实验三 集成乘法器幅度调制实验

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1、实用标准文案高频实验报告实验名称：集成乘法器幅度调制实验南京理工大学紫金学院电光系一、实验目的a)通过实验了解集成乘法器幅度调制的工作原理，验证普通调幅波（AM）和抑制载波双边带调幅波（）的相关理论。b)掌握用集成模拟乘法器MC1496实现AM和DSB-SC的方法，并研究调制信号、载波信号与已调波之间的关系。精彩文档实用标准文案a)掌握在示波器上测量与调整调幅波特性的方法。二、实验基本原理与电路1.调幅信号的原理(一)普通调幅波（AM）（表达式、波形、频谱、功率）(1)．普通调幅波（AM）的表达式、波形设调制信号为单一频率的余弦

2、波：,载波信号为：普通调幅波（AM）的表达式为=式中，称为调幅系数或调幅度。由于调幅系数与调制电压的振幅成正比，即越大，越大，调幅波幅度变化越大，一般小于或等于1。如果>1，调幅波产生失真，这种情况称为过调幅。图3-1调幅波的波形（2）.普通调幅波（AM）的频谱普通调幅波（AM）的表达式展开得：它由三个高频分量组成。将这三个频率分量用图画出，便可得到图3-2所示的频谱图，在这个图上调幅波的每一个正弦分量用一个线段表示，线段的长度代表其幅度，线段在横轴上的位置代表其频率。精彩文档实用标准文案图3-2普通调幅波的频谱图调幅的过程就是

3、在频谱上将低频调制信号搬移到高频载波分量两侧的过程。在单频调制时，其调幅波的频带宽度为调制信号频谱的两倍，即（3）．普通调幅波（AM）的功率载波分量功率：上边频分量功率：下边频分量功率：因此，调幅波在调制信号的一个周期内给出的平均功率为：可见，边频功率随的增大而增加，当时，边频功率为最大，即。这时上、下边频功率之和只有载波功率的一半，这也就是说，用这种调制方式，发送端发送的功率被不携带信息的载波占去了很大的比例，显然，这是很不经济的。但由于这种调制设备简单，特别是解调更简单，便于接收，所以它仍在某些领域广泛应用。(二)抑制载波双

4、边带调幅（）1．抑制载波双边带调幅（）的表达式、波形精彩文档实用标准文案由于载波不携带信息，因此，为了节省发射功率，可以只发射含有信息的上、下两个边带，而不发射载波，这种调制方式称为抑制载波的双边带调幅，简称双边带调幅，用表示。可将调制信号和载波信号直接加到乘法器或平衡调幅器电路得到。双边带调幅信号写成：为由调幅电路决定的系数；是双边带高频信号的振幅，它与调制信号成正比。双边带调幅的调制信号、调幅波形如图3-3所示。双边带调幅波的包络已不再反映调制信号的变化规律。图3-4为频谱图。由以上讨论可以看出调制信号有如下的特点：图3-3

5、双边带调幅的调制信号、调幅波图3-4频谱图（a）信号的幅值仍随调制信号而变化，但与普通调幅波不同，的包络不再反映调制信号的形状，仍保持调幅波频谱搬移的特征。精彩文档实用标准文案（b）在调制信号的正负半周，载波的相位反相，即高频振荡的相位在瞬间有的突变。（c）调制，信号仍集中在载频附近，所占频带为由于调制抑制了载波，输出功率是有用信号，它比普通调幅经济。但在频带利用率上没有什么改进。2.集成模拟乘法器MC1496工作原理MC1496实现调幅的方法很多，目前集成模拟乘法器得到广泛的应用。本实验采用MC1496集成模拟乘法器来实现普通

6、调幅波（AM）和抑制载波双边带调幅（）。图3-6MC1496的内部电路及引脚图MC1496是双平衡四象限模拟乘法器。其内部电路图和引脚图如图3-6所示。其中V1、V2与V3、V4组成双差分放大器，V5、V6组成的单差分放大器用以激励V1～V4。V7、V8及其偏置电路组成差分放大器V5、V6的恒流源。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V5、V6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

7、源供电时），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。精彩文档实用标准文案MC1496可以采用单电源供电，也可以采用双电源供电，器件的静态工作点由外接元件确定，静态偏置电压的设置应保证各个晶体管工作在放大状态，即晶体管的集一基极间的电压应大于或等于2V，小于或等于最大允许工作电压。一般情况下，晶体管的基极电流很小，，三对差分放大器的基极电流I8、I10、I1和I4可以忽略不计，因此器件的静态偏置电流主要由恒流源的值确定。当器件为单电源工作时，引脚14接地，5脚通过一电阻R5接正电源（+UCC的典型值为+12V）

8、，由于I0是I5的镜像电流，所以改变电阻R5可以调节I0的大小，即当器件为双电源工作时，引脚14接负电源-UEE(一般接-8V)，5脚通过一电阻R5接地，因此，改变R5也可以调节I0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I0＝I5