基于乘法器的调幅电路设计论文

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1、基于乘法器的调幅电路设计王凤启（安庆师范学院物理与电气工程学院安徽安庆080408005）指导老师李强摘要：系统地提出了用集成模拟乘法器MC1496(双列直插式)组件实现选定的电路，总体方案设计由单元电路MC1496实现振幅调制器和利用包络二极管检波器、低通滤波器实现调幅信号的解调两大部分组成。其中第一部分电路完成不同调制系数M值的全载波调幅；第二部分是把前者输出的全载波调幅信号解调出来。从而进行各单元设计，总体调试。关键词：集成模拟乘法器；检波器；滤波器1．引言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，高频电子线路中的振幅调制、同步检波等调制、解调的过程，均可

2、视为两个信号相乘或包含相乘的过程。模拟乘法器是一个多用途器件，它与放大器相结合可以完成许多数学运算，如乘法、除法、乘方、开方等。除此之外模拟乘法器还能用来进行各种频率变换，如平衡调制、同步检波、鉴相等。本设计实验制作主要是用MC1496的乘法器工作原理，用来实现全载波调幅、测量调幅系数，实现调幅波形的变换，学会分析实验现象。掌握这些后对调幅波信号进行解调，采用设计的二极管包络检波器、低道滤波器电路来实现。了解二极管包络检波器、滤波器的主要指标，对检波频率及波形进行分析。所以目前在无线电通信、广播电视等方面应用较多。2.乘法器的工作原理1乘法器的工作原理MC1496是双平衡四象限的

3、集成模拟乘法器，内部电路图及引脚图如图1所示，由图1可知，该乘法器是属于并联交叉耦合可变互导型，由T1，和T2两个晶体管组成一对差分放大器,T5是它的恒流源；又由T3和T4两个晶体管组成第二对差分放大器，T6是它的恒流源。T1和T3集电极连在一起，T2和T4集电极联在一起，T2的基极与T3的基极相连，Tl和T4的基极相连。从这种联接方式可以看出，第一对差分放大器的极性(对ux(t)来说)恰好与第二对差分放大器的输入信号的极性相反，当uy(t)=O时，i5=i6。即，=一，。根据分析表明，在“中只存在和的乘积项，而无直通分量。T7、T8、T9等组成具有负反馈电阻的恒流源．R7．R8

4、．R9为负反馈电阻，它们的作用是展宽动态范围。引脚②和③外接电阻，对差分放大器T5、T6产生电流负反馈。可调节乘法器的信号增益，扩展输入电压的线性动态范围。引却⑤外接电阻用来调节偏置电流和镜像电流的值。MC1496只适用于频率较低的场合，它的工作频率在1MHz以下。2静态工作点设置2．1静态偏置电压设置根据MC1496的特性参数和它的内部电路，在应用时，静态偏置电压应满足下列关系：2．2静态偏置电流的确定静态偏置电流主要由恒流源，的值来确定，当器件为单电源供电时，引脚接地，⑤脚通过一个电阻接正电源，由于是的镜像电流，所以改变电阻可以调节的大小，即：当器件双电源工作时，引脚⑩接负电

5、源，⑤脚通过电阻R接地，因此改变R也可以调节，0的大小，即根据MC1496的性能参数，器件的静态电流小于4mA，一般取=lmA左右。器件的总耗散功率可得：=2(—)+(—)，应小于器件的最大允许耗散功率(33mW)。3设计要求(1)掌握MC1496乘法器实现振幅调制器及包络二极管检波器的设计组装与调试方法。(2)熟悉MC1496集成电路及检波二极管、低通滤波器的使用。4设计内容(1)利用MC1496集成乘法器实现振幅调制电路。(2)利用检波二极管、滤波器实现调幅信号的解调。5设计方案调制器及解调器的框图如图2所示。它由MCl496集成乘法器芯片、三极管、检波二极管、滤波器等元器件

6、组成。6单元电路设计、原理及器件选择6．1振幅调制器采用MC1496实现振幅调制，调制器如图3所示。幅度调制就是载波的振幅调制信号控制周期的变化，由MC1496构成调幅器，它将高频正弦波信号为载波信号输人到I，并加在两组差动放大器、对地的输入端⑧脚和⑩脚之间；另将低频正弦波信号作为调制信号加在差动放大器、输入端①脚和④脚之间。将这两种信号输人后，二者相乘为输出信号的全载波信号。在②脚和③脚外接=lk电阻，以扩大调制信号的动态范围。已调信号取自双差动放大器的两个集电极(⑥和脚之间)输出。用来调节①脚和④脚之间的平衡，调节⑧脚和⑩脚之间的平衡。三极管T提高调幅器带负功能力。(1)用直

7、流调制特性调节。(2)实现全载波调幅，加入(t)=200sint高频输入；加入(t)=60sint低频信号，分别将高频、低频信号输入I和I端。6．2调幅波信号解调器调幅波解调器，采用非线性元件二极管2AP12及RC元器件低通滤波器构成，实际的调幅波解调器如图5所示。调幅波的解调，就是要求从调幅波中不失真地还原出调制信号，它是调制的逆过程。振幅解调框图如图6所示。6．3调试调试所需仪器有双踪示波；高频信号发生器；低频信号发生器；直流稳压电源与设计自制实验模板进行调试。本次设计在进行