實驗三模擬乘法器調(diào)幅及解調(diào)實驗

11實驗三模擬乘法器調(diào)幅及解調(diào)實驗實驗三模擬乘法器調(diào)幅（am、dsb、ssb）及解調(diào)實口驗（包絡(luò)檢波及同步檢波實驗）一、實驗?zāi)康?.掌握用集成模擬乘法器實現(xiàn)全載波調(diào)幅、抑止載波雙邊帶調(diào)幅和單邊帶調(diào)幅的方法。2.研究已調(diào)波與調(diào)制信號以及載波信號的關(guān)系。3.掌握調(diào)幅系數(shù)的測量與計算方法。.通過實驗對照全系列載波調(diào)幅、Daye載波雙邊拎調(diào)幅和單邊拎調(diào)幅的波形。5.介紹演示乘法器（mc1496）的工作原理，掌控調(diào)整與測量其特性參數(shù)的方法。6.進一步介紹調(diào)幅波的原理,掌控調(diào)幅波的模擬信號方法。7．掌控二極管峰值包絡(luò)檢波的原理。.掌握包絡(luò)檢波器的主要質(zhì)量指標,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。.掌控用集成電路同時實現(xiàn)同步檢波的方法。二、實驗內(nèi)容.調(diào)測演示乘法器mc1496正常工作時的靜態(tài)值?？?實現(xiàn)全載波調(diào)幅，改變調(diào)幅度，觀察波形變化并計算調(diào)幅度。3.實現(xiàn)抑止載波的雙邊帶調(diào)幅波。4.實現(xiàn)單邊帶調(diào)幅。5.完成普通調(diào)幅波的解調(diào)。.觀測遏制載波的雙邊拎調(diào)幅波的模擬信號。7.觀察普通調(diào)幅波解調(diào)中的對角切割失真，底部切割失真以及檢波器不加高頻濾波時的現(xiàn)象。三、實驗原理及實驗電路表明1、調(diào)幅部分幅度調(diào)制就是載波的振幅（包絡(luò)）隨調(diào)制信號的參數(shù)變化而變化。本實驗中載波是由晶體振蕩產(chǎn)生的465khz高頻信號，1khz的低頻信號為調(diào)制信號。振幅調(diào)制器即為產(chǎn)生調(diào)幅信號的裝置。1.集成模擬乘法器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)置演示乘法器就是順利完成兩個模擬量（電壓或電流）相加的電子器件。在高頻電子線路中，振幅調(diào)制、同步檢波、混頻、倍頻、鑒頻、鑒成正比調(diào)制與模擬信號的過程，均可視作兩個信號相加或涵蓋相加的過程。使用內(nèi)置演示乘法器同時實現(xiàn)上述功能比使用拆分器件例如二極管和三極管必須直觀得多，而且性能優(yōu)越。所以目前無線通信、廣播電視等方面應(yīng)用領(lǐng)域較多。內(nèi)置演示乘法器常用產(chǎn)品存有bg314、f1595、f1596、mc1495、mc1496、lm1595、lm1596等。□(1)mc1496的內(nèi)部結(jié)構(gòu)口在本實驗中使用內(nèi)置演示乘法器mc1496去順利完成調(diào)幅促進作用。mc1496就是四象限演示乘法器，其內(nèi)部電路圖和插槽圖例如圖11-1右圖。其中v1、v2與v3、v4共同組成雙差分放大器，以反華極性方式相連接，而且兩組差分對的恒流源v5與v6又共同組成一對差分電路，因此恒流源的掌控電壓可正可負，以此同時實現(xiàn)了四象限工作。v7、v8為差分放大器v5與v6的恒流源?！鯃D11-1mc1496的內(nèi)部電路及引腳圖口2)靜態(tài)工作點的預(yù)設(shè)(1)靜態(tài)偏置電壓的設(shè)置靜態(tài)偏置電壓的設(shè)置應(yīng)保證各個晶體管工作在放大狀態(tài)，即晶體管的集-基極間的電壓應(yīng)大于或等于2v，小于或等于最大允許工作電壓。根據(jù)mc1496的特性參數(shù)，對于圖11-1所示的內(nèi)部電路，應(yīng)用時，靜態(tài)偏置電壓(輸入電壓為0時)應(yīng)滿足下列關(guān)系，即v8;v15V2V15V2V15V2V口68110,v1=v(v10)22V4,v6=v12(v(v12)-v810)-v1(v4)22V(v4)-v522V(2)靜態(tài)偏置電流的確認靜態(tài)偏置電流主要由恒流源i0的值來確定。□當器件為單電源工作時，插槽14中劇，5腳通過一電阻vrarccos電源+vcc由于i0就是i5的鏡像電流，所以發(fā)生改變vr可以調(diào)節(jié)i0的大小，即為口i0?i5?vcc?0.7vvr?500當器件為雙電源工作時，插槽14接負電源-vee，5腳通過一電阻vr中劇，所以發(fā)生改變vr可以陽入口2節(jié)i0的大小，即為口i0?i5?vee?0.7vvr?500根據(jù)mc1496的性能參數(shù)，器件的靜態(tài)電流應(yīng)當大于4ma，通常挑i0?i5?1ma。在本實驗電路中vr用6.8k的電阻r15替代.2.實驗電路表明口用mc1496集成電路構(gòu)成的調(diào)幅器電路圖如圖11-2（見p.61）所示。口圖中w1用以調(diào)節(jié)帶出腳1、4之間的均衡，器件使用雙電源方式供電（+12v,—8v），所以5腳偏置電阻r15中劇。電阻r1、r2、r4、r5、r6為器件提供更多靜態(tài)偏置電壓，確保器件內(nèi)部的各個晶體管工作在壓縮狀態(tài)。載波信號加到v1—v4的輸出端的，即為插槽8、10之間；載波信號vc經(jīng)高頻耦合電容c1從10腳輸出，c2為高頻旁路電容，并使8腳交流中劇。調(diào)制信號提在差動放大器v5、v6的輸出端的，即為插槽1、4之間，調(diào)制信號vs經(jīng)低頻偶合電容e1從1腳輸出。2、3腳外接1k3電阻，以不斷擴大調(diào)制信號動態(tài)范圍。當電阻減小，線性范圍減小，但乘法器的增益隨之增大。已調(diào)制信號源自雙差動放大器的兩集電極（即為帶出腳6、12之間）輸入。2、解調(diào)部分（包絡(luò)檢波及同步檢波）檢波過程就是一個模擬信號過程，它與調(diào)制過程剛好恰好相反。檢波器的促進作用從振幅受到調(diào)制的高頻信號中還原成出來原調(diào)制的信號。還原成稅金的信號，與高頻調(diào)幅信號的正弦變化規(guī)律一致，故又稱為包絡(luò)檢波器。假如輸入信號是高頻等幅信號，則輸出就是直流電壓。這是檢波器的一種特殊情況，在測量儀器中應(yīng)用比較多。例如某些高頻伏特計的探頭，就是采用這種檢波原理。若輸出信號就是調(diào)幅波，則輸入就是原調(diào)制信號。這種情況應(yīng)用領(lǐng)域最廣為，例如各種連續(xù)波工作的調(diào)幅接收機的檢波器即為屬于此類。從頻譜來看，檢波就是將調(diào)幅信號頻譜由高頻搬移到低頻，如圖12-1右圖（此圖為單音頻s調(diào)制的情況）。檢波過程也就是應(yīng)用領(lǐng)域非線性器件展開頻率轉(zhuǎn)換，首先產(chǎn)生許多嶄新頻率，然后通過濾波器，濾掉無知頻率分量，抽出所須要的原調(diào)制信號。常用的檢波方法有包絡(luò)檢波和同步檢波兩種。有載波振幅調(diào)制信號的包絡(luò)直接反映了調(diào)制信號的變化規(guī)律，可以用二極管包絡(luò)檢波的方法進行解調(diào)。而抑制載波的雙邊帶或單邊帶振幅調(diào)制信號的包絡(luò)不能直接反映調(diào)制信號的變化規(guī)律，無法用包絡(luò)檢波進行解調(diào)，所以采用同步檢波方法。3圖12-1檢波器檢波前后的頻譜1.二極管包絡(luò)檢波的工作原理當輸入信號較大(大于0.5伏)時，利用二極管單向?qū)щ娞匦詫φ穹{(diào)制信號的解調(diào)，稱為大信號檢波。小信號檢波原理電路例如圖12-2(a)右圖。檢波的物理過程如下：在高頻信號電壓的也已半周時，二極管正凡塘通并對電容器c電池，由于二極管的也已凡塘通在電阻不大，所以充電電流id非常大，并使電容器上的電壓vc很快就吻合高頻電壓的峰值。充電電流的方向例如圖12-2(a