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实验五 幅度调制器实验
一、 实验目的:
1、掌握集成模拟乘法器的基本工作原理;
2、掌握集成模拟乘法器构成的振幅调制电路的工作原理及特点;
3、学习调制系数m及调制特性(m~ Um )的测量方法,了解m<1 和m=1及 m>1时调
Ω
幅波的波形特点。 二、 预习要求:
1、预习幅度调制器的有关知识;
2、认真阅读实验指导书,分析实验电路中用1496乘法器调制的工作原理,并分析计算各引脚的直流电压;
3、了解调制系数m的意义及测量方法; 4、分析全载波调幅信号的特点; 5、了解实验电路中各组件作用。 三、实验电路说明:
本实验电路如图2-5所示。
图2-5
MC1496是一个集成模拟乘法器电路。模拟乘法器是一种完成两路互不相关的模拟信号 (连续变化的两个电压或电流)相乘作用的电子器件。它是利用晶体管特性的非线性巧妙的进行结合实现调幅的电路。使输出中仅保留晶体管非线性所产生的两路输入
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信号的乘积这一项,从而获得良好的乘法特性。图中MC1496芯片引脚1和引脚4接两个51Ω和两个75Ω电阻及51K电位器用来调节输入馈通电压,调偏W,有意引入一个直流补偿电压,由于调制电压UΩ与直流补偿电压相串联,相当于给调制信号UΩ迭加了某一直流电压后与载波电压Uc相乘,从而完成普通调幅。如需要产生抑制载波双边带调幅波,则应仔细调节W,使MC1496输入端电路平衡。另外,调节W也可改变调制系数m。1496芯片引脚2和引脚3之间接有负反馈电阻R3,用来扩展UΩ的输入动态范围。载波电压Uc由引脚8输入。
MC1496芯片输出端(引脚6)接有一个由并联L1、C5回路构成的带通滤波器,原因是考虑到当Uc幅度较大时,乘法器内部双差分对管将处于开关工作状态,其输出信号中含有3ωc±Ω、5ωc±Ω、……等无用组合频率分量,为抑制无用分量和选出ωc±Ω分量,故不能用纯阻负载,只能使用选频网络。 四、实验仪器: 1、双踪示波器 2、万用表
3、实验箱及幅度调制、解调模块 五、实验内容及步骤: 1、接通电源;
2、调节高频信号源使其产生fc=8MHz幅度为200mV左右的正弦信号作为载波接到幅度调制电路输入端TP1,从函数波发生器输出频率为fΩ=1KHz幅度为600mV左右的正弦调制信号到幅度调制电路输入端TP2,示波器接幅度调制电路输出端TP3; 3、反复调整W及C5使之出现合适的调幅波,观察其波形并测量调制系数m; 4、调整UΩ的幅度(调制信号幅度)和W及C5,同时观察并记录m< 1、m=1及m>1时的调幅波形;
5、在保证fc、fΩ和Ucm(载波幅度)一定的情况下测量m—UΩ曲线。 六、实验报告要求:
1、整理各实验步骤所得的资料和波形,绘制出m—UΩ调制特性曲线; 2、分析各实验步骤所得的结果。
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实验六 调幅波信号的解调实验
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、了解大信号峰值包络检波器的工作过程、主要指针及波形失真,学习检波器电压传输系数的测量方法;
3、掌握用集成电路实现同步检波的方法。 二、 预习要求:
1、复习二极管包络检波原理和模拟乘法器工作原理; 2、复习用集成模拟乘法器构成的同步检波器的工作原理; 3、了解实验电路中各组件作用;
4、了解检波器电压传输系数Kd的意义及测量方法。 三、实验电路说明:
1、幅度解调实验电路(一)---- 二极管包络检波器如图2-6所示。
图2-6
二极管包络检波是利用电容的充放电原理对已调波进行解调的。图中C1、C2为不同的检波负载电容,当其取值过小时,检波器输出的纹波较大。R2、R3为交流负载电阻,如过小,将出现负峰切割失真。
2、幅度解调实验电路(二)---同步检波器如图2-7所示。
本电路中MC1496构成解调器,载波信号加在8—10脚之间,调幅信号加在1—4脚之间,相乘后信号由12脚输出,经C6、C7和R12组成的低通滤波器输出解调出来的调制信号。
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图2-7 四、实验仪器: 1、双踪示波器 2、万用表
3、实验箱及幅度调制、解调模块 五、实验内容及步骤: (一)二极管包络检波器:
1、从P1端输入载波频率fc=8MHz、调制信号频率fΩ=1KHz左右、U0为1V左右的调幅波(可从幅度调制器电路获得,注意每次均应调整好幅度调制器电路使其输出理想的调幅波),K1接C2,K2接负载电阻R3,用示波器测量检波器电压传输系数Kd。
2、观察并记录不同的检波负载对检波器输出波形的影响:
1)令输入调幅波的m>0.5,fc=8MHz、fΩ=1KHz和fΩ=10KHz,选择不同的检波负载电容,观察并记录检波器输出波形的变化;
2)令输入调幅波的m>0.5,fc=8MHz和fΩ=1KHz,选择不同的外接负载电阻R2和R3,观察并记录检波器输出波形的变化,此时,接入的检波电容应选择合适的电容值。
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(二)集成电路构成的同步检波器:
1、从高频信号源输出fc=8MHz、uc=200mV的正弦信号到幅度解调电路的P1端作为同步信号(与调幅电路的载波相同);
2.从幅度解调电路的P2 端依次输入载波频率fc=8MHz,fΩ=1KHz ,U0 =1V左右,调制度分别为m=0.3、m=1及m>1的调幅波。分别记录解调输出波形,并与调制信号相比较;
3.将抑制载波的调幅波加至P2端,观察并记录解调输出波形,并与调制信号相比较。
六、实验报告要求:
1、 整理各实验步骤所得的资料和波形,分析各实验步骤所得的结果。
2、 在二极管包络检波器电路中,如果m=0.5、R1=10K、fΩ=1KHz,试估算一下本实验不产生惰性和负峰失真时,负载电阻和检波负载电容值应各是多少? 3、实验的心得体会。
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