測(cè)量與計(jì)算方法。、掌握調(diào)幅系數(shù)的測(cè)量與計(jì)算方法。4、通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比全載波調(diào)幅、抑止載波雙邊帶調(diào)、通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比全載波調(diào)幅、抑止載波雙邊帶調(diào)幅波形。幅波形。5、了解模擬乘法器（、了解模擬乘法器（MC1496）的工作原理，掌）的工作原理，掌握調(diào)整與測(cè)量其特性參數(shù)的方法。握調(diào)整與測(cè)量其特性參數(shù)的方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、調(diào)測(cè)模擬乘法器、調(diào)測(cè)模擬乘法器MC1496正常工作時(shí)的正常工作時(shí)的靜態(tài)值。靜態(tài)值。2、實(shí)現(xiàn)全載波調(diào)幅，改變調(diào)幅度，觀察波形、實(shí)現(xiàn)全載波調(diào)幅，改變調(diào)幅度，觀察波形變化并計(jì)算調(diào)幅度。變化并計(jì)算調(diào)幅

5、度。3、實(shí)現(xiàn)抑止載波的雙邊帶調(diào)幅波。、實(shí)現(xiàn)抑止載波的雙邊帶調(diào)幅波。實(shí)驗(yàn)原理及電路 幅度調(diào)制就是載波的振幅（包絡(luò)）隨調(diào)制信號(hào)的參數(shù)變化而變化。本實(shí)驗(yàn)中載波是由實(shí)驗(yàn)箱的高頻信號(hào)源產(chǎn)生的10MHz高頻信號(hào)，利用DDS信號(hào)發(fā)生器輸出1KHz的低頻信號(hào)為調(diào)制信號(hào)。振幅調(diào)制器即為產(chǎn)生調(diào)幅信號(hào)的裝置。 用MC1496集成電路構(gòu)成的調(diào)幅器電路實(shí)驗(yàn)步驟1、靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)測(cè)：、靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)測(cè)：使調(diào)制信號(hào)V=0,載波VC=0： R11、R12 、R13、R14與電位器W1組成平衡調(diào)節(jié)電路，改變W1可以使乘法器實(shí)現(xiàn)抑止載波的振幅調(diào)制或有載波的振幅調(diào)制和單邊帶調(diào)幅波。 首先調(diào)節(jié)W1使1、4腳的電壓差 接近0V即可，方法是

6、用萬用表表筆分別接1、4腳，使得萬用表讀數(shù)接近于0V 2.全載波振幅調(diào)制全載波振幅調(diào)制-（普通調(diào)幅）（普通調(diào)幅） J1端由實(shí)驗(yàn)箱信號(hào)源輸入載波信號(hào)端由實(shí)驗(yàn)箱信號(hào)源輸入載波信號(hào)Vc(t) , fc=465kHz, VCPP500mV，調(diào)節(jié)平衡電位器，調(diào)節(jié)平衡電位器W1左旋或右旋到底（此時(shí)左旋或右旋到底（此時(shí)V1與與V4不相等）不相等） ，再?gòu)模購(gòu)腏5端輸入由端輸入由DDS送出的調(diào)制信號(hào)，其送出的調(diào)制信號(hào)，其f1KHz， VPP100mV，同時(shí)用示波器觀察，同時(shí)用示波器觀察TH3輸出輸出信號(hào)信號(hào)VO（t）的）的波形，如下圖所示的有載波調(diào)幅信號(hào)的波形，調(diào)節(jié)調(diào)制信號(hào)的電壓值波形，如下圖所示的有載波調(diào)

7、幅信號(hào)的波形，調(diào)節(jié)調(diào)制信號(hào)的電壓值使得使得m30、m50、m = 100% 的調(diào)幅波形。記下的調(diào)幅波形。記下AM波波對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)Vmmax和和Vmmin，并計(jì)算調(diào)幅度，并計(jì)算調(diào)幅度m。%100minmaxminmaxmmmmVVVVm3、 抑止載波振幅調(diào)制：其他條件同普通調(diào)幅，首先調(diào)節(jié)W1使1、4腳的電壓差 接近0V即可，方法是用萬用表表筆分別接1、4腳，使得萬用表讀數(shù)接近于0V。再逐漸增加VPP，則TH3輸出信號(hào)VO（t）的幅度逐漸增大。最后出現(xiàn)如下圖所示的抑止載波的調(diào)幅信號(hào)，記錄輸出波形。改變1KHz調(diào)制信號(hào)幅度，定性的觀察并記錄對(duì)輸出波形的影響。 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，

8、畫出實(shí)驗(yàn)波形。 2、畫出調(diào)幅實(shí)驗(yàn)中m30、m50、m 100% 的調(diào)幅波形,分析過調(diào)幅的原因。 3、畫出當(dāng)改變W1時(shí)能得到幾種調(diào)幅波形，分析其原因。 4、畫出全載波調(diào)幅波形、抑止載波雙邊帶調(diào)幅波形，比較二者區(qū)別。 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?進(jìn)一步了解調(diào)幅波的原理,掌握調(diào)幅波的解調(diào)方法。2掌握二極管峰值包絡(luò)檢波的原理。3掌握包絡(luò)檢波器的主要質(zhì)量指標(biāo),檢波效率及各種波形失真的現(xiàn)象，分析產(chǎn)生的原因并思考克服的方法。4. 了解同步檢波的概念。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1完成普通調(diào)幅波的解調(diào)。 2觀察普通調(diào)幅波解調(diào)中的對(duì)角切割失真，底部切割失真以及檢

9、波器不加高頻濾波時(shí)的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 檢波器的作用是從振幅受調(diào)制的高頻信號(hào)中還原檢波器的作用是從振幅受調(diào)制的高頻信號(hào)中還原出原出原調(diào)制的信號(hào)。還原所得的信號(hào)，與高頻調(diào)幅的信號(hào)。還原所得的信號(hào)，與高頻調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)變化規(guī)律一致，故又稱為包絡(luò)檢波器。信號(hào)的包絡(luò)變化規(guī)律一致，故又稱為包絡(luò)檢波器。 常用的檢波方法有常用的檢波方法有包絡(luò)檢波包絡(luò)檢波和和同步檢波同步檢波兩種。兩種。全載波振幅調(diào)制信號(hào)的包絡(luò)直接反映了調(diào)制信號(hào)全載波振幅調(diào)制信號(hào)的包絡(luò)直接反映了調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律，可以用二極管包絡(luò)檢波的方法進(jìn)行的變化規(guī)律，可以用二極管包絡(luò)檢波的方法進(jìn)行解調(diào)。而解調(diào)。而抑制載波抑制載波的雙邊帶或單邊帶振幅調(diào)

10、制信的雙邊帶或單邊帶振幅調(diào)制信號(hào)的包絡(luò)不能直接反映調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律，號(hào)的包絡(luò)不能直接反映調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律，無無法用包絡(luò)檢波進(jìn)行解調(diào)，所以采用同步檢波方法。法用包絡(luò)檢波進(jìn)行解調(diào)，所以采用同步檢波方法。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理二極管包絡(luò)檢波二極管包絡(luò)檢波aammRC2max1 本實(shí)驗(yàn)電路主要由二極管本實(shí)驗(yàn)電路主要由二極管D D及及RCRC低通濾波器組成，利用二極管的單向低通濾波器組成，利用二極管的單向?qū)щ娞匦院蜋z波負(fù)載導(dǎo)電特性和檢波負(fù)載RCRC的充放電過程實(shí)現(xiàn)檢波，所以的充放電過程實(shí)現(xiàn)檢波，所以RCRC時(shí)間常數(shù)的選擇時(shí)間常數(shù)的選擇很重要。很重要。RCRC時(shí)間常數(shù)過大，則會(huì)產(chǎn)生對(duì)角切割失真又稱惰性失真。

11、時(shí)間常數(shù)過大，則會(huì)產(chǎn)生對(duì)角切割失真又稱惰性失真。RCRC常常數(shù)太小，高頻分量會(huì)濾不干凈。綜合考慮要求滿足下式：數(shù)太小，高頻分量會(huì)濾不干凈。綜合考慮要求滿足下式： 其中：其中：m m為調(diào)幅系數(shù)，為調(diào)制信號(hào)最高角頻率。為調(diào)幅系數(shù)，為調(diào)制信號(hào)最高角頻率。 當(dāng)檢波器的直流負(fù)載電阻當(dāng)檢波器的直流負(fù)載電阻R R與交流音頻負(fù)載電阻與交流音頻負(fù)載電阻R R 不相等，而且調(diào)幅度不相等，而且調(diào)幅度又相當(dāng)大時(shí)會(huì)產(chǎn)生負(fù)峰切割失真（又稱底邊切割失真），為了保證不產(chǎn)又相當(dāng)大時(shí)會(huì)產(chǎn)生負(fù)峰切割失真（又稱底邊切割失真），為了保證不產(chǎn)生負(fù)峰切割失真應(yīng)滿足生負(fù)峰切割失真應(yīng)滿足 。 aammRC2max1RRmaJ2J4C5103C

12、6103R9510R182.2KR1951KR211KR2220KE210uf/16vTH4TH5D12AP9TP1TP21243S11243S2R391.5K實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理同步檢波（了解）同步檢波（了解） 本實(shí)驗(yàn)選用乘積型檢波器。設(shè)輸入的已調(diào)波為載波分量被本實(shí)驗(yàn)選用乘積型檢波器。設(shè)輸入的已調(diào)波為載波分量被抑止的雙邊帶信號(hào)抑止的雙邊帶信號(hào)11，即，即ttVv111coscos 本地載波電壓本地載波電壓 本地載波的角頻率本地載波的角頻率00準(zhǔn)確的等于輸入信號(hào)載波的角頻率準(zhǔn)確的等于輸入信號(hào)載波的角頻率11，即即1=0,1=0,但二者的相位可能不同；這里但二者的相位可能不同；這里 表示它們的相位差

13、。表示它們的相位差。 )cos(000tVv實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理同步檢波（了解）同步檢波（了解） 這時(shí)相乘輸出（假定相乘器傳輸系數(shù)為這時(shí)相乘輸出（假定相乘器傳輸系數(shù)為1 1） 低通濾波器濾除低通濾波器濾除2121附近的頻率分量后，就得到頻率附近的頻率分量后，就得到頻率為為 的低頻信號(hào)的低頻信號(hào) 由上式可見，低頻信號(hào)的輸出幅度與由上式可見，低頻信號(hào)的輸出幅度與 成正比。當(dāng)成正比。當(dāng)=0=0時(shí)，低頻信號(hào)電壓最大，隨著相位差時(shí)，低頻信號(hào)電壓最大，隨著相位差 加大，輸出電壓加大，輸出電壓減弱。因此，在理想情況下，除本地載波與輸入信號(hào)載減弱。因此，在理想情況下，除本地載波與輸入信號(hào)載波的角頻率必須相等外，希

14、望二者的相位也相同。此時(shí)，波的角頻率必須相等外，希望二者的相位也相同。此時(shí)，乘積檢波稱為乘積檢波稱為“同步檢波同步檢波”。tVVtVVtVVtttVVv)2cos(41)2cos(41coscos21)cos()cos(cos1011010121012實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理同步檢波（了解）同步檢波（了解）1.解調(diào)全載波調(diào)幅信號(hào)解調(diào)全載波調(diào)幅信號(hào) （1）m30%的調(diào)幅波檢波的調(diào)幅波檢波 利用利用DDS信號(hào)源從信號(hào)源從J2(TH4)處輸入處輸入465KHZ、峰峰值、峰峰值Vp-p=2V、 m30%的已調(diào)波。將開關(guān)的已調(diào)波。將開關(guān)S1的的1撥上（撥上（2撥下）撥下）,S2的的2撥上（撥上（1撥下）撥下）,將示波器接入將示波器接入TH5處處,觀察輸出波形觀察輸出波形. （2）加大調(diào)幅系數(shù)）加大調(diào)幅系數(shù),使使m=60%80%之間之間,觀察記錄檢波輸出觀察記錄檢波輸出波形波形. 2.觀察對(duì)角切割失真觀察對(duì)角切割失真(m=60%80%之間之間) 保持以上輸出保持以上輸出,將開關(guān)將開關(guān)S1的的2撥上（撥上（1撥下）撥下）,檢波負(fù)載電阻由檢波負(fù)載電阻由2.2K變?yōu)樽優(yōu)?1K,在在TH5處用示波器觀察波形并記錄處用示波器觀察波形并記錄,與上述波形與上述波形進(jìn)行比較。進(jìn)行比較。 3.觀察底部切割失真觀察底部切割失真(m=60%80%之間之間) 將開關(guān)將開關(guān)