實驗三 振幅調制與解調

實驗三振幅調制與解調實驗目的掌握使用集成模擬乘法器實現(xiàn)全載波振幅和抑制載波雙邊帶調幅得方法和過程掌握測量調幅系數得方法掌握調幅波解調得方法了解使用二極管包絡檢波得主要指標、檢波效率、波形失真掌握用集成電路實現(xiàn)同步檢波得方法實驗原理及電路圖4-11496芯片引腳及內部電路圖2.1模擬乘法器1496圖4-11496芯片引腳及內部電路圖幅度調制就是載波的的振幅受調制信號的控制而變化，即已調波振幅變化與調制信號振幅成正比。通常稱高頻信號為載波信號，低頻信號為調制信號，調幅器為產生調幅信號的裝置。本實驗采用集成模擬乘法器1496來構成調幅器，圖4-1為1496芯片引腳及內部電路圖，它是一個四象模擬乘法器的基本電路。⑧、⑩腳之間輸入信號v1，①、④腳之間輸入調制信號v2，則⑥、⑿腳之間輸出信號正比于兩輸入信號之乘積。進行調幅時，載波信號vC加在引腳⑧、⑩之間；調制信號v加在引腳①、④之間。②、③引腳為增益控制端，外接1kΩ電阻，以擴大調制信號動態(tài)范圍。已調制信號從雙差動放大器的集電極（即引出腳⑥、⑿之間）輸出。2.2集成模擬乘法器調幅電路圖4-21496構成的調幅器用1496集成電路構成的調幅器電路圖如圖4-2所示，圖中Rp1用來調節(jié)引腳①、④之間的直流平衡，Rp2用來調節(jié)⑧、⑩之間的直流平衡。上通道IN1為載波信號uC(t)輸入端，下通道IN2為調制信號uΩ(t)輸入端。⑥腳輸出信號后接三極管T圖4-21496構成的調幅器2.3解調電路調幅波的解調即從調幅信號中取出調制信號的過程，常稱為檢波。調幅波解調方法有二極管包絡檢波和同步檢波兩種。圖4-3圖4-3二極管包絡檢波器二極管包絡檢波器適合于含有較大載波分量的大信號的檢波過程，優(yōu)點是電路簡單。實驗電路如圖4-3所示，主要由二極管D及RC低通濾波器組成，它利用二極管的單向導電性和檢波負載RC的充放電過程實現(xiàn)檢波。但RC時間常數過大，則會產生對角切割失真。RC時間常數太小，高頻分量濾除不徹底。綜合考慮要求滿足下式（其中：ma為調幅系數，Ω為調制信號角頻率）：圖4-41496構成的解調器圖4-41496構成的解調器利用一個和調幅信號的載波同頻同相的載波信號與調幅波相乘，再通過濾波器濾除高頻分量而獲得調制信號。本實驗如圖4-4所示。采用1496集成電路構成解調器，載波信號UC經過電容C1加在腳⑧、⑩之間，調幅信號UAM經電容C2加在①、④腳之間，相乘后信號由⑿腳輸出，經R6、C5組成的低通濾波器，在解調輸出端OUT，即可得調制信號。實驗儀器高頻電子線路學習機40M示波器3.高頻信號源4.數字萬用表實驗步驟圖4－5直流調制特性的測量(1)調Rp2電位器使載波輸出端平衡：示波器CH1通道探頭接電路的調制信號輸入端IN2。同時在IN2端加入峰峰值為VisPP=50mV，頻率約為1kHz的正弦信號(E1641B型低頻信號發(fā)生器)。示波器CH2通道探頭接電路輸出端OUT。緩慢調節(jié)Rp2電位器使OUT端信號最小，然后去掉IN2端輸入信號，始終保持Rp2電位器位置不變。(同時不調節(jié)低頻信號發(fā)生器)。(2)示波器CH1通道探頭接電路的載波輸入端IN1。高頻信號發(fā)生器頻率調節(jié)為100kHz，峰峰值VicPP=100mV，接至電路的輸入端IN1。示波器CH2通道探頭接輸出端OUT，觀測輸出波形及峰峰值VOPP。用萬用表直流電壓檔測量A、B之間的電壓VAB。調節(jié)Rpl使VAB分別為下表所示，觀察輸出波形，測量記錄輸出峰—峰值電壓，填入表3.1，并根據公式VOPP=K?VAB?VicPP計算出乘積系數K值。表3-1（VicPP=100mV）VAB(V)-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.30.4VOPP(V)K實現(xiàn)普通調幅（AM）（1）調節(jié)Rpl使VAB=0.2V(萬用表直流電壓檔測量)。IN1輸入端載波仍為峰峰值VicPP=100mV，頻率為100kHz。IN2輸入端低頻信號為峰峰值VisPP=500mV，頻率為1kHz。畫出調制信號為400mv、600mv時得調幅波，（表明峰－峰值，谷－谷值）并測量出調制度m。（2）載波信號不變，將調制信號變?yōu)?00mv，調節(jié)Rp1觀察輸出波形變化，記錄m＝50％，m＝100％時對應Vab。實現(xiàn)雙邊帶調幅（DSB）及解調(1)平衡調節(jié)在圖4-5的調幅電路中，去掉IN2端的1kHz低頻輸入信號，保持Rp2電位器位置不變。示波器CH1探頭接輸入端IN1。示波器CH2通道探頭接輸出端OUT。只在IN1端加入VicPP=100mV，100kHz載波信號，仔細調節(jié)Rp1使示波器CH2通道信號為最小。(2)雙邊帶調幅將1kHz低頻信號接圖4-5的IN2端，示波器CH1探頭接輸入端IN2。即：IN1端加入VicPP=100mV，100kHz載波，IN2端加入VisPP=500mV，1kHz低頻調制信號。用示波器觀察并記錄輸入、輸出波形，并標明峰一峰值電壓Vomax。(3)雙邊帶調幅波的同步檢波將上一步驟產生的DSB信號連接到圖4-4的UAMIN端，將圖4-5電路的IN1載波輸入端同時連接至圖4-4的UCIN端，記錄圖4-4解調輸入UAMIN和解調輸出OUT的波形，并與調制信號相比較。五、數據處理及實驗報告要求5.1整理實驗數據，用畫出直流調制特性曲線VoPP—VAB。5.2認真記錄觀察到的波形，按要求標出有關數據。5.3畫出當改變VAB時能得到幾種調幅波形，分析其原因。六、注意事項1、實驗箱面板上的插孔是自鎖式插孔，連線插頭可疊插使用，插入時向下稍稍用力即可，松開時輕輕轉動向上撥出即可，但不要直拉導線。2