實(shí)驗三模擬乘法器調(diào)幅及小信號檢波

1、 高頻電子線路實(shí)驗指導(dǎo)書實(shí)驗三 模擬乘法器調(diào)幅及小信號檢波一、實(shí)驗?zāi)康?、掌握AM、DSB和SSB調(diào)制的原理與性質(zhì)；2、掌握模擬乘法器的工作原理及其調(diào)整方法；3、了解小信號檢波的原理；4、熟悉用二極管實(shí)現(xiàn)檢波的方法。二、實(shí)驗內(nèi)容1、產(chǎn)生并觀察AM、DSB的波形； 2、觀察AM、DSB、SSB波的頻譜；3、觀察DSB波和過調(diào)幅時的反相現(xiàn)象；4、用二極管小信號檢波器對調(diào)幅波進(jìn)行檢波。三、實(shí)驗儀器1、20MHz模擬示波器 一臺2、調(diào)試工具 一套四、實(shí)驗原理（一）模擬乘法器調(diào)幅模擬乘法器調(diào)幅實(shí)驗原理圖如圖31所示。圖31 模擬乘法器調(diào)幅實(shí)驗原理圖調(diào)制信號從TP2輸入，載波從TP1輸入。合理設(shè)置調(diào)制信號

2、與載波信號的幅度以及乘法器的靜態(tài)偏置電壓（調(diào)節(jié)W1），可在TT1處觀察普通調(diào)幅波（AM）和抑制載波雙邊帶調(diào)幅波（DSB）。FL1為10.7MHz的陶瓷濾波器，它的作用是對TT1處調(diào)幅波進(jìn)行濾波，得到抑制載波單邊帶調(diào)幅波（SSB）。為兼容檢波電路的濾波網(wǎng)絡(luò)，在進(jìn)行調(diào)制與檢波實(shí)驗時，調(diào)制信號的頻率選擇為1KHz左右，載波信號的頻率選擇為10.7MHz。為了便于觀察各種調(diào)幅波的頻譜和DSB波的相位突變現(xiàn)象，調(diào)制信號的頻率選擇為500KHz，載波信號的頻率選擇為11.2MHz。模擬乘法器調(diào)幅部分所產(chǎn)生的普通調(diào)幅波和抑制載波雙邊帶調(diào)幅波，是小信號檢波的輸入信號。（二）小信號檢波圖32 二極管小信號檢波實(shí)

3、驗原理圖圖33 小信號二極管檢波小信號檢波是利用器件特性曲線在靜態(tài)工作點(diǎn)處的冪級數(shù)展開式中含有輸入信號平方項的原理實(shí)現(xiàn)的，如圖32所示。R42和R43為二級管D6提供靜態(tài)偏置電壓，使二極管靜態(tài)工作點(diǎn)在其特性曲線的彎曲部分，如圖33所示。C23為高頻旁路電容，E3為音頻耦合電容。由于二極管輸入特性曲線的非線性，調(diào)幅波在正負(fù)半周所引起的電流變化是不同的，正半周電流上升的多而負(fù)半周電流下降的少，這就使對稱電壓的調(diào)幅波轉(zhuǎn)變成不對稱的電流。如果取載波電流周期平均值，并繪出曲線，就可看出電流中還含有直流和低頻成分。其中，高頻成分被C23旁路，故在R43上高頻電壓很小，主要是低頻和直流電壓。低頻成分就是檢出

4、的調(diào)制信號，它通過E3隔直流輸出。運(yùn)放（LF353）組成放大器，對檢波輸出的微弱信號進(jìn)行放大。設(shè)調(diào)制信號的頻率為，由于檢波輸出的低頻成分中還含有頻率為2、3等成分，因此，小信號平方律檢波的非線性失真非常嚴(yán)重，故在電路中又加了一級RC低通濾波器（由R47和C24組成），用來改善檢波器的非線性失真。五、實(shí)驗步驟（一）模擬乘法器調(diào)幅1、連接實(shí)驗電路在主板上正確插好幅度調(diào)制與解調(diào)模塊，開關(guān)K1、K2、K8、K9、K10、K11向左撥，主板GND接模塊GND，主板12V接模塊12V，主板12V接模塊12V，檢查連線正確無誤后，打開實(shí)驗箱右側(cè)的船形開關(guān)，K1、K2向右撥。若正確連接，則模塊上的電源指示燈L

5、ED1、LED2亮。2、產(chǎn)生并觀察AM波和DSB波（1）輸入調(diào)制信號V本步驟的調(diào)制信號可由由低頻信號源模塊提供。參考低頻信號源的使用方法，用低頻信號源產(chǎn)生頻率為1KHz，峰峰值約700mV的正弦波調(diào)制信號V。連接信號源的Vout與幅度調(diào)制與解調(diào)模塊的TP2。（2）輸入載波信號Vi本步驟載波信號由高頻信號源模塊提供。參考高頻信號源使用方法，產(chǎn)生頻率為10.7MHz，峰峰值約為500mV的載波信號。將此信號輸入到幅度調(diào)制與解調(diào)模塊的TP1。（3）產(chǎn)生并觀察AM波、DSB波用模擬示波器在幅度調(diào)制與解調(diào)模塊的TT1處觀察，適當(dāng)調(diào)節(jié)幅度調(diào)制與解調(diào)模塊的W1，使TT1處出現(xiàn)如圖34所示的波形，即產(chǎn)生AM波

6、。用模擬示波器在幅度調(diào)制與解調(diào)模塊的TT1處觀察，適當(dāng)調(diào)節(jié)幅度調(diào)制與解調(diào)模塊的W1，使TT1出現(xiàn)如圖35所示的波形，即產(chǎn)生DSB波。用模擬示波器在幅度調(diào)制與解調(diào)模塊的TT1處觀察，適當(dāng)調(diào)節(jié)幅度調(diào)制與解調(diào)模塊的W1或增大調(diào)制信號的幅度，使TT1出現(xiàn)如圖36所示的波形，即產(chǎn)生過調(diào)幅波形。圖34 普通調(diào)幅波（AM波）圖35 抑制載波雙邊帶調(diào)幅波（DSB波）圖36 過調(diào)幅的波形說明：由于載波頻率和調(diào)制信號的頻率相差很大，DSB波和過調(diào)情況下調(diào)幅波的反相現(xiàn)象不明顯。若要觀察反相現(xiàn)象可在實(shí)驗步驟3中進(jìn)行。3、觀察DSB波的反相現(xiàn)象（1）用低頻信號源產(chǎn)生500KHz的正弦波信號，峰峰值約700mV，輸入到幅

7、度調(diào)制與解調(diào)模塊的TP2。載波信號依然頻率為10.7MHz，峰峰值約500mV的高頻正弦波，輸入到TP1。（2）用模擬示波器在TT1處觀察，適當(dāng)調(diào)節(jié)W1或調(diào)制信號的幅度，直至出現(xiàn)圖35所示的波形為止，即產(chǎn)生DSB波。觀察調(diào)幅波幅度為0的瞬間，載波相位的變化情況。畫出DSB波的波形。4、觀察AM波、DSB波、SSB波的頻譜為了便于觀察各種調(diào)幅波的頻譜、DSB波和過調(diào)情況下的反相現(xiàn)象，調(diào)制信號的頻率選擇為500KHz，載波信號的頻率選擇為11.2MHz，則AM波的頻率分量分別為10.7MHz、11.2MHz、11.9MHz，DSB波的頻率分量分別為10.7MHz和11.9MHz。SSB是由DSB波

8、經(jīng)過10.7MHz的陶瓷濾波器濾波得到的，故SSB波的頻率分量為10.7MHz（下邊帶）。（1）輸入調(diào)制信號V參考低頻信號源的使用方法，用低頻信號源產(chǎn)生500KHz的正弦波調(diào)制信號V，峰峰值Vp-p約700mV，輸入到幅度調(diào)制與解調(diào)模塊的TP2。（2）輸入載波信號Vi載波信號Vi由高頻信號源提供，產(chǎn)生11.2MHz的載波信號，將此信號輸入到幅度調(diào)制與解調(diào)模塊的TP1。（3）觀察各種調(diào)幅波的頻譜觀察AM波的頻譜用模擬示波器在幅度調(diào)制與解調(diào)模塊的TT1處觀察，適當(dāng)調(diào)節(jié)W1或調(diào)制信號的幅度，直至TT1處出現(xiàn)如圖34所示的波形為止，即產(chǎn)生AM波。然后用頻譜分析儀在TT1處觀察AM波的頻譜，調(diào)節(jié)調(diào)制信號

9、的幅度，觀察各頻率分量的變化情況。畫出AM波的頻譜圖。觀察DSB波的頻譜用模擬示波器在幅度調(diào)制與解調(diào)模塊的TT1處觀察，適當(dāng)調(diào)節(jié)W1或調(diào)制信號的幅度，直至TT1處出現(xiàn)如圖35所示的波形為止，即產(chǎn)生DSB波。然后用頻譜分析儀在TT1處觀察DSB波的頻譜，再適當(dāng)調(diào)節(jié)W1或調(diào)制信號的幅度使載波頻率分量的幅度最小。畫出DSB波的頻譜圖。用模擬示波器在幅度調(diào)制與解調(diào)模塊的TT1處觀察，適當(dāng)調(diào)節(jié)W1或調(diào)制信號的幅度，直至TT1處出現(xiàn)如圖173所示的波形為止，即產(chǎn)生DSB波。然后用頻譜分析儀在TT2處觀察SSB波的頻譜，再適當(dāng)調(diào)節(jié)W1或調(diào)制信號的幅度使載波頻率分量和上邊帶頻率分量的幅度最小。畫出SSB波的頻

10、譜圖。（二）小信號檢波1、連接實(shí)驗電路在主板上正確插好幅度調(diào)制與解調(diào)模塊，開關(guān)K1、K2、K8、K9、K10、K11向左撥，主板GND接模塊GND，主板12V接模塊12V，主板12V接模塊12V。檢查連線正確無誤后，打開實(shí)驗箱右側(cè)的船形開關(guān)。開關(guān)K1、K2、K10、K11向右撥。若正確連接，則模塊上的電源指示燈LED1、LED2、LED5、LED6亮。2、產(chǎn)生調(diào)幅波用乘法器產(chǎn)生普通調(diào)幅波，操作步驟如下：（1）TP2處輸入頻率約1KHz，峰峰值約600mV的正弦波調(diào)制信號。（2）TP1處輸入頻率為10.7MHz，峰峰值約800mV的正弦波載波信號。（3）用示波器在TT1處觀察，適當(dāng)調(diào)節(jié)調(diào)制信號的幅度及幅度調(diào)制與解調(diào)模塊的W1，使TT1處的調(diào)幅波為普通調(diào)幅波（調(diào)幅系數(shù)小于100）