高频电子线路——振幅调制和解调

振幅调制与解调设计报告⾼频电⼦线路课程设计实验报告《振幅调制与解调电路设计》信息学院 09电⼦B班吴志平 0915212020⼀、设计⽬的：1、通过实验掌握调幅与检波的⼯作原理。

2、掌握⽤集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑制波双边带调幅的⽅法和过程，并研究已调波与⼆输⼊信号的关系。

3、进⼀步了解调幅波的原理，掌握调幅波的解调⽅法。

4、掌握⽤集成电路实现同步检波的的⽅法。

5、掌握调幅系数测量与计算的⽅法。

⼆、设计内容：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．完成普通调幅波的解调5．观察抑制载波的双边带调幅波的解调三、设计原理：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，低频信号为调制信号，调幅器即为产⽣调幅信号的装置。

调幅波的解调即是从调幅信号中取出调制信号的过程，通常称之为检波。

调幅波解调⽅法有⼆极管包络检波器和同步检波器，在此，我们主要研究同步检波器。

同步检波器：利⽤⼀个和调幅信号的载波同频同相的载波信号与调幅波相乘，再通过低通滤波器滤除⾼频分量⽽获得调制信号。

本设计采⽤集成模拟器1496来构成调幅器和解调器。

图4－1为1496芯⽚内部电路图，它是⼀个四象限模拟乘法器的基本电路，电路采⽤了两组差动对由V1—V4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V5与V6，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、V7、V8为差动放⼤器 V5与 V6的恒流源。

进⾏调幅时，载波信号加在 V1—V4的输⼊端，即引脚的⑧、⑩之间；调制信号加在差动放⼤器V5、V6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，⼰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。

第5章 振幅调制、振幅解调与混频电路5.1 已知调制信号()2cos(2π500)V,u t t Ω=⨯载波信号5()4cos(2π10)V,c u t t =⨯令比例常数1a k =，试写出调幅波表示式，求出调幅系数及频带宽度，画出调幅波波形及频谱图。

[解] 5()(42cos 2π500)cos(2π10)AM u t t t =+⨯⨯54(10.5cos 2π500)cos(2π10)V t t =+⨯⨯20.5,25001000Hz 4a m BW ===⨯= 调幅波波形和频谱图分别如图P5.1(s)(a)、(b)所示。

5.2 已知调幅波信号5[1cos(2π100)]cos(2π10)V o u t t =+⨯⨯，试画出它的波形和频谱图，求出频带宽度BW 。

[解] 2100200Hz BW =⨯=调幅波波形和频谱图如图P5.2(s)(a)、(b)所示。

5.3已知调制信号3[2cos(2π210)3cos(2π300)]Vu t t Ω=⨯⨯+⨯，载波信号55cos(2π510)V,1c a u t k =⨯⨯=，试写出调辐波的表示式，画出频谱图，求出频带宽度BW 。

[解] 35()(52cos2π2103cos2π300)cos2π510c u t t t t =+⨯⨯+⨯⨯⨯3555353555(10.4cos2π2100.6cos2π300)cos2π5105cos2π510cos2π(510210)cos2π(510210)1.5cos2π(510300) 1.5cos2π(510300)(V)t t tt t t t t t =+⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯⨯+⨯+⨯+⨯-⨯+⨯++⨯- 3max 222104kHz BW F =⨯=⨯⨯=频谱图如图P5.3(s)所示。

5.4 已知调幅波表示式6()[2012cos(2π500)]cos(2π10)V u t t t =+⨯⨯,试求该调幅波的载波振幅cm U 、调频信号频率F 、调幅系数a m 和带宽BW 的值。

高频电子技术第九章振幅调制与解调§9.1 概述调制：在发送端将信号附加在高频振荡上，再由天线发射出去。

其中的高频振荡波作为携带信号的运载工具，叫做载波。

解调：把载波所携带的信号取出来，得到原有的信息。

也叫检波。

为什么不把信号直接发送出去呢：(1)发射低频信号，则天线的尺寸必须很大，频率越低，需要的天线的尺寸越大。

(2)为了提高效率，减少干扰，发射和接收端都必须采用天线和谐振回路，但原始语音、图像等信号频率变化范围很大，因此天线和谐振回路必须在宽频率范围内工作，实现困难。

(3)直接发射音频信号，发射机都工作于同一频率，所有信号都工作于同一频率，无法区分。

调制方式：1.连续波调制调幅：载波的振幅随调制信号的变化规律而变化。

调频、调相2.脉冲波调制数字调制调幅方法：1.低电平调幅：调制过程在低电平级进行，调制功率较小。

(1)平方律调幅：利用非线性器件伏安特性曲线的平方律部分进行调幅（类似变频）。

(2)斩波调幅：将信号按载波频率斩波，然后通过中心频率等于载波频率的带通滤波器滤波，取出调幅成分。

2.高电平调幅：调制过程在高电平级进行，调制功率较大，通常在丙类放大器中完成调制。

(1)集电极调幅(2)基极调幅检波器：从振幅调制信号中还原出原调制信号，也叫包络检波器。

实际上就是将高频调幅信号由高频变换到低频，再通过滤波器滤除干扰，取出原调制信号。

输入高频等幅波，输出为直流电压；输入高频调幅波，输出为调制信号。

图9.1.1(P356) 检波器组成：高频信号输入电路；非线性器件（工作于非线性状态的二极管或晶体管）；低通滤波器。

检波器分类：所用器件不同：二极管检波器（串联式、并联式）和三极管检波器信号大小不同：小信号检波器和大信号检波器信号特点不同：连续波检波器和脉冲检波器工作特点不同：包络检波器和同步检波器本章重点介绍：连续波串联式二极管大信号包络检波器§9.2 调幅波的性质9.2.1 调幅波的数学表达式与频谱图9.2.1(P357)调幅波是载波振幅随调制信号的大小成线性变化的高频振荡，调幅波信号的频率维持不变。

《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。

C1200pF R2100ΩR1100ΩL1126uH R43kΩXSC3V112VR31.2kΩR55.6kΩR64.7kΩR74.7kΩV212VR810kΩXFG1COMXFG2COMQ12N2923Q22N2923Q32N2923XSA1TINAM 输出信号 f 1（MHz ）f 2（MHz ）f 3（MHz ）测量频率 理论计算频率4、包络检波实验，用双踪示波器观察原调制信号和包络检波后恢复的调制信号。