集成乘法器幅度调制电路实验(2)

振幅解调 二极管包络检波 模拟乘法器实现同步检波

2． 做本实验时所用到的仪器：

集成乘法器幅度解调电路模块，晶体二极管检波器模块，高频信号源，双踪示波器，万用表

二、实验目的

1．熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统；

2．掌握用包络检波器实现AM波解调的方法。了解滤波电容数值对AM波解调影响；

3．理解包络检波器只能解调m≤100％的AM波，而不能解调m＞100％的AM波以及DSB波的概念； 4．掌握用MC1496模拟乘法器组成的同步检波器来实现AM波和DSB波解调的方法； 5．了解输出端的低通滤波器对AM波解调、DSB波解调的影响； 6．理解同步检波器能解调各种AM波以及DSB波的概念。

三、实验内容

1．用示波器观察包络检波器解调AM波、DSB波时的性能； 2．用示波器观察同步检波器解调AM波、DSB波时的性能； 3．用示波器观察包络检波器的滤波电容过大对AM波解调的影响；

4．用示波器观察同步检波器输出端的低通滤波器对AM波解调、DSB波解调的影响。 四、基本原理

振幅解调即是从已调幅波中提取调制信号的过程，亦称为检波。通常，振幅解调的方法有包络检波和同步检波两种。 1．包络检波

图 10-1 二极管包络检波器电路

二极管包络检波器是包络检波器中最简单、最常用的一种电路。它适合于解调信号电平较大（俗称大信号，通常要求峰-峰值为1.5V以上）的AM波。它具有电路简单，检波线性好，易于实现等优点。本实验电路主要包括二极管和RC低通滤波器，如图10-1所示。图中，10D01为检波管，10C02、10R01构成低通滤波器，10C05、10C01构成并联谐振回路，对送来的中频谐振，调整10W01可改变输入阻抗。10BG01、10BG02对检波后的音频进行放大，放大后的音频由10P01输出。10K02可控制音频信号是否输出。图中，利用二极管的单向导电性使得电路的充放电时间常数不同（实际上，相差很大）来实现检波。因此，选择合适的时间常数RC就显得很重要。

2．同步检波

同步检波，又称相干检波。它利用与已调幅波的载波同步（同频、同相）的一个恢复载波（又称基准信号）与已调幅波相乘，再用低通滤波器滤除高频分量，从而解调得调制信号。本实验采用MC1496集成电路来组成解调器，如图10-2所示。图中，恢复载波vc先加到输入端IN1上，再经过电容9C01加在⑻、⑽脚之间。已调幅波vamp先加到输入端IN2上，再经过电容9C02加在⑴、⑷脚之间。相乘后的信号由⑿脚输出，再经过由9C04、9C05、9R06组成的?型低通滤波器滤除高频分量后，在解调输出端（OUT）提取出调制信号。

需要指出的是，在图10-2中对1496采用了单电源（+12V）供电，因而⒁脚需接地，且其它脚亦应偏置相应的正电位，恰如图中所示。

图10-2 MC1496 组成的解调器实验电路

五、实验步骤 1．实验准备

⑴ 选择好需做实验的模块板：集成乘法器幅度调制电路、二极管检波器、集成乘法 器幅度解调电路。

⑵ 接通实验板的电源开关，使相应电源指示灯发光，表示已接通电源即可开始实验。 注意：做本实验时仍需重复实验九中部分内容，先产生调幅波，再供这里解调之用。 2．二极管包络检波器

二极管包络检波器的实验电路如图10-1所示。 ⑴ AM波的解调

① m=30％的AM波的解调 (ⅰ) AM波的获得

与实验九的五、4．⑴中的实验内容相同，低频信号或函数发生器作为调制信号源（输出200mVp-p的1kHz正弦波），以高频信号源作为载波源（输出200mVp-p的2MHz正弦波），再调节8W01使VAB= 0.2V左右，便可从幅度调制电路单元上输出m=30％的AM波，其输出幅度（峰-峰值）至少应为0.8V。

(ⅱ) AM波的包络检波器解调

把上面得到的AM波加到包络检波器输入端（IN），即可用示波器在10TP02观察到包络检波器的输出（提示：用“DC”档），

并记录输出波形。为了更好地观察包络检波器的解调性能，可将示波器CH1接包络检波器的输入10TP01，而将示波器CH2接包络检波器的输出10TP02（下同）。若增大调制信号幅度，则解调输出信号幅度亦会相应增大。往上拨动10K02，使音频输入低放10BG01、10BG02，观察10TP03的波形。

解调后所得的正弦波（输入端未接）

(ⅲ) 加大滤波电容的影响

把开关10K01接通，便可观察到加大滤波电容的影响（输出减小，且有失真）

。

② m=100％的AM波的解调

加大调制信号幅度，使m=100％，观察并记录检波器输出波形。

调制信号增加到最大后的波形 ③ m＞100％的AM波的解调

继续加大调制信号幅度，使m＞100％，观察并记录检波器输出波形。

在做上述实验时，亦可用改变8W01（VAB）的方法来获得各种不同类型的调幅波。 ⑵ DSB波的解调

增大载波信号及调制信号幅度，并调节8W01，使得在调制器输出端产生较大幅度的DSB信号。然后把它加到二极管包络检波器的输入端，观察并记录检波器的输出波形，并与调制信号作比较。 3．同步检波器

同步检波器的实验电路如图10-2所示。 ⑴ AM波的解调

将幅度调制电路的输出接到幅度解调电路的调副输入端(9V02)。解调电路的恢复载波，通过幅度调制电路的另一个载波输入口（8V01或8V02）与解调电路的载波输入（9V01）相连。示波器CH1接调制信号9TP02，CH2接同步检波器的输出9TP03（幅度解调电路单元的“OUT”端），分别观察并记录当调制电路输出为m=30%、m=100%、m>100%时三种AM波的解调输出波形，并与调制信号作比较。 ⑵ DSB波的解调

采用实验九的五、3中相同的方法来获得DSB波，并加入到幅度解调电路的调制输入端，而其它连线均保持不变，观察并记录解调器输出波形，并与调制信号作比较。

设计部分

模拟乘法器的非线性调制电路

一、 实验原理（实验主要内容及原理、设计思想、系统结构等） 基于MC1496集成模拟乘法器的非线性幅度调制电路原理，电路如下图：

在MC1496的1、4脚外加R1、R2、R4、R5、W用于调节输入馈电电压，偏调W引入补偿直流电压，与调制信号uΩ串联后，通过模拟乘法器与载波信号相乘，即可完成普通调幅。调节W可改变调幅度m的大小，R3用来扩展uΩ的输入动态范围，载波于8脚输入。L1、C5构成带通滤波器。 二、实验仪器

双踪示波器、数字万用表、高频试验箱、 三、实验操作

1、接通高频实验箱的－8V和+12V电源；

2、调节高频信号发生器，使其输出fC=10MHz、振幅为200mV的高频正弦信号接地TP1端作载波信号；从高频信号发生器左下端或高频实验箱的左边的音频信号发生器输出fΩ=1KHz、振幅为600mVpp的正弦调制信号到将双踪示波器的CH1接通Tp2，Ch2接通Tp3；

3、仔细调节uΩ的振幅以及W和C5，适当调节示波器的Y轴灵敏度和X轴扫描时间，使示波出现m<1 的调幅波，观察并测量调制系数m。

4、轻轻仔细调节uΩ的振幅以及W和C5，仔细适当调节示波器的Y轴灵敏度和X轴扫描时间，示波观察并记录m<1、m=1、m>1时调幅波的波形；

5、保持fC=10MHz、振幅为200mV的高频正弦载波信号， fΩ=1KHz的音频信号不变，调节uΩ的大小，用示波器测量和计算m~uΩm曲线 四、实验结果

1、调幅波调制系数的测量记录计算

在测量的调幅波中，高频信号发生器产生的载波频率fC=10MHz，振幅uC=200mV, 音频信号 fΩ=1KHz ，经MC1496最佳调制后，将双踪示波器水平扫描开关置0.2mS/dev、垂直控制开关置0.2mV/dev时，观察波形。

2、调节uΩ的振幅以及W和C5，仔细适当调节示波器的Y轴灵敏度和X轴扫描时间，示波观察并记录m<1、m=1、m>1时调幅波的波形；

3、保持fC=10MHz、振幅为200mV的高频正弦载波信号， fΩ=1KHz的音频信号不变，调节uΩ的大小，用示波器测量和绘制m~uΩm曲线，载波振幅为240mVpp

五、实验总结

1、在用基础模拟乘法器进行幅度调制时，载波振幅不宜太大，要避免进入乘法器的限幅区而失去调幅作用； 2、由实验数据可知，在一定条件下，调幅波的调幅度m基本上和调制信号的振幅成线性关系。

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