vo(t)v?(t)tvc(t)
图3-4 抑制载波调幅波形
全载波振幅调制:
1)先将P1端输入载波信号,调节平衡电位器W1,使输出信号与V4不相等, 即MC1496的1、4脚电压)。
2)再从P3端输入音频信号(正弦波),逐渐增大音频信号频率,TP6最后出现如图3-5所示的有载波调幅信号的波形,记下AM波对应Vmax和Vmin,并计算调幅度m。
vo(t)vO(t)(TP6)中有载波输出(此时V1
VmaxVmint
图3-5 普通调幅波波形
抑制载波单边带振幅调制:
1) 步骤同抑制载波振幅调制,将音频频率调到10KHz,从P5(TP7)处观察输出波形。 2) 比较全载波调幅、抑制载波双边带调幅和抑制载波单边带调幅的波形。
六、实验报告要求
1、整理实验数据,画出实验波形。
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3、画出当改变W1时能得到几种调幅波形,分析其原因。
2、画出调幅实验中m=30%、m=100%、m > 100% 的调幅波形,分析过调幅的原因。
4、画出全载波调幅波形、抑制载波双边带调幅波形及抑制载波的单边带调幅波形,比较三者区别。
3-2 模拟乘法器调幅
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实验四 包络检波及同步检波实验(调制信号的解调)
一、实验目的
1、 进一步了解调幅波的原理,掌握调幅波的解调方法。 2、 掌握二极管峰值包络检波的原理。
3、 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。
4、 掌握用集成电路实现同步检波的方法。
二、实验内容
1、 完成普通调幅波的解调。
2、 观察抑制载波的双边带调幅波的解调。
3、 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
四、实验原理及实验电路说明
检波过程是一个解调过程,它与调制过程正好相反。检波器的作用是从振幅受调制的高频信号中还原出原调制的信号。还原所得的信号,与高频调幅信号的包络变化规律一致,故又称为包络检波器。
假如输入信号是高频等幅信号,则输出就是直流电压。这是检波器的一种特殊情况,在测量仪器中应用比较多。例如某些高频伏特计的探头,就是采用这种检波原理。
若输入信号是调幅波,则输出就是原调制信号。这种情况应用最广泛,如各种连续波工作的调幅接收机的检波器即属此类。
从频谱来看,检波就是将调幅信号频谱由高频搬移到低频,如图5-1所示(此图为单音频Ω调制的情况)。检波过程也是应用非线性器件进行频率变换,首先产生许多新频率,然后通过滤波器,滤除无用频率分量,取出所需要的原调制信号。
常用的检波方法有包络检波和同步检波两种。全载波振幅调制信号的包络直接反映了调制信号的变化规律,可以用二极管包络检波的方法进行解调。而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反
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映调制信号的变化规律,无法用包络检波进行解调,所以采用同步检波方法。
图4-1 检波器检波前后的频谱
1、二极管包络检波的工作原理
当输入信号较大(大于0.5伏)时,利用二极管单向导电特性对振幅调制信号的解调,称为大信号检波。 大信号检波原理电路如图4-2(a)所示。检波的物理过程如下:在高频信号电压的正半周时,二极管正向导通并对电容器C充电,由于二极管的正向导通电阻很小,所以充电电流iD很大,使电容器上的电压VC很快就接近高频电压的峰值。充电电流的方向如图4-2(a)图中所示。
idViVcDVi充电C放电RVCt(a)t1t2t3(b)
图11-2图4-2
这个电压建立后通过信号源电路,又反向地加到二极管D的两端。这时二极管导通与否,由电容器C上
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的电压VC和输入信号电压Vi共同决定.当高频信号的瞬时值小于VC时,二极管处于反向偏置,管子截止,电容器就会通过负载电阻R放电。由于放电时间常数RC远大于调频电压的周期,故放电很慢。当电容器上的电压下降不多时,调频信号第二个正半周的电压又超过二极管上的负压,使二极管又导通。如图4-2(b)中的tl至t2的时间为二极管导通的时间,在此时间内又对电容器充电,电容器的电压又迅速接近第二个高频电压的最大值。在图4-2(b)中的t2至t3时间为二极管截止的时间,在此时间内电容器又通过负载电阻R放电。这样不断地循环反复,就得到图4-2(b)中电压vc的波形。因此只要充电很快,即充电时间常数Rd·C很小(Rd为二极管导通时的内阻):而放电时间常数足够慢,即放电时问常数R·C很大,满足Rd·C< 本实验电路如图4-3所示,主要由二极管D及RC低通滤波器组成,利用二极管的单向导电特性和检波负载RC的充放电过程实现检波,所以RC时间常数的选择很重要。RC时间常数过大,则会产生对角切割失真又称惰性失真。RC常数太小,高频分量会滤不干净。综合考虑要求满足下式: RC?max?21?mama 其中:m是调幅系数,?max为调制信号最高角频率。 当检波器的直流负载电阻R与交流音频负载电阻RΩ不相等,而且调幅度ma又相当大时会产生负峰切割失真(又称底边切割失真),为了保证不产生负峰切割失真应满足ma?R?。 R 24