3高频实验三_幅度调制与解调.doc

实验三：幅度调制与解调 一、实验目的 1、加深理解幅度调制与检波原理。 2、掌握用集成模拟乘法器构成调幅与检波电路的方法。 3、了解二极管包络检波的主要指标、检波效率及波形失真。 二、实验预习要求 1、复习《高频电子线路》中有关调幅与检波的内容； 2、阅读本实验的内容，熟悉实验的步骤； 三、实验原理和电路说明 1、调幅与检波原理简述： 调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡(载波)的幅度，使高频振荡的振幅呈调制信号的规律变化：而检波则是从调幅波中取出低频信号。振幅调制信号按其不同频谱结构分为普通调幅(AM)信号，抑制载波的双边带调制(DSB)信号，抑制载波和一个边带的单边带调制信号。 把调制信号和载波同时加到一个非线性元件上(例如晶体二极管和晶体三极管)，经过非线性变换电路，就可以产生新的频率成分，再利用一定带宽的谐振回路选出所需的频率成分就可实现调幅。 2、集成四象限模拟乘法器MCl496简介： 本器件的典型应用包括乘、除、平方、开方、倍频、调制、混频、检波、鉴相、鉴频动态增益控制等。它有两个输入端Vx、Vy和一个输出端Vo。一个理想乘法器的输出为Vo=KVxVy，而实际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。集成模拟乘法器MC1496是目前常用的平衡调制／解调器，内部电路含有8个有源晶体管。本实验箱MCl496的内部原理图和管脚功能如图3-1所示： 图3-1 集成模拟乘法器MC1496电路原理图 MCl496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）、 空脚 （8）、 CAR+ 载波信号输入正端 （9）、 空脚 （10）、CAR- 载波信号输入负端 （11）、 空脚 （12）、OUT- 负电流输出端 （13）、空脚 （14）、V- 负电源 3、实际线路分析 U501是幅度调制乘法器，音频信号和载波分别从J50l和J502输入到乘法器的两个输入端，K501和K503可分别将两路输入对地短路，以便对乘法器进行输入失调凋零。W501可控制调幅波的调制度，K502断开时，可观察平衡调幅波，R502为增益调节电阻，R509和R504分别为乘法器的负载电阻，C509对输出负端进行交流旁路。C504为调幅波输出耦合电容，BG50l接成低阻抗输出的射级跟随器。 U502是幅度解调乘法器，调幅波和载波分别从J504和J505输入，K504和K505可分别将两路输入对地短路，以便对乘法器进行输入失调调零。R511、R517、R513和C512作用与上图相同。 D503是检波二极管，R522和C521、C522滤去残余的高频分量，R523和R524是可调检波直流负载，C523、R525、R526是可调检波交流负载，改变R524和R526可试验负载对检波效率和波形的影响。U503对输入的调幅波进行幅度放大。 四、实验仪器 1、TKGP-1高频电子线路实验箱； 2、信号发生器； 3、双踪示波器。 五、实验内容与步骤 准备工作： 幅度调制实验需要加音频信号VL和高频信号VH。调节函数信号发生器的输出为0．2Vp-p、1KHz的正弦波信号；调节高频信号发生器的输出为0．4V p-p、100KHz的正弦波信号。 (一)、乘法器U50l失调调零 将音频信号接入调制器的音频输入口J501，高频信号接入载波输入口J502或TP502，用双踪示波器同时监视TP50l和TP503的波形。通过电路中有关的切换开关和相应的电位器对乘法器的两路输入进行输入失调调零(具体步骤参考如下：K501的2-3短接，调整W50l和W502，至TP503输出最小，然后将K501的1-2，K503的2-3短接，调整W503，至TP503输出最小)。 (二)、观测调幅波 在是实验中Vi1=208mv 1khz .Vi2=416mv 在乘法器的两个输入端分别输入高、低频信号，调节相关的电位器(W501等)，短接K502 1-2，在输出端观测调幅波Vo，并记录Vo的幅度和调制度。此外，在短接K5。22—3时，可观测平衡调幅波，记录Vo的幅度。1,Vmin=-264mv , Vpp=520mv ,Vamp=520mv 2 Vmin=-344, Vpp=696mv ,Vamp=696 mv, (三)、观测解调输出 1、参照实验步骤(一)的方法对解调乘法器进行失调调零。 2、在保持调幅波输出的基础上，将调制波和高频载波输入解调乘法器U502，即分别连接J503和J504，J5