實(shí)驗(yàn)五-模擬乘法器調(diào)幅(AM、DSB、SSB)

南昌大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名：學(xué)號(hào):專(zhuān)業(yè)班級(jí)：實(shí)驗(yàn)類(lèi)型：■驗(yàn)證□綜合□設(shè)計(jì)□創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)日期：實(shí)驗(yàn)成績(jī)：實(shí)驗(yàn)五模擬乘法器調(diào)幅（AM、DSB、SSB）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握用集成模擬乘法器實(shí)現(xiàn)全載波調(diào)幅、抑止載波雙邊帶調(diào)幅和音頻信號(hào)單邊帶調(diào)幅的方法。研究已調(diào)波與調(diào)制信號(hào)以及載波信號(hào)的關(guān)系。掌握調(diào)幅系數(shù)的測(cè)量與計(jì)算方法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比全載波調(diào)幅、抑止載波雙邊帶調(diào)幅和單邊帶調(diào)幅的波形。了解模擬乘法器（MC1496）的工作原理，掌握調(diào)整與測(cè)量其特性參數(shù)的方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)全載波調(diào)幅，改變調(diào)幅度，觀察波形變化并計(jì)算調(diào)幅度。實(shí)現(xiàn)抑止載波的雙邊帶調(diào)幅波。實(shí)現(xiàn)單邊帶調(diào)幅。實(shí)驗(yàn)儀器1、高頻信號(hào)源1臺(tái)2、4號(hào)板 1塊3、雙蹤示波器1臺(tái)4、萬(wàn)用表 1塊實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)電路說(shuō)明幅度調(diào)制就是載波的振幅（包絡(luò)）隨調(diào)制信號(hào)的參數(shù)變化而變化。本實(shí)驗(yàn)中載波是由高頻信號(hào)源產(chǎn)生的465KHz高頻信號(hào)，1KHz的低頻信號(hào)為調(diào)制信號(hào)。振幅調(diào)制器即為產(chǎn)生調(diào)幅信號(hào)的裝置。集成模擬乘法器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)集成模擬乘法器是完成兩個(gè)模擬量（電壓或電流）相乘的電子器件。在高頻電子線路中，振幅調(diào)制、同步檢波、混頻、倍頻、鑒頻、鑒相等調(diào)制與解調(diào)的過(guò)程，均可視為兩個(gè)信號(hào)相乘或包含相乘的過(guò)程。采用集成模擬乘法器實(shí)現(xiàn)上述功能比采用分離器件如二極管和三極管要簡(jiǎn)單得多，而且性能優(yōu)越。所以目前無(wú)線通信、廣播電視等方面應(yīng)用較多。集成模擬乘法器常見(jiàn)產(chǎn)品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。1)MC1496的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在本實(shí)驗(yàn)中采用集成模擬乘法器MC1496來(lái)完成調(diào)幅作用。MC1496是四象限模擬乘法器，其內(nèi)部電路圖和引腳圖如圖5-1所示。其中V1、V2與V3、V4組成雙差分放大器，以反極性方式相連接，而且兩組差分對(duì)的恒流源V5與V6又組成一對(duì)差分電路，因此恒流源的控制電壓可正可負(fù)，以此實(shí)現(xiàn)了四象限工作。V7、V8為差分放大器V5與V6的恒流源。圖5-1MC1496的內(nèi)部電路及引腳圖2）靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)定(1)靜態(tài)偏置電壓的設(shè)置靜態(tài)偏置電壓的設(shè)置應(yīng)保證各個(gè)晶體管工作在放大狀態(tài)，即晶體管的集-基極間的電壓應(yīng)大于或等于2V，小于或等于最大允許工作電壓。根據(jù)MC1496的特性參數(shù)，對(duì)于圖10-1所示的內(nèi)部電路，應(yīng)用時(shí)，靜態(tài)偏置電壓（輸入電壓為0時(shí)）應(yīng)滿(mǎn)足下列關(guān)系，即V15V≥(2)靜態(tài)偏置電流的確定靜態(tài)偏置電流主要由恒流源I0的值來(lái)確定。當(dāng)器件為單電源工作時(shí)，引腳14接地，5腳通過(guò)一電阻VR接正電源+VCC由于I0是I5的鏡像電流，所以改變VR可以調(diào)節(jié)I0的大小，即當(dāng)器件為雙電源工作時(shí)，引腳14接負(fù)電源-Vee，5腳通過(guò)一電阻VR接地，所以改變VR可以調(diào)節(jié)I0的大小，即根據(jù)MC1496的性能參數(shù)，器件的靜態(tài)電流應(yīng)小于4mA，一般取。在本實(shí)驗(yàn)電路中VR用6.8K的電阻R15代替.2、實(shí)驗(yàn)電路說(shuō)明用MC1496集成電路構(gòu)成的調(diào)幅器電路圖如圖5-2所示。圖中W1用來(lái)調(diào)節(jié)引出腳1、4之間的平衡，器件采用雙電源方式供電（＋12V，－8V），所以5腳偏置電阻R15接地。電阻R1、R2、R4、R5、R6為器件提供靜態(tài)偏置電壓，保證器件內(nèi)部的各個(gè)晶體管工作在放大狀態(tài)。載波信號(hào)加在V1－V4的輸入端，即引腳8、10之間；載波信號(hào)Vc經(jīng)高頻耦合電容C1從10腳輸入，C2為高頻旁路電容，使8腳交流接地。調(diào)制信號(hào)加在差動(dòng)放大器V5、V6的輸入端，即引腳1、4之間，調(diào)制信號(hào)VΩ經(jīng)低頻偶合電容E1從1腳輸入。2、3腳外接1KΩ電阻，以擴(kuò)大調(diào)制信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍。當(dāng)電阻增大，線性范圍增大，但乘法器的增益隨之減小。已調(diào)制信號(hào)取自雙差動(dòng)放大器的兩集電極（即引出腳6、12之間）輸出。圖5-2MC1496集成電路構(gòu)成的調(diào)幅器電路圖實(shí)驗(yàn)步驟1、靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)測(cè)：使調(diào)制信號(hào)VΩ=0,載波VC=0，調(diào)節(jié)W1使各引腳偏置電壓接近下列參考值合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。R11、R12、R13、R14與電位器W1組成平衡調(diào)節(jié)電路，改變W1可以使乘法器實(shí)現(xiàn)抑止載波的振幅調(diào)制或有載波的振幅調(diào)制和單邊帶調(diào)幅波。為了使MCl496各管腳的電壓接近靜態(tài)工作點(diǎn)，只需要調(diào)節(jié)W1使1、4腳的電壓差接近0V即可，方法是用萬(wàn)用表表筆分別接1、4腳，使得萬(wàn)用表讀數(shù)接近于0V。2、抑止載波振幅調(diào)制：J1端輸入載波信號(hào)VC(t),其頻率fC=465KHz,峰－峰值VCP－P＝500mV。J5端輸入調(diào)制信號(hào)VΩ(t)，其頻率fΩ＝1KHz，先使峰－峰值VΩP－P＝0，調(diào)節(jié)W1，使輸出VO=0(此時(shí)ν4＝ν1)，再逐漸增加VΩP－P，則輸出信號(hào)VO（t）的幅度逐漸增大，于TP3測(cè)得。最后出現(xiàn)如圖11-3所示的抑止載波的調(diào)幅信號(hào)。（將音頻信號(hào)頻率調(diào)至最大，即可測(cè)得清晰的抑制載波調(diào)幅波）由于器件內(nèi)部參數(shù)不可能完全對(duì)稱(chēng)，致使輸出出現(xiàn)漏信號(hào)。腳1和4分別接電阻R12和R14，可以較好地抑止載波漏信號(hào)和改善溫度性能。圖5-3抑止載波調(diào)幅波形3、全載波振幅調(diào)制，J1端輸入載波信號(hào)465KHz＝500mV，調(diào)節(jié)平衡電位器W1，使輸出信號(hào)VO（t）中有載波輸出（此時(shí)V1與V4不相等）。再?gòu)腏2端輸入調(diào)制信號(hào)，其fΩ＝10KHz，當(dāng)VΩP－P由零逐漸增大時(shí)，則輸出信號(hào)VO（t）的幅度發(fā)生變化，最后出現(xiàn)如圖8-4所示的有載波調(diào)幅信號(hào)的波形，記下AM波對(duì)應(yīng)Vmmax和Vmmin，并計(jì)算調(diào)幅度m。圖5-4普通調(diào)幅波波形4、步驟同3，從J6處觀察輸出波形。5、加大VΩ，觀察波形變化，比較全載波調(diào)幅、抑止載波雙邊帶調(diào)幅和抑止載波單邊帶調(diào)幅的波形。實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析圖5-5抑制載波雙邊帶波形圖圖5-6、5-7全載波調(diào)幅波形圖V圖5-8、5-9全載波調(diào)幅波形圖V圖5-10、5-11全載波調(diào)幅波形圖V圖5-12、5-13全載波調(diào)幅波形圖V圖5-14過(guò)調(diào)幅波形圖，m>1調(diào)幅電路，能夠在時(shí)域上實(shí)現(xiàn)uΩ(t)與uc(t)相乘，將uΩ(t)不失真地搬移到高頻振蕩地振幅上。頻域則將uΩ(t)地頻譜不失真地搬移到f普通調(diào)幅時(shí)，無(wú)用的載頻分量通過(guò)乘法器僅起到將調(diào)制信號(hào)頻譜搬移