中国民航大学高频实验实验四振幅调制器(利用乘法器)(学时)-黄建宇-版.ppt

电子技术实验（Ⅲ） 实验四 振幅调制器 （乘法器实现） 黄建宇2012-13（1）版 明确振幅调制（调幅）的基本概念。 掌握用模拟乘法器实现全载波调幅（AM）和抑制载波双边带调幅（DSB）的方法与过程。 掌握测量调幅系数的方法。 * * * * 实验目的 通信系统的组成 实验原理 通信的任务是传送信息。信息包括语言、音乐、文字、图像、数据等各种信号。 传输信号的基本方法： （1）语言和文字（人） （2）莫尔斯电报（点、划和空） （3）电磁波（能量的辐射） （4）光波（光纤） 无线电信号的产生和发送 实验原理 振荡器（换能器）：实验三 LC电容反馈式三点式振荡器 缓冲与放大级：实验一仪器简介和调谐放大器 调制（频谱搬移）：实验四振幅调制器（利用乘法器） 发射天线（电磁波辐射） ：实验二高频功率放大器 为什么要“调制” 实验原理 所谓“调制”，就是在传送信号的一方（发送端）将所要传送的信号（它的频率一般是比较低的）“附加”在高频振荡（载波）上，再由天线发射出去。 调制的主要原因是要传送的信号频率太低（语音和音乐信号），或者频带很宽（电视信号从0~6.5MHz），这些都对直接采用电磁波的形式传送信号十分不利（天线尺寸很大，容易混台）。 为了克服以上困难，必须利用高频振荡，将低频信号“附加”在高频振荡上，这样就使天线的辐射效率提高，尺寸减小；同时每个电台都工作于不同的载波频率，接收机可以调谐选择不同的电台。 怎样调制 实验原理 载波信号的三个参数可以改变 振幅调制（调幅、AM） 频率调制（调频、FM） 相位调制（调相、PM） 振幅调制（调幅） 实验原理 调幅就是使载波的振幅随调制信号的变化规律而变化。调幅波载波振幅按照调制信号的大小成线性变化的高频振荡，其载波频率维持不变。无失真调幅时，已调波的包络线波形应当与调制信号的波形完全相似。 ( a ) ( b ) ( c ) 调幅波的数学表达式及调幅度定义 实验原理 调制信号： 载波： 调幅波的实现： 其中： 调幅波的频谱（1） 实验原理 根据调幅波方程，展开得： 此式说明：调幅波是由三个不同频率的正弦波组成，其中第一项为未调制的载波；第二项的频率等于载波频率与调制频率之和，叫上边频；第三项的频率等于载波频率与调制频率之差，叫下边频。 相 对 振 幅 载波 下 边 带 上 边 带 调幅波的频谱（2） 实验原理 非正弦调幅波的频谱 ( a ) ( b ) 调幅波的“过调制”现象 实验原理 ma的数值范围可自0（未调幅）至1（百分百调幅），它的值绝对不应超过1。如果ma 1，将得到包络严重失真的已调波形。这种情形叫过量调幅。这样的已调波经过检波后，不能恢复原来调制信号的波形，而且它所占据的频带较宽，将会对其他电台产生干扰。过量调幅必须尽量避免。 t 双边带调幅波的概念 实验原理 调制信号： 载波： 双边带调幅波的实现： ( b ) ( a ) 双边带调幅波的频谱 实验原理 根据双边带调幅波方程： 此式说明：双边带调幅波是由二个不同频率的正弦波组成，其中第一项的频率等于载波频率与调制频率之和，叫上边频；第二项的频率等于载波频率与调制频率之差，叫下边频故称之为抑止载波双边带调幅波。 输入双边带 电压振幅 双边带调幅波的“过零点反相”现象 实验原理 模拟乘法器 实验原理 乘法器是完成两个信号相乘的器件，其符号如图所示。 理想的乘法器输出电压?(t)与输入电压?1(t)，?2(t)的关系为：?(t) =KM·?1(t)·?2(t) 其中KM是乘法器的增益。 模拟乘法器实现调幅 实验原理 实际的乘法器 其中：v1(t)接载波，Rp2为载波的直流偏置，v2(t)接调制波， Rp1为调制波的直流偏置， 乘法器实现双边带调幅波（DSB）： 乘法器实现调幅波（AM）： 实验电路分析 实验原理 （1）直流调制特性的测量 实验内容 实验目的：测试乘法器的直流偏置（Rp1和Rp2） （1）载波直流偏置（Rp2=0）为零：在调制信号输入端IN2加正弦信号(Vpp=200mv，f=1KHz)，调节Rp2电位器使输出端OＵT信号最小（几mV)，然后去掉输入信号。注意； 以后的实验中Rp2将保持现状，不再调整。 （2）调制波直流偏置调节：载波输入端IN1加正弦信号(f=400KHz，Vpp=20mv) ，用万用表测量A、B之间的电压VAB，用示波器观察OUT输出的波形，调整Rp1，测量记录VAB为-0.4V、-0.2V、-0.15V、-0.1V、0V、0.1V、0.15V、0.2V、0.4V所对应的输出波形及其峰峰值电压，注意观察相位变化，根据公式Vo