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1、實(shí)驗(yàn)課程名稱:高頻電子線路實(shí)驗(yàn)工程名稱集成模擬乘法器的綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)成績(jī)實(shí)驗(yàn)者專業(yè)班級(jí)同組者XXX實(shí)驗(yàn)日期xx年x月x日一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、意義1 了解模擬乘法器設(shè)計(jì)任務(wù):用模擬乘法器實(shí)現(xiàn)振幅調(diào)制(含AM與DSB、同步檢波、混頻、倍頻等頻率變換電路的 設(shè)計(jì),已知:模擬乘法器為 1496,采用雙電源供電,Vcc=12V Vee=-8V. 100%時(shí),過零點(diǎn)的特性。 同步檢波器電路設(shè)計(jì)與仿真實(shí)現(xiàn)對(duì)DSB信號(hào)的解調(diào)。基本條件;載波信號(hào) UX : f=500KHZ /50mV 調(diào)制信號(hào) Uy : f=2KHz/200mV,并按信 號(hào)流程記錄各級(jí)信號(hào)波形。 混頻器電路設(shè)計(jì)與仿真實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的混頻?;緱l件:AM
2、 信號(hào)條件: 載波信號(hào)UX : f=500KHZ /50mV ,調(diào)制信號(hào)Uy : f=2KHz/200mV , M=30% )中頻信號(hào):465KHZ,本地載波:按接收機(jī)制式自定。記錄各級(jí)信 號(hào)波形。 倍頻器電路設(shè)計(jì)與仿真實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的倍頻?;緱l件:Ux=Uy 載波信號(hào) UX : f=200KHZ /50mV ,)并記錄各級(jí)信號(hào)波形。推證輸入、輸出信號(hào)的關(guān)系。三. 主要儀器設(shè)備及耗材1.雙蹤示波器 TDS-10022 高頻信號(hào)發(fā)生器 WY10523 計(jì)算機(jī)與仿真軟件1) AM與DSB電路的設(shè)計(jì)與仿真AM與DSB電路的設(shè)計(jì)振幅調(diào)制是使載波信號(hào)的幅值正比于調(diào)制信號(hào)的瞬時(shí)值的變換過程。查集成模擬乘法器
3、MC1496應(yīng)用資料 附錄1),得典型應(yīng)用電路如圖1-1所示。RZ1 kQWIC1I 1 ijfTl-51ihrnRC3 %$hOhrrtC2TF13IM-IM 1 .u.r口-OUTIP -ill730 DhreiRDH B 電 Ohm圖1-1 1496構(gòu)成的振幅調(diào)制電路電原理圖圖中載波信號(hào)經(jīng)高頻耦合電容C1輸入到Uc端,C3為高頻旁路電容,使交流接地。調(diào)制信號(hào)經(jīng)高頻耦合電容 C2輸入到U Q端,C5為高頻旁路電容,使交流接地。調(diào)制信號(hào) UAM從(12)腳單端輸出。電路采用雙電源供電,所以腳接Rb到地。因此,改變 R5也可以調(diào)節(jié)I。的大小,即:貝當(dāng)VEE=-8V , l5=1mA時(shí),可算得:
4、MC1496器件的靜態(tài)電流一般取Io= Is= 1mA左右)R5=8-0.75 ) /時(shí),由上式可確定 RB :3RB UQ /I5=1/1X10 - =1KQ負(fù)載電阻RC的選擇由于共模靜態(tài)輸出電壓為:U6=U2=Vc7 5R.式中U6、U12是6腳與12腳的靜態(tài)電壓。當(dāng)選 U6=U2=8V, Vcc=12V, l5=1mA時(shí),R_=/(1X10 -3=4KQ,取標(biāo)稱電阻 RL=3.9KQ。電阻R1、R2、R3與RC1、RC2提供芯片內(nèi)晶體管的靜態(tài)偏置電壓,保證各管工作在放 大狀態(tài)。阻值的選取應(yīng)滿足如下關(guān)系:所以取:R仁 R2=1KQ R3=51 Q R4=R5=750 Q , R6=R7=1
5、Q , WR仁10 KQ電阻R4、R5、WR1、R6和R7用于將直流負(fù)電源電壓分壓后供給MC1496的1、4腳內(nèi)部的差分對(duì)三極管基極偏置電壓。通過調(diào)節(jié)RP,可使MC1496的1、4端的直流電位差為零,即UQ輸入端只有調(diào)制信號(hào)輸入而沒有直流分量,則調(diào)幅電路的輸出為抑制載波的雙邊帶調(diào) 幅波;若調(diào)節(jié) RP,使MC1496的1、4端的直流電位差不為零,則電路有載波分量輸出,為普 通調(diào)幅波。耦合電容與高頻電容的選擇電容C1與C2應(yīng)選擇得使其電抗在載波頻率上低于5 Q ,即:1/3 6= 1/ 3 C2W 5Q 所以取 6= C3=0.1uf,C2=C5=4.7uf,由此得到實(shí)際的模擬乘法器 1496構(gòu)成
6、的振幅調(diào)制電路,如圖 1-1。AM與DSB電路的仿真 1全載波振幅調(diào)制VAM )(1) 按設(shè)計(jì)電路設(shè)置元件參數(shù)并用 EWB完成電路連接。(2)當(dāng)電路平衡時(shí),即U Q =0,Uo=0 ,模擬乘法器1496的靜態(tài)特性數(shù)據(jù)如表1。引腳/K、12-14電壓V)(3令U Q =0,調(diào)WR1,使模擬乘法器 電壓為+200mV,即電路不平衡。計(jì)要求加入信號(hào),載波信號(hào)UX: f=500KHZ腳間 按設(shè)實(shí)現(xiàn)AM調(diào)制。信號(hào)波形如圖1-2所示。圖1-2圖驗(yàn)測(cè)得信號(hào)波形如圖1-3調(diào)WR1使AM信號(hào)過調(diào)制,即使 M 100%。實(shí)1-3所示。當(dāng)M 100%時(shí),過零點(diǎn)為一條直線。此條件時(shí),M= ?1抑制載波振幅調(diào)制 VDS
7、B)(3令U Q =0,調(diào)WR1,使模擬乘法器腳間電壓為0V,即電路平衡。按設(shè)計(jì)要求加入信號(hào),載波信號(hào)UX f=500KHZ /50mV 調(diào)制信號(hào)Uy : f=2KHz/200mV,此時(shí)實(shí)現(xiàn)DSB調(diào)制。信號(hào)波形如圖1-4所示。圖1-4圖1-5實(shí)驗(yàn)測(cè)得DSB過零點(diǎn)信號(hào)波形如圖1-5所示。為M曲線。/50mV 調(diào)制信號(hào) Uy: f=2KHz/200mV,此時(shí)用包絡(luò)檢波進(jìn)行解調(diào),必須采用AM調(diào)制電路無(wú)異,僅低通濾波器與運(yùn)算放大不同。(2同步檢波器電路設(shè)計(jì)與仿真同步檢波器電路設(shè)計(jì)振幅調(diào)制信號(hào)的解調(diào)過程稱為檢波。常用方法有包絡(luò)檢波和同步檢波兩種。由于普通調(diào) 幅波AM )信號(hào)的包絡(luò)直接反映了調(diào)制信號(hào)的變化
8、規(guī)律,可以用二極管包絡(luò)檢波的方法進(jìn)行 解調(diào)。而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,所以無(wú)法同步檢波方法。MC1496模擬乘 法器構(gòu)成的同步檢波解調(diào)器電路 如圖1-6所示。圖1-6其中ux端輸入同步信號(hào)或載 波信號(hào)Uc,Uy端輸入已調(diào)波信號(hào) Us。解調(diào)器輸出信號(hào)經(jīng)低通、 運(yùn)算放大后輸出解調(diào)信號(hào)。其 14 96構(gòu)成的同步檢波電路與外接元件參數(shù)與 低通濾波器設(shè)計(jì)計(jì)算略) 運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)計(jì)算略)同步檢波器電路仿真-EWBDS巳佶號(hào)1、按設(shè)計(jì)電路設(shè)置元件參 完成電路連接。圖1-7即 Uc=U Q2、調(diào)RW1使電路平衡時(shí),=0,Uo=0載波信號(hào) 調(diào)制信號(hào)Uy :3、按設(shè)計(jì)要求加入信號(hào),UX : f=500KHZ /50mV f=2KHz/200mV),a.按已知條件產(chǎn)生 DSB信號(hào)b.按同步檢波工作原理加入信號(hào),得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖1-7所示。3)混頻器電路設(shè)計(jì)與仿真 混頻器電路設(shè)計(jì)465K由1496模擬乘法器構(gòu)成混頻電路 和外接元件參數(shù)與 AM調(diào)
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