实验三振幅调制和大信号检波
包络检波及同步检波实验
1、二极管包络检波的工作原理
当输入信号较大(大于0.5伏)时，利用二极管单向 导电特性对振幅调制信号的解调，称为大信号 检波。
大信号检波原理电路如图1所示
图1：大信号检波原理电路
R1 IN
D R2
GND
R3 C1 3 3n
OUT
C2 0 .1 u F
图2二极管包络检波电路图
2、同步检波
同步检波器用于对载波被抑止的双边带或单 边带信号进行解调。它的特点是必须外加一个 频率和相位都与被抑止的载波相同的电压。 外加载波信号电压加入同步检波器可以有两种方 式，框图如下：
二、实验原理
检波过程是一个解调过程，它与调制过程正好相反。 检波器的作用是从振幅受调制的高频信号中还原出原 调制的信号。常用的检波方法有包络检波和同步检波 两种。全载波振幅调制信号的包络直接反映了调制信 号的变化规律，用二极管包络检波的方法进行解调。 而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不 能直接反映调制信号的变化规律，无法用包络检波进 行解调，所以采用同步检波方法。
解调抑制载波的双边带调幅信号
载波信号不变，将调制信号 Vs 的峰值电压调 至 80mV ，调节 Rp1 使调制器输出为抑制载 波的双边带调幅信号，然后加至二极管包络检 波器输入端，观察记录检波输出波形，并与调 制信号相比较。
2、1496构成解调器
1、解调全载波信号
（ 1 ）将图 4 中的 C ＇ L 另一端接地， C5 另一 端接 A ，按调幅实验中实验内容 2 （ 1 ）的条件获得 调制度分别为 30 ％、 100 ％及＞ 100 ％的调幅波。 将它们依次加至解调器 V ＾米的输入端，并在解调器 的载波输入端加上与调幅信号相同的载波信号，分别 记录解调输出波形，并与调制信号相比。
广西大学高频实验思考题
高频实验实验一 小信号调谐放大器小信号调谐放大电路原理图1．如何判断并联谐振回路处于谐振状态？ 答：判断方法有两种：1、用高频毫伏表观测Uo ，当Uo 得最大值时，并联谐振回路处于谐振状态；2、用示波器监测Uo ，当波形最大不失真时，并联谐振回路处于谐振状态。
2．引起放大器自激的主要因素有哪些？答：主要因素：负载电阻、振荡回路连接时的接入系数、静态工作点、内反馈大小。
3．小信号谐振放大器的增益A U 与输入信号U i 的大小有无关系？如何提高谐振放放大器的稳定电压增益？答：与Ui 大小无关。
因为A Uo =-p1p2y fe /g= -p1p2y fe /(P 12g oe +(P 22g ie +g)，要提高稳定电压增益，应增大P1、P2减小g oe 、 g ie 、g 应增大C 。
4、为什么说提高电压放大倍数A VO 时，通频带BW 会减小？可采取哪些措施提高放大倍数Avo ？实验结果如何？ 答：因为TfeU G Y P P A 21=，要提高A V ，则可适当增加接入系数，但因为接入系数过大导致GT 增加，由TG f BW 07.0=可知，GT 增大，BW0.7减小，即带宽BW 减小。
5、在调谐谐振回路时，对放大器的输入信号有何要求？如果输入信号过大会出现什么现象？ 答：由TfeU G Y P P A 21=知A V 与输入信号大小无关。
但由于UO 的增大将可能超出小信号放大器的线形动态范围。
引起信号失真，也会通过外部寄生耦合导致放大器工作不稳定。
所以，输入信号不能太大，过大则引起信号失真和放大器工作不稳定。
6、影响调谐放大器稳定性的因素有哪些？在调整放大器时，可能出现自激振荡，其表现形式为何？采取什么措施解决的？答：主要因素：负载电阻、振荡回路连接时的接入系数、静态工作点、内反馈大小。
出现自激振荡的表现形式为：示波器观察的波形严重失真，出现各种频率成分，或模糊的波形图象；表现在毫伏表上则为指针指示的数值很大，远远大于正常条件下的U O措施：参见课本实验二 L 、C 振荡器1、在没有示波器的情况下，如何用万用表来判断振荡器是否起振？答：在短路电感和没短路电感情况下测量电压U E ，如果U E 相同则没有起振，不同则起振。
集电极调幅实验报告
集电极调幅实验报告篇一：高频电子线路实验报告集电极调幅与大信号检波太原理工大学现代科技学院高频电子线路课程实验报告专业班级测控1001班学号姓名指导教师实验三集电极调幅与大信号检波一、实验目的1、进一步加深对集电极调幅和二极管大信号检波工作原理的理解；2、掌握动态调幅特性的测试方法；3、掌握利用示波器测量调幅系数ma的方法；4、观察检波器电路参数对输出信号失真的影响。
二、实验仪器1、20MHz双踪模拟示波器一台2、BT-3频率特性测试仪（选项）一台三、实验原理与线路1、原理(1) 集电极调幅的工作原理集电极调幅是利用低频调制电压去控制晶体管的集电极电压，通过集电极电压的变化，使集电极高频电流的基波分量随调制电压的规律变化，从而实现调幅。
实际上，它是一个集电极电源受调制信号控制的谐振功率放大器，属高电平调幅。
调幅管处于丙类工作状态。
集电极调幅的基本原理电路如图1所示：图5-1 集电极调幅原理电路图中，设基极激励信号电压（即载波电压）为：?0?V0cos?0t则加在基射极间的瞬时电压为?B??VBE?V0cos?0t调制信号电压υΩ加在集电极电路中，与集电极直流电压VCC串联，因此，集电极有效电源电压为 VC?VCCVCC?V?cos?0t?VCC?1?macos?t? 式中，VCC 为集电极固定电源电压，ma?V?CC 为调幅指数由式可见，集电极的有效电源电压VC随调制信号压变化而变化。
由图2所示， ic0Vc4 Vc3Vc2 Vc1 Vc 0欠压临界Ωt 过压图5-2同集电极电压相对应的集电极电流脉冲的变化情形图中，由于-VBB与υb不变，故为常数，又RP不变，因此动态特性曲线的斜率也不变。
若电源电压变化，则动态线随VCC值的不同，沿υc平行移动。
由图可以看出，在欠压区内，当VCC由VCC1变至VCC2（临界）时，集电极电流脉冲的振幅与通角变化很小，因此分解出的Icm1的变化也很小，因而回路上的输出电压υc的变化也很小。
幅度调制及解调实验心得
幅度调制及解调实验心得一、实验目的幅度调制及解调实验是电子学中的基础实验之一，旨在通过实践操作与理论结合的方式，加深对幅度调制及解调原理的理解，掌握幅度调制与解调电路的设计和调试方法。
二、实验原理1. 幅度调制原理幅度调制是指用模拟信号（也称为基带信号）去控制高频信号（也称为载波信号）的振幅变化，从而将模拟信号转化为高频信号。
具体而言，假设模拟信号为m(t)，高频载波信号为c(t)，则幅度调制后得到的带载波信号s(t)可表示为：$$s(t)=(A_c+m(t))\cos(2\pi f_c t)$$其中，$A_c$为载波振幅，$f_c$为载波频率。
可以看出，当模拟信号m(t)变化时，带载波信号s(t)的振幅也会随之变化。
2. 幅度解调原理幅度解调是指将已经被幅度调制过的带载波信号还原成原始模拟信号。
常见的幅度解调电路有包络检测器和同步检测器两种。
包络检测器的原理是利用二极管的非线性特性，将带载波信号的正半周期和负半周期分别整流，然后通过一个低通滤波器得到原始模拟信号的包络。
具体而言，假设带载波信号为s(t)，则包络检测器输出的电压e(t)可表示为：$$e(t)=R_c\cdot C\cdot \frac{d}{dt}|s(t)|$$其中，$R_c$为电路中的电阻，$C$为电容。
同步检测器的原理是利用一个参考信号（也称为本振信号）与已经被幅度调制过的带载波信号相乘得到一个混频信号，然后通过低通滤波器得到原始模拟信号。
具体而言，假设参考信号为$f_r(t)$，带载波信号为$s(t)$，则同步检测器输出的电压e(t)可表示为：$$e(t)=K_d\cdot m(t)$$其中，$K_d$为检波灵敏度。
三、实验步骤1. 实验材料准备：示波器、函数发生器、二极管、电容、变阻器等。
2. 搭建幅度调制电路：将函数发生器输出接入变阻器中，并将变阻器输出接入二极管的正极，将二极管的负极接地。
将载波信号从函数发生器输出，并通过一个电容与变阻器输出相乘，得到幅度调制后的带载波信号。
通信电子线路实验报告
中南大学《通信电子线路》实验报告学院信息科学与工程学院题目调制与解调实验学号专业班级姓名指导教师实验一振幅调制器一、实验目的：1．掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑止载波双边带调幅的方法。
2．研究已调波与调制信号及载波信号的关系。
3．掌握调幅系数测量与计算的方法。
4．通过实验对比全载波调幅和抑止载波双边带调幅的波形。
二、实验内容：1．调测模拟乘法器MC1496正常工作时的静态值。
2．实现全载波调幅，改变调幅度，观察波形变化并计算调幅度。
3．实现抑止载波的双边带调幅波。
三、基本原理幅度调制就是载波的振幅（包络）受调制信号的控制作周期性的变化。
变化的周期与调制信号周期相同。
即振幅变化与调制信号的振幅成正比。
通常称高频信号为载波信号。
本实验中载波是由晶体振荡产生的10MHZ高频信号。
1KHZ的低频信号为调制信号。
振幅调制器即为产生调幅信号的装置。
在本实验中采用集成模拟乘法器MC1496来完成调幅作用，图2-1为1496芯片内部电路图，它是一个四象限模拟乘法器的基本电路，电路采用了两组差动对由V1－V4组成，以反极性方式相连接，而且两组差分对的恒流源又组成一对差分电路，即V5与V6，因此恒流源的控制电压可正可负，以此实现了四象限工作。
D、V7、V8为差动放大器V5与V6的恒流源。
进行调幅时，载波信号加在V1－V4的输入端，即引脚的⑧、⑩之间；调制信号加在差动放大器V5、V6的输入端，即引脚的①、④之间，②、③脚外接1KΩ电位器，以扩大调制信号动态范围，已调制信号取自双差动放大器的两集电极（即引出脚⑹、⑿之间）输出。
图2-1 MC1496内部电路图用1496集成电路构成的调幅器电路图如图2－2所示，图中VR8用来调节引出脚①、④之间的平衡，VR7用来调节⑤脚的偏置。
器件采用双电源供电方式（＋12V，－9V），电阻R29、R30、R31、R32、R52为器件提供静态偏置电压，保证器件内部的各个晶体管工作在放大状态。
高频电子线路实验报告
南京信息工程大学高频电子线路实验报告实验一高频小信号放大器 (3)一、实验原理 (3)二、实验内容 (4)实验二振幅调制实验 (6)一、实验原理 (6)二：实验结果： (7)实验三调幅信号的解调 (9)一、实验原理 (9)二.实验内容 (12)实验四混频器 (14)一、实验原理 (14)二、实验内容 (15)实验一 高频小信号放大器一、实验原理高频小信号放大器的作用就是放大无线电设备中的高频小信号， 以便作进一步变换或处理。
所谓“小信号”，主要是强调放大器应工作在线性范围。
高频与低频小信号放大器的基 本构成相同，都包括有源器件（晶体管、集成放大器等）和负载电路，但有源器件的性能及负载电路的形式有很大差异。
高频小信号放大器的基本类型是以各种选频网络作负载的频带 放大器，在某些场合，也采用无选频作用的负载电路，构成宽带放大器。
频带放大器最典型的单元电路如图 1-1 所示， 由单调谐回路做法在构成晶体管调谐放大器。
图 1-1 电路中，晶体管直流偏置电路与低频放大器电路相同，由于工作频率高，旁路电 容C b.、C e 可远小于低频放大器中旁路电容值。
调谐回路的作用主要有两个：图 1-1 晶体管单调谐回路调谐放大器第一、选频作用，选择放大0f f =的信号频率，抑制其它频率信号。
第二、提供晶体管集电极所需的负载电阻，同时进行阻抗匹配变换。
高频小信号频带放大器的主要性能指标有：（1）中心频率 0f ：指放大器的工作频率。
它是设计放大电路时，选择有源器件、计算谐振回路元件参数的依据。
（2）增益：指放大器对有用信号的放大能力。
通常表示为在中心频率上的电压增益和 功率增益。
电压增益 /VO O i A V V = （1—1）功率增益 /PO O i A P P = （1—2）式中 O V 、i V 分别为放大器中心频率上的输出、输入电压幅度， O P 、i P 分别为放大器中心频率上的输出、输入功率。
增益通常用分贝表示。
检波电路详解知识交流
3
3Rd
R
R ---检波器负载电阻 Rd ---检波器二极管内阻
当R>>Rd时，0，cos1。即检波效率Kd接近 于1，这是包络检波的主要优点。
2) 等效输入电阻Rid
R idV Iiim m 2K d V V iim m /R2K R d
Vim --- 输入高频电压的振幅 Iim --- 输入高频电流的的基波振幅
也就是要求 dvC(t) dV(t)
dt
ห้องสมุดไป่ตู้
dt
电容放电
dv c =
vc
dt
RC
调幅波包络 V ( t) V o1 m m a c o ts
包络变化率 dd(V t)t V om ma si nt dV dim tm a V im si n t
代入 d v c > d V i
dt dt
得 1m a 1(R C )20
检波电路详解
检波器分类: 同步检波 包络检波
解调过程是和调制过程相对应的，不同的调制方式对应于不同的解调。
振幅调制过程：
AM调制 DSB调制 SSB调制
峰值包络检波
包络检波：
解调过程
平均包络检波
同步检波：叠加型同步检波
乘积型同步检波
检波器的组成应包括三部分，高频已调信号源，非线性器件， RC低通滤波器。其如下图所示
viVi cosit
对二极管加一正偏压抵消VBZ 则电容C上的输出电压为
vc vi cos
可以证明 3 3Rd R
S(vd-VBZ)
Id={ 0
Vd>VBZ Vd<VBZ
iD
-vC vD
振幅调制与解调设计报告
振幅调制与解调设计报告⾼频电⼦线路课程设计实验报告《振幅调制与解调电路设计》信息学院 09电⼦B班吴志平 0915212020⼀、设计⽬的：1、通过实验掌握调幅与检波的⼯作原理。
2、掌握⽤集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑制波双边带调幅的⽅法和过程，并研究已调波与⼆输⼊信号的关系。
3、进⼀步了解调幅波的原理，掌握调幅波的解调⽅法。
4、掌握⽤集成电路实现同步检波的的⽅法。
5、掌握调幅系数测量与计算的⽅法。
⼆、设计内容：1．调测模拟乘法器MC1496正常⼯作时的静态值。
2．实现全载波调幅，改变调幅度，观察波形变化并计算调幅度。
3．实现抑⽌载波的双边带调幅波。
4．完成普通调幅波的解调5．观察抑制载波的双边带调幅波的解调三、设计原理：幅度调制就是载波的振幅（包络）受调制信号的控制作周期性的变化。
变化的周期与调制信号周期相同。
即振幅变化与调制信号的振幅成正⽐。
通常称⾼频信号为载波信号，低频信号为调制信号，调幅器即为产⽣调幅信号的装置。
调幅波的解调即是从调幅信号中取出调制信号的过程，通常称之为检波。
调幅波解调⽅法有⼆极管包络检波器和同步检波器，在此，我们主要研究同步检波器。
同步检波器：利⽤⼀个和调幅信号的载波同频同相的载波信号与调幅波相乘，再通过低通滤波器滤除⾼频分量⽽获得调制信号。
本设计采⽤集成模拟器1496来构成调幅器和解调器。
图4－1为1496芯⽚内部电路图，它是⼀个四象限模拟乘法器的基本电路，电路采⽤了两组差动对由V1—V4组成，以反极性⽅式相连接；⽽且两组差分对的恒流源⼜组成⼀对差分电路，即V5与V6，因此恒流源的控制电压可正可负，以此实现了四象限⼯作。
D、V7、V8为差动放⼤器 V5与 V6的恒流源。
进⾏调幅时，载波信号加在 V1—V4的输⼊端，即引脚的⑧、⑩之间；调制信号加在差动放⼤器V5、V6的输⼊端，即引脚的①、④之间，②、③脚外接 1KΩ电位器，以扩⼤调制信号动态范围，⼰调制信号取⾃双差动放⼤器的两集电极（即引出脚（6）、（12）之间）输出。
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实验记录与报告
1、通过一系列检波实验,将下列内容整理在表内:
输入的调幅波波形 对角失真输出波形
M<30%
m=70%
底部切割失真输出 波形
2、观察对角切割失真和底部切割失真现象并分析产生原因。 3、从工作频率上限、检波线性以及电路复杂性三个方面比较 二极管包络检波和同步检波。
实验内容
1．完成普通调幅波的解调。 2．观察普通调幅波解调中 的对角切割失真，底部 切割失真以及检波器不 加高频滤波时的现象。
实验原理
• 检波器的作用是从振幅受调制的高频信号中还原 出原调制的信号。还原所得的信号，与高频调幅 信号的包络变化规律一致，故又称为包络检波器。 • 常用的检波方法有包络检波和同步检波两种。 全载波振幅调制信号的包络直接反映了调制信号 的变化规律，可以用二极管包络检波的方法进行 解调。而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信 号的包络不能直接反映调制信号的变化规律，无 法用包络检波进行解调，所以采用同步检波方法。
v1 V1 cost cos1t
本地载波电压
v0 V0 cos( 0t )
本地载波的角频率ω0准确的等于输入信号载波的角频率ω1， 即ω1=ω0,但二者的相位可能不同；这里φ表示它们的相位差。
实验原理——同步检波（了解）
这时相乘输出（假定相乘器传输系数为1）
v 2 V1V0 (cost cos1t ) cos( 2 t ) 1 1 V1V0 cos cos t V1V0 cos[(21 )t ] 2 4 1 V1V0 cos[(21 )t 4
模拟乘法器调幅
实验内容
1、调测模拟乘法器MC1496正常工作时的 静态值。 2、实现全载波调幅，改变调幅度，观察波形 变化并计算调幅度。 3、实现抑止载波的双边带调幅波。
模拟乘法器调幅
实验原理及电路
幅度调制就是载波的振幅（包络） 随调制信号的参数变化而变化。本实验中 载波是由实验箱的高频信号源产生的 10MHz高频信号，利用DDS信号发生器输 出1KHz的低频信号为调制信号。振幅调制 器即为产生调幅信号的装置。 用MC1496集成电路构成的调幅器电路
模拟乘法器调幅
2.全载波振幅调制-（普通调幅） J1端由实验箱信号源输入载波信号Vc(t) , fc=465kHz, VCP－ P＝500mV，调节平衡电位器W1左旋或右旋到底（此时V1与V4 不相等） ，再从J5端输入由DDS送出的调制信号，其fΩ＝1KHz， VΩP－P＝100mV，同时用示波器观察TH3输出信号VO（t）的 波形，如下图所示的有载波调幅信号的波形，调节调制信号的电压值 使得m＝30％、m＝50％、m = 100% 的调幅波形。记下AM波 对应Vmmax和Vmmin，并计算调幅度m。
AM信号的解调
—包络检波实验
• 实验目的 • 实验内容 • 实验原理 • 实验步骤
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．掌握二极管峰值包络检波的原理。 3．掌握包络检波器的主要质量指标,检波效率及 各种波形失真的现象，分析产生的原因并思考 克服的方法。 4. 了解同步检波的概念。
实验原理——二极管包络检波
本实验电路主要由二极管D及RC低通滤波器组成，利用二极管的单向 导电特性和检波负载RC的充放电过程实现检波，所以RC时间常数的选择 1 m 很重要。RC时间常数过大，则会产生对角切割失真又称惰性失真。RC常 RC m 数太小，高频分量会滤不干净。综合考虑要求满足下式： 2 1 ma RC max ma 其中：m为调幅系数，为调制信号最高角频率。
vo (t )
Vmax
Vmin
Vm max Vm min 100% t m Vm max Vm min
图11-4
普通调幅波波形
模拟乘法器调幅
3、 抑止载波振幅调制：其他条件同普通调幅，首先调节W1使1、 4脚的电压差 接近0V即可，方法是用万用表表笔分别接1、4脚， 使得万用表读数接近于0V。再逐渐增加VΩP－P，则TH3输出信 号VO（t）的幅度逐渐增大。最后出现如下图所示的抑止载波的 调幅信号，记录输出波形。改变1KHz调制信号幅度，定性的观 察并记录对输出波形的影响。
vo (t )
v (t )
t
vc (t )
图11-3
抑制载波调幅波形
实验记录与报告
• 实验报告要求 • 1、整理实验数据，画出实验波形。 • 2、画出调幅实验中m＝30％、m＝50％、m > 100% 的调幅波形,分析过调幅的原因。 • 3、画出当改变W1时能得到几种调幅波形，分析其原因。 • 4、画出全载波调幅波形、抑止载波双边带调幅波形，比 较二者区别。
模拟乘法器调幅
• 实验目的 • 实验内容 • 实验原理 • 实验步骤
幅度调制与解调的一些概念
普通调幅波
概念：调幅系数m=(Vmax-Vmin)/(Vmax+Vmin)
抑止载波双边带调幅波
模拟乘法器调幅电路
模拟乘法器调幅
实验目的
1、掌握用集成模拟乘法器实现全载波 调幅、抑止 载波双边带调幅的方法。 2、研究已调波与调制信号以及载波信号的关系。 3、掌握调幅系数的测量与计算方法。 4、通过实验对比全载波调幅、抑止载波双边带调 幅波形。 5、了解模拟乘法器（MC1496）的工作原理，掌 握调整与测量其特性参数的方法。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
低通滤波器滤除2ω1附近的频率分量后，就得到频率 为Ω的低频信号
由上式可见，低频信号的输出幅度与φ成正比。当φ=0 时，低频信号电压最大，随着相位差φ加大，输出电压减 弱。因此，在理想情况下，除本地载波与输入信号载波 的角频率必须相等外，希望二者的相位也相同。此时， 乘积检波称为“同步检波”。
实验原理——同步检波（了解）
2 a max a
当检波器的直流负载电阻R与交流音频负载电阻RΩ不相等，而且调幅度 又相当大时会产生负峰切割失真（又称底边切割失真），为了保证不产 生负峰切割失真应满足 。 R
ma
R
实验电路图
实验原理——同步检波（了解）
本实验选用乘积型检波器。设输入的已调波为载波分量被 抑止的双边带信号υ1，即
实验三 振幅调制器 与大信号检波
实验中的注意事项
1、本实验系统接通电源前请确保电源插座接地良好。 2、各实验模块上的双刀双掷开关、拨码开关、复位开关、 自锁开关、手调电位器和旋转编码器均为磨损件，请不要 频繁按动或旋转。 3、在关闭各模块电源之后，方可进行连线。连线时在保证 接触良好的前提下应尽量轻插轻放，检查无误后方可通电 实验。拆线时若遇到连线与孔连接过紧的情况，应用手捏 住线端的金属外壳轻轻摇晃，直至连线与孔松脱，切勿旋 转及用蛮力强行拔出。 4、按动开关或转动电位器时，切勿用力过猛，以免造成元 件损坏。 5、未要求调整的电路元件严禁调整。
模拟乘法器调幅
• 实验步骤
1、静态工作点调测：使调制信号VΩ=0,载波 VC=0： R11、R12 、R13、R14与电位器W1组成 平衡调节电路，改变W1可以使乘法器实现抑止载 波的振幅调制或有载波的振幅调制和单边带调幅 波。 首先调节W1使1、4脚的电压差 接近0V即 可，方法是用万用表表笔分别接1、4脚，使得万 用表读数接近于0V