實(shí)驗(yàn)六調(diào)制解調(diào)剖析

試驗(yàn)3 乘法器應(yīng)用1—振幅調(diào)制一、試驗(yàn)?zāi)康陌盐沼眉赡M乘法器實(shí)現(xiàn)全載波調(diào)幅和抑制載波雙邊帶調(diào)幅的方法與過程調(diào)波與二輸入信號(hào)的關(guān)系。把握測(cè)量調(diào)幅系數(shù)的方法。通過試驗(yàn)中的波形變換，學(xué)會(huì)分析試驗(yàn)現(xiàn)象。二、預(yù)習(xí)要求預(yù)習(xí)幅度調(diào)制器有關(guān)學(xué)問。認(rèn)真閱讀試驗(yàn)指導(dǎo)書，了解試驗(yàn)原理及內(nèi)容，分析試驗(yàn)電路中用1496乘法器調(diào)制的工作原理，并分析計(jì)算各引出腳的直流電壓。分析全載波調(diào)幅及抑制載波調(diào)幅信號(hào)特點(diǎn)，并畫出其頻譜圖。三、試驗(yàn)儀器雙蹤示波器高頻信號(hào)發(fā)生器萬用表試驗(yàn)板GPMK3四、試驗(yàn)電路說明幅度調(diào)制就是載波的振幅受調(diào)制信號(hào)的掌握作周期性的變化制信號(hào)，調(diào)幅器即為產(chǎn)生調(diào)幅信號(hào)的裝置。+VccRc112

Rc2610

V1 V2 V3 V4

8調(diào)制輸入4接Rc35

V5 V6 1調(diào)制輸入2接RcV7 V8DR2 R3R114-Vee1496芯片內(nèi)部電路圖本試驗(yàn)承受集成模擬乘法器1496來構(gòu)成調(diào)幅器，它是一個(gè)四象限模擬乘法器，電路采用了兩組差動(dòng)對(duì)由V1～V4組成，以反極性方式相連接，而且兩組差分對(duì)的恒流源又組成一對(duì)差分電路，即V5及V6，因此恒流源的掌握電壓可正可負(fù)，以此實(shí)現(xiàn)了四象限工作。D、V7、V8V5、V6的恒流源。進(jìn)展調(diào)幅時(shí)，載波信號(hào)加在V1—V4腳的⑻、⑽之間。調(diào)制信號(hào)加在差動(dòng)放大器V5—V6的輸入端，即引腳的⑴、⑷之間，⑵、⑶腳外接1K〔即引出腳⑹、⑿之間〕輸出。用1496集成電路構(gòu)成的調(diào)幅器電路中，RP1用來調(diào)整引出腳⑴、⑷之間的平衡，RP2用來調(diào)整⑻、⑽腳之間的平衡，三極管V五、試驗(yàn)內(nèi)容了解集成乘法器的特性；a實(shí)現(xiàn)全載波調(diào)幅波A；畫出波形；測(cè)出調(diào)制度a

a并爭(zhēng)論那些因素影響ma的大??；實(shí)現(xiàn)雙邊帶調(diào)幅波DSU和調(diào)制信號(hào)的幅度cmU對(duì)雙邊帶波形的影響Ωm六、試驗(yàn)步驟留意：該電路所用電源為：+12V，-8V乘法器輸入端平衡調(diào)整1KHz1MHz載波輸入端平衡調(diào)整：IN2100mV1KHzIN1加信號(hào)，調(diào)整RP2電位器使輸出端信號(hào)最小，然后去掉輸入信號(hào)，則載波輸入端平衡。調(diào)制信號(hào)輸入端平衡調(diào)整在載波輸入端IN1100mV1MHzIN2RP1平衡。DSB〔抑制載波雙邊帶〕調(diào)制信號(hào)的實(shí)現(xiàn)m cm u(t)=U cosΩt·U cosωt (DSB波數(shù)學(xué)表達(dá)式m cm ΩDSB波形的實(shí)現(xiàn)載波輸入端IN11MHz200mV；低頻調(diào)制輸入端IN21KHz300mV用雙通道示波器分別觀看音頻輸入端信號(hào)和調(diào)制輸出信號(hào)DSB。并記錄波形。DSB波形在過零點(diǎn)的反相為了清楚地觀看雙邊帶信號(hào)在過零點(diǎn)的反相，必需降低載波頻率。100KHz。DSB波形，并記錄波形。DSB信號(hào)波形與載波波形的比較〔100KHz〕將雙通道示波器探頭分別接在載波輸入和DSBDSB波形進(jìn)展相位比較。應(yīng)當(dāng)可以覺察：在調(diào)制信號(hào)正半周期間，兩者同相；在調(diào)制信號(hào)負(fù)半周期間，兩者反相。觀看轉(zhuǎn)變載波幅度U 〔載波信號(hào)頻率100KHz〕和調(diào)制信號(hào)的幅度U 對(duì)雙邊帶波cm Ωm形的影響AM〔全載波調(diào)幅波〕的調(diào)制cm m u(t)=U ［1+U cosΩt］cosωt (AM波數(shù)學(xué)表達(dá)式cm m Ωa不同調(diào)制度m〔用雙通道示波器分別觀看音頻輸入端信號(hào)和調(diào)制輸出信號(hào)AM〕aRP1V=0.1V，載波輸入端IN11MHz50mV；低頻調(diào)制AB輸入端IN21KHz100mV。計(jì)算出調(diào)制度ma

的值；aA、B的值，計(jì)算mmaa

AB100AB 轉(zhuǎn)變低頻信號(hào)的幅度，150mv、200mv、400mv時(shí)分別算出m，加大低頻信號(hào)幅度，am=100m＞100%，時(shí)的AM波，并比較m=100DSBa a a并記錄低頻信號(hào)幅值m=100%。a100mV.調(diào)整RP1觀看V

輸出波形AM〔V

=0.10.01時(shí)的m〕a轉(zhuǎn)變載波幅度觀看對(duì)AM波的影響〔V

AB AB=0.1。AB結(jié)論：哪些因素會(huì)影響到AM的調(diào)制度ma調(diào)制信號(hào)為三角波和方波時(shí)的調(diào)幅波觀看保持載波輸入端IN11MHz100mV，將低頻調(diào)制信號(hào)改為三角波〔峰峰值200m〕或方波〔峰峰值200m，觀看AM波形〔用雙通道比較AM波與調(diào)制信號(hào)的關(guān)系；并轉(zhuǎn)變調(diào)制波頻率，觀看已調(diào)波的變化。轉(zhuǎn)變RP的變化。利用乘法器實(shí)現(xiàn)直流調(diào)制直流調(diào)制特性的測(cè)量：在載波輸入端IN1加峰值Vc10mV，頻率為1MHzA、BVOUT輸出端的波形，以V=0.1VAB AB為步長，記錄RP1由一端調(diào)至另一端的輸出波形及其峰值電壓，留意觀看相位變化，根據(jù)公式V KV VO ABC

計(jì)算出系數(shù)K3.1。3.1VVAB-0.4v-0.3v-0.2v-0.1v0v0.1v0.2v0.3v0.4vVO〔P-P〕K七、試驗(yàn)報(bào)告要求將試驗(yàn)過程和試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄下來并進(jìn)展分析畫出DSB、AM波形，計(jì)算ma;畫出試驗(yàn)中ma<100%、ma=100%、ma＞100%的調(diào)幅波形，在圖上標(biāo)明峰-峰值電壓V,A-AV。B-B

U不同時(shí)：U(mV)ΩU(mV)ΩmVA-AVB-B100mV150mV200mV400mVmam =100%m＞100%aaV不同時(shí)：VV(mV)ABVA-AVB-B0.1V0.07V0.05V0.02V0.01Vma畫出當(dāng)V不同時(shí)能得到幾種調(diào)幅波形，分析其緣由。AB畫出100%調(diào)幅波形及抑制載波雙邊帶調(diào)幅波形，比較二者的區(qū)分。畫出方波和三角波的調(diào)幅波，并說明三角波的方波的幅度和頻率對(duì)調(diào)幅波的影響。整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，用坐標(biāo)紙畫出直流調(diào)制特性曲線。試驗(yàn)結(jié)果爭(zhēng)論和分析，對(duì)本次試驗(yàn)進(jìn)展總結(jié)、寫出收獲和體會(huì)八、思考題畫出過調(diào)制波形并分析為什么產(chǎn)生過調(diào)制aDSB波形和ma

=100%的AM九、思維拓展用MC1496模擬乘法器構(gòu)成可調(diào)增益放大器〔可以調(diào)整另一輸入端接需要放大的信號(hào)。42---調(diào)幅波信號(hào)的解調(diào)一、試驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)一步了解調(diào)幅波的原理，把握調(diào)幅波的解調(diào)方法。把握包絡(luò)檢波器實(shí)現(xiàn)AM波解調(diào)方法；了解濾波電容數(shù)值對(duì)AM波解調(diào)的影響。把握用集成電路實(shí)現(xiàn)同步檢波的方法。二、預(yù)習(xí)要求復(fù)習(xí)課本中有關(guān)調(diào)幅和解調(diào)原理。分析二極管包絡(luò)檢波產(chǎn)生波形失真的主要因素。三、試驗(yàn)儀器雙蹤示波器高頻信號(hào)發(fā)生器萬用表試驗(yàn)板GPMK3四、試驗(yàn)電路說明法有二極管包絡(luò)檢波和同步檢波兩種。二極管包絡(luò)檢波器適合于解調(diào)含有較大載波重量的大信號(hào)的檢波過程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RCRC時(shí)間常數(shù)選擇很重要，RC角線切割失真。RC時(shí)間常數(shù)太小，高頻重量會(huì)濾不干凈。綜合考慮要滿足下式：11m2f RC0 m其中：m為調(diào)幅系數(shù)，f0為載波頻率，Ω為調(diào)制信號(hào)角頻率。同步檢波器利用一個(gè)和調(diào)幅信號(hào)的載波同頻同相的載波信號(hào)與調(diào)幅波相乘高頻重量而獲得調(diào)制信號(hào)。試驗(yàn)電路承受1496集成電路構(gòu)成解調(diào)器，載波信號(hào)V 經(jīng)過電CoC1加在⑻、⑽腳之間，調(diào)幅信號(hào)V 經(jīng)電容C2加在⑴、⑷腳之間，相乘后信號(hào)由⑿腳AM輸出，經(jīng)過C4、C5、R6組成的低通濾波器，在解調(diào)輸出端，提取調(diào)制信號(hào)。五、試驗(yàn)內(nèi)容用示波器觀看包絡(luò)檢波來解調(diào)AM波、DSB波時(shí)的性能；用示波器觀看同步檢波來解調(diào)AM波、DSB波時(shí)的性能；六、試驗(yàn)步驟〔一〕二極管包絡(luò)檢波解調(diào)全載波調(diào)幅信號(hào)AM波〔1．ma

=30%AM的檢波AM波的獲得：前面振幅調(diào)制試驗(yàn)六、3.A.(2)中的內(nèi)容，其中獲得的a

=30%的調(diào)幅波將AM輸出OUT加至二極管包絡(luò)檢波器U 信號(hào)輸入端觀看記錄檢波輸AMOUT的波形。并用雙通道示波器觀看比較解調(diào)信號(hào)與調(diào)制信號(hào)。將電容C2并聯(lián)至C1，再次觀看記錄檢波輸出OUT的波形，并與調(diào)制信號(hào)比較?！?．ma

=100%的AM的檢波，同前面一樣獲得AM波，參加二極管包絡(luò)檢波器，觀察記錄檢波輸出波形，與調(diào)制信號(hào)比較?！?m＞100的AM的檢波，同前面一樣獲得AM波，參加二極管包絡(luò)檢波器，觀a察記錄檢波輸出波形，與調(diào)制信號(hào)比較?！?．在ma

=30%時(shí)，降低載波信號(hào)頻率，fc=100KHz，其余條件不變，觀看記錄檢波器輸出端波形。〔5AM波的獲得同前面。解調(diào)DSB抑制載波的雙邊帶調(diào)幅信號(hào)AM波輸入的調(diào)幅波波形m=30%m=100%m＞AM波輸入的調(diào)幅波波形m=30%m=100%m＞100%DSB波波形比較a解調(diào)后a解調(diào)后a解調(diào)后三角波解調(diào)后方波解調(diào)后解調(diào)后包絡(luò)檢波器〔C1〕調(diào)制信號(hào)〔低頻〕(C2+C1)〔二〕集成電路〔乘法器〕構(gòu)成同步解調(diào)器解調(diào)全載波調(diào)幅信號(hào)AM波〔1．將電路中的C4C5另一端接A3.A.(2中的內(nèi)容，獲得調(diào)制度分別為a

ma

=100%m＞100%的調(diào)幅波。將它們依次加至a同步解調(diào)器U 的輸入端并在解調(diào)器的載波輸入端U加上與調(diào)幅信號(hào)一樣的載波AM C信號(hào)，分別記錄解調(diào)輸出波形，并與調(diào)制信號(hào)相比?！?．去掉CC5觀看記錄ma

=30%、ma

=100%m＞100%的調(diào)幅波輸入時(shí)的解調(diào)a器輸出波形，并與調(diào)制信號(hào)相比較。然后使電路復(fù)原。〔3AM解調(diào)DSB抑制載波的雙邊帶調(diào)幅信號(hào)〔1．承受試驗(yàn)六2.〕所獲得的DSB波形，并加至電路的U 輸入端，其它連線AM均不變，觀看記錄解調(diào)輸出波形，并與調(diào)制信號(hào)相比較。〔2．去掉濾波電容CC5觀看記錄輸出波形。AMAM波輸入的調(diào)幅波波形m=30%DSB波波形比較a解調(diào)后m=100%a解調(diào)后m＞100%a解調(diào)后三角波方波解調(diào)后解調(diào)后解調(diào)后同步檢波(C4、C5)原調(diào)制信號(hào)七、試驗(yàn)報(bào)告要求通過一系列兩種檢波器試驗(yàn)輸入的調(diào)幅波波形輸入的調(diào)幅波波形二極管包絡(luò)檢波器輸出同步檢波輸出m=30%am=100%a抑制載波調(diào)幅波畫出二極管包絡(luò)檢波器并聯(lián)C2前后的檢波器輸出波形，并進(jìn)展比較，分析緣由。在同一張坐標(biāo)紙上畫出同步檢波解調(diào)全載涉及抑制載波時(shí)去掉低通濾波器中的電容C4、C5前后各是什么波形，并分析二者為什么有區(qū)分。由本試驗(yàn)歸納出兩種檢波器的解調(diào)特性，以“能否正確解調(diào)”填入表格輸入的調(diào)幅波波形輸入的調(diào)幅波波形AM波m=30%am=100%am＞100%a抑制載