實(shí)驗(yàn)六低電平振幅調(diào)制器（乘法器實(shí)現(xiàn)）

1、實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六 低電平振幅調(diào)制器低電平振幅調(diào)制器 （乘法器實(shí)現(xiàn)）（乘法器實(shí)現(xiàn)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?1.掌握用集成模擬乘法器實(shí)現(xiàn)全載波調(diào)幅掌握用集成模擬乘法器實(shí)現(xiàn)全載波調(diào)幅和抑制載波雙邊帶調(diào)幅的方法與過(guò)程，并和抑制載波雙邊帶調(diào)幅的方法與過(guò)程，并研究已調(diào)波與二輸入信號(hào)的關(guān)系。研究已調(diào)波與二輸入信號(hào)的關(guān)系。 2.掌握測(cè)量調(diào)幅系數(shù)的方法。掌握測(cè)量調(diào)幅系數(shù)的方法。 3.通過(guò)實(shí)驗(yàn)中波形的變換，學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)中波形的變換，學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?，F(xiàn)象。振蕩器：振蕩器： 實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四 LC電容反饋式三點(diǎn)式振蕩器電容反饋式三點(diǎn)式振蕩器緩沖與放大級(jí)緩沖與放大級(jí)： 實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二 調(diào)諧放大器調(diào)諧放大器調(diào)制：調(diào)制： 實(shí)驗(yàn)六

2、實(shí)驗(yàn)六 振幅調(diào)制器（利用乘法器）振幅調(diào)制器（利用乘法器）發(fā)射天線發(fā)射天線 ： 實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三 高頻功率放大器高頻功率放大器實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理主振主振蕩器蕩器倍頻倍頻放大放大調(diào)制調(diào)制功放功放f0nf0 fpfp音頻音頻放大放大聲音拾音器F：在在發(fā)送端將所要傳送的信號(hào)（發(fā)送端將所要傳送的信號(hào)（低頻信號(hào)）附加在載波低頻信號(hào)）附加在載波信號(hào)（高頻信號(hào)），再由天線發(fā)射出去。信號(hào)（高頻信號(hào)），再由天線發(fā)射出去。由由于于要傳送的信號(hào)頻率太低（語(yǔ)音和音樂(lè)信號(hào)），或要傳送的信號(hào)頻率太低（語(yǔ)音和音樂(lè)信號(hào)），或者頻帶者頻帶較寬（電視信號(hào)從較寬（電視信號(hào)從06.5MHz），），不利于直接用不利于直接用電磁波的形式傳送信號(hào)

3、，容易造成混臺(tái)的現(xiàn)象。因此電磁波的形式傳送信號(hào)，容易造成混臺(tái)的現(xiàn)象。因此進(jìn)行信號(hào)調(diào)制，使天線的輻射效率提高，尺寸減小；進(jìn)行信號(hào)調(diào)制，使天線的輻射效率提高，尺寸減??；同時(shí)每個(gè)電臺(tái)都工作于不同的載波頻率，接收機(jī)可以同時(shí)每個(gè)電臺(tái)都工作于不同的載波頻率，接收機(jī)可以調(diào)諧選擇不同的電臺(tái)。調(diào)諧選擇不同的電臺(tái)。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理載波信號(hào)的三個(gè)參數(shù)可以改變載波信號(hào)的三個(gè)參數(shù)可以改變振幅調(diào)制（調(diào)幅、振幅調(diào)制（調(diào)幅、AM）頻率調(diào)制（調(diào)頻、頻率調(diào)制（調(diào)頻、FM）相位調(diào)制（調(diào)相、相位調(diào)制（調(diào)相、PM）)cos(tVvccmc實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理調(diào)幅就是使調(diào)幅就是使載波載波的振幅的振幅隨隨調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律的變化規(guī)律而

4、變化。調(diào)幅波載波振而變化。調(diào)幅波載波振幅按照調(diào)制信號(hào)的大小幅按照調(diào)制信號(hào)的大小成線性變化的高頻振蕩成線性變化的高頻振蕩，其載波頻率維持不變，其載波頻率維持不變。無(wú)失真調(diào)幅時(shí)，已調(diào)。無(wú)失真調(diào)幅時(shí)，已調(diào)波的包絡(luò)線波形應(yīng)當(dāng)與波的包絡(luò)線波形應(yīng)當(dāng)與調(diào)制信號(hào)的波形完全相調(diào)制信號(hào)的波形完全相似。似。(a)ttV cos (b)tCtV00 cos （c）t)(t0max)1 (VmVa)cos1(0tmVa 包包絡(luò)絡(luò)0min)1 (VmVaAttmVa00cos)cos1 (已調(diào)波0Vma實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào)載波載波調(diào)幅波形調(diào)幅波形調(diào)制信號(hào)：調(diào)制信號(hào)： 載波：載波：調(diào)幅波的實(shí)現(xiàn)：調(diào)幅波的實(shí)現(xiàn)：已

5、已調(diào)波的振幅調(diào)波的振幅 已調(diào)波已調(diào)波其中：其中：tVcostV00cos ttmVttVkVttVtaa00000cos)cos1 (cos)cos(cos)()( tVkVtVacos)(0調(diào)幅度稱為調(diào)制指數(shù)，也稱作0VVkmaa0min000max0minmax)(21VVVVVVVVVma根據(jù)調(diào)幅波方程，展開(kāi)得：根據(jù)調(diào)幅波方程，展開(kāi)得：此式說(shuō)明：調(diào)幅波是由三個(gè)此式說(shuō)明：調(diào)幅波是由三個(gè)不同頻率的正弦波組成，其不同頻率的正弦波組成，其中第一項(xiàng)為未調(diào)制的載波；中第一項(xiàng)為未調(diào)制的載波；第二項(xiàng)的頻率等于載波頻率第二項(xiàng)的頻率等于載波頻率與調(diào)制頻率之和，叫與調(diào)制頻率之和，叫上邊頻上邊頻；第三項(xiàng)的頻率等

6、于載波頻率第三項(xiàng)的頻率等于載波頻率與調(diào)制頻率之差，叫與調(diào)制頻率之差，叫下邊頻下邊頻。tVmtVmtVttVmtVttmVtaaaa)cos(21)cos(21coscoscoscoscos)cos1 ()(000000000000 0 0 相相對(duì)對(duì)振振幅幅載波載波下下邊邊帶帶上上邊邊帶帶 0 12amOma的數(shù)值范圍可自的數(shù)值范圍可自0（未調(diào)幅）至（未調(diào)幅）至1（百分百調(diào)幅），它的值（百分百調(diào)幅），它的值絕對(duì)不應(yīng)超過(guò)絕對(duì)不應(yīng)超過(guò)1。如果。如果ma 1，將得到包絡(luò)嚴(yán)重失真的已調(diào)波，將得到包絡(luò)嚴(yán)重失真的已調(diào)波形。這種情形叫形。這種情形叫過(guò)量調(diào)幅過(guò)量調(diào)幅。這樣的已調(diào)波經(jīng)過(guò)檢波后，不能。這樣的已調(diào)波經(jīng)

7、過(guò)檢波后，不能恢復(fù)原來(lái)調(diào)制信號(hào)的波形，而且它所占據(jù)的頻帶較寬，將會(huì)恢復(fù)原來(lái)調(diào)制信號(hào)的波形，而且它所占據(jù)的頻帶較寬，將會(huì)對(duì)其他電臺(tái)產(chǎn)生干擾。過(guò)量調(diào)幅必須盡量避免。對(duì)其他電臺(tái)產(chǎn)生干擾。過(guò)量調(diào)幅必須盡量避免。t0V)1 (0amV 未未調(diào)調(diào)波波已已調(diào)調(diào)波波調(diào)制信號(hào)：調(diào)制信號(hào)： 載波：載波：雙邊帶調(diào)幅波的實(shí)現(xiàn)：雙邊帶調(diào)幅波的實(shí)現(xiàn)：tV cos tV00cos ttVVtVtVt0000coscoscos)cos()(1 Ot(b)tCtV00 cos (a)ttV cos 根據(jù)雙邊帶調(diào)幅波方程：根據(jù)雙邊帶調(diào)幅波方程：此式說(shuō)明：雙邊帶調(diào)幅波是此式說(shuō)明：雙邊帶調(diào)幅波是由二個(gè)不同頻率的正弦波組由二個(gè)不同頻率

8、的正弦波組成，其中第一項(xiàng)的頻率等于成，其中第一項(xiàng)的頻率等于載波頻率與調(diào)制頻率之和，載波頻率與調(diào)制頻率之和，叫叫上邊頻上邊頻；第二項(xiàng)的頻率等；第二項(xiàng)的頻率等于載波頻率與調(diào)制頻率之差，于載波頻率與調(diào)制頻率之差，叫叫下邊頻下邊頻；故稱之為故稱之為抑制抑制載載波波雙邊帶調(diào)幅波。雙邊帶調(diào)幅波。tVVtVVttVVt)cos(21)cos(21coscos)(000000O 1 1輸入雙邊帶輸入雙邊帶電壓振幅電壓振幅1 OtttVVtVtVt0000coscoscos)cos()(乘法器是完成兩個(gè)信號(hào)相乘的器件，其符號(hào)如乘法器是完成兩個(gè)信號(hào)相乘的器件，其符號(hào)如圖所示。圖所示。理想的乘法器輸出電壓理想的乘法

9、器輸出電壓 (t)與輸入電壓與輸入電壓 1(t)， 2(t)的關(guān)系為：的關(guān)系為： (t) =KM 1(t) 2(t) 其中其中KM是乘是乘法器的增益。法器的增益。)(t )(1t )(2t )()()(1221RptRptt實(shí)際的乘法器實(shí)際的乘法器其中：其中：v1(t)接載波，接載波，Rp2為載波的直流偏置，為載波的直流偏置，v2(t)接調(diào)制波，接調(diào)制波， Rp1為調(diào)為調(diào)制波的直流偏置，制波的直流偏置，乘法器實(shí)現(xiàn)雙邊帶調(diào)幅波（乘法器實(shí)現(xiàn)雙邊帶調(diào)幅波（DSB）：（抑制載波調(diào)幅）（抑制載波調(diào)幅）)(2)(1)(012tttRpRpttVVt00coscos)(乘法器實(shí)現(xiàn)調(diào)幅波（乘法器實(shí)現(xiàn)調(diào)幅波（A

10、M）：）：（全載波調(diào)幅）全載波調(diào)幅）)1)(2()(1)(01, 02RptttRpRpttmVttVkVttVtaa00000cos)cos1 (cos)cos(cos)()( 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)試乘法器的直流偏置（實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)試乘法器的直流偏置（Rp1和和Rp2）（1）載波直流偏置（）載波直流偏置（Rp2=0）為零：在調(diào)制信號(hào)輸入端）為零：在調(diào)制信號(hào)輸入端IN2加正弦信號(hào)加正弦信號(hào)(Vpp=200mv，f=1KHz)，調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)Rp2電位器使輸出端電位器使輸出端OT信號(hào)最小（理想為零信號(hào)最?。ɡ硐霝榱?，然后去掉輸入信號(hào)。然后去掉輸入信號(hào)。注意；注意； 以后的實(shí)驗(yàn)中以后的實(shí)驗(yàn)中Rp2將保持現(xiàn)狀，

11、不再調(diào)整。將保持現(xiàn)狀，不再調(diào)整。（2）調(diào)制波直流偏置調(diào)節(jié)：載波輸入端）調(diào)制波直流偏置調(diào)節(jié)：載波輸入端IN1加正弦信號(hào)加正弦信號(hào)(f=100KHz，Vcpp=50mv) ，用萬(wàn)用表測(cè)量，用萬(wàn)用表測(cè)量A、B之間的電壓之間的電壓VAB，用示波器觀察，用示波器觀察OUT輸出的波輸出的波形，調(diào)整形，調(diào)整Rp1，測(cè)量記錄，測(cè)量記錄VAB為為-0.4V、-0.2V、-0.15V、-0.1V、0V、0.1V、0.15V、0.2V、0.4V所對(duì)應(yīng)的輸出波形及其峰峰值電壓，注意觀察相位變化，根所對(duì)應(yīng)的輸出波形及其峰峰值電壓，注意觀察相位變化，根據(jù)公式據(jù)公式Vo=KVABVc，計(jì)算出系數(shù)，計(jì)算出系數(shù)K值，值， VA

12、B-0.4V-0.3V-0.2V-0.1V0V0.1V0.2V0.3V0.4VVo p-pK實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注意區(qū)別有效值和峰峰值注意區(qū)別有效值和峰峰值.和最大值和最大值.實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康模海ǎ海?）用示波器測(cè)量調(diào)制度）用示波器測(cè)量調(diào)制度m；（；（2）不同）不同調(diào)制度波形的比較。調(diào)制度波形的比較。實(shí)驗(yàn)條件：（1）保持Rp20，調(diào)整Rp1，使VAB =0.1V IN1加入載波信號(hào)(f=100KHz，Vpp=50mv) ； IN2加入一定幅度調(diào)制信號(hào)(f=1KHz)，改變調(diào)制信號(hào)的幅度，分別為Vspp=60mV和Vspp=200mV時(shí)的調(diào)幅波形，并記錄相應(yīng)波形，并測(cè)出其調(diào)制度m。改變調(diào)制度的方法： (a)

13、調(diào)節(jié)Rp1使VAB變化；(b)調(diào)制信號(hào)(IN2)峰峰值改變。(2)載波信號(hào)不變（100K，50mv），調(diào)制信號(hào)為（1K，200mv），調(diào)節(jié)Rp1，觀察輸出波形的變化情況，取m100%的三種情況，記錄其波形，并記錄其當(dāng)時(shí)的VAB值，測(cè)出調(diào)制度m。（3）載波信號(hào)不變，將調(diào)制信號(hào)改成方波，幅值為100mV，觀察記錄VAB=0V,0.1V和0.15V時(shí)的已調(diào)波。m=(Vmax-Vmin)/(Vmax+Vmin)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)?zāi)康模海?）用示波器）用示波器“過(guò)零點(diǎn)反相過(guò)零點(diǎn)反相”現(xiàn)象（現(xiàn)象（2）與）與調(diào)制度調(diào)制度100波形的比較。波形的比較。實(shí)驗(yàn)條件：（1）保持Rp2=0 ，調(diào)整Rp1=0 ：IN1加入載波信號(hào)(f=100KHz，Vpp=50mv) ，IN2不加調(diào)制信號(hào)，調(diào)整Rp1，使VAB=0v，并觀察輸出OUT端，應(yīng)無(wú)輸出信號(hào)。（3）載波輸入不變， IN2加入調(diào)制信號(hào)(Vpp=200mv，f=1KHz) ，觀察記錄波形。（4）加大示波器掃描速率，觀察記錄已調(diào)波在零點(diǎn)附近波形，比較它與m=100%調(diào)幅波的區(qū)別。 1.整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，求出整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，求出K值，用坐標(biāo)紙畫(huà)出直流調(diào)制特性值，用坐標(biāo)紙畫(huà)出直流調(diào)制特性曲線。曲線。2.畫(huà)出調(diào)幅實(shí)驗(yàn)中畫(huà)出調(diào)幅實(shí)驗(yàn)中VSPP=60m