高频模拟乘法器研讨.doc

实验课程名称：_高频电子线路 实验项目名称 模拟乘法器的综合应用设计实验 实验成绩 实 验 者 专业班级 组 别 8 同 组 者 实验日期 16年6 月 20日 一．实验目的、意义 1．了解模拟乘法器（MC1496）的电路组成结构与工作原理。 2．掌握利用乘法器实现振幅调制、同步检波、倍频与混频等几种频率变换电路的原理及设计方法。 3．学会综合地、系统地应用已学到模、数字电与高频电子线路技术的知识，掌握对振幅调制、同步检波、混频和倍频电路的制作与仿真技术，提高独立设计高频单元电路和解决问题的能力。 二．设计任务与要求 （1）设计任务: 用模拟乘法器实现振幅调制(含AM与DSB)、同步检波、混频、倍频等频率变换电路的设计， 已知：模拟乘法器为1496，采用双电源供电，Vcc=12V Vee=-8V. （2）设计要求： ① 全载波振幅调制与抑制载波振幅调制电路的设计与仿真： 基本条件：高频载波：500KHZ/100mV， 调制信号：1KHz/300mV， 模拟乘法器采用LM1496。 并按信号流程记录各级信号波形。计算此条件时的AM调制信号的调制度m= ? , 分析AM与DSB信号m＞100%时，过零点的特性。 ② 同步检波器电路设计与仿真 实现对DSB信号的解调。 基本条件；载波信号UX：f=500KHZ /50mV 调制信号Uy：f=2KHz/200mV，并按信号流程记录各级信号波形。 ③ 混频器电路设计与仿真 实现对信号的混频。 基本条件：AM信号条件：（载波信号UX：f=565KHZ /50mV ，调制信号Uy：f=2KHz/200mV，M=30%）中频信号：465KHZ，本地载波：按接收机制式自定。记录各级信号波形。 ④ 倍频器电路设计与仿真 实现对信号的倍频。 基本条件：Ux=Uy（载波信号UX：f=500KHZ /50mV ，） 并记录各级信号波形。推证输入、输出信号的关系。 三．实验原理与电路设计仿真 1、集成模拟乘法器1496的内部结构 集成模拟乘法器是完成两个模拟量（电压或电流）相乘的电子器件。在高频电子线路中，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴相等调制与解调的过程，均可视为两个信号相乘或包含相乘的过程。采用集成模拟乘法器实现上述功能比采用分立器件如二极管和三极管要简单的多，而且性能优越。所以目前在无线通信、广播电视等方面应用较多。集成模拟乘法器的常见产品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。下面介绍MC1496集成模拟乘法器。 （1）MC1496的内部结构 MC1496 是目前常用的平衡调制/解调器。它的典型应用包括乘、除、平方、开方、倍频、调制、混频、检波、鉴相、鉴频、动态增益控制等。MC1496 的和内部电路与外部引脚图如图1(a)(b)所示。 (a)1496内部电路 (b)1496引脚图 图1 MC1496的内部电路及引脚图 它内部电路含有 8 个有源晶体管，引脚 8 与 10 接输入电压 VX、1与 4接另一输入电压VY，6 与12 接输出电压 VO。一个理想乘法器的输出为VO=KVXVY，而实际上输出存在着各种误差，其输出的关系为：VO=K（VX +VXOS）（VY+VYOS）+VZOX。为了得到好的精度，必须消除 VXOS、VYOS与 VZOX三项失调电压。引脚 2 与 3 之间需外接电阻，对差分放大器 T5与 T6产生交流负反馈，可调节乘法器的信号增益，扩展输入电压的线性动态范围。 各引脚功能如下： 1：SIG+ 信号输入正端 2: GADJ 增益调节端 3：GADJ 增益调节端 4: SIG- 信号输入负端 5：BIAS 偏置端 6: OUT+ 正电流输出端 7: NC 空脚 8: CAR+ 载波信号输入正端 9: NC 空脚 10: CAR- 载波信号输入负端 11: NC 空脚 12: OUT- 负电流输出端 13: NC 空脚 14: V- 负电源 （2）Multisim建立MC1496电路模块 启动multisim11程序，Ctrl+N新