模拟乘法器调幅(AMDSBSSB)

高频电子实验报告

实验名称：

模拟乘法器调幅（AM、DSB、SSB）

实验目的：

1. 掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅、抑制载波双边带调幅和音频信号单边带调幅的方法。

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. 通过实验对比全载波调幅、抑制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。

实验内容：

1、实现全载波调幅，改变调幅度，观察波形变化并计算调幅度。

2、实现抑制载波的双边带调幅波。

3、实现单边带调幅。

实验仪器：

1、信号源模块1块

2、频率计模块1块

3、4 号板1块

4、双踪示波器1台

5、万用表1块

实验原理：

1、调幅电路的分类

按调制信号的强度：高电平调幅（集电极调幅、基极调幅）、低电平调幅（平方律调幅、斩波调幅）

按调幅波的形式：普通调幅电路、双边带调幅电路、单边带调幅电路、残留边带调幅电路

2、调幅波的数学表达式及频谱

调制信号：V Ω =V Ωmcos Ωt 载波信号：Vc=Vcmcos ωct

已调波：

V o(t)= V o(1+ mcos Ωt)cos ωct

普通调幅电路 抑制载波调幅波

调幅系数或调幅度(通常写成百分数)

%

100min

max min

max ⨯+-=

V V V V m

3、MC1496双平衡四象限模拟乘法器

其内部电路图和引脚图如图所示。其中V1、V2与V3、V4组成双差分放大

器，V5、V6组成的单差分放大器用以激励V1~V4。V7、V8及其偏置电路组成差分放大器V5、V6的恒流源。 引脚8与10接输入电压VX ，1与4接另一输入电压Vy ，输出电压V0从引脚6与12输出。

Vx 和Vy 皆为小信号时，由于三对差分放大器(VT1，VT2，VT3，VT4及VT5，VT6)均工作在线性放大状态，则输出电压V 可近似表示为

y x y x T

L

V V K V V V R I V 02002=≈

4、实验电路

用MC1496集成电路构成的调幅器电路图

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R15接地。电阻R1、R2、R4、R5、R6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。

2、3脚外接1KΩ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。

载波信号加在V1－V4的输入端，即引脚8、10之间；载波信号Vc经高频耦合电容C1从10脚输入，C2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V5、V6的输入端，即引脚1、4之间，调制信号VΩ经低频偶合电容E1从1脚输入。

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。设载波信号的表达式为Vc(t)=Vcmcosωct

调制信号的表达式为VΩ(t)=VΩmcosΩt

则调幅信号的表达式为V0(t)= Vcmcosωct+ mvcmcosΩtcosωct

实验步骤：

连线框图

1.抑制载波振幅调制

1）P1端输入载波信号(P3端不加信号)，调节平衡电位器W1(改变输入电压Vy 的直流分量)，使输出信号VO（t）（TP6）中载波输出幅度最小（此时MC1496的1、4脚电压相等）。

2）再从P3端输入音频信号（正弦波），逐渐增加输入音频信号频率，观察TP6处最后出现抑制载波的调幅信号。（将音频信号频率调至最大，即可测得清晰的抑制载波调幅波）

观测记录输入输出信号波形及频谱

2.全载波振幅调制

1）先将P1端输入载波信号，调节平衡电位器W1，使输出信号VO（t）（TP6）

中有载波输出（此时V1与V4不相等, 即MC1496的1、4脚电压）。

2）再从P3端输入音频信号（正弦波），逐渐增大音频信号频率，TP6最后出现如图11-4所示的有载波调幅信号的波形，记下AM波对应Vmax和Vmin，并计算调幅度m。

3.抑制载波单边带振幅调制

1）步骤同抑制载波振幅调制，将音频信号频率调到10KHz，从P5（TP7）处观察输出波形。

2）比较全载波调幅、抑制载波双边带调幅和抑制载波单边带调幅的波形。实验数据：

1.抑制载波振幅调制

输出信号波形及频谱

2.全载波振幅调制

输出信号波形

测量结果：Vmax =400mV Vmin=160mV 计算调幅度

%

100min

max min

max ⨯+-=

V V V V m =（400-160）/（400+160）*100%=42.8%

3.抑制载波单边带振幅调制

输出信号波形及频谱

4.画出调幅实验中m<100％、m ＝100％、m > 100% 的调幅波形 m<100％调幅波形

m=100％调幅波形

m>100％调幅波形

实验心得：

通过这次实验，掌握了用集成模拟乘法器实现全载波调幅、抑制载波双边及单边带调幅的方法。通过研究已调波与调制信号以及载波信号的关系，掌握了调幅系数的测量与计算方法。并通过实验对比全载波调幅、抑制载波双边及单边带调幅的波形，了解了模拟乘法器的工作原理，掌握了调整与测量其特性参数的方法。