實(shí)驗(yàn)三 振幅調(diào)制與解調(diào)

實(shí)驗(yàn)三振幅調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆帐褂眉赡M乘法器實(shí)現(xiàn)全載波振幅和抑制載波雙邊帶調(diào)幅得方法和過程掌握測(cè)量調(diào)幅系數(shù)得方法掌握調(diào)幅波解調(diào)得方法了解使用二極管包絡(luò)檢波得主要指標(biāo)、檢波效率、波形失真掌握用集成電路實(shí)現(xiàn)同步檢波得方法實(shí)驗(yàn)原理及電路圖4-11496芯片引腳及內(nèi)部電路圖2.1模擬乘法器1496圖4-11496芯片引腳及內(nèi)部電路圖幅度調(diào)制就是載波的的振幅受調(diào)制信號(hào)的控制而變化，即已調(diào)波振幅變化與調(diào)制信號(hào)振幅成正比。通常稱高頻信號(hào)為載波信號(hào)，低頻信號(hào)為調(diào)制信號(hào)，調(diào)幅器為產(chǎn)生調(diào)幅信號(hào)的裝置。本實(shí)驗(yàn)采用集成模擬乘法器1496來構(gòu)成調(diào)幅器，圖4-1為1496芯片引腳及內(nèi)部電路圖，它是一個(gè)四象模擬乘法器的基本電路。⑧、⑩腳之間輸入信號(hào)v1，①、④腳之間輸入調(diào)制信號(hào)v2，則⑥、⑿腳之間輸出信號(hào)正比于兩輸入信號(hào)之乘積。進(jìn)行調(diào)幅時(shí)，載波信號(hào)vC加在引腳⑧、⑩之間；調(diào)制信號(hào)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(kuò)大調(diào)制信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍。已調(diào)制信號(hào)從雙差動(dòng)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(diào)幅電路圖4-21496構(gòu)成的調(diào)幅器用1496集成電路構(gòu)成的調(diào)幅器電路圖如圖4-2所示，圖中Rp1用來調(diào)節(jié)引腳①、④之間的直流平衡，Rp2用來調(diào)節(jié)⑧、⑩之間的直流平衡。上通道IN1為載波信號(hào)uC(t)輸入端，下通道IN2為調(diào)制信號(hào)uΩ(t)輸入端。⑥腳輸出信號(hào)后接三極管T圖4-21496構(gòu)成的調(diào)幅器2.3解調(diào)電路調(diào)幅波的解調(diào)即從調(diào)幅信號(hào)中取出調(diào)制信號(hào)的過程，常稱為檢波。調(diào)幅波解調(diào)方法有二極管包絡(luò)檢波和同步檢波兩種。圖4-3圖4-3二極管包絡(luò)檢波器二極管包絡(luò)檢波器適合于含有較大載波分量的大信號(hào)的檢波過程，優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單。實(shí)驗(yàn)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?qū)щ娦院蜋z波負(fù)載RC的充放電過程實(shí)現(xiàn)檢波。但RC時(shí)間常數(shù)過大，則會(huì)產(chǎn)生對(duì)角切割失真。RC時(shí)間常數(shù)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(diào)幅系數(shù)，Ω為調(diào)制信號(hào)角頻率）：圖4-41496構(gòu)成的解調(diào)器圖4-41496構(gòu)成的解調(diào)器利用一個(gè)和調(diào)幅信號(hào)的載波同頻同相的載波信號(hào)與調(diào)幅波相乘，再通過濾波器濾除高頻分量而獲得調(diào)制信號(hào)。本實(shí)驗(yàn)如圖4-4所示。采用1496集成電路構(gòu)成解調(diào)器，載波信號(hào)UC經(jīng)過電容C1加在腳⑧、⑩之間，調(diào)幅信號(hào)UAM經(jīng)電容C2加在①、④腳之間，相乘后信號(hào)由⑿腳輸出，經(jīng)R6、C5組成的低通濾波器，在解調(diào)輸出端OUT，即可得調(diào)制信號(hào)。實(shí)驗(yàn)儀器高頻電子線路學(xué)習(xí)機(jī)40M示波器3.高頻信號(hào)源4.數(shù)字萬用表實(shí)驗(yàn)步驟圖4－5直流調(diào)制特性的測(cè)量(1)調(diào)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(diào)制信號(hào)輸入端IN2。同時(shí)在IN2端加入峰峰值為VisPP=50mV，頻率約為1kHz的正弦信號(hào)(E1641B型低頻信號(hào)發(fā)生器)。示波器CH2通道探頭接電路輸出端OUT。緩慢調(diào)節(jié)Rp2電位器使OUT端信號(hào)最小，然后去掉IN2端輸入信號(hào)，始終保持Rp2電位器位置不變。(同時(shí)不調(diào)節(jié)低頻信號(hào)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(hào)發(fā)生器頻率調(diào)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(cè)輸出波形及峰峰值VOPP。用萬用表直流電壓檔測(cè)量A、B之間的電壓VAB。調(diào)節(jié)Rpl使VAB分別為下表所示，觀察輸出波形，測(cè)量記錄輸出峰—峰值電壓，填入表3.1，并根據(jù)公式VOPP=K?VAB?VicPP計(jì)算出乘積系數(shù)K值。表3-1（VicPP=100mV）VAB(V)-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.30.4VOPP(V)K實(shí)現(xiàn)普通調(diào)幅（AM）（1）調(diào)節(jié)Rpl使VAB=0.2V(萬用表直流電壓檔測(cè)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(hào)為峰峰值VisPP=500mV，頻率為1kHz。畫出調(diào)制信號(hào)為400mv、600mv時(shí)得調(diào)幅波，（表明峰－峰值，谷－谷值）并測(cè)量出調(diào)制度m。（2）載波信號(hào)不變，將調(diào)制信號(hào)變?yōu)?00mv，調(diào)節(jié)Rp1觀察輸出波形變化，記錄m＝50％，m＝100％時(shí)對(duì)應(yīng)Vab。實(shí)現(xiàn)雙邊帶調(diào)幅（DSB）及解調(diào)(1)平衡調(diào)節(jié)在圖4-5的調(diào)幅電路中，去掉IN2端的1kHz低頻輸入信號(hào)，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(hào)，仔細(xì)調(diào)節(jié)Rp1使示波器CH2通道信號(hào)為最小。(2)雙邊帶調(diào)幅將1kHz低頻信號(hào)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(diào)制信號(hào)。用示波器觀察并記錄輸入、輸出波形，并標(biāo)明峰一峰值電壓Vomax。(3)雙邊帶調(diào)幅波的同步檢波將上一步驟產(chǎn)生的DSB信號(hào)連接到圖4-4的UAMIN端，將圖4-5電路的IN1載波輸入端同時(shí)連接至圖4-4的UCIN端，記錄圖4-4解調(diào)輸入U(xiǎn)AMIN和解調(diào)輸出OUT的波形，并與調(diào)制信號(hào)相比較。五、數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求5.1整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用畫出直流調(diào)制特性曲線VoPP—VAB。5.2認(rèn)真記錄觀察到的波形，按要求標(biāo)出有關(guān)數(shù)據(jù)。5.3畫出當(dāng)改變VAB時(shí)能得到幾種調(diào)幅波形，分析其原因。六、注意事項(xiàng)1、實(shí)驗(yàn)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(shí)向下稍稍用力即可，松開時(shí)輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)向上撥出即可，但不要直拉導(dǎo)線。2