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实验三模拟乘法器调幅〔AM、DSB、SSB〕及解调实验〔包络检涉及同步检波实验〕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.通过实验比照全载波调幅、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。
6．进一步了解调幅波的原理,掌握调幅波的解调方法。
7．掌握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制的方法。
9. 掌握用集成电路实现同步检波的方法。
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。
5．完成普通调幅波的解调。
6．观察抑制载波的双边带调幅波的解调。
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说明1、调幅局部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构造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别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、播送电视等方面应用较多。
集成模拟乘法器常见产品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。
(1)MC1496的内部构造在本实验中采用集成模拟乘法器MC1496来完成调幅作用。
实验一乘法器调幅实验一、实验目的1、掌握AM、DSB和SSB调制的原理与性质；2、掌握模拟乘法器的工作原理及其调整方法；3、了解小信号检波的原理；4、熟悉用二极管实现检波的方法。
二、实验内容1、产生并观察AM、DSB的波形；2、观察AM、DSB、SSB波的频谱；3、观察DSB波和过调幅时的反相现象；4、用二极管小信号检波器对调幅波进行检波。
三、实验仪器1、20MHz模拟示波器2、调试工具四、实验原理模拟乘法器调幅实验原理图如图1所示。
图1 模拟乘法器调幅实验原理图调制信号从TP2输入，载波从TP1输入。
合理设置调制信号与载波信号的幅度以及乘法器的静态偏置电压（调节W1），可在TT1处观察普通调幅波（AM）和抑制载波双边带调幅波（DSB）。
FL1为10.7MHz的陶瓷滤波器，它的作用是对TT1处调幅波进行滤波，得到抑制载波单边带调幅波（SSB）。
为兼容检波电路的滤波网络，在进行调制与检波实验时，调制信号的频率选择为1KHz左右，载波信号的频率选择为10.7MHz。
为了便于观察各种调幅波的频谱和DSB波的相位突变现象，调制信号的频率选择为500KHz，载波信号的频率选择为11.2MHz。
模拟乘法器调幅部分所产生的普通调幅波和抑制载波双边带调幅波，是小信号检波的输入信号。
五、实验步骤1、连接实验电路在主板上正确插好幅度调制与解调模块，开关K1、K2、K8、K9、K10、K11向左拨，主板GND接模块GND，主板＋12V接模块＋12V，主板－12V接模块－12V，检查连线正确无误后，打开实验箱右侧的船形开关，K1、K2向右拨。
若正确连接，则模块上的电源指示灯LED1、LED2亮。
2、产生并观察AM波和DSB波（1）输入调制信号VΩ本步骤的调制信号可由由低频信号源模块提供。
参考低频信号源的使用方法，用低频信号源产生频率为1KHz，峰峰值约700mV的正弦波调制信号VΩ。
连接信号源的Vout与幅度调制与解调模块的TP2。
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。
6．进一步了解调幅波的原理,掌握调幅波的解调方法。
7．掌握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. 掌握用集成电路实现同步检波的方法。
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。
5．完成普通调幅波的解调。
6．观察抑制载波的双边带调幅波的解调。
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说明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、F1595、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。
高频电子实验报告实验名称：模拟乘法器调幅（AM 、DSB、SSB）实验目的：1. 掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅、抑制载波双边带调幅和音频信号单边带调幅的方法。
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、抑制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。
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、实现抑制载波的双边带调幅波。
3、实现单边带调幅。
实验仪器：1、信号源模块1块2、频率计模块1块3、 4 号板1块4、双踪示波器1台5、万用表1块实验原理：1、调幅电路的分类按调制信号的强度：高电平调幅（集电极调幅、基极调幅）、低电平调幅（平方律调幅、斩波调幅）按调幅波的形式：普通调幅电路、双边带调幅电路、单边带调幅电路、残留边带调幅电路2、调幅波的数学表达式及频谱 调制信号：V =V Q mcos Q tv(0 二儿 cos 觀 + —刑儿 cos(© + Q)f+—协人 cos (玛 _Q)7 twl一i1£「「i 1 “co 0—enJ*十 e普通调幅电路v(Z) - —tnV^ cos (6W 0 + Q)Z 2+ — m %cos(q-C"抑制载波调幅波调幅系数或调幅度（通常写成百分数） m Vmax Vmin 100%V max V min3、MC1496双平衡四象限模拟乘法器其内部电路图和引脚图如图所示。
其中载波信号： Vc=Vcmco&j ctLyw nniinnnn° ■ TT J「■ 11 ul [ ■ v L J LVI 、V2与V3、V4组成双差分放大Vo(t)= Vo(1+ mcos Q t)cos ®ct器，V5、V6组成的单差分放大器用以激励 V1~V4。
模拟乘法器及其应用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 multiplicationprocess.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。
实验一乘法器调幅实验一、实验目的1、掌握AM、DSB和SSB调制的原理与性质；2、掌握模拟乘法器的工作原理及其调整方法；3、了解小信号检波的原理；4、熟悉用二极管实现检波的方法。
二、实验内容1、产生并观察AM、DSB的波形；2、观察AM、DSB、SSB波的频谱；3、观察DSB波和过调幅时的反相现象；4、用二极管小信号检波器对调幅波进行检波。
三、实验仪器1、20MHz模拟示波器2、调试工具四、实验原理模拟乘法器调幅实验原理图如图1所示。
图1 模拟乘法器调幅实验原理图调制信号从TP2输入，载波从TP1输入。
合理设置调制信号与载波信号的幅度以及乘法器的静态偏置电压（调节W1），可在TT1处观察普通调幅波（AM）和抑制载波双边带调幅波（DSB）。
FL1为10.7MHz的陶瓷滤波器，它的作用是对TT1处调幅波进行滤波，得到抑制载波单边带调幅波（SSB）。
为兼容检波电路的滤波网络，在进行调制与检波实验时，调制信号的频率选择为1KHz左右，载波信号的频率选择为10.7MHz。
为了便于观察各种调幅波的频谱和DSB波的相位突变现象，调制信号的频率选择为500KHz，载波信号的频率选择为11.2MHz。
模拟乘法器调幅部分所产生的普通调幅波和抑制载波双边带调幅波，是小信号检波的输入信号。
五、实验步骤1、连接实验电路在主板上正确插好幅度调制与解调模块，开关K1、K2、K8、K9、K10、K11向左拨，主板GND接模块GND，主板＋12V接模块＋12V，主板－12V接模块－12V，检查连线正确无误后，打开实验箱右侧的船形开关，K1、K2向右拨。
若正确连接，则模块上的电源指示灯LED1、LED2亮。
2、产生并观察AM波和DSB波（1）输入调制信号VΩ本步骤的调制信号可由由低频信号源模块提供。
参考低频信号源的使用方法，用低频信号源产生频率为1KHz，峰峰值约700mV的正弦波调制信号VΩ。
连接信号源的Vout与幅度调制与解调模块的TP2。
实验十一相乘器调幅电路
内容：
一、构建相乘器调幅电路，电路元件参数如下图：
图中模拟乘法器由电源元件库——CONTROL-FUNCTION-BLOCKS——MULTIPLIER（相乘器）调出
二、1、用示波器观察调幅电路输出波形：载波频率是否与输入载波频率一致；
包络波形是否与输入低频信号一致
参考时基标度：200 us/Div或500us/Div、
(将输出波形粘贴到此)
2、用傅立叶分析观察输出调幅信号频谱成分
菜单栏：仿真—分析—傅立叶分析—分析参数设置（如下图）
分析输出对象选V（4）后。
点击“仿真”。
观察其频谱。
（将频谱图粘贴到此）
对象分别选输入量V（2），观察其频谱（将频谱图粘贴到此）
对象分别选输入量V（1），观察其频谱（将频谱图粘贴到此）
三、变更参数，用示波器观察输出波形
1、将直流电压V3更改为1V（此时调幅度为1），用示波器观察输出信号波形。
(将输出波形粘贴到此)
2、将直流电压V3更改为0.6V（此时调幅度>1），用示波器观察输出信号波形。
(将输出波形粘贴到此)
3、将直流电压V3更改为0V（或短路取消V3），用傅立叶分析观察输出信号频谱（将频谱图粘贴到此）
用示波器观察输出信号波形(将输出波形粘贴到此)。
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，载波之间的关系。
3．掌握用示波器测量调幅系数的方法。
二．实验内容1．模拟相乘调幅器的输入失调电压调节。
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）在实验箱主板上插上集成乘法器幅度调制电路模块。
接通实验箱上电源开关，按下模块上开关8K1，此时电源指标灯点亮。
（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（也可采用其它频率）；∙输出幅度（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）集成模拟相乘器在使用之前必须进行输入失调调零，也就是要进行交流馈通电压的调整，其目的是使相乘器调整为平衡状态。
因此在调整前必须将开关8K01置“off”（往下拨），以切断其直流电压。
交流馈通电压指的是相乘器的一个输入端加上信号电压，而另一个输入端不加信号时的输出电压，这个电压越小越好。
（1）载波输入端输入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。
用示波器监测相乘器输出端（8TP03）的输出波形，调节电位器8W02，使此时输出端（8TP03）的输出信号（称为调制输入端馈通误差）最小。
（2）调制输入端输入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。
用示波器监测相乘器输出端（8TP03）的输出波形。
调节电位器8W01使此时输出（8TP03）的输出信号（称为载波输入端馈通误差）最小。
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止载波双边带调幅方法。
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。
6、掌握用集成模拟乘法器构成调幅与检波电路的方法。
二、实验原理
(1)调幅与检波原理简述：
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；而检波则是从调幅波中取出低频信号。
本实验中载波是465KHz高频信号，10KHz的低频信号为调制信号。
(2)集成四象限模拟乘法器MC1496简介：
本器件的典型应用包括乘、除、平方、开方、倍频、调制、混频、检波、鉴相、鉴频动态增益控制等。
它有两个输入端VX、VY 和一个输出端VO。
一个理想乘法器的输出为VO=KVXVY，而实际上输出存在着各种误差，其输出的关系为：VO=K（VX +VXOS）（VY+VYOS）+VZOX。
为了得到好的精度，必须消除VXOS、VYOS
与VZOX三项失调电压。
集成模拟乘法器MC1496是目前常用的平衡调制/解调器，内部电路含有8 个有源晶体管。
MC1496的内部原理图和管脚功能如下图所示：
MC1496各引脚功能如下：
1）、SIG+ 信号输入正端2）、GADJ 增益调节端
3）、GADJ 增益调节端4）、SIG- 信号输入负端5）、BIAS 偏置端6）、OUT+ 正电流输出端7）、NC 空脚8）、CAR+ 载波信号输入正端9）、NC 空脚10）、CAR- 载波信号输入负端11）、NC 空脚12）、OUT- 负电流输出端13）、NC 空脚14）、V- 负电源
(3)实验电路说明
(4)用MC1496集成电路构成的调幅器电路如下图所示。
图中W1用来调节引出脚1、4之间的平衡，器件采用双电源方式供电（＋12V，－8V），所以5脚偏置电阻R15接地。
电阻R1、
R2、R4、R5、R6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。
载波信号加在V1－V4的输入端，即引脚8、10之间；载波信号Vc经高频耦合电容C1从10脚输入，C2为高频旁路电容，使8脚交流接地。
调制信号加在差动放大器V5、V6的输入端，即引脚1、4之间，调制信号VΩ经低频偶合电容E1从1脚输入。
2、3脚外接1KΩ电阻，以扩大调制信号动态范围。
当电阻增大，线性范围增大，但乘法器的增益随之减小。
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）输出。
三、实验仪器与设备
高频电子线路综合实验箱；
高频信号发生器；
双踪示波器；
万用表。
四、实验内容与步骤
1、静态工作点调测：使调制信号V Ω=0,载波VC=0，调节W1使各引脚偏置电压接近下列参考值：
R11、R12 、R13、R14与电位器W1组成平衡调节电路，改变W1可以使乘法器实现抑止载波的振幅调制或有载波的振幅调制。
为了使MCl496各管脚的电压接近上表，只需要调节W1使1、4脚的电压差接近0V 即可，方法是用万用表表笔分别接1、4脚，使得万用表读数接近于0V 。
2、抑止载波振幅调制：1J 端输入载波信号c v (t),其频率c f =465KHz,峰－峰值p cp v -＝500mV 。
J5端输入调制信号V Ω(t)，其频率f Ω＝10KHz ，先使峰－峰值p p v -Ω＝0，调节W1，使输出VO=0(此时ν4＝ν1)，再逐渐增加V ΩP －P ，则输出信号VO （t ）的幅度逐渐增大，于TH3测得。
最后出现抑止载波的调幅信号。
抑制载波的调幅信号为 :
3、全载波振幅调制
m=min
max min max Vm Vm Vm Vm +-，J1端输入载波信号Vc(t) ,
fc=465KHz, p cp v -＝500mV ，调节平衡电位器W1，使输出信号0v （t ）中有载波输出（此时1v 与4v 不相等）。
再从J5端输入调制信号，其f Ω＝10KHz ，当p p v -Ω由零逐渐增大时，则输出信号0v （t ）的幅度发生变化，最后出现有载波调幅信号的波形,如下图所示，记下AM 波对应Vmmax 和Vmmin ，并计算调幅度m 。
分别得到m=30%;m=50%和m=100%的AM 。
经过调节V ΩP －P ，得到以下数据和波形为：
1、当m=30%时，V mmax =0.63mV ,V mmin =0.34mV ，波形为
2、当m=50%时，V mmax=0.84mV,V mmin=0.28mV，波形为
3、当m=100%时，V mmax=1mV,V mmin=0V，波形为
4、加大VΩ，观察波形变化，比较全载波调幅、抑止载波双边带调幅的波形.
当m>1时，V mmax=0.75V,V mmin=0.5V，波形为
5、集成电路（乘法器）构成解调器
解调全载波信号：按调幅实验中实验内容获得调制度分别为30％，50%、100％及>100％的调幅波。
将它们依次加至解调器调制信号输入端J11，并在解调器的载波输入端J8加上与调幅信号相同的载波信
号，分别记录解调输出波形，并与调制信号相比。
解调抑制载波的双边带调幅信号：按调幅实验中实验内容的条件获得抑制载波调幅波，加至的调制信号输入端J11，观察记录解调输出波形，并与调制信号相比较。
经过解调得出的波形为：
调制度30% 50% 100% >100%
解调前幅度0.045mV 0.05mV 0.065mV 0.075mV
解调后幅度0.14mV 0.175mV 0.32mV 0.55mv
五、实验总结与体会
本次实验我们研究了普通调制和双边带调制，其中重点研究了m的大小对调制信号波形的影响,使我受益匪浅。
