模拟乘法器MC1496的模拟调制、解调与混频、倍频的设计与仿真
学号： 20090855012
姓名：司鹏飞
年级专业：测控工程
指导老师：张宝玲
摘要
集成模拟乘法器是继集成运算放大器后最通用的模拟集成电路之一，是一种多用途的线性集成电路。可用作宽带、抑制载波双边平衡调制器，不需要耦合变压器或调谐电路，还可以作为高性能的SSB乘法检波器，AM调制/解调器、FM解调器、混频器、倍频器、鉴相器等，它与放大器相结合还可以完成许多的数学运算，如乘法、除法、乘方、开方等。
本设计主要应用集成模拟乘法器MC1496实现以上功能。
目录
摘要 (1)
第一章模拟乘法器MC1496/1596 (3)
第二章，集成模拟乘法器的应用 (5)
2.1 利用乘法器实现振幅调制 (5)
2.2利用乘法器实现同步检波 (6)
2.3利用乘法器实现混频 (6)
2.4利用乘法器实现倍频 (6)
第三章电路仿真与结果 (8)
3.1振幅调制与解调电路的仿真 (8)
3.2 混频电路的仿真 (9)
3.3倍频器电路的仿真 (11)
第四章仿真电路的参数和结果分析 (12)
第四章仿真电路的参数和结果分析 (13)
4.1 振幅的调制与解调 (13)
4.2混频电路 (13)
4.3倍频器电路 (13)
第五章心得体会 (14)
第六章参考文献 (15)
第一章 模拟乘法器MC1496/1596
单片集成模拟乘法器MC1496/1596的内部电路如图1-1所示。
图1-1 单片集成模拟相乘器MC1496/1596的内部电路
图中晶体管VT 1～VT 4组成双差分放大器，VT 5、VT 6组成单差分放大器，用以激励VT 1～VT 4；VT 7、VT 8、VD 及相应的电阻等组成多路电流源电路、VT 7、VT 8分别给VT 5、VT 6、提供I 0/2的恒流电流；R 为外接电阻，可用以调节I 0/2的大小。另外，由VT 5、VT 6两管的发射级引出接线端2和3，外接电阻R y ，利用R y 的负反馈作用可以扩大输入电压u 2的动态范围。R C 为外接负载电阻。
MC1496型模拟乘法器只适用与频率比较低的场合，一般工作在1MHZ 一下的频率。双差分对模拟乘法器MC1496/1495的差值输出电流为：
22x y y
T v v i th R V ⎛⎫≈ ⎪⎝⎭
MC1496/1596广泛用于调幅及解调、混频等电路中，但应用时VT 1、
VT 2 、VT 3、VT 4 、VT 5、VT 6晶体管的基极均需外加偏置电压（即在8与10端、1与4端间加直流电压），方能正常工作。通常把8、10端称为X 端Y 端，输入参考电压1v ；4、1端称为Y 输入端，输入信号电压2v 。
集成模拟乘法器MC1496/1596参数：
第二章，集成模拟乘法器的应用
2.1 利用乘法器实现振幅调制
有集成模拟乘法器MC1496/1596构成的振幅调制电路，可以实现普通条幅或抑制载波的双边带条幅，如图2-1所示
图2-1 集成模拟乘法器MC1496构成的振幅调制电路X通道两输入端⑧、⑩脚直流电位均为6V，可作为载波输入通道，Y 通道两输入端①、④脚之间有外接调零电路；输出端⑥脚外可接调谐于载频的带通滤波器；②、③脚之间外接Y通道负反馈电阻R8。若实现普通条幅，可通过调节10电位器RP1使①脚电位比④脚高V y，调制信号()t
vΩ与直流电压V y叠加后输入Y通道，调节电位器可改变V y大小，即改变调制指数Ma；若实现DSB调制，通过调节10KΩ电位器RP1使①、④脚之间直流电流等电位，即Y通道输入信号仅为交流调制信号。为了减小流经电位器的电流，便于调零准确，可加大两个750Ω电阻阻值，比如各增大10KΩ。
MC1496线性区和饱和区的临界点在15～20mV左右，仅当输入信号电压均小于26mV时，器材才有理想的相乘作用，否则输出电压中会出现较大
的非线性误差。显然，输入线性动态范围的上限值太小，不适应实际需要。为此，可在发射极引出端口②脚和③脚之间根据需要接入反馈电阻（R 8=1k Ω），从而调整（扩大）调制信号的输入线性动态范围，该反馈电阻同时也影响调制器增益。增大反馈电阻，会使器件增益下降，但能改善调制信号输入的动态范围。
MC1496可以采用单电源，也可以采用双电源供电，其直流偏置由外接元器件来实现。
2.2利用乘法器实现同步检波
乘积性型同步检波是直接把本地恢复载波与调幅信号相乘，用低通滤波器滤除无用的高频分量，提取有用的的低频信号，它要求恢复载波与发射端的载波同频同相，佛则将使恢复出来的调制信号产生失真。
显然，本实验电路的输出电流中，除了解调所需要的低频分量外，其余所有分量都属于高频范围，很容易滤波，因此不需要载波调零电路，而且可采用单电源供电。本电路可以解调DSB 或SSB 信号，亦可解调AM 信号。MC1496/1596⑩脚输入载波信号，可用大信号输入，一般100～500mV ；①脚输入已调信号，信号电平应使放大器保持在线性工作区内，一般在100mV 一下。
2.3利用乘法器实现混频
本设计采用设计电路振幅调制电路是一样的，实验中的不同点主要在于输入信号及输出选频网络不同。
2.4利用乘法器实现倍频
如果输出信号频率c f 是输入信号频率s f 的整数倍，即c f =n s
f （n=1,2,3…），则这种频率变换电路称为倍频电路。例如，当n=2时，c f =2s f ，称为二倍频电路。
若()cos c sm c v t v t ω=。则模拟乘法器的输出电流为
()()22
221cos 1cos 22
c sm c sm c i kv t kv t kv t ωω===+
