模拟乘法器实现同步检波

学生学号实验课成绩学生实验报告书实验课程名称高频电子线路实验开课学院信息工程学院指导教师姓名学生姓名学生专业班级20014-- 20015学年第一学期实验课程名称：_高频电子线路④倍频器电路设计与仿真实现对信号的倍频。

基本条件：Ux=Uy（载波信号UX：f=1MHZ /50mV)，并记录各级信号波形。

推证输入、输出信号的关系。

⑤整理所测数据及波形，认真分析各种频率变换电路工作原理，画出所测波形，写出符合规范的综合设计性实验报告，并谈谈自己的体会。

三．实验原理与电路设计仿真1、集成模拟乘法器1496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立器件如二极管和三极管要简单的多，而且性能优越。

所以目前在无线通信、广播电视等方面应用较多。

集成模拟乘法器的常见产品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。

下面介绍MC1496集成模拟乘法器。

（1）MC1496的内部结构(a)1496内部电路 (b)1496引脚图图1 MC1496的内部电路及引脚图MC1496 是目前常用的平衡调制/解调器。

它的典型应用包括乘、除、平方、开方、倍频、图2 MC1496的内部电路及电路模块引脚图2、AM与DSB电路的设计与仿真调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡（载波）的幅度，使高频振荡的振幅按调制信号的规律变化。

把调制信号和载波同时加到一个非线性元件上(例如晶体二极管或晶体三体管)，经过非线性变换电路，就可以产生新的频率成分，再利用一定带宽的谐振回路选出所需的频率成分就可实现调幅。

幅度调制信号按其不同频谱结构分为普通调幅（AM）信号，抑制载波的双边带（DSB）信号，抑制载波和一个边带的单边带（SSB）信号。

班级：姓名：学号：指导教师：成绩：电子与信息工程学院信息与通信工程系1 实验目的1、更好的理解高频课程内容，掌握数字系统设计和调试的方法，培养我们分析、解决问题的能力。

2、加深理解和巩固理论课上所学的有关AM和DSB调制与解调的方法与概念3、学会设计中小型高频电子线路的方法，独立完成调试过程，在Multisim仿真软件的集成环境中绘出自己设计的AM、DSB模拟调制电路图和解调电路图，加入基带信号和载波信号，用示波器观察解调波形，分析波形的特点2 实验内容1、用模拟乘法器MC1496/1596设计一个同步检波电路，使其能实现对AM和DSB的解调。

2、要求理解系统的各部分功能，原理电路以及相关参数的计算3、软件仿真的相关调试，得出结论3 功能分析3.1 同步检波器功能分析根据高频电子线路理论分析,双边带信号DSB,就是抑制了载波后的调制信号,它的有用信号成分以边带形式对称地分布在被抑制载波的两侧。

由于有用信号所在的双边带调制信号的上、下边频功率之和只有载波功率的一半,即它只占整个调幅波功率1/3，实际运用中,调制度m在0.1～1之间变化,其平均值仅为0.3,所以边频所占整个调幅波的功率还要a小。

为了节省发射功率和提高有限频带资源的利用率,一般采用传送抑制载波的单边带调制信号SSB,因为上下边带已经包含了所有有用的信号成分。

而要实现对抑制载波的双边带调制信号DSB或单边带调制信号SSB进行解调,检出我们所需要的调制有用信号,不能用普通的二极管包络检波电路,需要用同步检波电路。

同步检波电路与包络检波不同,同步检波时需要同时加入与载波信号同频同相的同步信号。

利用乘法器可以实现调幅波的乘积检波功能,普通调幅电压乘积器的原理框图如图3-1所示。

图3-1中,设输入信号)(t U AM 为普通调幅信号:t t m U U x y a XM AM ωωcos )cos 1(+= （3-1）限幅器输出为等幅载波信号 ,乘法器将两输入信号进行相乘后输出信号为:（3-2）（条件：s y c x v v mA V V =<=,28为大信号）再通过低通滤波器作为乘法器的负载,将所有高频分量去除,并用足够大的电容器隔断直流分量,就可以得到反映调制规律的低频电压。

湖南大学工程训练HUNAN UNIVERSITY 工程训练报告题目：基于模拟乘法器芯片MC1496的调幅与检波电路设计与实现学生姓名：秦雨晨学生学号： 20110803305专业班级：通信工程1103 指导老师(签名):二〇一四年九月十五日目录1 项目概述---------------------------------------------------------2 1.1引言---------------------------------------------------------21.1 项目简介----------------------------------------------------21.2 任务及要求--------------------------------------------------21.3 项目运行环境------------------------------------------------32 相关介绍--------------------------------------------------------33 项目实施过程----------------------------------------------------53.1 项目原理 ---------------------------------------------------53.2 项目设计内容------------------------------------------------93.2.1 调幅电路仿真--------------------------------------------93.2.2 检波电路仿真-------------------------------------------124 结果分析-------------------------------------------------------144.1调幅电路---------------------------------------------------144.2 检波电路---------------------------------------------------185 项目总结-------------------------------------------------------216 参考文献-------------------------------------------------------227 附录 --------------------------------------------------------231、项目概述1.1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。

A D633模拟乘法器调制与检波p r o t u e s仿真1.AD633简介1.1AD633概述AD633作为一款低成本四象限模拟乘法器，其单片集成结构和激光校准使AD633性能稳定而可靠，满足高频电子线路对于模拟元器件可靠性和稳定性要求。

本文提出基于AD633模拟乘法器实现调制、解调以及混频功能，通过Multisim13仿真并分析基于AD633的高频相乘电路的性能。

1.2AD633相乘功能描述AD633是一种性能高、稳定性好的低成本模拟乘法器，适用于注重简单性和低成本的各种应用中。

AD633的多功能性不受其简单性的影响，可以设置为多种不同的模拟计算功能，主要的应用包括调制／解调、自动增益控制、功率测量、压控放大器和倍频器。

AD633相乘功能基本连接如图１所示，AD633模拟乘法器由高阻抗差分Ｘ、Ｙ输入和高阻抗求和输入Ｚ，以及低阻抗电压输出Ｗ组成。

差分Ｘ和Ｙ输入通过电压电流转换器转换成差分电流，这些电流的乘积由乘法核产生。

总的传递函数可以表示为1.3振幅调制电路振幅调制以DSB调制为例。

利用AD633的相乘功能设计DSB调制电路如图2所示，振幅调制电路主要以模拟乘法器AD633为核心，1、2管脚差分输入频率为１KHz的低频信号，3、4管脚差分输入频率1MHz的高频载波信号。

两信号经AD633相乘，按照W的传递函数进行计算，由7管脚输出调制信号，从而实现振幅调制。

1.4解调电路DSB解调电路采用同步检波方式，利用AD633的相乘功能实现乘积型同步检波。

乘积型同步检波是直接把本地恢复的解调载波与接收信号相乘，然后用低通滤波器提取低频信号。

在这种检波器中，要求本地的解调波与发送端的调制载波同频同相，如果其频率或相位有一定的偏差，将会使恢复出来的调制信号失真。

同步检波器是由AD633模拟乘法器和低通滤波器两部分组成，用于对抑制载波的双边带调幅波进行解调。

同步检波电路见图3，由图2产生的DSB调制信号输入到U1的X1端，DSB 解调信号经过由OP07AH构成的低通滤波器，输出滤波后的解调信号，从而实现DSB 解调。

模拟乘法器实验报告
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实验课程名称：_高频电子线路
图1-1 1496构成的振幅调制电路电原理图图中载波信号经高频耦合电容C1输入到Uc⑩端，C3为高频旁路电容，使⑧交流接地。

调制信号经高频耦合电容C2输入到
为高频旁路电容，使①交流接地。

调制信号UAM从⑿脚单端输出。

电路
供电，所以⑤脚接
此，改变
的大小，即：
VEE=-8V，I5=1mA时，可算得：<MC1496器件的静态电流一
＝1mA左右）
R5={<8-0.75）/<1X10-3）}-500=6.75KΩ取标称
，，
所以取：R1=R2=1K R3=51Ω R4=R5=750Ω，R6=R7=1K
引脚⑧⑩①④⑥12 ②③⑤⑦14 电压<V
）。

实验测得信号波形如图1-3
时，过零点为一条直线。

1-4 图1-5
申明：
所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途。

摘要随着电子技术的发展，集成模拟乘法器应用也越来越广泛。

用集成模拟乘法器可以构成性能优良的调幅和检波电路，其电路元件参数通常采用器件典型应用参数值。

作调幅时，高频信号加到输入端，低频信号加到Y输入端；作解调时，同步信号加到X输入端，已调信号加到Y输入端。

集成模拟乘法器是实现两个模拟信号相乘的器件，它广泛用于乘法、除法、乘方和开方等模拟运算，同时也广泛用于信息传输系统作为调幅、解调、混频、鉴相和自动增益控制电路，是一种通用性很强的非线性电子器件，目前已有多种形式、多品种的单片集成电路，同时它也是现代一些专用模拟集成系统中的重要单元。

作调幅时，高频信号加到输入端，低频信号加到Y输入端；作检波时，同步信号加到X输入端，已调信号加到Y输入端。

调试时，首先检查器件各管脚直流电位应符合要求，其次调节调零电路，使电路达到平衡。

还需注意：（1）Y 端输入信号幅度不应超过允许的线性范围，其大小与反馈电阻R有关，否则输出Y波形会产生严重失真；（2）X端输入信号可采用小信号（小于26mV）或者大信号（大于260mV），采用大信号可获得较大的调幅或解凋信号输出。

信息传输系统中，检波是用以实现电信号远距离传输及信道复用的重要手段。

由于低频信号不能实现远距离传输，若将它装载在高频信号上，就可以进行远距离传输，当使用不同频率的高频信号，可以避免各种信号之间的干扰，实现多路复用。

关键词：模拟乘法器，调幅器，检波器，MC1496目录第一章、集成模拟乘法器的工作原理 (2)第一节、模拟乘法器的基本特性 (2)一、模拟乘法器的类型 (2)第二节、变跨导模拟乘法器的基本工作原理 (2)第三节、单片集成模拟乘法器 (3)第二章、集成模拟乘法器的应用 (4)第一节、基本运算电路 (4)一、平方运算 (4)二、除法运算器 (5)三、平方根运算 (5)四、压控增益 (5)第二节、倍频、混频与鉴相 (6)一、倍频电路 (6)二、混频电路 (6)三、鉴相电路 (6)第三节、调幅与解调 (7)一、信息传输的基本概念 (7)二、调幅原理 (8)三、采用乘法器实现解调(检波) (10)第三章、MC1496模拟乘法器构成的振幅器 (10)第一节、振幅调制的基本概念 (10)第二节、抑制载波振幅调制 (13)第三节、有载波振幅调制 (14)第四章、MC1496模拟乘法器构成的同步检波器 (14)总结 (17)参考文献 (18)附录 (18)第一章、集成模拟乘法器的工作原理第一节、模拟乘法器的基本特性模拟乘法器是实现两个模拟量相乘功能的器件，理想乘法器的输出电压与同一时刻两个输入电压瞬时值的乘积成正比，而且输入电压的波形、幅度、极性和频率可以是任意的。

摘要随着电子技术的发展，集成模拟乘法器应用也越来越广泛。

用集成模拟乘法器可以构成性能优良的调幅和检波电路，其电路元件参数通常采用器件典型应用参数值。

作调幅时，高频信号加到输入端，低频信号加到Y输入端；作解调时，同步信号加到X输入端，已调信号加到Y输入端。

集成模拟乘法器是实现两个模拟信号相乘的器件，它广泛用于乘法、除法、乘方和开方等模拟运算，同时也广泛用于信息传输系统作为调幅、解调、混频、鉴相和自动增益控制电路，是一种通用性很强的非线性电子器件，目前已有多种形式、多品种的单片集成电路，同时它也是现代一些专用模拟集成系统中的重要单元。

作调幅时，高频信号加到输入端，低频信号加到Y输入端；作检波时，同步信号加到X输入端，已调信号加到Y输入端。

调试时，首先检查器件各管脚直流电位应符合要求，其次调节调零电路，使电路达到平衡。

还需注意：（1）Y 端输入信号幅度不应超过允许的线性范围，其大小与反馈电阻R有关，否则输出Y波形会产生严重失真；（2）X端输入信号可采用小信号（小于26mV）或者大信号（大于260mV），采用大信号可获得较大的调幅或解凋信号输出。

信息传输系统中，检波是用以实现电信号远距离传输及信道复用的重要手段。

由于低频信号不能实现远距离传输，若将它装载在高频信号上，就可以进行远距离传输，当使用不同频率的高频信号，可以避免各种信号之间的干扰，实现多路复用。

关键词：模拟乘法器，调幅器，检波器，MC1496目录第一章、集成模拟乘法器的工作原理 (2)第一节、模拟乘法器的基本特性 (2)一、模拟乘法器的类型 (2)第二节、变跨导模拟乘法器的基本工作原理 (2)第三节、单片集成模拟乘法器 (3)第二章、集成模拟乘法器的应用 (4)第一节、基本运算电路 (4)一、平方运算 (4)二、除法运算器 (5)三、平方根运算 (5)四、压控增益 (5)第二节、倍频、混频与鉴相 (6)一、倍频电路 (6)二、混频电路 (6)三、鉴相电路 (6)第三节、调幅与解调 (7)一、信息传输的基本概念 (7)二、调幅原理 (8)三、采用乘法器实现解调(检波) (10)第三章、MC1496模拟乘法器构成的振幅器 (10)第一节、振幅调制的基本概念 (10)第二节、抑制载波振幅调制 (13)第三节、有载波振幅调制 (14)第四章、MC1496模拟乘法器构成的同步检波器 (14)总结 (17)参考文献 (18)附录 (18)第一章、集成模拟乘法器的工作原理第一节、模拟乘法器的基本特性模拟乘法器是实现两个模拟量相乘功能的器件，理想乘法器的输出电压与同一时刻两个输入电压瞬时值的乘积成正比，而且输入电压的波形、幅度、极性和频率可以是任意的。

实验三模拟乘法器调幅及解调实验实验三模拟乘法器调幅（am、dsb、ssb）及解调实验（包络检波及同步检波实验）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.通过实验对照全系列载波调幅、Daye载波双边拎调幅和单边拎调幅的波形。

5.介绍演示乘法器（mc1496）的工作原理，掌控调整与测量其特性参数的方法。

6．进一步介绍调幅波的原理,掌控调幅波的模拟信号方法。

7．掌控二极管峰值包络检波的原理。

8．掌握包络检波器的主要质量指标,检波效率及各种波形失真的现象，分析产生的原因并思考克服的方法。

9.掌控用集成电路同时实现同步检波的方法。

二、实验内容1.调测演示乘法器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。

5．完成普通调幅波的解调。

6．观测遏制载波的双边拎调幅波的模拟信号。

7．观察普通调幅波解调中的对角切割失真，底部切割失真以及检波器不加高频滤波时的现象。

三、实验原理及实验电路表明1、调幅部分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内置演示乘法器就是顺利完成两个模拟量（电压或电流）相加的电子器件。

在高频电子线路中，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴成正比调制与模拟信号的过程，均可视作两个信号相加或涵盖相加的过程。

使用内置演示乘法器同时实现上述功能比使用拆分器件例如二极管和三极管必须直观得多，而且1性能优越。

所以目前无线通信、广播电视等方面应用领域较多。

内置演示乘法器常用产品存有bg314、f1595、f1596、mc1495、mc1496、lm1595、lm1596等。

模拟乘法器调幅、检波、混频实验内容一．调幅与检波（电源电压±12V ）1.普通调幅（AM ）的产生与检波电路连接：用导线连接2P3和2P9、2P5和2P10；载波u C 输入端（2TP3）由示波器提供 100KHz 、200mV PP ，调制信号u Ω输入端（2TP4）由信号源提供10KHz 、400mV PP ；示波器同时连接u C 、u Ω（Triger ）、AM 调幅输出2TP5和检波输出u o （2TP11）。

调试方法：调节平衡（2W1）和增益（2W2），在2TP5端得到下图所示AM 波；再调节 2W5，在2TP11端得到下图所示检波输出u o 波形。

记录u C 、u Ω、u AM 和u o （2TP11）的波形及频率。

用频谱仪射频输入（RF IN ）观察并记录信号u C 、u Ω、u AM 和u o （2TP11）的 频谱。

u Ω和u o 中心频率【FREQ 】10KHz ，u C 100KHz ，并激活频标【Marker 】即可。

u AM 中心频率100KHz ，扫宽【Span 】50 KHz ，然后，再激活频标2、3。

【Marker 】→[频标 2]→[常态频标] →[频标3] →[常态频标]，用大旋转移动频标2、3至两个边频峰值点→[频标列表 开启]。

计算调制度20210m ∆=，式中Δ为载波与边频的幅度差值。

2. 抑制载波的双边带调幅（DSB ）的产生与检波在AM 调幅状态下，调节平衡2W1，即可在2TP5端得到DSB 调幅波，同时在2TP11端得到检波输出u o波形，如下图所示（必要时再调节2W2和2W5）。

用频谱仪观察并记录2TP5端DSB信号频谱（频谱仪操作同AM调幅）。

3. 抑制载波的单边带调幅（SSB）的产生与检波（选做）电路连接：用导线连接2P5和2P7、2P8和2P10，载波信号u C不变，调制信号uΩ频率4KHz；示波器连接uΩ、DSB调幅输出2TP5、SSB调幅输出2TP8和检波输出u o（2TP11）。

模拟乘法器及其应用学院：信息工程专业班级：电信1206姓名：李嘉辛学号： 0121209310603摘要模拟乘法器是一种普遍应用的非线性模拟集成电路。

模拟乘法器能实现两个互不相关的模拟信号间的相乘功能。

它不仅应用于模拟运算方面，而且广泛地应用于无线电广播、电视、通信、测量仪表、医疗仪器以及控制系统，进行模拟信号的变换及处理。

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立器件如二极管和三极管要简单的多，而且性能优越。

Analog multiplier is a kind of widely used nonlinear analog integrated circuits.Analog multiplier can be achieved between two unrelated analog multiplication function.It is not only applied in the simulation operation aspect, and widely used in radio, television, communications, measuring instruments, medical equipment and control system, the analog signal conversion and processing.In the high frequency electronic circuit, amplitude modulation, synchronous detection, mixing, frequency doubling, frequency, modulation and demodulation process, the same as can be seen as two signal multiplication or contain multiplication process.The function is realized by using integrated analog multiplier than using discrete components such as diodes and transistors are much more simple, and superior performance.一、实验目的1．了解模拟乘法器的工作原理2．掌握利用乘法器实现AM调制、DSB调制、同步检波、倍频等几种频率变换电路的原理3．学会综合地、系统地应用已学到模、数字电与高频电子线路技术的知识，通过MATLAB掌握对AM调制、DSB调制、同步检波、倍频电路的制作与仿真技术，提高独立设计高频单元电路和解决问题的能力。