乘法器幅度调制电路
乘法器调幅电路一般出现的问题及解决方法
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实验4 集成乘法器幅度调制电路
实验4 集成乘法器幅度调制电路—、实验准备1．做本实验时应具备的知识点：●幅度调制●用模拟乘法器实现幅度调制●MC1496四象限模拟相乘器2．做本实验时所用到的仪器：●集成乘法器幅度调制电路模块●高频信号源●双踪示波器●万用表二、实验目的1．通过实验了解振幅调制的工作原理。
2．掌握用MC1496来实现AM和DSB的方法，并研究已调波与调制信号，载波之间的关系。
3．掌握用示波器测量调幅系数的方法。
三、实验内容1．模拟相乘调幅器的输入失调电压调节。
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。
四、基本原理所谓调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡（载波）的幅度，使其成为带有低频信息的调幅波。
目前由于集成电路的发展，集成模拟相乘器得到广泛的应用，为此本实验采用价格较低廉的MC1496集成模拟相乘器来实现调幅之功能。
1．MC1496简介MC1496是一种四象限模拟相乘器，其内部电路以及用作振幅调制器时的外部连接如图8-1所示。
由图可见，电路中采用了以反极性方式连接的两组差分对（T 1～T 4），且这两组差分对的恒流源管（T 5、T 6）又组成了一个差分对，因而亦称为双差分对模拟相乘器。
其典型用法是：⑻、⑽脚间接一路输入（称为上输入v 1），⑴、⑷脚间接另一路输入（称为下输入v 2），⑹、⑿脚分别经由集电极电阻R c 接到正电源+12V 上，并从⑹、⑿脚间取输出v o 。
⑵、⑶脚间接负反馈电阻R t 。
⑸脚到地之间接电阻R B ，它决定了恒流源电流I 7、I 8的数值，典型值为6.8k Ω。
⒁脚接负电源-8V 。
⑺、⑼、⑾、⒀脚悬空不用。
由于两路输入v 1、v 2的极性皆可取正或负，因而称之为四象限模拟相乘器。
可以证明：122th 2co t T R v v v R v ⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭，因而，仅当上输入满足v 1≤V T (26mV)时，方有：12co t TR v v v R v =⋅，才是真正的模拟相乘器。
高频电路实验六(幅度调制器)
实验六 低电平幅度调制器一、实验目的1、掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑制载波双边带调幅的方法与过程，并研究已调波与两输入信号的关系。
2、掌握测量调幅度的方法。
3、通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。
二、预习要求1．预习幅度调制器有关知识。
2．认真阅读实验指示书，了解实验原理及内容，分析实验电路中用1496乘法器调制的工作原理，并分析计算各引出脚的直流电压。
3．分析全载波调幅及抑制载波调幅信号特点，并画出其频谱图。
三、实验仪器双踪示波器，数字万用表，高频电路实验装置四、实验原理1、用乘法器实现幅度调制的原理幅度调制就是使载波的振幅受调制信号的控制而作周期性的变化，调幅波的频率与载波信号的频率相同，而振幅与调制信号的振幅成线性关系。
幅度调制器分高电平调幅和低电平调幅两种，高电平调幅是在丙类放大器中实现的，低电平调幅一般通过乘法器来实现。
模拟乘法器能够实现两个模拟信号u 1(t )与u 2(t )的乘积运算。
若载频信号、调制信号分别为t U ωcos Cm 和)(t u Ω，则要得到双边带调幅波，需使t U t u ωcos )(Cm 1=，)()(2t u t u Ω=；要得到普通调幅波，需使t U t u ωcos )(Cm 1=，0)()(02>+=ΩU t u t u 。
普通调幅波的调幅度m a 与其最大峰－峰值U o,p-p,max 和最小峰－峰值U o,p-p,min 的关系为o,p-p,max o,p-p,mina o,p-p,max o,p-p,min U U m U U -=+。
2、集成模拟乘法器MC1496简介MC1496是一种典型的集成双差分对模拟乘法器，其内部电路及各引脚功能如图3-1所示。
在2脚与3脚间外接1k Ω电阻，可以增大1脚与4脚间所加信号的动态范围，使V5与V6的集电极电流之差与1脚与4脚间的电压成正比，因此调制信号应加在1脚与4脚之间。
载波信号应加在8脚与10脚之间，用以改变三极管V1~V4集电极电流的分配比例，或使V1~V4工作在开关状态（这时模拟乘法器相当于一个二极管乘法电路）。
实验四乘法器幅度调制电路
实验四 乘法器幅度调制电路一、实验目的1． 通过实验了解集成乘法器幅度调制的工作原理，验证普通调幅波（AM ）和抑制载波双边带调幅波（AM SC DSB -/）的相关理论。
2． 掌握用集成模拟乘法器MC1496实现AM 和DSB-SC 的方法，并研究调制信号、载波信号与已调波之间的关系。
3． 掌握在示波器上测量与调整调幅波特性的方法。
二、实验使用仪器 1．集成乘法调幅实验板2．高频信号源、100MHz 双踪示波器、低频信号源、万用表. 三、实验基本原理与电路 1.调幅信号的分析(1) 普通调幅波（AM ）（表达式、波形、频谱、功率） (a)．普通调幅波（AM ）的表达式、波形设调制信号为单一频率的余弦波： t U u m Ω=ΩΩcos ,载波信号为：t U u c cm c ωcos =,普通调幅波（AM ）的表达式为AM u =t t U c AM ωcos )()cos 1(t m U a cm Ω+=t c ωcos （4-1）式中，a m 称为调幅系数或调幅度。
由于调幅系数a m 与调制电压的振幅成正比，即m U Ω越大，a m 越大，调幅波幅度变化越大，a m 应小于或等于1。
如果a m >1，调幅波产生失真，这种情况称为过调幅。
图4-1 调幅波的波形（b ）. 普通调幅波（AM ）的频谱 普通调幅波（AM ）的表达式展开得：t U m t U m t U u c cm a c cm a c cm AM )cos(21)cos(21cos Ω-+Ω++=ωωω （4-2） 它由三个高频分量组成。
将这三个频率分量用图画出，便可得到图4-2所示的频谱图，在这个图上调幅波的每一个正弦分量用一个线段表示，线段的长度代表其幅度，线段在横轴上的位置代表其频率。
调幅的过程就是在频谱上将低频调制信号搬移到高频载波分量两侧的过程。
在单频调制时，其调幅波的频带宽度为调制信号频谱的两倍，即F B 2=.（c ）．普通调幅波（AM ）的功率载波分量功率：L cmc R U P 221=R L 为负载电阻值。
实验四 乘法器幅度调制电路
实验四 乘法器幅度调制电路一、实验目的1． 通过实验了解集成乘法器幅度调制的工作原理，验证普通调幅波（AM ）和抑制载波双边带调幅波（AM SC DSB -/）的相关理论。
2． 掌握用集成模拟乘法器MC1496实现AM 和DSB-SC 的方法，并研究调制信号、载波信号与已调波之间的关系。
3． 掌握在示波器上测量与调整调幅波特性的方法。
二、实验使用仪器 1．集成乘法调幅实验板2．高频信号源、100MHz 双踪示波器、低频信号源、万用表. 三、实验基本原理与电路 1.调幅信号的分析(1) 普通调幅波（AM ）（表达式、波形、频谱、功率） (a)．普通调幅波（AM ）的表达式、波形设调制信号为单一频率的余弦波： t U u m Ω=ΩΩcos ,载波信号为：t U u c cm c ωcos =,普通调幅波（AM ）的表达式为AM u =t t U c AM ωcos )()cos 1(t m U a cm Ω+=t c ωcos （4-1）式中，a m 称为调幅系数或调幅度。
由于调幅系数a m 与调制电压的振幅成正比，即m U Ω越大，a m 越大，调幅波幅度变化越大，a m 应小于或等于1。
如果a m >1，调幅波产生失真，这种情况称为过调幅。
未调制状态调制状态图4-1 调幅波的波形（b ）. 普通调幅波（AM ）的频谱 普通调幅波（AM ）的表达式展开得：t U m t U m t U u c cm a c cm a c cm AM )cos(21)cos(21cos Ω-+Ω++=ωωω （4-2） 它由三个高频分量组成。
将这三个频率分量用图画出，便可得到图4-2所示的频谱图，在这个图上调幅波的每一个正弦分量用一个线段表示，线段的长度代表其幅度，线段在横轴上的位置代表其频率。
调幅的过程就是在频谱上将低频调制信号搬移到高频载波分量两侧的过程。
在单频调制时，其调幅波的频带宽度为调制信号频谱的两倍，即F B 2=.（c ）．普通调幅波（AM ）的功率载波分量功率：Lcmc R U P 221=R L 为负载电阻值。
幅度调制及解调实验2
幅度调制及解调实验一、实验目的1、理解幅度调制与检波的原理；2、掌握用集成乘法器构成调幅与检波电路的方法。
二、实验原理实验电路图如图2-2所示调幅就是用低频调制信号去控制高频载波信号的幅度，使高频载波信号的振幅按调制信号变化。
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，单边带调制（SSB ）信号。
此实验主要涉及普通调幅（AM ）及检波原理。
三、实验设备1、测控电路（二）实验挂箱2、函数信号发生器3、虚拟示波器 四、实验内容及步骤1、“测控电路二”实验挂箱接入12V ±直流电源；2．调幅波的观察（1）把“U12信号产生单元”电源开关拨到“开”方向，调节此单元的电位器（电位器W1调节信号幅度，电位器W2调节信号频率），使之输出频率为Z 3KH .1、幅值为P P 1V -的正弦波信号，接入“U1调幅单元”的调制波输入端；（2）调节实验屏上的函数信号发生器，使之输出频率为Z 100KH 、幅值为P P 4.0V -的正弦波信号，接入“U1调幅单元”的载波输入端。
0tUs图2-1 普通调幅（AM ）波波形 （3）“U1调幅单元”的输出端接入示波器CH1，调节“U1调幅单元”的电位器W ，在示波器上观测到如图2-1所示的普通调幅（AM ）波。
3．解调波的观察（1）在保持调幅波的基础上，将“U1调幅单元”的输出端接入“U2解调单元”的调幅波输入端，把输入“U1调幅单元”的载波信号接入“U2解调单元” 载波输入端； （2）“U2解调单元”的输出端接入虚拟示波器的CH2，调节“U2解调单元“的电位器W1，观测到解调信号。
五、实验注意事项1、实验挂箱中的直流电源正负极切忌接反，否则就会烧坏实验箱上的集成芯片。
2、为了得到更好的实验效果，实验时，外加信号的幅度不宜过大，请按照“实验内容及步骤”说明部分做实验。
8101423145612MC1496C20.1u FR5750R6750R71K R81KR251R11KC30.1u FR41KR31K R103.3KR113.3KC50.1u FR96.8KW147K-8V+12V132V VGNDINOUT 79L08-12V8101423145612MC1496C10.1u FC20.1u FR5910R6910R71KR81KC40.1u FR251R11KC30.1u FR41KR31K R103.3KR113.3KC60.01uF R96.8KW147K+12VR1310KC50.01uFR1210KR1451K R16200KR17200KR1551K3261574U?TL081+VCC -VEE0.33uF0.1u F调制信号输入载波输入C?10u F载波输入调幅波输出调幅波输入解调输出图2-2 幅度调制与解调单元六、思考题集成乘法器调幅及解调电路有何特点？试简述它们的工作原理。
乘法器调幅电路
*******************实践教学*******************2010年秋季学期高频电子线路课程设计题目：常规调幅电路的设计专业班级：通信工程姓名：学号：指导教师：成绩：摘要随着电子技术的发展，集成模拟乘法器应用也越来越广泛，它不仅应用于模拟量的运算，还广泛应用于通信、测量仪表、自动控制等科学技术领域。
在本次课程设计实验中，通过对高频电子线路的振幅调制与解调，模拟乘法器的学习设计出由双差分对乘法器为主构成的乘法器常规调幅电路，通过对电路的设计，参数的确定，设计出了适合本课题的方案，按照设计的电路图在Multisim10中画出具体的仿真电路图并进行了调试，观察实验结果并与课题要求的性能指标做了对比，最后对实验结果经行了分析总结，本实验采用Multisim10软件，由自己单机安装并仿真关键字：双差分对乘法器调制Multisim10目录第1章乘法器常规调幅设计方案及意义1.1 乘法器常规调幅的设计意义1.2 乘法器常规调幅设计的总体方案1.3 总体设计方案框图及分析第2章乘法器常规调幅电路设计2.1乘法器常规调幅电路设计思路及各部分结构原理2.2 乘法器常规调幅电路参数选择计算2.3 乘法器常规调幅电路设计2.4 设计电路仿真实现2.5设计电路仿真结果分析2.6仿真电路设计失真分析第3章设计总结参考文献第1章乘法器常规调幅设计方案及意义1.1 乘法器常规调幅的设计意义随着电子技术的发展，集成模拟乘法器应用也越来越广泛，它不仅应用于模拟量的运算，还广泛应用于通信、测量仪表、自动控制等科学技术领域。
用集成模拟乘法器可以构成性能优良的调幅和解调电路，，其电路元件参数通常采用器件典型应用参数值。
作调幅时，高频信号加到输入端，低频信号加到Y 输入端；作解调时，同步信号加到X 输入端，已调信号加到Y 输入端。
调试时，首先检查器件各管脚直流电位应符合要求，其次调节调零电路，使电路达到平衡。
集成模拟乘法器是实现两个模拟信号相乘的器件，它广泛用于乘法、除法、乘方和开方等模拟运算，同时也广泛用于信息传输系统作为调幅、解调、混频、鉴相和自动增益控制电路，是一种通用性很强的非线性电子器件，目前已有多种形式、多品种的单片集成电路，同时它也是现代一些专用模拟集成系统中的重要单元。
幅度调制实验
实验三幅度调制一、实验目的1、理解用乘法器实现幅度调制的原理。
2、掌握用集成模拟乘法器构成的调幅电路。
3、掌握集成模拟乘法器的使用方法。
二、实验原理1、调幅原理调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡（载波）的幅度，使高频振荡的振幅按调制信号的规律变化。
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（DSB）信号，抑制载波和一个边带的单边带（SSB）信号。
把调制信号和载波同时加到一个非线性元件上(例如晶体二极管或晶体三极管)，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MC1496简介：MC1496是目前常用的平衡调制/解调器。
它内部电路含有8 个有源晶体管，有两个输入端V X、V Y和一个输出端V O。
一个理想乘法器的输出为V O=KV X V Y，而实际上输出存在着各种误差，其输出的关系为：V O=K（V X +V XOS）（V Y+V YOS）+V ZOX。
为了得到好的精度，必须消除V XOS、V YOS与V ZOX三项失调电压。
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。
本实验箱在幅度调制，同步检波，混频电路三个基本实验项目中均采用MC1496。
MC1496的管脚功能和内部原理图如图1所示，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- 负电源三、实际电路分析本实验的电路如图2所示，图中U301是幅度调制乘法器，音频信号和载波分别从J301和J302输入到乘法器的两个输入端，K301和K303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。
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《高频电子线路》设计报
告
基于MC1596乘法器的调幅电路
制作人：李超08111100
谢攀08111040
汪新皓08111041
乘法器幅度调制电路
一、 设计目的
1.复习和巩固以前所学内容，了解乘法器1596的工作原理。
2.熟练multisium 等仿真软件的使用，提高实际动手能力。
二、 设计原理方案
1. 调幅信号的分析
（1） 普通调幅波（AM ）
调制信号为单一频率的余弦波：t U u m Ω=ΩΩcos ,载波信号为t U u c cm c ωcos =，普通调幅波（AM ）的表达式为： t t m U t t U u c a cm c AM AM ωωcos )cos 1(cos )(Ω-==
式中，m a 称为调幅系数和调幅度，由于调幅系数m a 与调制电压的振幅成正比，即m U Ω越大，m a 越大，调幅波幅度变化越大，m a 应小于或等于1。
如果m a >1，调幅波产生失真，这种情况称为过调幅。
调幅波波形
（2）普通调幅波的频谱
普通调幅波的表达式展开得：
它由三个高频分量组成。
将这三个高频用图画出，便可得到如下图所
示的频谱图。
在这个图上调幅波的每一个正弦分量用一个线段表示，线段的长度代表其幅度，线段早横轴上的位置代表其频率。
普通调幅波的频谱图
调幅的过程就是在频谱上将低频调制信号搬移到高频载波分量两侧的过程。
再单调频调制时，其调幅波的频带宽度为调制信号频谱的两倍，即B=2F 。
（3）普通调幅波的功率 载波分量功率：L
cm c R U P 221= R L 为负载电阻值，上边频分量功率：
c a L cm a L cm a P m R U m R U m P 222214
1811)2(21=== 边频分量功率：c a L cm a L cm a P m R U m R U m P 222224
1811)2(21=== 因此，调幅波在调制信号的一个周期内的平均功率为：
c a c P m P P P P )2
1(221+=++= 可见，边频功率随m a 的增大而增加，当m a =1时，边频功率最大，即c P P 3
2=
这时上、下边功率之和只有载波功率的一半，这也就是说，用这种调制方式，发送端发送的功率被不携带信息的载波占去了很大的比例，显然，功率利用率不高。
但由于这种调制设备简单，特别是解调更简
单，便于接受，所以它某些领域广泛应用。
（4）抑制载波双边带调幅
由于载波不携带信息，因此，为了节省发射功率，可以只发射含有信息的上、下两个边带，而不发射载波，这种调制方式称为抑制载波的双边带调幅，简称双边带调幅，用DSB表示。
可将抑制信号
u和
载波信号
u直接加到乘法器或平衡调幅器电路得到。
双边带调幅信号
c
写成：
A为由调幅电路决定的系数：是双边带高频信号的振幅，它与调制信号成正比。
双边带调幅的调制信号、调幅波形如下图所示。
双边带调幅的调制信号、调幅波DSB/SC-AM频谱图
由以上讨论可以看出DSB/SC-AM调制信号有如下特点：DSB/SC-AM信号的幅值仍随调制信号而变化，但与普通调幅波不同，DSB/SC-AM的包络不再反映调制信号的形状，仍保持调幅波频谱搬移的特征。
在调制信号的正负半周，载波的相位反相，即高频振荡的相位在
瞬间有180o的突变。
)(
u
t
D SB
DSB/SC-AM调制，信号仍集中在载频ωo附近，所占频带为
B DSB=2F MAX
由于DSB/SC-AM调制抑制了载波，输出功率是有用信号，它比普通调幅波功率利用率得到了较大的提高。
但在频带利用率上没有什么改进。
（5）抑制载波单边带调幅
实现抑制载波的单边带调幅的方法很多，其中最简单的方法是在双边带调制后接一个边带滤波器，它可以取出一个边带，抑制另一个边带。
当边带滤波器的通带位于载频以上时，提取上边带，否则提取下边带。
用这种方法实现单边带调幅的数学模型如下图所示：
实现单边带调幅信号的数学模型
通过边带滤波器后，就可得到上边带或下边带即：
从上式看出，SSB信号在传输信号时，不但功率利用率高，而且它所占的频带比AM、DSB减小了一半，即B SSB=F MAX，频带充分利用，因此已成为短波通讯中的一种重要调制方式。
三、真与调试
建立如下图所示的仿真电路图。
其中，A 1为乘法器，v 1(t)为载波信号，v 2(t)为调制信号。
载波信号参数设置为：电压幅值V 2m =1V ，频率f c =20kHZ 。
调制信号参数设置为：电压幅值V 1m =1V ，频率f=1kHZ 。
电压源V cc =2V 。
由图可知，乘法器输出的调幅波为V AM =[V CC +V 1)(t ]V 2)(t =[2+COS
（2)1000202cos()]1000
t t ⨯⨯⨯ππ )1000212cos(5.0)1000192cos(5.0)1000202cos(2t V t t ⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=πππ 由上述表达式计算出调幅度为cc
m V V m ==0.5 调幅波中有三个频率分量：频率为f c =20kHZ 、幅度为2V 的载波分量；频率为f sh =f c +f=21kHZ 、幅度为0.5V 的上边分量；频率为f sl =f c -f=19kHZ 、幅度为0.5V 的下边频分量。
带宽BW=2f=2kHZ 。
运行仿真电路，进行理论验证。
双击示波器观察调幅波波形如下
图所示。
由此还可以测出调幅波的最大值和最小值，计算出调幅度为
5.01
313(min)(max)(min)
(max)=+-=+-=AM AM AM AM V V V V m 改变调制信号的电压，可以观察调幅度M 对波形的影响，当调
幅度1=m 时，出现过调。
利用频谱分析仪可以观察调幅波的频谱分布，如下图所示。
由频谱分析仪面板右下方可以看到，指针当前所处频率为20K HZ ，中心幅度为2V ，20K HZ 载波分量幅值最大，移动指针，可以观察到在21K HZ 和19K HZ 有2个上下边频分量，幅值为0.5V 。
调幅度取0.5时的调幅输出波形
调幅电路输出频谱
由以上分析可知，仿真结果与理论分析完全一致. 根据以上分析可画出电路图，下图所示
调幅电路图。