东南大学_通电实验_实验7振幅调制与解调电路实验
- 格式:doc
- 大小:892.00 KB
- 文档页数:5
振幅调制与解调实验报告简介本实验旨在研究和探索振幅调制与解调的基本原理和实现方法。
通过实际操作和测量,深入理解振幅调制与解调的过程,以及其在通信领域的应用。
实验设备和表格实验设备•信号发生器•示波器•振幅调制解调实验箱•小型音频功放•双踪示波器实验表格时间调制信号(s1)载波信号(c1)调制信号频率载波信号频率调制指数调制方式解调方式解调结果1 5V 10V 1kHz 10kHz 0.5 AM 整波 2.5V2 2V 8V 500Hz 5kHz 0.2 AM 整波1V3 3V 6V 500Hz 10kHz 0.3 AM 整波 1.8V实验步骤1.将信号发生器的输出接入振幅调制解调实验箱的输入端口,设定调制信号的频率和振幅。
2.将示波器的探头连接到实验箱的一个测试点,另一个探头连接到振幅调制解调实验箱的输出端口。
3.调节示波器的水平和垂直位置以观察到输入信号和输出信号。
4.将调制信号的频率和振幅设定为实验表格中的数值,并选择合适的调制方式。
5.调节示波器的水平和垂直位置以观察到调制后的信号。
6.将解调方式设定为实验表格中指定的方式,并调节解调电路的参数。
7.观察示波器上的解调结果,并记录在实验表格中。
实验结果分析调制信号和载波信号在实验中,我们选择不同的调制信号和载波信号的频率、振幅和调制指数进行实验。
根据实验表格的记录,我们可以观察到以下结果: 1. 调制信号的振幅较大时,调制后的信号振幅也较大,反之亦然。
2. 调制信号的频率与载波信号的频率不同时,调制后的信号会产生上下变频的现象。
3. 调制指数的变化会影响到调制信号的振幅变化程度。
解调结果根据实验表格的记录,我们可以观察到解调结果的变化。
通过对比解调结果和调制信号,可以得出以下结论: 1. 整波解调方式可以较好地还原原始调制信号的振幅变化。
2. 解调结果的波形会随着解调方式和参数的变化而变化,选择合适的解调方式和调节参数能够得到较好的解调效果。
3.1 常用仪器的使用04012540 印友进一、实验内容1、说明频谱仪的主要工作原理,示波器测量精度与示波器带宽、与被测信号频率之间关系。
答:(1)频谱仪结构框图为:频谱仪的主要工作原理:①对信号进行时域的采集,对其进行傅里叶变换,将其转换成频域信号。
这种方法对于AD 要求很高,但还是难以分析高频信号。
②通过直接接收,称为超外差接收直接扫描调谐分析仪。
即:信号通过混频器与本振混频后得到中频,采用固定中频的办法,并使本振在信号可能的频谱范围内变化。
得到中频后进行滤波和检波,就可以获取信号中某一频率分量的大小(帕斯瓦尔定理)。
(2)示波器的测量精度与示波器带宽、被测信号频率之间的关系:示波器的带宽越宽,在通带内的衰减就越缓慢;示波器带宽越宽,被测信号频率离示波器通带截止频率点就越远,则测得的数据精度约高。
2、画出示波器测量电源上电时间示意图,说明示波器可以捕获电源上电上升时间的工作原理。
答:上电时间示意图:工作原理:捕获这个过程需要示波器采样周期小于过渡时间。
示波器探头与电源相连,使示波器工作于“正常”触发方式,接通电源后,便有电信号进入示波器,由于示波器为“正常”触发方式,所以在屏幕上会显示出电势波形;并且当上电完成后,由于没有触发信号,示波器将不再显示此信号。
这样,就可以利用游标读出电源上电的上升时间。
3、简要说明在FM 调制过程中,调制信号的幅度与频率信息是如何加到FM 波中的?答:载波的瞬时角频率为()()c f t k u t ωωΩ=+,(其中f k 为与电路有关的调频比例常数)已调的瞬时相角为000t ()()t t c f t dt t k u t dt θωωθΩ=++⎰⎰()=所以FM 已调波的表达式为:000()cos[()]t om c f u t U t k u t dt ωθΩ=++⎰当()cos m u t U t ΩΩ=Ω时,00()cos[sin ]om c f u t U t M t ωθ=+Ω+其中f M 为调制指数其值与调制信号的幅度m U Ω成正比,与调制信号的角频率Ω反比,即m f fU M k Ω=Ω。
电路实验实验报告第二次实验实验名称:弱电实验院系:信息科学与工程学院专业:信息工程:学号:实验时间:年月日实验一:PocketLab的使用、电子元器件特性测试和基尔霍夫定理一、仿真实验1.电容伏安特性实验电路:图1-1 电容伏安特性实验电路波形图:图1-2 电容电压电流波形图思考题:请根据测试波形,读取电容上电压,电流摆幅,验证电容的伏安特性表达式。
解:()()mV wt wt U C cos 164cos 164-=+=π,()mV wt wt U R sin 10002cos 1000=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=π,us T 500=;()mA wt RU I I R R C sin 213.0===∴,ππ40002==T w ; 而()mA wt dtdu CCsin 206.0= dtdu CI CC ≈⇒且误差较小,即可验证电容的伏安特性表达式。
2.电感伏安特性实验电路:图1-3 电感伏安特性实验电路波形图:图1-4 电感电压电流波形图思考题:1.比较图1-2和1-4,理解电感、电容上电压电流之间的相位关系。
对于电感而言,电压相位 超前 (超前or 滞后)电流相位;对于电容而言,电压相位 滞后 (超前or 滞后)电流相位。
2.请根据测试波形,读取电感上电压、电流摆幅,验证电感的伏安特性表达式。
解:()mV wt U L cos 8.2=, ()mV wt wt U R sin 10002cos 1000=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=π,us T 500=; ()mA wt RU I I R R L sin 213.0===∴,ππ40002==T w ; 而()mV wt dtdi LLcos 7.2= dtdi LU LL ≈⇒且误差较小,即可验证电感的伏安特性表达式。
二、硬件实验1.恒压源特性验证表1-1 不同电阻负载时电压源输出电压2.电容的伏安特性测量图1-5 电容电压电流波形图3.电感的伏安特性测量图1-6 电感电压电流波形图4.基尔霍夫定律验证表1-2 基尔霍夫验证电路思考题:1.根据实验数据,选定节点,验证KCL 的正确性。
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一-60-40-20020406001234567tU /m v图二:K502 1-2短接波形图调幅波形二-40-30-20-1001020304001234567tU /m v图三:K502 2-3短接波形图3、 观测解调输出解调波形-500-400-300-200-100010020030040050000.511.522.533.544.55tU /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。
振幅调制与解调实验报告一、实验目的二、实验原理1. 振幅调制原理2. 振幅解调原理三、实验器材与仪器1. 实验器材2. 实验仪器四、实验步骤1. 振幅调制步骤2. 振幅解调步骤五、实验结果与分析1. 振幅调制结果及分析2. 振幅解调结果及分析六、实验心得体会一、实验目的本次振幅调制与解调实验的主要目的是了解振幅调制与解调的基本原理,掌握振幅调制和解调的方法,进一步加深对通信原理的认识。
二、实验原理1. 振幅调制原理振幅调制是指将模拟信号的振幅变化转换成载波信号的振幅变化。
在振幅调制中,被传输信息信号称为基带信号,载波信号称为高频信号。
通过将基带信号与高频载波进行线性叠加,即可得到一个新的复合波形,其包含了被传输信息和高频载波两部分内容。
2. 振幅解调原理振幅解调是指将调制信号中的信息信号从高频载波中分离出来的过程。
在振幅解调中,需要使用一个解调器,它会将接收到的带有信息信号的复合波形进行处理,将其分离为基带信号和高频载波两部分。
三、实验器材与仪器1. 实验器材本次实验所需要使用的器材主要包括:(1)信号发生器;(2)示波器;(3)电阻箱。
2. 实验仪器本次实验所需要使用的仪器主要包括:(1)振幅调制解调实验箱;(2)万用表。
四、实验步骤1. 振幅调制步骤(1)连接好各个设备,并打开电源。
(2)设置信号发生器输出正弦波,并通过电阻箱设置合适的基带信号电平。
(3)设置振幅调制解调实验箱,将信号发生器和示波器分别连接到相应的接口上。
(4)通过示波器观察振幅调制后的波形,并记录下相关数据。
2. 振幅解调步骤(1)连接好各个设备,并打开电源。
(2)设置振幅调制解调实验箱,将信号发生器和示波器分别连接到相应的接口上。
(3)通过示波器观察振幅调制后的波形,并记录下相关数据。
(4)将解调器与示波器相连,并通过万用表测量解调输出电压。
五、实验结果与分析1. 振幅调制结果及分析在进行振幅调制实验时,我们可以通过观察示波器上的波形来验证振幅调制是否成功。
一、实验目的与要求:1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统。
2.掌握在示波器上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。
4.掌握用MC1496来实现AM和DSB-SC的方法,并研究已调波与调制信号、载波之间的关系。
5.掌握用包络检波器实现AM波解调的方法。
了解滤波电容数值对AM波解调的影响。
6.了解包络检波器和同步检波器对m≤100%的AM波、m>100%的AM波和DSB-SC波的解调情况.7.掌握用MC1496模拟乘法器组成的同步检波器来实现AM波和DSB-SC波解调的方法。
了解输出端的低通滤波器对AM波解调、DSB-SC波解调的影响。
二、实验电路图1.1496组成的调幅器图6-2 1496组成的调幅器实验电路2、二极管包络检波电路图1 二极管包络检波器电路3、MC1496 组成的解调器实验电路图 2 MC1496 组成的解调器实验电路三、工作原理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6.8kΩ。
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 2co 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:12co t TR v v v R v =⋅,才是真正的模拟相乘器。
振幅调制解调实验报告1. 实验目的本实验旨在通过振幅调制与解调实验,了解振幅调制与解调的原理,掌握振幅调制与解调的基本方法和技巧,以及了解其在通信领域中的应用。
2. 实验器材- 信号发生器- 振幅调制解调实验箱- 示波器- 直流稳压电源- 多用电表- 连接线等实验仪器设备3. 实验原理3.1 振幅调制振幅调制(Amplitude Modulation,AM)是将音频等低频信号通过调制器幅度调制到载波上的一种调制方式。
振幅调制可以分为线性调制与非线性调制两种情况。
3.1.1 线性调制线性调制是指调制器的输出与调制信号的幅度成正比变化。
此时,调制信号的幅度越大,产生的调制波的振幅也越大。
3.1.2 非线性调制非线性调制是指调制器的输出与调制信号的幅度非线性变化。
当调制信号的幅度较小时,调制波的振幅较小;当调制信号的幅度较大时,调制波的振幅反而会变小。
3.2 振幅解调振幅解调是将调幅信号中的信息信号从载波中还原出来的过程。
常用的解调电路有简单的包络检波电路和同步检波电路。
4. 实验步骤4.1 振幅调制1. 按照实验电路图连接电路,将信号发生器的输出接入调制器的调制端,设置合适的频率和幅度。
2. 连接示波器,将示波器的一路接入调制器的调制端,另一路接入调制器的输出端。
3. 打开电源,调节调制幅度、偏置电压、调制频率等参数,观察得到的调制波形。
4.2 振幅解调1. 在调制器输出端使用衰减器将载波的强度减小。
2. 将衰减后的载波接入解调器的输入端,使用示波器观察解调器输出的波形。
3. 根据需求调节解调电路的参数,最终得到解调后的信号。
5. 实验结果与分析在振幅调制实验中,通过调节调制器的参数,我们成功地将信号发生器产生的低频信号调制到载波上,并观察到了所得到的调制波形。
调制幅度、偏置电压和调制频率的调节对于调制波形的形态有一定的影响,通过调节这些参数,我们可以得到不同形态的调制波形。
同时,在振幅解调实验中,我们通过调节解调电路的参数,成功将调幅信号中的信息信号从载波中还原出来。
一、实验目的1. 理解振幅调制的基本原理和过程。
2. 掌握使用示波器等仪器测量调幅系数的方法。
3. 通过实验验证振幅调制和解调的基本性能。
4. 增强对高频电子线路实验系统的熟悉程度。
二、实验原理振幅调制(AM)是一种将低频信号(调制信号)加载到高频载波上的技术。
其基本原理是利用调制信号控制高频载波的振幅,使载波的振幅随调制信号的规律变化。
振幅调制分为普通调幅(AM)、抑制载波双边带调幅(DSB-SC)和抑制载波单边带调幅(SSB-SC)三种。
本实验主要研究普通调幅(AM)调制和解调过程。
调制过程包括:1. 调制信号的产生:通过信号发生器产生所需频率和幅度的调制信号。
2. 载波信号的产生:通过信号发生器产生所需频率和幅度的载波信号。
3. 振幅调制:将调制信号与载波信号相乘,得到调幅信号。
解调过程包括:1. 检波:将调幅信号通过二极管检波,得到与调制信号幅度成正比的检波信号。
2. 低通滤波:将检波信号通过低通滤波器,滤除高频分量,得到还原后的调制信号。
三、实验设备1. 信号发生器2. 示波器3. 信号发生器4. 二极管检波器5. 低通滤波器6. 连接线7. 实验模块四、实验步骤1. 调制信号和载波信号的产生:分别设置调制信号和载波信号的频率、幅度等参数。
2. 振幅调制:将调制信号与载波信号相乘,得到调幅信号。
3. 观察调幅信号:使用示波器观察调幅信号的波形,分析调幅系数。
4. 检波:将调幅信号通过二极管检波,得到检波信号。
5. 低通滤波:将检波信号通过低通滤波器,得到还原后的调制信号。
6. 观察还原后的调制信号:使用示波器观察还原后的调制信号,分析调制效果。
五、实验结果与分析1. 调幅系数测量:通过示波器观察调幅信号的波形,可以计算出调幅系数。
调幅系数定义为调制信号幅度与载波信号幅度之比。
2. 调制效果分析:通过观察还原后的调制信号,可以分析调制效果。
如果还原后的调制信号与原始调制信号相似,则说明调制效果良好。
振幅解调器实验报告振幅解调器实验报告引言:振幅解调器是一种电子设备,用于将调幅信号转换为原始的基带信号。
本实验旨在通过搭建一个简单的振幅解调器电路来验证其工作原理,并探究不同参数对解调效果的影响。
一、实验原理振幅解调器的原理基于调幅信号的特性。
调幅信号是由载波信号和基带信号叠加而成的,通过解调器可以将载波信号分离出来,以获取原始的基带信号。
实现这一过程的关键是使用二极管作为非线性元件,利用其特性进行信号的整流和滤波。
二、实验材料与方法1. 材料:- 信号发生器- 振幅解调器电路板- 示波器- 电阻、电容、二极管等元件2. 方法:1) 将信号发生器的输出端与振幅解调器电路板的输入端相连。
2) 将振幅解调器电路板的输出端与示波器的输入端相连。
3) 调节信号发生器的频率和幅度,观察示波器上的波形变化。
三、实验结果与分析在实验过程中,我们通过调节信号发生器的频率和幅度,观察示波器上的波形变化。
实验结果表明,振幅解调器可以成功将调幅信号解调为基带信号,并且解调效果受到频率和幅度的影响。
1. 频率对解调效果的影响:在实验中,我们分别调节信号发生器的频率为低频、中频和高频,观察示波器上的波形变化。
结果显示,在低频时,解调效果较好,基带信号能够较为准确地还原。
而在中频和高频时,解调效果下降,基带信号出现了失真和畸变。
这是因为在高频情况下,二极管的响应速度较慢,无法完全跟随载波信号的变化,导致解调效果下降。
2. 幅度对解调效果的影响:我们还通过调节信号发生器的幅度,观察示波器上的波形变化。
结果显示,在较小的幅度下,解调效果较好,基带信号能够较为准确地还原。
而在较大的幅度下,解调效果下降,基带信号出现了失真和畸变。
这是因为在较大幅度的情况下,二极管的非线性特性会引起信号的失真,从而影响解调效果。
四、实验总结通过本次实验,我们成功搭建了一个振幅解调器电路,并验证了其工作原理。
实验结果表明,振幅解调器可以将调幅信号解调为基带信号,但解调效果受到频率和幅度的影响。
实验三振幅调制与解调电路实验
一实验目的
1. 通过实验加深理解振幅调制的基本概念、调幅波的性质及其特点;
2. 通过实验掌握振幅调制的模型,电路结构,理解利用模拟双差分乘法器实现幅度调制的工
作原理;
3. 通过实验加深理解大信号包络检波的基本概念及基本原理;
4. 通过实验掌握包络检波电路的基本构成,各元件参数的取值对检波的影响;
二实验仪器
示波器(带宽大于40MHz) 1 台
万用表 1 只
双路直流稳压电源 1 台
信号发生器 2 台
频谱仪 1 台
调幅电路模型
利用双差分对乘法器可实现幅度调制,调幅电路组成模型如图3.1 所示:
V f (t)
(t) (t)模拟乘法器实现基本原理
单平衡乘法器原理电路图如图 3.2 所示,在T1 与T2 基极送入本掁信号,射频信号由T3 基极送入,当 VY幅度足够大时,差分放大器已进入限幅工作状态,输出工作状态近似于
i
c
i
c
T1
T
T3
同周期性的方波,此时的双曲函数趋向于双开关函数,实现了乘法功能。
利用双差分对乘法器可实现信号相乘,MC1496 是含双差分对的乘法器,其电路结构如图2.4 所示:
2 脚与
3 脚间的反馈电阻可增加射频电压的线性范围,第 5 和第 1
4 脚间电压恒定,第
5 脚接两个三极管的基极,这两个三极管为恒流源。
MC1496 的引脚功能图:
由 MC1496 构成的调幅电路如图 3.6 所示:
包络检波的基本原理
包络检波是从标准调幅波中还原出调制信号的过程,通常包络检波电路采用二极管和 RC 网络组成,如图 3.8 所示。
当输入 AM 波的幅度足够大时,经过二极管后 AM 信号的负半周被削去,经 RC 网络滤波就可恢复出基带信号。
它是利用充电时间常数远远大于放电时间常数的原理,解调出包络信号,AM 解调过程如图 3.9 所示。
四实验步骤
(1)打开实验箱调幅与解调部份供电电源;
(2)测量MC1496 各引脚直流电位,估算片内各三极管工作状态,注意不要让使其引
脚短路。
(3)在P10 端输入信号f C =2MHz,Vpp=400mV 正弦单音信号作为载频信号,该信号
可用智能测试仪的高频信号输出端口产生。
(4)在P11 端输入信号f M =2KHz, Vpp=400mV 正弦单音信号作为调制(基带)信号,
该信号可用信号发生器产生(也可以用实验箱DDS 的功能5 产生,DDS 信号输出端
为P24)。
(5)示波器通道衰减打到X10 档;
(6)分别用示波器和频谱仪观察P13 端振幅调制信号。
(7)分别改变载波和基带信号频率及幅度,观察已调信号波形。
(8)用信号发生器产生调幅信号,载频为2MHz,调制信号为2KHz,调制度在60%左
右,调幅波信号峰峰值大于700mV,输入到调幅解调电路的P14 输入信号端。
(9)用示波器观察AM 解调输出端P17 的波形,分别改变载频、基带信号频率、幅度
及调制度,观察波形失真情况。
(10)改变图 3.3.8 中包络检波器中放电时间常数(RL 值),即接通与断开开关LJQ2,
观察对解调波形的影响。
二、实验结果
(2)根据所测电压,分析并判断调幅集成电路内主要晶体管的工作状态。
5脚、14脚所接的三极管作为恒流源正常工作,1脚、4脚所接三极管导通,其余四只
差分对三极管未导通。
(3)当 f C=2MHz, Vpp=400mV 正弦单音信号,f M = 2KHz, Vpp=400mV 正弦单音信号时,
测量调幅波形,从所测波形上计算调制数。
PIN 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 V
-0.47 -1.15 -0.734 0-6.09 8.07 0 5.44 0.020 5.44 0.020 8.09 0.020 -7.18
(4)写出此调幅信号的数学表达式,并计算此调幅波所占带宽。
此调幅信号的数学表达式为:
O
此调幅波所占带宽为:34102w
f Hz π
∆=
=⨯ (5)实验步骤(3)与(4)中分别改变载波和基带信号幅度时,哪一个对已调信号波形的影响大些,为什么?
答:从实验中可见已调信号的振幅是周期变化的,主要受基带信号振幅的影响,基带信号幅度对已调波形影响较大。
分析:
引脚2 与引脚 3 间的反馈电阻可增加射频电压的线性范围,引脚 5 和引脚14间电压恒定,引脚 5 接T7、T8的基极,这两个三极管为恒流源。
从MC1496的原理图,可以看出晶体管T1~T4组成双差分放大器,T5、T6组成单差分放大器,用以激励晶体管T1~T4,晶体管T7、T8为恒流电路。
当两个输入电压相等时,乘法器的线性动态范围较小,在引脚2和引脚3之间外接电阻R E ,可扩大输入的线性动态范围。
基带信号加载到引脚1和引脚4之间,T5、T6将基带信号电流放大,载波信号加载到引脚8和引脚10之间,若三极管T1~T4的放大倍数均为,则
,可见T5的基
极电流变化对结果的影响较大。