实验三模拟乘法器调幅及解调实验
模拟乘法器实验报告

模拟乘法器实验报告模拟乘法器实验报告引言:模拟乘法器是电子电路领域中非常重要的一种电路设计,它能够实现数字信号的乘法运算。
在本次实验中,我们将学习并实现一种基于模拟电路的乘法器设计,并对其性能进行评估。
一、实验目的本次实验的主要目的是通过设计和实现模拟乘法器电路,加深对模拟电路设计原理的理解,并通过实际测量和分析,评估乘法器的性能。
二、实验原理模拟乘法器是通过电压的乘法运算来实现的。
在本次实验中,我们采用了一种基于差分放大器和电流镜电路的乘法器设计。
其基本原理是利用差分放大器的非线性特性,将输入信号进行放大和非线性变换,从而实现乘法运算。
三、实验步骤1. 设计乘法器电路的基本框架,包括差分放大器、电流镜等电路元件的选择和连接。
2. 根据设计要求,选择适当的电阻和电容值,并进行电路元件的布局和连线。
3. 使用示波器和信号发生器,分别输入模拟的乘数和被乘数信号,并观察输出信号。
4. 调整输入信号的幅值和频率,记录输出信号的变化情况,并进行分析和比较。
5. 对乘法器电路进行性能评估,包括增益、非线性失真、带宽等方面的指标。
四、实验结果与分析通过实验测量和分析,我们得到了乘法器电路的性能数据。
首先,我们观察到输出信号的幅值与输入信号的幅值成正比关系,表明乘法器电路的放大倍数与输入信号的幅值相关。
其次,我们发现输出信号的频率与输入信号的频率一致,说明乘法器电路能够正确地传递输入信号的频率特性。
此外,我们还对乘法器电路的非线性失真进行了评估,发现在输入信号较大的情况下,输出信号存在一定的非线性畸变,这可能是由于差分放大器的非线性特性引起的。
五、实验总结通过本次实验,我们深入学习了模拟乘法器的原理和设计方法,并通过实际测量和分析,对乘法器的性能进行了评估。
实验结果表明,所设计的乘法器电路能够较好地实现乘法运算,并具有一定的线性范围。
然而,在实际应用中,我们还需要考虑乘法器电路的稳定性、功耗等因素,并进一步优化电路设计,以满足不同应用场景的需求。
实验三模拟乘法器调幅

实验三模拟乘法器调幅一、实验目的1.通过实验了解振幅调制的工作原理。
2.掌控用mc1496去同时实现am和dsb的方法,并研究已阳入波与调制信号,载波之间的关系。
3.掌控用示波器测量调幅系数的方法。
二.实验内容1.演示相加调幅器的输出失调电压调节。
2.用示波器观察正常调幅波(am)波形,并测量其调幅系数。
3.用示波器观察平衡调幅波(抑制载波的双边带波形dsb)波形。
4.用示波器观察调制信号为方波、三角波的调幅波。
三.实验步骤1.实验准备(1)在实验箱主板上挂上内置乘法器幅度调制电路模块。
拨打实验箱上电源开关,按下模块上控制器8k1,此时电源指标灯照亮。
(2)调制信号源:采用低频信号源中的函数发生器,其参数调节如下(示波器监测):?频率范围:1khz?波形选择:正弦波?输出峰-峰值:300mv(3)载波源:采用高频信号源:工作频率:2mhz用频率计测量(也可以使用其它频率);?输入幅度(峰-峰值):200mv,用示波器观测。
2.输入失调电压的调整(交流馈通电压的调整)内置演示相加器在采用之前必须展开输出紊乱调零,也就是必须展开交流馈通电压的调整,其目的就是并使相加器调整为平衡状态。
因此在调整前必须将控制器8k01复置“off”(往拨付),以阻断其直流电甩。
交流馈通电压所指的就是相加器的一个输出端的加之信号电压,而另一个输出端的不作信号时的输入电压,这个电压越小越不好。
(1)载波输出端的输出失调电压调节把调制信号源输出的音频调制信号加到音频输入端(8p02),而载波输入端不加信号。
用示波器监测相加器输入端的(8tp03)的输入波形,调节电位器8w02,并使此时输入端的(8tp03)的输入信号(称作调制输出端馈通误差)最轻。
(2)调制输出端的输出失调电压调节把载波源输出的载波信号加到载波输入端(8p01),而音频输入端不加信号。
用示波器监测相加器输入端的(8tp03)的输入波形。
调节电位器8w01并使此时输入(8tp03)的输入信号(称作载波输出端馈通误差)最轻。
模拟乘法器综合应用实验-调制与解调

3.熟悉并掌握MC1496 乘法器的基本应用。
二、实 验 内 容
1.AM调制信号的产生与测量。 2.AM调制信号的调幅系数测量。 3.DSB调制信号的产生与测量。 4.AM调制与DSB调制信号的频域测量。 5.振副调制的(EWB)仿真实验。
三、实验应知知识
锯齿波
已调信号UAm:经过调制后的高频信号(射频信号)
u AM U c(1 m aco t)s cocts U ccocts 1 2 m acoc s ()t 1 2 m acoc s ()t
三、实验应知知识
六. 调制的基本方式
根据载波受调制参量的不同, 调制可分为三种基本方 式, 它们分别是:
连续波调制,特点:c(t)连续,如(t)=cosωct;
脉冲调制,特点:c(t)为脉冲,如周期矩形脉冲序列。
幅度调制,特点:用: m(t)改变c(t)的幅度,如AM, DSB,SSB,VSB。 频率调制,特点:用: m(t)改变c(t)的频率,如FM。
相位调制,特点:用: m(t)改变c(t)的相位,如PM。
振幅调制AM (调幅)
调制基本方式
频率调制FM (调频)
相位调制PM (调相)
三、实验应知知识
七、振幅调制与实现方法
所谓振幅调制(AM), 就是用调制信号uΩ去控制高频载波信号uc 的振幅,使载波信号的振幅按照调制信号uΩ的规律变化。即已调制 信号uAM变化的周期与调制信号uΩ的周期相同,且幅度的变化与调 制信号的振幅成正比.
模拟乘法器综合应用实验-调制与解 调
一、实 验 目 的
模拟调制可分为线性调制和非线性调制,本次实验研究线性调制。 线性调制的任务是把基带信号的频谱搬移到通带频谱上,以适应 (无线)信道的传输要求,或将多路信号合并起来进行多路传输。 通过本实验:
《模电实验》模拟乘法器

模拟乘法器幅度调制实验姓名:学号:模拟乘法器幅度调制实验模拟乘法器是利用三极管的非线性特性,经过电路的巧妙设计,在输出中仅保留两路输入信号的乘积项,从而获得良好的乘积特性的集成器件。
模拟乘法器其可用于各种频率变化,如平衡调制、混频、同步检波、鉴波、检波、自动增益控制等电路。
本实验利用模拟乘法器MC1496实现幅度调制电路。
一、实验目的1、了解模拟乘法器的工作原理;2、学会利用模拟乘法器搭建振幅调制电路,掌握其工作原理及特点。
3、了解调制系数Ma的测量方法,了解Ma<1、Ma=1、Ma>1时调幅波的波形特点。
二、复习要求1、复习幅度调制器的有关知识;2、分析实验电路中用MC1496乘法器调制的工作原理,并分析计算各引脚的直流电压;3、了解调制系数M的意义及测量方法;4、分析全载波调幅信号的特点;5、了解实验电路各元件的作用。
三、实验电路原理实验电路如下图所示。
该电路可用来实现幅度调制,混频。
倍频,同步检波等功能。
图中R8和R9为负载电阻,R10为偏置电阻,R7为负载反馈电阻。
R1、R2和Rp组成平衡调节电路,调节Rp可以调节1、4两管脚的电位差。
当电位器为0时,电路满足平衡调幅。
当电位差不为零时,输入包含调制信号和直流分量两部分,则可实现普通调幅。
四、实验步骤1、按照电路图焊接电路。
2、实现普通单音调幅:a、在Ux上加入振幅Vx=50mV、频率f=500KHz的正弦信号,在Uy上加入振幅Vy=200mV、频率f=10KHz的正弦信号,调节电位器Rp,使电路工作在不平衡状态,用示波器观察输出波形。
b、保持Ux不变,改变Uy的幅值,当Uy的幅度为50mV、100mV、150mV、200mV、250mV时,用示波器观察输出信号的变化,并作出Ma—Uy曲线。
c、保持Ux不变,fx由小变大,观察输出波形的变化。
3、实现平衡调幅a、将Uy接地,在Ux上加入振幅Vx=50mV、频率fx=500KHz的正弦信号,调节电位器Rp使输出Uo=0.b、在Ux上加入振幅Vx=50mV、频率fx=500KHz的正弦信号,在Uy上加入振幅Vy=200mV、频率f=10KHz的正弦信号,微调调节电位器Rp,得到抑制波的双边带信号。
实验三 模拟乘法器应用实验报告

实验题目:乘法器调幅(AM、DSB、SSB)、同步检波、混频及倍频实验原理:2TP3(2P3、2Q3)—载波(本振)信号输入端;2Q4—调制信号(或高频已调信号)输入端;2TP4—调制信号(或高频已调信号)输入端测试点;2TP5(2P5)—乘法器同相输出端;2TP5A—乘法器反相输出端;2TP6(2Q6)—2.5MHz带通滤波器输出;2W11—调制信号(或高频已调信号)输入端幅度调节;2W1—乘法器1、4输入端平衡调节;2W2—增益调节。
图3.1 乘法器调幅、混频实验电路图2TP9(2P9)—载波(本振)信号输入端;2TP10(2P10)—高频已调信号输入端;2TP11(2P11)—同步检波输出端;2W5—1、4输入端平衡调节。
图3.2 乘法器同步检波器电路图2TP7(2P7)—信号输入端;2TP8(2P8)—信号输出端;2W3—调节中心频率;2W4—调节输出幅度。
实验内容及步骤:一. 普通波调幅(AM )1. 电路连接《调幅与调频接收模块》接±12V 电源电压;打开“乘法器调幅 混频”电路的电源开关(电源指示灯点亮);2TP3接载波信号C u (20KHz ,100mV PP );2TP4接调制信号u Ω(1kHz 、300mVpp );用示波器同时观测C u 、u Ω和同相输出端(2TP5)。
注:C u 由示波器(Wave Gen )提供;u Ω由信号源(F20A A 路)提供,并以u Ω所接示波器通道做触发源。
2. 电路调整调节2W11,使2TP4端幅度最大;调节示波器使波形清晰稳定;调节2W1,使2TP5输出信号为AM 已调波AM u (如图3.4);调节2W2,使AM u 的波峰、波谷无压缩失真(2W1、2W2往往配合调节)。
3. 时域测量记录或存储C u 、u Ω和AM u 的时域波形,按图3.4计算调制度m :图3.4 AM 波时域波形%100⨯+-=BA BA m4.频域测量①频谱仪射频输入(RF IN)接反相输出端2TP5A。
模拟乘法器调幅实验报告

模拟乘法器调幅实验报告模拟乘法器调幅实验报告引言:调幅(Amplitude Modulation, AM)是一种常用的调制技术,广泛应用于无线通信、广播电视等领域。
在调幅技术中,模拟乘法器是一个关键的组件,它能够实现信号的调幅处理。
本实验旨在通过搭建模拟乘法器电路,深入了解调幅原理,并通过实验验证其效果。
一、实验目的通过搭建模拟乘法器电路,掌握调幅原理,并验证其调幅效果。
二、实验原理调幅是通过将调制信号与载波信号相乘,实现信号的幅度调制。
模拟乘法器是实现这一功能的关键元件。
在本实验中,我们采用二极管作为模拟乘法器的核心元件。
当二极管正向偏置时,其电流与输入电压成正比。
将调制信号与载波信号输入到二极管的正向偏置端,通过电流与电压的乘积,实现信号的幅度调制。
三、实验器材和仪器1. 信号发生器:提供调制信号和载波信号。
2. 二极管:作为模拟乘法器的核心元件。
3. 示波器:用于观察输出信号的波形。
四、实验步骤1. 搭建电路:将信号发生器的调制信号输出与载波信号输出分别连接到二极管的正向偏置端,将二极管的反向端接地。
将二极管的输出端连接到示波器,观察输出信号的波形。
2. 调节信号发生器:分别调节调制信号和载波信号的频率、幅度和相位,观察输出信号的变化。
3. 记录实验数据:记录不同调制信号和载波信号参数下的输出信号波形和幅度。
五、实验结果与分析在实验中,我们通过调节信号发生器的调制信号和载波信号的频率、幅度和相位,观察了输出信号的变化。
实验结果显示,当调制信号的频率与载波信号的频率相等时,输出信号呈现出明显的幅度调制效果。
当调制信号的幅度增大时,输出信号的幅度也相应增大。
当调制信号的相位与载波信号的相位相差90度时,输出信号的幅度最大,表现出最明显的幅度调制效果。
通过实验结果的分析,我们可以得出以下结论:1. 调制信号的频率与载波信号的频率相等时,能够实现明显的幅度调制效果。
2. 调制信号的幅度与输出信号的幅度成正比,调制信号的幅度增大时,输出信号的幅度也相应增大。
实验三模拟乘法器调幅及解调实验

实验三模拟乘法器调幅及解调实验实验三模拟乘法器调幅(am、dsb、ssb)及解调实验(包络检波及同步检波实验)一、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和单边带调幅的方法。
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.通过实验对照全系列载波调幅、Daye载波双边拎调幅和单边拎调幅的波形。
5.介绍演示乘法器(mc1496)的工作原理,掌控调整与测量其特性参数的方法。
6.进一步介绍调幅波的原理,掌控调幅波的模拟信号方法。
7.掌控二极管峰值包络检波的原理。
8.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。
9.掌控用集成电路同时实现同步检波的方法。
二、实验内容1.调测演示乘法器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.实现单边带调幅。
5.完成普通调幅波的解调。
6.观测遏制载波的双边拎调幅波的模拟信号。
7.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。
三、实验原理及实验电路表明1、调幅部分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。
本实验中载波是由晶体振荡产生的465khz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。
1.集成模拟乘法器的内部结构内置演示乘法器就是顺利完成两个模拟量(电压或电流)相加的电子器件。
在高频电子线路中,振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴成正比调制与模拟信号的过程,均可视作两个信号相加或涵盖相加的过程。
使用内置演示乘法器同时实现上述功能比使用拆分器件例如二极管和三极管必须直观得多,而且1性能优越。
所以目前无线通信、广播电视等方面应用领域较多。
内置演示乘法器常用产品存有bg314、f1595、f1596、mc1495、mc1496、lm1595、lm1596等。
模拟乘法器应用实验实验报告

模拟乘法器应用实验实验报告姓名:王攀学号:04085037实验目的:(1)了解模拟乘法器的工作原理(2)学会利用模拟乘法器完成平衡调制、混频、倍频、同步检波、鉴相及鉴频等功能。
实验仪器:高频信号发生器QF1055A 一台;超高频毫伏表DA22A 一台;频率特性测试仪BT-3C 一台;直流稳压电源HY1711-2 一台;数字示波器TDS210 一台.实验原理:实验电路如图1所示。
该电路可用来实现普通调幅、平衡调制、混频、倍频、同步检波等功能。
图中R L为负载电阻,R B是偏置电阻,R E是负载反馈电阻,R W和R1、R2组成平衡调节电路,调节R W,可使1、4两脚的直流电位差为零,从而满足平衡调幅的需要,若1、4脚直流电位差不为零,则1、4输入包括调制信号和直流分量两部分,此时可实现普通调幅波,电感L1和C1、C2组成BPF以混频输出所需的465KHz 中频信号,同步检波可用前边的限幅器(未给处)和模拟乘法器及低通滤波器(L2 C3 C4)构成。
图1.模拟乘法器应用电路一:振幅调制、混频等实验内容:1.实验前,所有实验先进行计算机仿真,研究载波、调制信号大小及频率变化,直流分量大小对已调信号的影响。
2.用模拟乘法器MC1596实现正弦调幅。
分别加入f x=500KHz,U x=100mV,f y=10KHz,U y=0.2V的信号时调电位器R W工作在不平衡状态时便可产生含载波的正弦调幅信号。
a:保持U x(t)不变,改变U y值:50mV、100mV、150mV、200mV、250mV时,观察U o(t)的变化,并作出m~U y(t)关系曲线(*m指以调信号的调幅系数测试时可用公式m=(A-B)/(A+B))b:保持U y(t)不变,f y由小到大变化时,输出波形又如何变化?3.用模拟乘法器MC1596实现平衡调幅波。
a:调平衡:将乘法器y输入端接地,即U y(t)=0,x输入端加入f x=500KHz,U x=50mV的输入信号,调电位器R W 使U o(t)=0。
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实验三模拟乘法器调幅〔AM、DSB、SSB〕及解调实验〔包络检涉及同步检波实验〕一、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和单边带调幅的方法。
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.通过实验比照全载波调幅、抑止载波双边带调幅和单边带调幅的波形。
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。
6.进一步了解调幅波的原理,掌握调幅波的解调方法。
7.掌握二极管峰值包络检波的原理。
8.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制的方法。
9. 掌握用集成电路实现同步检波的方法。
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。
4.实现单边带调幅。
5.完成普通调幅波的解调。
6.观察抑制载波的双边带调幅波的解调。
7.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。
三、实验原理及实验电路说明1、调幅局部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。
本实验中载波是由晶体振荡产生的465KHz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。
1.集成模拟乘法器的内部构造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别离器件如二极管和三极管要简单得多,而且性能优越。
所以目前无线通信、播送电视等方面应用较多。
集成模拟乘法器常见产品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。
(1)MC1496的内部构造在本实验中采用集成模拟乘法器MC1496来完成调幅作用。
MC1496是四象限模拟乘法器,其内部电路图和引脚图如图11-1所示。
其中V1、V2与V3、V4组成双差分放大器,以反极性方式相连接,而且两组差分对的恒流源V5与V6又组成一对差分电路,因此恒流源的控制电压可正可负,以此实现了四象限工作。
V7、V8为差分放大器V5与V6的恒流源。
图11-1 MC1496的内部电路及引脚图2〕静态工作点的设定(1)静态偏置电压的设置静态偏置电压的设置应保证各个晶体管工作在放大状态,即晶体管的集-基极间的电压应大于或等于2V ,小于或等于最大允许工作电压。
根据MC1496的特性参数,对于图11-1所示的内部电路,应用时,静态偏置电压〔输入电压为0时〕应满足以下关系,即ν8=ν10 , ν1=ν4 , ν6=ν1215V ≥ν6 (ν12)-ν8 (ν10)≥2V15V ≥ν8 (ν10)-ν1 (ν4)≥2V15V ≥ν1 (ν4)-ν5≥2V(2)静态偏置电流确实定静态偏置电流主要由恒流源I 0的值来确定。
当器件为单电源工作时,引脚14接地,5脚通过一电阻VR 接正电源+VCC 由于I 0是I 5的镜像电流,所以改变V R 可以调节I 0的大小,即5007.050+-=≈R CC V V V I I 当器件为双电源工作时,引脚14接负电源-V ee ,5脚通过一电阻V R 接地,所以改变V R 可以调节I 0的大小,即5007.050+-=≈R ee V V V I I 根据MC1496的性能参数,器件的静态电流应小于4mA ,一般取mA I I 150=≈。
在本实验电路中V R 用6.8K 的电阻R 15代替.2.实验电路说明用MC1496集成电路构成的调幅器电路图如图11-2〔见P.61〕所示。
图中W1用来调节引出脚1、4之间的平衡,器件采用双电源方式供电〔+12V ,-8V 〕,所以5脚偏置电阻R 15接地。
电阻R 1、R 2、R 4、R 5、R 6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。
载波信号加在V 1-V 4的输入端,即引脚8、10之间;载波信号Vc 经高频耦合电容C 1从10脚输入,C 2为高频旁路电容,使8脚交流接地。
调制信号加在差动放大器V 5、V 6的输入端,即引脚1、4之间,调制信号V Ω经低频偶合电容E 1从1脚输入。
2、3脚外接1K Ω电阻,以扩大调制信号动态范围。
当电阻增大,线性范围增大,但乘法器的增益随之减小。
已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。
2、解调局部〔包络检涉及同步检波〕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复原出原调制的信号。
复原所得的信号,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。
假设输入信号是高频等幅信号,那么输出就是直流电压。
这是检波器的一种特殊情况,在测量仪器中应用比拟多。
例如某些高频伏特计的探头,就是采用这种检波原理。
假设输入信号是调幅波,那么输出就是原调制信号。
这种情况应用最广泛,如各种连续波工作的调幅接收机的检波器即属此类。
从频谱来看,检波就是将调幅信号频谱由高频搬移到低频,如图12-1所示〔此图为单音频Ω调制的情况〕。
检波过程也是应用非线性器件进展频率变换,首先产生许多新频率,然后通过滤波器,滤除无用频率分量,取出所需要的原调制信号。
常用的检波方法有包络检波和同步检波两种。
有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展解调。
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,无法用包络检波进展解调,所以采用同步检波方法。
图12-1 检波器检波前后的频谱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12-2〔a〕所示。
检波的物理过程如下:在高频信号电压的正半周时,二极管正向导通并对电容器C充电,由于二极管的正向导通电阻很小,所以充电电流i D很大,使电容器上的电压V C很快就接近高频电压的峰值。
充电电流的方向如图12-2〔a〕图中所示。
V ii 图12-2(a)(b)tt 1t 2t 3这个电压建立后通过信号源电路,又反向地加到二极管D 的两端。
这时二极管导通与否,由电容器C 上的电压V C 和输入信号电压V i 共同决定.当高频信号的瞬时值小于V C 时,二极管处于反向偏置,管子截止,电容器就会通过负载电阻R 放电。
由于放电时间常数RC 远大于调频电压的周期,故放电很慢。
当电容器上的电压下降不多时,调频信号第二个正半周的电压又超过二极管上的负压,使二极管又导通。
如图12-2〔b 〕中的tl 至t2的时间为二极管导通的时间,在此时间内又对电容器充电,电容器的电压又迅速接近第二个高频电压的最大值。
在图12-2〔b 〕中的t2至t3时间为二极管截止的时间,在此时间内电容器又通过负载电阻R 放电。
这样不断地循环反复,就得到图12-2〔b 〕中电压c v 的波形。
因此只要充电很快,即充电时间常数R d ·C 很小(R d 为二极管导通时的内阻):而放电时间常数足够慢,即放电时问常数R·C 很大,满足R d ·C<<RC ,就可使输出电压c v 的幅度接近于输入电压i v 的幅度,即传输系数接近l 。
另外,由于正向导电时间很短,放电时间常数又远大于高频电压周期(放电时c v 的根本不变),所以输出电压c v 的起伏是很小的,可看成与高频调幅波包络根本一致。
而高频调幅波的包络又与原调制信号的形状一样,故输出电压c v 就是原来的调制信号,到达了解调的目的。
本实验电路如图12-3所示,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 时间常数的选择很重要。
RC 时间常数过大,那么会产生对角切割失真又称惰性失真。
RC 常数太小,高频分量会滤不干净。
综合考虑要求满足下式:a a m m RC 2max 1-<<Ω其中:m 为调幅系数,max Ω为调制信号最高角频率。
当检波器的直流负载电阻R 与交流音频负载电阻R Ω不相等,而且调幅度a m 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RR m a Ω<。
TH4TH5TP1TP2图12-3 峰值包络检波〔465KHz 〕2. 同步检波〔1〕同步检波原理同步检波器用于对载波被抑止的双边带或单边带信号进展解调。
它的特点是必须外加一个频率和相位都与被抑止的载波一样的电压。
同步检波器的名称由此而来。
外加载波信号电压参加同步检波器可以有两种方式:(a)υυ(b)图12-4 同步检波器方框图一种是将它与接收信号在检波器中相乘,经低通滤波器后检出原调制信号,如图12-4(a)所示;另一种是将它与接收信号相加,经包络检波器后取出原调制信号,如图12-4(b)所示。
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t t V v 111cos cos ωΩ=本地载波电压)cos(000ϕω+=t V v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。
这时相乘输出〔假定相乘器传输系数为1〕ϕωϕωϕϕωω+Ω-++Ω++Ω=+Ω=t V V t V V t V V t t t V V v )2cos[(41])2cos[(41cos cos 21)cos()cos (cos 1011010121012 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t V V v Ω=Ωcos cos 2101ϕ 由上式可见,低频信号的输出幅度与cos φ成反比。
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,希望二者的相位也一样。
此时,乘积检波称为“同步检波〞。
〔2〕实验电路说明实验电路如图12-5〔见本实验后〕所示,采用MC1496集成电路构成解调器,载波信号从J8经C 12,W 4,W 3,U 3,C 14加在8、10脚之间,调幅信号V AM 从J11经C 20加在1、4脚之间,相乘后信号由12脚输出,经低通滤波器、同相放大器输出。
四、实验步骤幅度调制局部:1. 静态工作点调测:使调制信号V Ω=0,载波V C =0,调节W 1使各引脚偏置电R 11、R 12 、R 13、R 14与电位器W 1组成平衡调节电路,改变W 1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。