实验二 模拟乘法器调幅（DSB，AM）
一．实验目的
1．掌握集成模拟乘法器实现普通调幅（AM）、双边带调幅（DSB）的方法。 2．研究已调波与调制信号以及载波信号的关系。 3．掌握调幅系数的测量和计算方法。
4．通过实验对比普通调幅（AM），双边带调幅（DSB）的波形。 5．了解模拟乘法器（MC1496）的工作原理。
二．实验内容：
1．模拟相乘调幅器的输入失调电压调节、直流调制特性测量。
2．实现拟止载波的双边带调幅波（DSB）。
3．实现全载波调幅（普通条幅AM）, 改变调幅度，观察波形变化并计算调幅度。 4．学习用调制度测试仪测量AM波的调制度ma
三．实验原理及实验电路说明：
幅度调制就是载波的振幅（包络）随调制信号的参数变化而变化。本实验中载波是由 高频信号源产生的465KHz的高频信号，低频信号源产生的1KHz的低频信号为调制信号。 振幅调制器即为产生调幅信号的装置。
1．集成模拟乘法器（MC1496）的内部结构及原理
集成模拟乘法器是完成两个模拟量（电压或电流）相乘的电子元件，在高频电子线路 中，振幅调制，同步检波，混频，鉴频等，均可视为两个信号相乘的过程。采用集成模拟 乘法器实现上述功能比采用分离器件如二极管和三极管要简单的多，而且性能优越。所以 目前无线通信，广播电视等方面应用较多。集成模拟乘法器常见产品有BG314，F1595， F1596，MC1495，MC1496，LM1595，LM1596等。 MC1496的内部结构及原理请参阅课本P129-131页。 2．实验电路说明：
用MC1496集成电路构成的调幅器电路图如图2-1所示。
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图2-1 MC1496组成的调幅器实验电路
图中W1用来调节引出脚1、4之间的平衡，W2用来调节⑻、⑽端之间的平衡。器件采用双电源方式供电（12V，-8V），所以5脚偏置电阻R9接地。电阻R1、R2、R3、R10、W2为器件提供静态偏置电压，保证器件内部的各个晶体管工作在放大状态。载波信号加在V1—V4的输入端，即引脚8、10之间；载波信号uc(t)经高频耦合电容C2从10脚输入，C1、C4为高频旁路电容，使8脚交流接地。调制信号加在差动放大器V5、V6的输入端，即引脚1、4之间，调制信号uΩ（t）经低频耦合电容C3从1脚输入。2、3脚外接1K电阻R8，以扩大调制信号动态范围。当电阻增大，线性范围增大，但乘法器的增益随之减小。已调制信号取自双差动放大器的两极（即引出脚6、12之间）输出。，本实验亦利用W1在⑴、⑷端之间产生附加的直流电压，因而当IN2端加入调制信号时即可产生AM波。晶体管BG1为射极跟随器，以提高调制器的带负载能力。
3．实验平台
四．实验步骤
1．实验准备
⑴ 在箱体右上方插上实验板3（幅度调制器及幅度同步检波器）。接通实验箱上电源开关K，此时箱体上?12V、?5V电源指示灯点亮。
⑵ 把实验板3（幅度调制器及幅度同步检波器）上幅度调制电路单元右上方的电源开关（K1）拨到ON位置，就接通了?12V电源（相应指示灯亮），即可开始实验。
⑶ 载波源：采用QF1055A高频信号源，其参数调节如下： ? 工作频率：465kHz
? 输出幅度（峰-峰值）：30Mv(用示波器测量) ⑷调制信号源：TD1017低频信号源 ? 频率范围：1kHz ? 工作频率：1kHz ? 幅度衰减：?30dB
? 输出幅度（峰-峰值）：40mV(用示波器测量) 2．静态测量
⑴ 载波输入端（IN1）输入失调电压调节
把调制信号源输出的调制信号加到输入端IN2（载波源不加），并用示波器CH2监测输出端（OUT）的输出波形。调节电位器W2使此时输出端（OUT）的输出信号（称为调制
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输入端馈通误差）最小。然后断开调制信号源。
⑵ 调制输入端（IN2）输入失调电压调节
把载波源输出的载波加到输入端IN1（调制信号源不加），并用示波器CH2监测输出端（OUT）的输出波形。调节电位器W1使此时输出端（OUT）的输出信号（称为载波输入端馈通误差）最小。
⑶ 直流调制特性测量
仍然不加调制信号，仍用示波器CH2监测输出端（OUT）的输出波形，并用万用表测量A、B之间的电压uAB。改变W1以改变uAB，记录uAB值（由表6.1给出）以及对应的输出电压峰-峰值uo（可用示波器CH1监测输入载波，并观察它与输出波形之间的相位关系）。再根据公式uo?kuABucp-p计算出相乘系数k值（ucp-p?30mV），并填入表2.1。
表2.1
uAB(V) uo(V) k(1/V)
?0.4 ?0.3 ?0.2 ?0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 需要指出，对相乘器，有z?kxy，在这里有uo?kuc(t)u?(t)（uo、uc（t）、u?（t）相应地是OUT、IN1、IN2端电压）。因此，当u?（t）=0时，即使uc（t）≠0，仍应有uo=0。若uo≠0，则说明MC1496的⑴、⑷输入端失调。于是应借由调节W1来达到平衡，这就是上面实验（2⑵）的做法（2⑴相同）。另一方面，在下面的实验中，又要利用对W1的调节来获得直流电压，把它先与u?（t）相加后再与 uc（t）相乘，便可获得AM调制。这与“失调”是两个完全不同的概念，请勿混淆。
3．双边带调幅（DSB）：
在IN1、IN2端已进行输入失调电压调节（对应于W2、W1的调节）的基础上，可进行DSB测量。
⑴DSB信号观测
从IN1端输入载波信号u（，fc=465KHz，ucp-p=30mV，从IN2端输入调制信号u?（t），ct）F=1KHz，，uΩp-p=40mV，示波器CH1接调制信号（可用带“钩”的探头接到IN2端旁的接线上），示波器CH2接OUT端，即可观察到调制信号及其对应的DSB信号波形并记录。 提示：调幅波需用双通道示波器观测，CH1探头接IN2处观测调制信号u?（t），CH2探头接OUT观测调幅信号。
⑵ DSB信号反相点观测（选做）
增大示波器X轴扫描速率，仔细观察调制信号过零点时刻所对应的DSB信号，能否观察到反相点？
⑶ DSB信号波形与载波波形的相位比较（选做）
将示波器CH1改接IN1点，把调制器的输入载波波形与输出DSB波形的相位进行比较，可发现：在调制信号正半周期间，两者同相；在调制信号负半周期间，两者反相（建议用DSB波形（CH2）触发，X轴扫描用50μs档）。
4．普通调幅（AM）：
从IN1端输入载波信号uc（t），fc=465KHz，ucp-p=,30mV，调节电位器W1，使
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输出信号uo(t)中有载波输出（此时V1与V4不相等）。再从IN2端输入调制信号uΩ(t)，F=1KHz，当uΩ(t)由零逐渐增大时，则输出信号uo(t)的幅度发生变化，最后出现AM信号的波形。
⑴ AM正常波形观察
在保持W2已进行载波输入端（IN1）输入失调电压调节的基础上，从IN2端输入调制信号u?（t），F=1KHz，，uΩp-p=40mV，改变W1，并观察当uAB从?0.4V变化到+0.4V时的AM波形（示波器CH1接IN2， CH2接OUT）。可发现：当uAB增大时，载波振幅增大，因而调制度ma减小；而当uAB的极性改变时，AM波的包络亦会有相应的改变。当uAB= 0时，则为DSB波，记录uAB= 0.1V的AM波形。
⑵调制度测量
调制度测量可直接或间接两种方法，直接测量就是用调制度测试仪（QF4134）测试调制度ma，间接测量就是在示波器上读取AM波的峰值与谷值，而后计算得到ma
a． 用调制度测试仪（QF4134）测试AM波的调制度
打开QF4134型调制度测试仪的电源，将⑴中记录的uAB= 0.1V的AM波从OUT端用电缆接入测试仪的射频输入端，低通滤波器选3K，高通选300，射频选择选AM即点按AM键， 即可从显示器读取调制度值，注意是xx%。
b． 间接测量
调整示波器使其显示清晰完整的AM波（上步产生），读出AM波对应Umax和Umin， 而后依据ma?umax?umin计算得到。
umax?umin c．比较两种结果，分析间接测量的误差。
⑶调制度改变
AM波的调制度ma跟载波振幅和调制信号振幅有关，所以要改变调制度，可以改变调制信号u?（t）的幅值，或调整W1改变uAB电压（其实相当于改变载波信号u（的幅值）， ct）试调整改变并观测。
⑷ 100％调制度观测
在上述实验的基础上（示波器CH1仍接IN2， CH2仍接OUT），逐步增大调制信号源输出的调制信号幅度，可观察到100％调制时的AM波形。增大示波器X轴扫描速率，可仔细观察到包络零点附近时的波形（建议用AM波形（CH2）触发，X轴扫描用0.1ms档）
⑸过调制波形观测
在上步100％调制度观测的基础上，继续加大uΩ(t)的幅度，至出现过调制现象，记录uΩp-p= 350mV时的波形。
五．实验报告要求：
1．在坐标纸上整理画出全部记录波形（以调制信号为时序基础）。
2．报告每人一份，在完成实验后4日内以班为单位交实验指导老师批阅存档。
六．实验仪器：
依据实验所用仪器，详细记录其型号、名称、数量。
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七：思考回答题：
1． 改变W1能得到几种调幅波形，并分析原因。 2． 有了DSB，如何得到SSB？
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