高频电子线路实验说明书
随着集成电路的发展,由线性组件构成的平衡调幅器已被采用,图2-10是用模拟乘法器实现抑制载波的实际电路,它是用MC1596G构成。这个电路的特点是工作频带宽,输出频率较纯,而且省去了变压器,调整简单。
图2-10 用模拟乘法器产生抑制载波调幅
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2-2 振幅调制实验电路
由于集成电路的发展,集成模拟相乘器得到广泛的应用,本实验采用MC1496集成模拟相乘器来实现调幅之功能。 1.MC1496简介
MC1496是一种四象限模拟相乘器,其内部电路以及用作振幅调制器时的外部连接如图2-11所示。由图可见,电路中采用了以反极性方式连接的两组差分对(T1~T4),且这两组差分对的恒流源管(T5、T6)又组成了一个差分对,因而亦称为双差分对模拟相乘器。其典型用法是:
⑻、⑽脚间接一路输入(称为上输入v1),⑴、⑷脚间接另一路输入(称为下输入v2),⑹、⑿脚分别经由集电极电阻Rc接到正电源+12V上,并从⑹、⑿脚间取输出vo。 ⑵、⑶脚间接负反馈电阻Rt。⑸脚到地之间接电阻RB,它决定了恒流源电流I7、I8的数值,典型值为6.8kΩ。⒁脚接负电源?8V。⑺、⑼、⑾、⒀脚悬空不用。由于两路输入
v1、v2的极性皆可取正或负,因而称之为四象限模拟相乘器。可以证明:
vo? 时,方有:vo??v?2Rcv2?th?1?Rt?2vT?,因而,仅当上输入满足v1≤VT (26mV)
Rcv1?v2,才是真正的模拟相乘器。本实验即为此例。 RtvT
图2-11 MC1496内部电路及外部连接
2.MC1496组成的调幅器实验电路
用1496组成的调幅器实验电路如图2-12所示。图中,与图2-11相对应之处是:8R08
对应于RT,8R09对应于RB,8R03、8R10对应于RC。此外,8W01用来调节(1)、(4)端之间的平衡,8W02用来调节(8)、(10)端之间的平衡。8K01开关控制(1)端是否接入直流电压,当8K01置“on”时,1496的(1)端接入直流电压,其输出为正常调幅波(AM),调整8W03电位器,可改变调幅波的调制度。当8K01置“off”时,其输出为平衡调幅波(DSB)。晶体管8Q01为随极跟随器,以提高调制器的带负载能力。
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8R02+12V18R018R138C018TP0118R088P018R158C028C04238D01载波输入8U018R10LEDGADJGADJ8R118TP028CAR+8R038TP0318W028C05108P028C03CAR-OUT+68Q01VCC1121IN2SIG+OUT-8C068P03音频输入4SIG-BIAS5VEE8R06OUTMC149618K018R048R0548R09216.8kGND88R12318W018R14-12V18W038D028C07图2-12 1496组成的调幅器实验电路
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OUT
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2-3 振幅调制实验内容及实验步骤
一.实验内容
1.模拟相乘调幅器的输入失调电压调节。
2.用示波器观察正常调幅波(AM)波形,并测量其调幅系数。 3.用示波器观察平衡调幅波(抑制载波的双边带波形DSB)波形。 4.用示波器观察调制信号为方波、三角波的调幅波。
二.实验步骤
1.实验准备
(1)在实验箱主板上插上集成乘法器幅度调制电路模块。接通实验箱上电源开关,按下模块上开关8K1,此时电源指标灯点亮。
(2)调制信号源:采用低频信号源中的函数发生器,其参数调节如下(示波器监测): ? 频率范围:1kHz ? 波形选择:正弦波 ? 输出峰-峰值:300mV (3)载波源:采用高频信号源:
? 工作频率:2MHz用频率计测量(也可采用其它频率); ? 输出幅度(峰-峰值):200mV,用示波器观测。 2.输入失调电压的调整(交流馈通电压的调整)
集成模拟相乘器在使用之前必须进行输入失调调零,也就是要进行交流馈通电压的调整,其目的是使相乘器调整为平衡状态。因此在调整前必须将开关8K01置“off”(往下拨),以切断其直流电压。交流馈通电压指的是相乘器的一个输入端加上信号电压,而另一个输入端不加信号时的输出电压,这个电压越小越好。 (1)载波输入端输入失调电压调节
把调制信号源输出的音频调制信号加到音频输入端(8P02),而载波输入端不加
信号。用示波器监测相乘器输出端(8TP03)的输出波形,调节电位器8W02,使此时
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输出端(8TP03)的输出信号(称为调制输入端馈通误差)最小。 (2)调制输入端输入失调电压调节
把载波源输出的载波信号加到载波输入端(8P01),而音频输入端不加信号。用
示波器监测相乘器输出端(8TP03)的输出波形。调节电位器8W01使此时输出(8TP03)的输出信号(称为载波输入端馈通误差)最小。 3.DSB(抑制载波双边带调幅)波形观察
在载波输入、音频输入端已进行输入失调电压调节(对应于8W02、8W01调节的基础上),可进行DSB的测量。
(1)DSB信号波形观察
将高频信号源输出的载波接入载波输入端(8P01),低频调制信号接入音频输入端(8P02)。
示波器CH1接调制信号(可用带“钩”的探头接到8TP02上),示波器CH2接调幅输出端(8TP03),即可观察到调制信号及其对应的DSB信号波形。其波形如图2-13所示,如果观察到的DSB波形不对称,应微调8W01电位器。
图2-13 图2-14
(2)DSB信号反相点观察
为了清楚地观察双边带信号过零点的反相,必须降低载波的频率。本实验可将载波频率降低为100KHZ(如果是DDS高频信号源可直接调至100KHZ;如果是其它信号源,需另配100KHZ的函数发生器),幅度仍为200mv。调制信号仍为1KHZ(幅度300mv)。 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,过零点时刻的波形应该反相,如图2-14所示。
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