模拟乘法器双边带调幅电路
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：
实验十-模拟乘法器调幅-(1)
实验十模拟乘法器调幅（AM、DSB、SSB）一、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。
二、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。
三、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块四、实验原理及实验电路说明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。
本实验中载波是由高频信号源产生的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。
a)集成模拟乘法器的内部结构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分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、广播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的内部结构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10-1所示。
其中V 1、V 2与V 3、V 4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V 5与V 6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。
V 7、V 8为差分放大器V 5与V6的恒流源。
图10-1 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。
无线电通信-7.2 模拟乘法器调幅、单边带、残留边带调幅、高电平调幅
高电平调幅电路需要兼顾输出功率、效率和调制 线性的要求。最常用的方法是对功放的供电电压进行 调制。
1. 集电极调幅电路
+
–
vb(t)
vC
+ vB E
vc L C
E–
–+
– VcT
–+
v +
VBB
–+
集电极调幅电路
– Vc(t) +
集电极调幅应工作在过压区
iC iC1
iC
iC
vce
过压
欠压
vce
制信号vΩ 去控制谐振功率放大器的输出信号的幅度Vcm来实 现调幅的。
Vcm
I cm1 Ic0
Vcm
I cm1 Ic0
0
过压
临 界
欠压
V CC
0
欠压
临 界
过压
V bm
VCC对工作状态的影响 Vbm VBB VBZ Vbm对工作状态的影响
根据调制信号控制方式的不同，对晶体管而言，高电
平调幅又可分为基极调幅和集电极调幅。
Vcc
临
VCC（t）
界
v ( t )
eb o
Vc
集
o
电
ic
极
调
o
幅
电
vc
路
o
波
形
图
ec
oLeabharlann iB o–VBeb
t
o
vI (a) 基极电压
Vc
Vc
Vc
t
o
(b) 集电极电源电压 VC
io
ic
o t
(c) 集电vc极电流 ic
t
模拟乘法器双边带调幅电路
21
2）多频调制的波形 即式（7-6）非正弦的周期信号的调制。
uΩ
0
t
uAM
t 0
22
3、普通调幅波的频谱与带宽
1）单频调制的频谱与带宽 利用积化和差可把式（7-4）分解为:
（7-7）
单频调幅波是由三个频率分量构成的： 第一项为载波分量； 第二项频率为fc-F,称为下边频分量，其振幅为1/2maUcm ； 第三项频率为 fc+F ,称为上边频分量，其振幅也为1/2maUcm 。
cos(c
)t
（下边带）（7-16）
uSSB (t)
1 2
maU cm
cos(c
)t
（上边带）（7-17）
38
其波形如下：（以下边带调制为例）
uSSB
0
t
单边带调幅波信号波形
单边带调幅信号为等幅波，其频率高于或低于载频。 但多频调制时就不是等幅波了。
39
单边带调幅波的频谱为(上边带调制)
Um/V
双边带信号的包络仍然是随调制信号变化的，但 它的包络已不能完全准确地反映低频调制信号的变 化规律。
双边带信号在调制信号的负半周，已调波高频与 原载频反相，调制信号的正半周，已调波高频与原 载频同相。在t=t1、t2、t3调制电压过零点时波形有 1800的相位突变，其包络已不再反映uΩ(t)的变化规 律。
普通调幅是频谱搬移电路
26
调幅电路的作用： 在时域实现 uΩ(t)和uc(t)相乘； 反映在波形上就是将uΩ(t)不失真地搬移到高频 振荡的振幅上； 频域则将uΩ(t)的频谱不失真地搬移到fc的两边。
27
4、普通调幅波的功率关系
设调制信号为单频正弦波，负载为RL，则载波功率为:
模拟乘法器MC1496仿真分析
科技信息SCIENCE &TECHNOLOGY INFORMATION2010年第29期0引言在高频电子线路中的振幅调制、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，在实验中大多使用模拟乘法器MC1496构成相关功能电路；本文利用multisim10对软件仿真平台，以MC1496构成的调幅电路为实例进行软件仿真，分析在不同的条件下对MC1496的外特性的影响。
1创建模拟乘法器MC1496电路模块MC1496是根据双差分对模拟相乘器基本原理制成的乘法器芯片，用来实现调幅电路具有电路简单，调试方便的优点，但在multisim10的仿真元件库中没有这个元器件，因此必须创建MC1496的内部结构图，创建MC1496内部结构如图1所示，子电路如图2所示。
图1MC1496电路模块图2MC1496子电路2MC1496构成的调幅电路及检波电路仿真2.1MC1496构成的调幅电路利用已经生成的MC1496子模块，参考MC1496数据手册或实验指导书选择电路元件，创建双边带调幅仿真电路，如图3所示。
图3MC1496构成的调幅电路实验中，我们主要关注的是电阻R4，引脚5连接的对地电阻R5及2,3引脚间的电阻R23；R5决定了模拟乘法器的静态工作电流，为了保证MC1496工作于小信号放大状态，R5必须选择合适的值；R23来调正调制信号的输入线性动态范围，同时控制乘法器的增益。
2.2仿真电路数据测试（1）MC1496的直流工作点根据MC1496的特性参数，实际应用时，静态偏置电压（输入电压为0时）应满足下列关系（以图3为例，下式中vx 代表芯片x 脚的电压）：v 8＝v 10，v 1＝v 4，v 6＝v 1230V ≥v 6（v 12）－v 8（v 10）≥2V 30V ≥v 8（v 10）－v 1（v 4）≥2.7V 30V ≥v 1（v 4）－v 5≥2.7V通过仿真得出乘法器的直流工作点如图4所示：图4静态工作状态测试比较仿真测试值和理论估算值，符合MC1496的应用要求，但在实际调测电路的时候，可能会出现不一致的情况，一般的情况大多数为虚焊、无源器件（电阻）可能选择错误和芯片损坏等情况。
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。
Protel课程设计模拟乘法器调幅电路
目录1 模拟乘法器电路的原理及设计 (1)1.1 课程设计性质 (1)1.2 课程设计目的 (1)1.3 课程设计内容及要求 (1)1.4 课程设计基本原理 (1)1.4.1 基本原理： (1)1.4.2 集成模拟乘法器MC1496 (2)1.4.3 幅度调制 (5)1.4.4 设计原理图说明 (5)2 Protel绘制原理图 (6)2.1 模拟乘法器调幅电路原理图的绘制 (6)2.2 Protel具体绘制步骤 (6)2.3 模拟乘法器调幅电路元件布局 (10)2.4 电路原理图 (10)3 模拟乘法器调幅电路PCB制作 (11)3.1 PCB简要说明 (12)3.2 封装 (12)3.3 布局与自动布线 (13)3.4 自动布线结果： (15)3.5 设置敷铜 (16)4 总结体会 (18)参考文献 (19)1 模拟乘法器电路的原理及设计1.1 课程设计性质综合设计性试验，本课程设计涉及的主要学科分支为通信电子线路。
1.2 课程设计目的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。
研究已调波与调制信号以及载波信号的关系。
2. 通过实验对比全载波调幅、抑止载波双边带调幅波形。
3. 了解并掌握模拟乘法器（MC 1496）的工作原理，掌握调整与测量其特性参数的方法4. 熟悉并巩固Protel 软件画原理图，以及Multisum 仿真软件进行仿真，独立完整地设计一定功能的电子电路，以及仿真和调试等的综合能力。
1.3 课程设计内容及要求1. 绘制具有一定规模、一定复杂程度的电路原理图*.sch （自选）。
可以涉及模拟、数字、高频、单片机等等电路。
2. 绘制电路原理图相应的双面印刷版图*.pcb 。
本课设内容与要求：主要利用MC 1496设计幅度调制器，在已知电源电压为 +12V 和-12V 下，工作频率MHz f 100≈，设计幅度调制器，要求输出功率：mW P O 50≥，效率%50>η1.4 课程设计基本原理1.4.1 基本原理：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。
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。
二．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。
三．实验步骤1．实验准备（1）在实验箱主板上插上集成乘法器幅度调制电路模块。
接通实验箱上电源开关，按下模块上开关8K1，此时电源指标灯点亮。
（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（也可采用其它频率）；∙输出幅度（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）集成模拟相乘器在使用之前必须进行输入失调调零，也就是要进行交流馈通电压的调整，其目的是使相乘器调整为平衡状态。
因此在调整前必须将开关8K01置“off”（往下拨），以切断其直流电压。
交流馈通电压指的是相乘器的一个输入端加上信号电压，而另一个输入端不加信号时的输出电压，这个电压越小越好。
（1）载波输入端输入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。
用示波器监测相乘器输出端（8TP03）的输出波形，调节电位器8W02，使此时输出端（8TP03）的输出信号（称为调制输入端馈通误差）最小。
（2）调制输入端输入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。
用示波器监测相乘器输出端（8TP03）的输出波形。
调节电位器8W01使此时输出（8TP03）的输出信号（称为载波输入端馈通误差）最小。
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2）多频调制
如果调制信号为多频信号，即：
u (t) Um1 cos 1t Um2 cos 2t L Umn cos nt
式中 F1 F2 Fn fc 此时调制信号为非正弦的周期信号。则 ：
12
uAM (t) Ucm(1 ma1 cos 1t ma2 cos 2t man cos nt) cos wct
1、普通调幅波的数学表达式 普通调幅信号是载波信号振幅按调制信号规律变化
的一种振幅调制信号，简称调幅信号。 设高频载波uc(t)的表达式为:
uc (t) Ucm cosct Ucm cos 2 fct 式(7-1)
6
调幅时，载波的频率和相位不变，而振幅将随调制 信号uΩ(t)线性变化。则调幅波的振幅Ucm(t)可写成 :
8
调幅系数或调幅度为： ma kUm /Ucm Ucm /Ucm
它反映了载波振幅受调制信号控制的程度，ma与UΩm 成正比。
Ucm (t) Uc（m 1 ma cos t）
是高频振荡信号的振幅，它反映了调制信号的变化规
律，称为调幅波的包络。
由此可得调幅波的最大振幅为： Ucmmax Uc（m 1 ma）
20
实际上，当ma>1时，在t1-t2时间间隔内,
1 ma cos t 0
即:
U cm (t) 0
由于振幅值恒大于零，所以uAM(t)可改写为:
uAM (t) Ucm 1 ma cost cos(ct 1800 )
此时调幅波有1800的相移，相位突变1发ma生co在s t 0 的时刻，我们称为“零点突变”。
14
uΩ
波形： UΩm
0
t
(a)调制信号波形
uc
Ucm
0
t
(b)载波信号波形
15
波形： uAM
Ucm
(1+ma)Ucm (1-ma)Ucm
0
t
包络Ucm(1+macosΩt)
(c)ma<1时调幅波波形
16
uΩ
波形： UΩm
0 uc Ucm 0
Ucm
0
(a)调制信号波形
t
(b)载波信号波形
t
(c)调幅波波形
n
Ucm (1 maj cos jt）cosct 式(7-6) j 1
式中： ma1 Um1 /Ucm , ma2 Um2 /Ucm ,L , man Umn / Ucm
13
2、普通调幅波的波形
1）单频调制的波形 根据式（7-3）、（7-1）、（7-4）可画出 uΩ（t）、uc（t）和不同ma条件下uAM（t）的波形：
Ucm (t) Ucm u (t)
式中，kα是一个与调幅电路有关的比例常数。因此，调 幅波的数学表达式为:
uAM (t) Ucm (t) cosct (Ucm u (t)) cosct 式(7-2)
7
1）单频调制
若调制信号为： u (t) Um cos t Um cos 2 Ft 式(7-3)Fra bibliotek23频谱：
Um/V UΩm
Ucm
1/2ma Ucm 1/2ma Ucm
0F
fc-F fc fc+F
f
单频信号调制时的频谱
由图可见，上下边频分量对称的排列在载波分量的两侧， 则调幅波的带宽fbw为:
fbw ( fc F ) ( fc F ) 2F
24
2）多频调制的频谱与带宽
如果调制信号为含有限带宽的多频信号，其调幅 波表达式用积化和差得:
普通调幅波、双边带及单边带调幅波的基本性质
教学难点
普通调幅波的基本性质
4
§ 4.2.1各类调幅波的基本性质
调幅电路是频谱搬移电路。按照调幅方式，可分为: 普通调幅（AM）
双边带调幅 （DSB） 单边带调幅（SSB） 本章先讲各类调幅波的基本性质，然后介绍几 种不同的调幅电路。
5
一、普通调幅波的基本性质
调幅波的最小振幅为 ：
Ucmmin Uc（m 1 ma）
9
则有 ：ma
Ucmmax Ucmmin Ucmmax Ucmmin
Ucmmax Ucm U cm
Ucm U cmmin U cm
Ucm
0
t
上式第一种表示常用于在实验室中根据调幅波的波形 去求ma 。
10
举例说明： 1、已知一调幅波的最大振幅值为10V，最小振幅值 为6V，则调幅度ma为多少？ 2、u（t）=5（1+0.4cos100пt)cos107пt（V）
任务4.2 振幅调制电路
1
任务4.2 振幅调制电路
4.2.1各类调幅波的基本性质 4.2.2普通调幅电路 4.2.3双边带调幅电路 4.2.4单边带调幅电路
2
本讲导航
教学内容 4.2.1各类调幅波的基本性质 教学目的 理解各类调幅波的基本性质：数学表达式、波形、 频谱、带宽、功率关系等。
3
教学重点
21
2）多频调制的波形 即式（7-6）非正弦的周期信号的调制。
uΩ
0
t
uAM
t 0
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3、普通调幅波的频谱与带宽
1）单频调制的频谱与带宽 利用积化和差可把式（7-4）分解为:
（7-7）
单频调幅波是由三个频率分量构成的： 第一项为载波分量； 第二项频率为fc-F,称为下边频分量，其振幅为1/2maUcm ； 第三项频率为 fc+F ,称为上边频分量，其振幅也为1/2maUcm 。
式(7-8) uA（m t）=Ucm cosct
t
17
uAM
波形：
0
t
（d）ma=1调幅波波形 由以上图可见，在ma≤1时，调幅波的包络与 调制信号的形状完全相同，它反映了调制信号的 变化规律。
18
uAM
波形：
t 0
（e）ma>1调幅波波形（理想调幅 ）
uAM
t
0
t1
t2
（f） ma>1调幅波波形（实际调幅 ）
19
由（e）可知，在ma>1时，此时其包络已不能反映 调制信号的变化规律。而在实际调幅器中，图（f）对 基极调幅来说，在t1-t2时间内由于管子发射结加反偏电 压而截止，使uAM(t)=0，即出现包络部分中断。此时调 幅波将产生失真，称为过调幅失真。而ma>1时的调幅 称为过调幅。 因此，为了避免出现过调幅失真，应使调幅系数ma≤1 。
其中F《fc。把（7-3）代入（7-2）得:
u AM
(t)
(U cm
Um
cos t) cosct
Uc（m 1
U m
U cm
cos
t）cosct
U cm
(1
U cm U cm
cos
t) cosct
Uc（m 1
ma
cos
t）cosct
式(7-4)
式中， U cm kU m 为受调后载波电压振幅的最大变化量。