调幅信号处理实验电路
摘要:本系统以STM32F407ZGT6单片机为控制核心，串行控制集成PLL（ADF4351）生成频率和步进可控的本振信号，用AD831混频器把通过低噪声放大器放大的
AM信号源混频，产生一个10.7MHz的中频信号，通过中频滤波器和中频放大器
整理信号，再用包络检波电路解调，经过基带放大器得到解调信号。本系统实现
了250MHz到300MHz载波带宽，幅度有效值10uV-1mV，调制频率为300Hz-
5KHz。
关键词：载波，AM解调，本振信号，中频信号
一：设计要求：
（一）基本要求
设计并制作一个调幅信号处理实验电路。输入信号为调幅度50% 的AM信号。其载波频率为250MHz～300MHz，幅度有效值Virms为10uV～1mV,调制频率为300Hz～5Khz。
低噪声放大器的输入阻抗为50欧，中频放大器输出阻抗为50欧，中频滤
波器中心频率为10.7MHz，基带放大器输出阻抗为600欧，负载电阻为600欧，
本振信号自制。
二：方案论证与比较
（一）方案比较与选择
1.本振信号方案选择
方案一：采用LMX2531锁相环。LMX2531是芯片级的锁相环，因采用小
数分频模式，鉴相频率较高，相对整数分频的器件带内相噪较好，弥补了内部集
成VCO性能一般的劣势，同时因环路滤波器环路带宽相对较宽，对参考信号的信
号质量更敏感。
方案二：采用ADF4351锁相环。ADF4351采用的是三态鉴频鉴相器，鉴相
线性范围-2π-2π，捕获范围大，电路结构简单，锁定时间短，但对噪声敏感不适
合用于从数据中恢复时钟的高噪声应用场合。
方案三：采用DDS芯片AD9959合成数字频率。AD9959的最大采样频率
可达500MSPS，有良好的通道间隔离(>65dB)，每个通道具有32bit的频率分辨率、15bit的相位分辨率以及10bit的幅度分辨率。
考虑本题需要本振信号自动追踪，ADF4351的锁定时间相比较短，故选用
方
案二。
2. 混频器方案选择
方案一：采用AD831集成混频器。AD831采用双差分模拟乘法器混频电路,本振和射频输入频率可达到500MHz，中频输出方式有两种差分电流输出和单端
电压输出，本题采用单端电压输出时,输出频率大于200MHz。
方案二：采用BF998双栅mos管混频器。BF998价格便宜，容易获得，且
不易损坏，但适合用在中波段，在低频噪声较大，硬件电路略显繁琐。
考虑到AD831有集成模块，性能和制作难易度都比BF998好，故选用方案一。
3. 检波电路方案选择
方案一：大信号峰值包络检波器。选用大信号峰值包络检波器，输入信号
电压幅值一般在500mV以上，电路简单、效率高，但无法对小信号检波。它只能用于普通调幅的检波，对于单边带调幅这类就无法检波。
方案二：小信号平方律检波器。输入信号电压幅值在几十毫伏或更小，输
入阻抗低，非线性失真严重，对要求检波质量高的设备，应避免工作在小信号检
波状态。
考录到信号幅值在500mV以上，选用方案一。
4.系统总体流图
三：程序设计
系统采用单片机控制频率合成器ADF4351输出250M到300M的本振信号，通过ADF435x辅助工具，实现步进1Mhz，增益-4dBm到+5dBm可调。具有按键
输入参数，OLED显示参数功能，人机交互界面友好，功耗低。软件流程图见图6。 ADF4351采用的是三态鉴频鉴相器，鉴相器接受参考信号Fpfd与输出信号经过N分频后的输入，产生与二者的相位和频率差成比例的输出，再输入到电荷
泵（为LPF提供充放电电荷），然后电荷泵的输出经环路滤波器LPF（低通），
滤除高频成分和噪声，再输入到压控振荡器VCO，控制输出所要求的频率。
以下为参数设置：
鉴相器的一端输入为Fpfd，其中D、R、T由单片机设置，如下式（1）所示：
Fpfd = REFIN * [(1 + D)/(R * (1 + T))] （1）
REFin 接晶体振荡器作为输入，使用晶体振荡器可以较好的解决输入噪声问题。（选用100M晶振）；
D是倍频器(0或1)；，可以改善相位噪声性能
R是RF参考分频系数(1至1023)；
T是参考2分频位(0或1)。
利用INT、FRAC和MOD的值以及R分频器，可以产生间隔为PFD频率的分
数的输出频率。如式（2）所示。
RFOUT = fPFD × (INT + (FRAC/MOD)) （2）
RFOUT是电压控制振荡器(VCO)的输出频率。
INT是二进制16位计数器的预设分频比(4/5预分频器为23至65535，8/9预分频器为75至65,535)。
FRAC是小数分频的分子(0至MOD − 1)。
MOD是预设的小数模数(2至4095)。
此时可以输出的频率范围是2200M到4400M，可以通过对R分频器的设置，使输出低至35Mhz。如下式（3）所示。
RFout= RFOUT/RF Divider （3）
RF Divider是细分VCO频率的输出分频器。
五：总结
本系统通过ADF4351生成本振信号，配合混频器输出中频信号，放大中频信号后使用包络检波解调信号，再通过基带放大器放大信号。本系统性能优良，
实现了载波频率为250MHz-300MHz，幅度有效值为10uV-1mV，调制频率为
300Hz-5KHz。本系统经过测试，基本数值均达标。
目录 1.引言及课程题目的分析................................... 2课程题目的框图·····························3.课程设计的目的·····························4课程设计的内容………………………5课程设计的原理………………………6课程设计的步骤或计算……………… 7课程设计的结果与结论………………8参考文献………………………………
一、引言 在高频电子线路中的振幅调制、同步检波、混 频、倍频、鉴频、鉴相等调制与解调的过程，均可视为两个信号相乘或包含相乘的过程[1]。目前在无线电通信、广播电视等方面得到广泛应用。本文利用Multisim11 软件仿真平台，对MC1496 构成的调幅电路进行软件仿真和实际电路测试，并分析比较测试结果。 二、题目分析 调幅调制和解调在理论上包括了信号处理，模拟电子，高频电子和通信原理等知识，涉及比较广泛。在实际上包括了各种不同信息传输的最基本原理，是大多数设备发射与接收的基本部分，所以我们做的这个课题是有很大的意义的。 本设计报告总体分为两大问题：信号的解调和调制。在调制部分省略了载波信号的放大、功放部分，要调制的信号也同样省略了放大部分，所以在调制中保留了调制器中的主要部分—乘法器，在解调部分也只是保留了检波器部分，即二极管检波器。
在确定电路后，利用了EDA 软件Multisim进行仿真来验证结果。 二、电路的总框图 三、课程设计的目的 目的：通过课程设计，使学生加强对高频电子技术电路的理解，学会查寻资料﹑方案比较，以及设计计算等环节。进一步提高分析解决实际问题的能力，创造一个动脑动手﹑独立开展电路实验的机会，锻炼分析﹑解决高频电子电路问题的实际本领，真正实现由课本知识向实际能力的转化；通过典型
最简单调幅电路原理图解 调幅电路是把调制信号和载波信号同时加在一个非线性元件上（例如晶体二极管或三极管）经非线性变换成新的频率分量，再利用谐振回路选出所需的频率成分。 调幅电路分为二极管调幅电路和晶体管基极调幅、发射极调幅及集电极调幅电路等。 通常，多采用三极管调幅电路，被调放大器如果使用小功率小信号调谐放大器，称为低电平调幅;反之，如果使用大功率大信号调谐放大器，称为高电平调幅。 在实际中，多采用高电平调幅，对它的要求是：（1）要求调制特性（调制电压与输出幅度的关系特性）的线性良好;（2）集电极效率高;（3）要求低放级电路简单。 1、基极调幅电路 图1是晶体管基极调幅电路，载波信号经过高频变压器T1加到BG的基极上，低频调制信号通过一个电感线圈L与高频载波串联，C2为高频旁路电容器，C1为低频旁路电容器，R1与R2为偏置的分压器，由于晶体管的ic=f（ube）关系曲线的非线性作用，集电极电流ic含有各种谐波分量，通过集电极调谐回路把其中调幅波选取出来，基极调幅电路的优点是要求低频调制信号功率小，因而低频放大
器比较简单。其缺点是工作于欠压状态，集电极效率较低，不能充分利用直流电源的能量。 2、发射极调幅电路 图2是发射极调幅电路，其原理与基极调幅类似，因为加到基极和发射极之间的电压为1伏左右，而集电极电源电压有十几伏至几十伏，调制电压对集电极电路的影响可忽略不计，因此射极调幅与基极调幅的工作原理和特性相似。 3、集电极调幅电路 图3是集电极调幅电路，低频调制信号从集电极引入，由于它工作于过压状态下，故效率较高但调制特性的非线性失真较严重，为了改善调制特性，可在电路中引入非线性补尝措施，使输入端激励电压随集电极电源电压而变化，例如当集电极电源电压降低时，激励电压幅度随之减小，不会进入强压状态;反之，当集电极电源电压提高时，它又随之增加，不会进入欠压区，因此，调幅器始终工作在弱过压或临界状态，既可以改善调制特性，又可以有较高的效率，实现这一措施的电路称为双重集电极调幅电路。 采用图4的集电极、发射极双重调幅电路也可以改善调制特性。注意变压器的同名端，在调制信号正半波时，虽然集电极电源电压提高，但同时基极偏压也随之变正，这就防止了进入欠压工作状态;在调制信号负半波时，虽然集电极电压降低，但基极度偏压也随之变负，不致进入强过压区，从而保持在临界、弱过压状态下工作。
实验十 调幅系统实验 课程 高频电子电路 实验名称 调幅系统实验 一、实验目的 1．在模块实验的基础上掌握调幅发射机、接收机，整机组成原理，建立调幅系统概念。 2．掌握系统联调的方法，培养解决实际问题的能力。 二、实验内容： 1．完成调幅发射机整机联调 2．完成调幅接收机整机联调 3．进行调幅发送与接收系统联调。 三、实验环境 1．硬件：通信电子电路实验箱GP-4A 2．实验箱模块分布图： 3．实验组成原理框图：
图10-1（a）调幅发射机实验组成原理框图 J36(J.H.OUT) 图10-1 （b）调幅接收机实验组成原理框图 四、实验步骤： （一）AM发射机实验： 1．将振荡模块中拨码开关S2中“4”置于“ON”即为晶振。将振荡模块中拨码开关S4中“3”置于“ON”，“S3”全部开路。用示波器观察J6输出10MHZ 载波信号，调整电位器VR5，使其输出幅度为0.3V左右。 波形图： 分析：测的是J6的信号，输出幅度大概为0.3V左右。 2．低频调制模块中开关S6拨向左端，短路块J11，J17连通到下横线处，
将示波器连接到振幅调制模块中J19处（TZXH1），调整低频调制模块中VR9，使输出1KHZ正弦信号V =0.1~0.2V。 PP 波形图： 分析：没有信号，可能是实验误差。 3．将示波器接在J23处可观察到普通调幅波。 波形图： 分析：J23处的波形。 4．（选作）将前置放大模块中J15连通到TF下横线处，用示波器在J26处可观察到放大后的调幅波。改变VR10可改变前置放大单元的增益。 波形图：
分析：从J15换到J26之后波形被放大，周期信号。 5．（选作）调整前置放大模块VR10使J26输出1Vpp左右的不失真AM波，将功率放大模块中J4连通，调节VR4使J8（JF.OUT）输出3Vpp左右不失真的放大信号.。 波形图： 分析：输出3Vpp左右不失真放大信号。 S拨向右端（+12V）处，示6．（选作）将J5，J10连通到下横线处，开关 1 波器在J13（BF.OUT）可观察到放大后的调幅波,改变电位器VR6可改变丙放的放大量。 波形图：
基于MC1496平衡调幅实验 付小燕 2009213379 一、实验目的 （1）掌握集成模拟乘法器MC1496的基本工作原理及用MC1496实现AM波调幅和DSB 波调幅的方法。 （2）掌握调幅系数的测量与计算方法，电路参数对调幅波形的影响。 （3）熟练掌握焊接技术。 二、实验原理 （1）MCl496芯片是Motorola公司出品的一种具有多种用途的集成模拟乘法器，输出电压为输入信号和载波信号的乘积，可以应用于抑制载波、调幅(振幅调制)、同步检测、调频检测和相位检测等，其内部结构图如图1所示。 采用MCl496集成芯片设计振幅调制电路，比用分立元件设计振幅调制电路要简单得多。基于MCl496平衡调幅实验电路被广泛应用于信息工程类专业高频电子线路
课程的“调幅”实验。在实验教学过程中，利用基于MCl496平衡调幅实验电路进行振幅调制实验，可以直观地了解信号的调制过程，分析调幅波的性能，掌握调整与测量其特性参数的方法，其中包括掌握调制度m 的测量方法，从而加深对相关基本概念和基础知识的掌握和理解。 （2）在高频电子线路中，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频等调制与解调的过程均可视为两个信号相乘的过程，而集成模拟乘法器正是实现两个模拟量电压(或电流)相乘的电子器件。基于MCl496平衡调幅实验电路如图2所示： 图2 图2所示基于MCl496平衡调幅实验电路是由芯片MCl496和电阻、电容等元件组成的双边带调幅电路，载波信号通过C3输入，加在芯片引脚的8、10之间；调制信号通过C4和由R3、R14、R7组成的载波信号调零电路输入，加在芯片引脚的l 、4之间；芯片2、3引脚外接R8(1K )电阻，以扩大调制信号动态范围；R14用来调节芯片8、10引脚之间的平衡；调制信号通过C1输出。 假设载波信号电压为：t w U t u c c c cos )(= 调制信号电压为：t U t u Ω=ΩΩcos ) (
摘要 本文主要叙述的是三极管集电极调幅电路的设计原理，以及利用Multisim对调幅电路的仿真。设定三极管的工作状态，实现频率变换，产生边带和谐波分量，利用低频调制电压去控制晶体管的集电极电压，通过集电极电压的变化，使集电极高频电流的基波分量随调制电压的规律变化，再利用选择性电路选出所需的频率分量并滤掉其他成分从而实现调幅。 关键词：三极管 ; 集电极 ; 调幅 ;
目录 1.绪论 (1) 2.方案的确定 (2) 3.工作原理、硬件电路的设计或参数的计算 (3) 3.1 集电极调幅的工作原理 (3) 3.2集电极调幅波形 (4) 3.3集电极调幅的静态调制特性 (5) 3.4电路参数的计算 (6) 4、总体电路设计和仿真分析 (9) 4.1总电路图 (9) 4.2仿真分析 (10) 5、心得体会 (14) 参考文献 (14) 附录 (15) 附录Ⅰ元器件清单 (15) 附录Ⅱ总电路图 (16)
1.绪论 调幅是使高频载波信号的振幅随调制信号的瞬时变化而变化。也就是说，通过用调制信号来改变高频信号的幅度大小，使得调制信号的信息包含入高频信号之中，通过天线把高频信号发射出去，然后就把调制信号也传播出去了。这时候在接收端可以把调制信号解调出来，也就是把高频信号的幅度解读出来就可以得到调制信号了。调幅主要由非线性器件和选择性电路构成。非线性器件实现频率变换，产生边带和谐波分量；选择性电路用来选出所需的频率分量并滤掉其他成分，如高次谐波等。 集电极调幅是利用低频调制电压去控制晶体管的集电极电压，通过集电极电压的变化，使集电极高频电流的基波分量随调制电压的规律变化，从而实现调幅。实际上，它是一个集电极电源受调制信号控制的谐振功率放大器，属高电平调幅。要完成无线电通信，首先必须产生高频率的载波电流，然后设法将电报、电话等信号“加到”载波上去。将声音电流加在高频电流上，这个过程称为调制。一个载波电流有三个参数可以改变，即振幅、频率和相位，本次设计要求采用调幅方式。 本课题旨在根据已有的知识及搜集资料设计一个三极管调幅电路，三极管调幅电路设计的主要任务是设计一个振幅调制器，该振幅调制器把低频信号加载到高频载波信号上产生一个普通调幅波。 要求根据给定参数设计电路，并利用multisim仿真软件进行仿真验证，达到任务书的指标要求，最后撰写课设报告。报告内容参照课设报告文档模版要求，主要包括有关理论知识介绍，电路设计过程，仿真及结果分析。 主要技术指标：低频信号（频率10KHz）,高频载波信号(频率11.5MHz)。
实验五 调幅信号的解调 一、实验原理 从高频已调信号中恢复出调制信号的过程称为解调。解调是调制的逆过程。 调幅信号的解调，通常称为检波，其实现方法可分为包络检波和同步检波两大类。前者只适用于AM 波，而DSB 或SSB 信号只能用同步检波。当然同步检波也可解调AM 信号，但因比包络检波器电路复杂，所以AM 信号很少采用同步检波。 1、 二极管峰值包络检波器 二极管包络检波分为峰值包络检波和平均包络检波。前者输入信号电压大于0.5V 。检波器输出、输入间是线性关系——线形检波；后者输入信号较小，一般几毫伏至几十毫伏，输出的平均电压与输入信号电压振幅的平方成正比，又称平方率检波，广泛用于测量仪表中的功率指示。本实验仅研究二极管峰值包络检波，其原理电路如图6—1所示。 图中，输入回路提供调幅信号源。检波二极管通常选用导通电压小、导通电阻小的锗管。RC 电路有两个作用：一是作为检波器的负载，在两端产生调制信号电压；二是滤除检波电流中的高频分量。 为此，RC 网络必须满足 1c R C ω 1f R C ω （6—1） 式中，c ω为载波角频率，f ω为调制角频率。 检波过程实质上就是信号源通过二极管向电容C 充电和电容对电阻R 放电的过程，充电时间常数为d R C ，d R 为二极管正向导通电阻。放电时间常数为RC ，通常d R R >，因此对C 而言充电快，放电慢。经过若干个周期后，检波器的输出电压o U 在充放电过程中逐步建立起来。该电压对二极管D 形成一个大的负电压，从而使二极管在输入电压的峰值附近才导通，导通时间很短，电流通角θ很小。当C 充放电达到动态平衡后，o v 按高频周期作锯齿状波动，其平均值是稳定的，且变化规律与输入调幅信号包络变化规律相同，从而实现了AM 信号的解调。 平均电压，即输出电压o V 包含直流dc V 及低频调制分量f v ： ()()o dc f v t V v t =+ （6—2） 当电路元件选择正确时，dc V 接近但小于输入电压峰值。如果只需输出调制信号，则可在原电路上增加隔直电容L C 和负载电阻L R 。如图6—2（a)；如果需要检波器提供与载
实验五、低电平振幅调制器(利用乘法器) 一、实验目的 1.掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑制载波双边带调幅的方法与过程，并研究已调波与二输入信号的关系。 2.掌握测量调幅系数的方法。 3.通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。 二、实验内容与步骤 实验电路原理图 1.直流调制特性的测量 (1).调R P2电位器使载波输入端平衡：在调制信号输入端IN2加峰值为100mv，频 率为1KHz的正弦信号，调节Rp2电位器使输出端信号最小，然后去掉输入信 号。 (2).在载波输入端IN1加峰值V C为10mv，频率为100KHz的正弦信号，用万用表测 量A、B之间的电压V AB，用示波器观察OUT输出端的波形，以V AB=0.1V为步长， 记录R P1由一端调至另一端的输出波形及其峰值电压，注意观察相位变化，根 据公式V O=KV AB V C(t)计算出系数K值。并填入表5.1。
2.实现全载波调幅 (1).调节R P1使V AB=0.1V，载波信号仍为V C(t)=10sin2π×105t(mV)，将低频信号Vs(t)=V S sin2π×103t(mV)加至调制器输入端IN2，画出V S=30mV和100mV时的 调幅波形(标明峰一峰值与谷一谷值)并测出其调制度m。 (2).加大示波器扫描速率，观察并记录m=100%和m＞100%两种调幅波在零点附近的波形情况。 (3).载波信号V C(t)不变，将调制信号改为V S(t)=100sin2π×103t(mV)调节R P1观察输出波形V AM(t)的变化情况，记录m=30%和m=100%调幅波所对应的V AB值。 (4).载波信号V C(t)不变，将调制信号改为方波，幅值为100mV，观察记录V AB=0V、0.1V、0.15V时的已调波。
实验七调幅波信号的解调实验 一、实验目的： 1．进一步了解调幅波的原理，掌握调幅波的解调方法； 2．了解大信号峰值包络检波器的工作过程、主要指标及波形失真，学习检波器电 压传输系数的测量方法； 3．掌握用集成电路实现同步检波的方法。 二、实验电路说明： 1．幅度解调实验电路（一）---- 二极管包络检波器如图7-1所示。 图7-1 图中C1、C2为不同的检波负载电容，当其取值过小时，检波器输出的纹波较大。R2、R3为交流负载电阻，如过小，将出现负峰切割失真。 2.幅度解调实验电路（二）---同步检波器如图7-2所示。本电路中MC1496构成解调器，载波信号加在8—10脚之间，调幅信号加在1—4脚之间，相乘后信号由12脚输出，经C6、C7和R12组成的低通滤波器输出解调出来的调制信号。 四、实验仪器： 1．双踪示波器 2．万用表 3．频率计 4．实验箱及幅度调制、解调模块 5．高频信号发生器
图7-2 五、实验内容及步骤： （一）二极管包络检波器： 1．从P1端输入载波频率fc=10MHz、调制信号频率fΩ=1KHz左右、u0=1.5V左右的调幅波（可从幅度调制器电路获得，注意每次均应调整好幅度调制器电路使其输出理想的调幅波），K1接C1，K2接负载电阻R3，用示波器测量检波器电压传输系数Kd。 2．观察并记录不同的检波负载对检波器输出波形的影响： 1）令输入调幅波的m>0.5，fc=10MHz、fΩ=1KHz和fΩ=10KHz，选择不同的检波负载电容，观察并记录检波器输出波形的变化； 2）令输入调幅波的m>0.5，fc=10MHz和fΩ=1KHz，选择不同的外接负载电阻R2和R3，观察并记录检波器输出波形的变化，此时，接入的检波电容应选择合适的电容值。 （二）集成电路构成的同步检波器： 1．从高频信号源输出fc=10MHz、uc=200mV的正弦信号到幅度解调电路的P1端作 为同步信号（其频率为调幅波的载波）； 2．从幅度解调电路的P2 端依次输入载波频率fc=10MHz，fΩ=1KHz ，us =1V左 右，调制度分别为m=0.3、m=1及m>1的调幅波。分别记录解调输出波形，并与调 制信号相比较； 3．将抑制载波的调幅波加至P2端，观察并记录解调输出波形，并与调制信号相比较。 六、实验报告要求： 1．整理各实验步骤所得的数据和波形，分析各实验步骤所得的结果。 2．在二极管包络检波器电路中，如果m=0.5、R1=5.1K、fΩ=1KHz，试估 算一下本实验不产生惰性和负峰失真时，负载电阻和检波负载电容值应各是多少？ 3．实验的心得体会。
实验二振幅调制器 一、实验目的： 1．掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑制载波双边带调幅的方法。 2．研究已调波与调制信号及载波信号的关系。 3．掌握调幅系数测量与计算的方法。 4．通过实验对比全载波调幅和抑止载波双边带调幅的波形。 二、实验内容： 1．实现全载波调幅，改变调幅度，观察波形变化并计算调幅度。 2．实现抑止载波的双边带调幅波。 三、基本原理 1．简述幅度调制的基本原理 2．如何计算调幅度 四、实验说明 幅度调制就是载波的振幅（包络）受调制信号的控制作周期性的变化。变化的周期与调制信号周期相同。即振幅变化与调制信号的振幅成正比。通常称高频信号为载波信号。本实验中载波是由晶体振荡器产生的10MHz高频信号。1KHz的低频信号为调制信号。振幅调制器即为产生调幅信号的装置。 图2-1 MC1496芯片内部电路图 本实验使用低频调制信号、振荡器与频率调制、振幅调制三个单元。低频调制信号单元
产生1KHz左右的调制信号；振荡器与频率调制单元产生10MHz的高频载波；振幅调制单元用于进行幅度调制。 在本实验中采用集成模拟乘法器MC1496来完成调幅作用，图2-1为MC1496芯片内部电路图，它是一个四象限模拟乘法器的基本电路，电路采用的两组差动对由Q1－Q4组成，以反极性方式相连接，而且两组差分对的恒流源又组成一对差分电路，即Q5与Q6，因此恒流源的控制电压可正可负，以此实现了四象限工作。D、Q7、Q8为差动放大器Q5与Q6的恒流源。进行调幅时，载波信号加在Q1－Q4的输入端，即引脚的⑧、⑩之间；调制信号加在差动放大器Q5、Q6的输入端，即引脚的①、④之间，②、③脚外接1KΩ电位器，以扩大调制信号动态范围，已调制信号取自双差动放大器的两集电极（即引出脚⑥、○12之间）。 用MC1496集成电路构成的调幅器电路图如图2-2所示，图中VR8用来调节引脚①、④之间的平衡，VR7用来调节⑤脚的偏置。器件采用双电源供电方式（＋12V，－9V），电阻R29、R30、R31、R32、R52为器件提供静态偏置电压，保证器件内部的各个晶体管工作在放大状态。 图2-2 MC1496构成的振幅调制电路 五、实验步骤： 1．熟悉低频调制信号、振荡器与频率调制、振幅调制各单元中元器件的位置及作用。接好电源，打开实验箱电源开关。 2．低频调制信号由低频调制单元产生。断开J2(振荡器与频率调制单元)和J17(振幅调制单元)，开关S6拨到左端ZXB处，VR9用于调节输出信号幅度；VR3调节电路的静态工作点。调节VR9和VR2，使J22输出幅度<500mV的正弦波，这就是频率约为1KHz的调制信
一、实验标题：幅度调制与解调电路实验 二、实验目的 1、加深理解调幅调制与检波的原理 2、掌握用集成模拟乘法器构成调幅与检波电路的方法 3、掌握集成模拟乘法器的使用方法 4、了解二极管包络检波的主要指标、检波效率及波形失真 三、实验仪器与设备 5、高频电子线路试验箱（TKGP）； 6、双踪示波器； 7、频率计； 8、交流毫伏表。 四、实验原理 实验原理图 图一：电路原理图 MC1496 是双平衡四象限模拟乘法器。引脚8 与10 接输入电压UX，1 与4 接另一输入电压Uy，输出电压U0 从引脚6 与12 输出。引脚2 与3 外接电阻RE，对差分放大器VT5、VT6 产生串联电流负反馈，以扩展输入电压Uy的线性动态范围。引脚14 为负电源端（双电源供电时）或接地端（单电源供电使），引脚5 外接电阻R5。用来调节偏置电流I5 及镜像电流I0 的值。
五、 实验内容及步骤 1、 乘法器失调调零 2、 观察调幅波形 调幅波形一 -60 -40-20020406001 2 3 4 5 6 7 t U /m v 图二：K502 1-2短接波形图 调幅波形二 -40 -30-20-10010 2030400 1 2 3 4 5 6 7 t U /m v 图三：K502 2-3短接波形图 3、 观测解调输出 解调波形 -500 -400-300-200-100010020030040050000.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 t U /m v 图四：解调输出波形图
六、实验分析 用低频调制电压去控制高频载波信号的幅度的过程称为幅度调制(或调幅)。 既然高频载波的幅度随低频调制波而变，所以已调波同样随时间而变。即有 式中m是调幅波的调制系数(调幅度)。 同时当m＜1时，实现了不失真的调制，而当m＞1时，调制后的波形包络线，将与调制波不同，即产生了失真，或称超调。 七、实验体会 通过本次实验，我了解了集成模拟乘法器的基本工作原理、分类、特性等，在了解信号的调制和解调知识的。温故而知新，本次试验使我熟悉了对实验仪器是使用，并且初步学会了集成模拟乘法器设计幅度调制的方法。 八、注意事项 1.实验前先检查试验箱的电源是否正常； 2.使用示波器将波形调至最合适的大小再读数据； 3.实验结束后关闭各设备电源，清理好仪器和工具。
实验十二模拟乘法器调幅（AM、DSB、SSB） 一、实验目的 1．掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅。抑止载波双边带调幅和单边带调幅的方法。 2．研究已调波与调制信号以及载波信号的关系。 3．掌握调幅系数的测量与计算方法。 4．通过实验对比全载波调幅、抑止载波双边带调幅和单边带调幅的波形。 5．了解模拟乘法器（MC1496）的工作原理，掌握调整与测量其特性参数的方法。 二、实验内容 1．调测模拟乘法器MC1496正常工作时的静态值。 2．实现全载波调幅，改变调幅度，观察波形变化并计算调幅度。 3．实现抑止载波的双边带调幅波。 4．实现单边带调幅。 三、实验原理 幅度调制就是载波的振幅（包络）随调制信号的参数变化而变化。本实验中载波是由晶体振荡产生的465KHz高频信号，1KHz的低频信号为调制信号。振幅调制器即为产生调幅信号的装置。 1.集成模拟乘法器的内部结构 集成模拟乘法器是完成两个模拟量（电压或电流）相乘的电子器件。在高频电子线路中，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴相等调制与解调的过程，均可视为两个信号相乘或包含相乘的过程。采用集成模拟乘法器实现上述功能比采用分离器件如二极管和三极管要简单得多，而且性能优越。所以目前无线通信、广播电视等方面应用较多。集成模拟乘法器常见产品有BG314、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。 （1）MC1496的内部结构 在本实验中采用集成模拟乘法器MC1496来完成调幅作用。MC1496是四象限模拟乘法器。其内部电路图和引脚图如图12-1所示。其中V1、V2与V3、V4组成双差分放大器，以反极性方 式相连接，而且两组差分对的恒流源V5与V6又组成一对差分电路，因此恒流源的控制电压可 图12-1 MC1496的内部电路及引脚图 正可负，以此实现了四象限工作。V7、V8为差分放大器V5与V6的恒流源。 （2）静态工作点的设定 1）静态偏置电压的设置
王晟尧 学号： 6102215054专业班级： 通信152班 乘法器振幅调制电路 一、实验目的 了解并研究各个模拟乘法器调幅电路特性和波形变化的特点以及频谱分析。 二、实验原理 调制、解调和混频电路是通信设备中重要的组成成分。 用代传输的低频信号 控制高频载波参数的电路，称为调制电路。振幅调制有基本的普通调幅（ AM ） 和在此基础上演变出来的抑制载波的双边带调幅（ DSB ）、单边带调幅（SSB 。 、实验步骤 （1）普通调幅（AM ） 实验类型：□验证□综合□设计 □创新实验日期: ______ 实验成绩： ______ 学生姓名:
V2为载波信号 V1为调制信号 傅里叶频谱分析:
由以上数据可以得知： ①仿真检测的调制信号频率与输出调幅波的包络信号频率基本相同；载波 信号的振幅按照调制信号的变化规律变化而形成的调幅波，携带着调制信号的信息，调幅波的包络线与相应的调制信号相同； ②调制过程实际上是一种频率搬移的过程，即经过调幅后，调制信号的频 谱被对称地搬移到载频的两侧。同时，在调幅波中，载频不含任何有用信息，需传输的信息只包含与边频分量中，边频的振幅反映了调制信号幅度的大小，边频的频率反映调制信号频率的高低
傅里叶频谱分析: （2）双边带调幅（DSB ） T1 @ [+ 吋间 3.000 s loot) S 0.000 V O.OOD V 迪道二 253,011 mV 2S3-RI1 iitV 迪道 c 迪:1 D J .259 mV I ? 59 iriV l_反冋 ［保存 T2 T1 0.000 s O.UUO V O.UO0 \ O..UCJU V GMD 时基 、 融弱 标凰 SO UEjOiw 別扈：1 V/tKV Ext X 驸位移 （格）: ¥轴包移㈱‘ 10 * D w B 水平： ［i II
实验9 集成乘法器幅度调制电路 —、实验准备 1． 做本实验时应具备的知识点： 幅度调制 用模拟乘法器实现幅度调制 MC1496四象限模拟相乘器 2．做本实验时所用到的仪器： 集成乘法器幅度调制电路模块，高频信号源，双踪示波器，万用表 二、实验目的 1．熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统； 2．掌握用MC1496来实现AM 和DSB 的方法，并研究已调波与调制信号、载波之间关系； 3．掌握在示波器上测量调幅系数的方法； 4．通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。 三、实验内容 1．模拟相乘调幅器的输入失调电压调节、直流调制特性测量。 2．用示波器观察DSB 波形。 3．用示波器观察AM 波形，测量调幅系数。 4．用示波器观察调制信号为方波时的调幅波。 四、基本原理 1．MC1496简介 MC1496是一种四象限模拟相乘器，其内部电路以及用作振幅调制器时的外部连接如图9-1所示。由图可见，电路中采用了以反极性方式连接的两组 差分对（T 1～T 4），且这两组差分对的恒流源管（T 5、T 6）又组成了一个差分对，因而亦称为双差分对模拟相乘器。其典型用法是： ⑻、⑽脚间接一路输入（称为上输入v 1），⑴、⑷脚间接另一路输入（称为下输入v 2），⑹、⑿脚分别经由集电极电阻R c 接到正电源+12V 上，并从⑹、⑿脚间取输出v o 。 ⑵、⑶脚间接负反馈电阻R t 。⑸脚到地之间接电阻R B ，它决定了恒流源电流I 7、I 8的数值，典型值为6.8k Ω。⒁脚接负电源-8V 。⑺、⑼、⑾、⒀脚悬空不用。由于两路输入v 1、v 2的极性皆可取正或负，因而称之为四象限模拟相乘器。可以证明： 122th 2c o t T R v v v R v ⎛⎫= ⋅ ⎪⎝⎭， 因而，仅当上输入满足v 1≤V T (26mV)时，方有： 12 c o t T R v v v R v = ⋅， 才是真正的模拟相乘器。本实验即为此例。 图9-1 MC1496内部电路及外部连接
调幅波信号的解调实验报告 一、实验目的 本实验旨在通过解调调幅波信号，了解调幅波的特点、解调原理和应用。 二、实验原理 1. 调幅波的特点 调幅波是一种将模拟信号转换为载波信号的方法，其特点包括：能够传输音频、视频等模拟信号；易于产生和检测；但容易受到噪声和多径效应的影响。 2. 解调原理 解调是指将调制后的信号还原为原始模拟信号的过程。常见的解调方法包括：包络检波法、相干检波法和同步检波法。 其中，包络检波法是通过检测AM信号的包络来获得原始信号；相干检波法是通过将接收到的AM信号与本地振荡器产生同频率振荡，然后进行相减来获得原始信号；同步检波法则是在接收端使用一个与发送端同步的时钟来还原出原始信息。 3. 实验装置 本次实验所需装置如下：
（1）函数发生器：用于产生载频及模拟信息。 （2）功率放大器：用于放大载频及模拟信息。 （3）带通滤波器：用于滤除载波及其它高频干扰信号。 （4）检波器：用于解调信号。 （5）示波器：用于观察信号波形。 三、实验步骤 1. 按照实验原理所述，连接实验装置。 2. 将函数发生器的输出接到功率放大器的输入端，将功率放大器的输 出接到带通滤波器的输入端，将带通滤波器的输出接到检波器的输入端，将检波器的输出接到示波器上。 3. 设置函数发生器产生频率为1kHz、幅度为500mVp-p的正弦信号；设置载频频率为10kHz、幅度为100mVp-p；设置功率放大器增益为20dB；设置带通滤波器截止频率为11kHz~9kHz之间；设置示波器 时基和电压增益适当。 4. 观察并记录示波器上解调后的信号，并比较其与原始模拟信号的差异。 四、实验结果与分析 在完成实验步骤后，我们观察到了以下结果： 1. 示波器上显示出了经过解调后的模拟信号，其幅度和频率与原始模 拟信号相同。 2. 通过比较解调前后的信号，我们发现解调后的信号更加平滑，波形
《高频电子线路》振幅调制与解调实验报告 课程名称：高频电子线路实验类型：设计型实验项目名称：振幅调制与解调 一、实验目的和要求 通过实验，学习振幅调制与解调的工作原理、电路组成和调试方法，学习用差分对电路实现AM调制和包络检波电路的设计方法，利用Multisim仿真软件进行仿真分析实验。 二、实验内容和原理 1、实验原理 幅度调制就是载波的振幅(包络)受调制信号的控制作周期性的变化。变化的周期与调制信号周期相同。即振幅变化与调制信号的振幅成正比。通常称高频信号为载波信号。调幅波的解调是调幅的逆过程，即从调幅信号中取出调制信号，通常称之为检波。调幅波解调方法主要有二极管峰值包络检波器，同步检波器。 2、实验内容 （1）设计单差对管实现AM调幅信号电路图。 （2）在电路中双端输入频率为1MHz的载波信号，单端输入频率为10kHz的调制信号，模拟仿真产生AM信号，并用双踪示波器观察调制信号和AM信号波形。 （3）用频谱分析仪测试AM信号的频谱，并进行理论分析对比。 （4）对AM信号采用包络检波，设计检波电路，仿真分析，用双踪示波器观察检波后的调制信号波形。 （5）混频实验仿真分析。 三、主要仪器设备 计算机、Multisim仿真软件、双踪示波器、函数发生器、频谱分析仪、直流电源。 四、操作方法与实验步骤及实验数据记录和处理 1、设计单差对管实现AM调幅信号电路图
2、在电路中Q1和Q2的基极双端接入函数发生器，函数发生器的频率设为1MHz，幅度设为10Vp。在Q3的基极单端接入函数发生器，其频率设为10kHz，幅度为20Vp。进行模拟仿真，用双踪示波器观察产生AM信号和调制信号。 3、在Q2的集电极接入频谱分析仪，观察AM信号的频谱结构。为了便于观察，可将Q3的基极的函数发生器的频率设置为0.5MHz，测量并记录输出信号的频率成分。
毕业论文开题报告 电子信息工程 调幅信号产生电路设计 一、课题研究意义及现状 调制将原本频谱相同的多个信号搬移到整个可用的电磁波频谱的不同部分。通过调制，多个声音/音乐广播电台可以同时广播，不会彼此发生干扰。如果不经过调制，所有的信号将全部占据同一频段，致使接受端无法从杂乱信号中选择有用信号。调幅电路的功能就是用承载信息的信号去改变载波的振幅。普通振幅调制（AM）和单边带调制（SSB）都是振幅调制的方法。随着电子技术、计算机技术等技术的发展，实现调制的方法越来越多，每种方法都有其优缺点，哪种最佳取决于具体的应用。 单边带振幅调制方式早就在有线载波通信中得到了广泛的应用，它在载波电话和短波通信中占有重要的地位。SSB具有节约频带，节省功率，可以实现多路通信以及能充分利用发射机末级发射管的功率，从而增加了通信距离，提高信号传输的性能等优点。但在无线电通信却存在技术上的困难。 普通调幅方式在广播和通信系统中，实现调制和解调的收、发信机线路最简单。因此在中短波广播和传统的中、短波无线电通信，广播电视，电视图像信号的传输等方面都有广泛的应用。在系统的某一个部分向领近的另一个部分发送数据的场合下，AM也非常有效。虽然AM具有功率使用率低（和浪费）的缺点，但是功率的低效率使用，换取了调制和解调的方便，使得接收机可以以低廉的价格大量的进入市场。 虽然AM的信号很容易产生，但这种方法在很多实际通信系统应用上的缺点也是不容忽视的。为了克服AM方式的各种问题，设计了各种AM的变化形式。抑制载波的双边带调幅就是其中的一种，通过减少载波的方法，达到节省带宽或者提高功率利用率的目的。 二、课题研究的主要内容和预期目标 本课题主要使用analog devices公司生产的电压输出四象限乘法器AD835为核心，辅助使用C8051单片机，设计调幅信号产生电路，实现DSB调制和AM调制之间的自由切换，用LCD显示AM 信号调制指数。 本次设计主要实现以下两个目标： （1）实现AM调制，并且调幅指数可以在0~100%之间变化。 （2）实现DSB调制。 三、课题研究的方法及措施
调幅电路 任何一种非线性器件都可以用来产生调幅彼。晶体管是一种非线性器件，只要让其工作在非线性（甲乙类，乙类或丙类）状态下，即可用它构成调幅电路。一般总是把高频载波信号和调制信号分别加在谐振功率放大 器的晶体管的某个电极上，利用晶体管的发射结进行频率变换，并通过选频放大，从而达到调幅的目的。根据信号所加的电极不同，可分为基极调幅，集电极调幅和发射极调幅等多种调幅电路。它们的调幅原理基本相同。这里只介绍基极调幅电路。 基极调幅电路如图Z0906 所示，图中C b1，C b2分别对载波和调制信号旁路以形成通路，C3对载波和调制信 号均能旁路。R b1、Rb2为偏置电路，使晶体管发射结 处于临界导通，从而使放大器工作在甲乙类状态。T r1是高频变压器，T r2是低频变压器，它们分别使高频载波信号和低频调制信号耦合到晶体管基极上。由图可见，载波电压、直流偏压和调制信号电压在基极电路中是串联的。故：
如把U BE+ u m看成是放大器晶体管的总偏压时，显然，这个偏压将随调制信号变化而变化。如图Z0907所示。这正是基极调幅电路与谐振功率放大器的区别点。这样，当加上等幅的高频载波后，由于基极偏压的变化，在集电极回路中将出现幅度随u m而变化的一系列高频电流脉冲，如图所示。这种高频电流包含着许多新的频率成份，又由于集电极电路中的LC回路谐振在ω0上，所以只有ω0，和ω0±Ω三个频率成份在回路上有较大的压降，而其他成份都将滤去，因此，在回路两端便得到调幅电压ua，如图所示。
图Z0908是一个典型的基极调幅、小型近离发射机电路图。其中T1、C1、L1等组成电感三点式振荡电路，用以产生频率f0为1MHz的载波。T2组成甲乙类的基极调幅电路。作为调制信号的音频信号um，由电容C8耦合到T2的基极与L2耦合来的高频信号叠加。天线与线圈L4连接，长度由实验决定。
调幅电路设计参考 一、总设计方框图 。 二、主振电路（LC振荡器）设计 振荡电路的作用是产生频率为f0的高频振荡信号，如图所示。 LC振荡器 主要技术指标：工作中心频率：f0=5MHz；1．定电路形式，设置静态 工作点 2．LC振荡电路基极偏置电路元件R1、R2、R3、R4的计算 图中，晶体管V1与C1、C2、C3、C4、L1组成改进型电容三点式振荡器，V1为共基组态，Cb为基级旁路电容。其静态工作点由R1、R2、R3、 R4共同决定。晶体管V1选择3DG100，其参数见表1所示。 小功率振荡器的集电极静态工作电流ICQ一般为(1~4)mA。ICQ偏大，振荡幅度增加，但波形失真严重，频率稳定性降低。ICQ偏小对应放大倍 数减小，起振 困难。为了使电路工作稳定，振荡器的静态工作点取ICQ2mA,VCEQ6V,测得三极管的60。 IcQ VccVCEQ126 2mA
R3R4R3R4 可得R3+R4=3kΩ，为了提高电路的稳定性，R4的值可适当增大，取R4=1kΩ，则R3=2kΩ。 VEQVBQVBEIcQR42mA某1k2VVBQ R212R2 VccVEQ0.72.7VR1R2R1R2 IBQIcQ/2mA/6033.3uA 为了提高电路的稳定性，取流过电阻R2上的电流 I210IBQ0.33mA R2 VBQ2.7V 8.18kI20.33mA 取标称值R2=8.2kΩ。 根据公式 VBB VR2 VCC则R1(CC1)R228.2K R1R2VBQ 得R1=28.2KΩ
实际运用时R1取20kΩ电阻与47kΩ电位器串联，以便调整静态工 作点。 Cb为基极旁路电容，可取Cb=0.01uF。Cc=0.01uF,输出耦合电容。 3.计算主振回路元件值：C1、C2、C3、C4、L1 C1、C2、C3、C4、L1组成并联谐振回路，其中C2两端的电压构成振 荡器的反馈电压，满足相位平衡条件。 比值C1/C2=F，决定反馈系数的大小，F一般取0.125~0.5之间的值。为了减小晶体管极间电容对振荡器振荡频率的影响，C1、C2的值要大。 如果C3取几十皮法，则C2、C3在几百皮（几千）皮法以上。 若取C3=20pF，电容C1、C2由反馈系数F及电路条件C1>>C3、 C2>>C3决定，若取C1=330pF，由F=C2/C3=0.125~0.5取C2=750pF。则谐 振回路的总电容为C fo 12L1CQ 5MHz 可得L 三、缓冲隔离级电路(射极输出器)设计 从振荡器的什么地方取输出电压也是十分重要的。一般尽可能从低阻 抗点取出信号，并加入隔离、缓冲级如射极输出器，以减弱外接负载对振 荡器幅度、波形以及频率稳定度的影响。
调幅信号处理实验电路(f题) 调幅信号处理是指对调幅信号进行处理的一种技术。调幅信号是一种模拟信号，其信号波形的幅度随着原始信号的变化而变化。在实际应用中，我们常常需要对调幅信号进行处理，以达到特定的目的。 调幅信号处理实验电路是一种用于对调幅信号进行处理的电路。该电路由多个元件组成，通过调整元件的参数和连接方式，可以实现对调幅信号的不同处理效果。在实验中，我们可以通过调整电路中的元件，观察和分析不同参数和连接方式对调幅信号处理结果的影响，进而得出结论和应用。 在调幅信号处理实验电路中，最基本的元件是调幅器。调幅器是一种能够将原始信号调制到载波信号上的设备。调幅器一般由调制器和载波振荡器组成。调制器负责将原始信号和载波信号进行合成，而载波振荡器则负责产生稳定的载波信号。通过调整调制器的参数和载波振荡器的频率，我们可以实现对调幅信号的不同调制效果。 除了调幅器以外，调幅信号处理实验电路中还可以加入其他的元件，如滤波器、放大器等。滤波器可以用于对调幅信号进行滤波处理，去除干扰和噪音，提高信号的质量。放大器可以用于增强调幅信号的幅度，使其更容易被接收和解析。通过调整滤波器和放大器的参数，我们可以实现对调幅信号的不同处理效果。 在进行调幅信号处理实验时，我们可以先选择一个合适的原始信号，
如音频信号或视频信号。然后，将原始信号输入到调幅器中，将其调制到载波信号上。接下来，可以通过加入滤波器和放大器等元件，对调幅信号进行进一步处理。最后，可以将处理后的调幅信号输出，并进行观察和分析。 调幅信号处理实验电路的应用非常广泛。在广播和电视等领域中，调幅信号处理技术被广泛应用于信号的传输和接收过程中。通过对调幅信号进行处理，可以提高信号的质量和传输的稳定性。此外，在通信和无线电等领域中，调幅信号处理技术也扮演着重要的角色。通过对调幅信号进行处理，可以实现信号的调制和解调，实现信息的传输和接收。 调幅信号处理实验电路是一种用于对调幅信号进行处理的电路。通过调整电路中的元件参数和连接方式，可以实现对调幅信号的不同处理效果。调幅信号处理实验电路在广播、电视、通信等领域中有着重要的应用。通过实验，我们可以深入理解调幅信号处理的原理和方法，并且为实际应用提供参考和指导。