实验三模拟乘法器调幅
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实验三模拟乘法器调幅
一、实验目的
1.通过实验了解振幅调制的工作原理。
2.掌控用mc1496去同时实现am和dsb的方法,并研究已阳入波与调制信号,载波之间的关系。3.掌控用示波器测量调幅系数的方法。
二.实验内容
1.演示相加调幅器的输出失调电压调节。
2.用示波器观察正常调幅波(am)波形,并测量其调幅系数。3.用示波器观察平衡调幅波(抑制载波的双边带波形dsb)波形。4.用示波器观察调制信号为方波、三角波的调幅波。
三.实验步骤
1.实验准备
(1)在实验箱主板上挂上内置乘法器幅度调制电路模块。拨打实验箱上电源开关,按下模块上控制器8k1,此时电源指标灯照亮。
(2)调制信号源:采用低频信号源中的函数发生器,其参数调节如下(示波器监测):?频率范围:1khz?波形选择:正弦波?输出峰-峰值:300mv(3)载波源:采用高频信号源:
工作频率:2mhz用频率计测量(也可以使用其它频率);?输入幅度(峰-峰值):200mv,用示波器观测。
2.输入失调电压的调整(交流馈通电压的调整)
内置演示相加器在采用之前必须展开输出紊乱调零,也就是必须展开交流馈通电压的调整,其目的就是并使相加器调整为平衡状态。因此在调整前必须将控制器8k01复置“off”(往拨付),以阻断其直流电甩。交流馈通电压所指的就是相加器的一个输出端的加之信号电压,而另一个输出端的不作信号时的输入电压,这个电压越小越不好。(1)载波输出端的输出失调电压调节
把调制信号源输出的音频调制信号加到音频输入端(8p02),而载波输入端不加信
号。用示波器监测相加器输入端的(8tp03)的输入波形,调节电位器8w02,并使此时输入端的(8tp03)的输入信号(称作调制输出端馈通误差)最轻。(2)调制输出端的输出失调电压调节 把载波源输出的载波信号加到载波输入端(8p01),而音频输入端不加信号。用示
波器监测相加器输入端的(8tp03)的输入波形。调节电位器8w01并使此时输入(8tp03)的输入信号(称作载波输出端馈通误差)最轻。3.dsb(遏制载波双边拎调幅)波形观测
在载波输入、音频输入端已进行输入失调电压调节(对应于8w02、8w01调节的基础上),可进行dsb的测量。
(1)dsb信号波形观测
将高频信号源输出的载波接入载波输入端(8p01),低频调制信号接入音频输入端(8p02)。
示波器ch1接调制信号(需用拎“钩”的接收器收到8tp02上),示波器ch2接调幅输入端的(8tp03),即可观测至调制信号及其对应的dsb信号波形。其波形例如图5-13右图,如果观测至的dsb波形不等距,应当微调8w01电位器。
图5-13图5-14
(2)dsb信号反相点钟观测
为了清楚地观察双边带信号过零点的反相,必须降低载波的频率。本实验可将载波频率降低为100khz(如果是dds高频信号源可直接调至100khz;如果是其它信号源,需另配100khz的函数发生器),幅度仍为200mv。调制信号仍为1khz(幅度300mv)。增大示波器x轴扫描速率,仔细观察调制信号过零点时刻所对应的dsb信号,过零点时刻的波形应该反相,如图5-14所示。(3)dsb信号波形与载波波形的相位比较
在实验3(2)的基础上,将示波器ch1改接8tp01点,把调制器的输出载波波形与输入dsb波形的增益展开比较,可以辨认出:在调制信号正半周期间,两者同二者;在调制信号正数半周期间,两者反二者。4.ssb(单边拎调制)波形观测
单边带(ssb)是将抑制载波的双边带(dsb)通过边带滤波器滤除一个边带而得到的。本实验利用滤波与计数鉴频模块中的带通滤波器作为边带滤波器,该滤波器的中心频率110khz左右,通频带约12khz。为了利用该带通滤波器取出上边带而抑制下边带。双边带(dsb)的载波频率应取104khz。具体操作方法如下:
将载波频率为104khz,幅度300mv的正弦波互连载波输出端的(8p01),将频率为6khz,幅度300mv的正弦波互连音频输出端的(8p02)。按照dsb的调试方法获得dsb波形。将调幅输入(8p03)相连接至滤波与计数鉴频模块中的远距滤波器输出端的(15p05),用示波器测量远距滤波器输入(15p06),即可观测至ssb信号波形。在本实验中,正常的ssb波形应属110khz的等幅波形,但由于远距滤波器频带较宽,下边带不可能将全然遏制,因此,其输入波形不全然就是等幅波。5.am(常规调幅)波形测量(1)am正常波形观测
在保持输入失调电压调节的基础上,将开关8k01置“on”(往上拨),即转为正常
调幅状态。载波频率仍设置为2mhz(幅度200mv),调制信号频率1khz(幅度300mv)。示波器ch1接8tp02、ch2接8tp03,即可观测至正常的am波形,例如图5-15右图。
图5-15
调整电位器8w03,可以发生改变调幅波的调制度。在观测输入波形时,发生改变音频调制信号的频率及幅度,输入波形应当随之变化。
(2)不对称调制度的am波形观察
在am正常波形调整的基础上,发生改变8w02,可以观测至调制度不等距的情形。最后仍阳入
到调制度对称的情形。
(3)过调制时的am波形观测
在上述实验的基础上,即载波2mhz(幅度200mv),音频调制信号1khz(幅度300mv),示波器ch1接8tp02、ch2接8tp03。调整8w03使调制度为100%,然后增大音频调制信号的幅度,可以观察到过调制时am波形,并与调制信号波形作比较。(4)增大载波幅度时的调幅波观察
维持调制信号输出维持不变,逐步减小载波幅度,并观测输入已阳入波。可以辨认出:当载波幅度减小至某值时,已阳入波形已经开始存有杂讯;而当载波幅度稳步减小时,已阳入波形正弦发生模糊不清。最后把载波幅度复原(200mv)。
(5)调制信号为三角波和方波时的调幅波观察
维持载波源输入维持不变,但把调制信号源输入的调制信号改成三角波(峰―峰值200mv)或方波(200mv),并发生改变其频率,观测已阳入波形的变化,调整8w03,观测输入波形阳入制度的变化。右图为调制信号为三角波时的调幅波形:6.阳入制度ma的测试
我们可以通过直接测量调制包络来测出ma。将被测的调幅信号加到示波器ch1或ch2,并使其同步。调节时间旋钮使荧光屏显示几个周期的调幅波波形,如图5-16所示。根据ma的定义,测出a、b,即可得到ma。
ma? a?b?100%a?bba图5-16
四.实验报告建议
1.整理按实验步骤所得数据,绘制记录的波形,并作出相应的结论。
2.图画出来dsb波形和ma?100%时的am波形,比较两者的区别。3.总结由本实验所赢得的体会。