实验四模拟乘法器应用实验详解演示文稿
高频模拟乘法器的综合应用设计实验
学生学号实验课成绩学生实验报告书实验课程名称高频电子线路实验开课学院信息工程学院指导教师姓名学生姓名学生专业班级20014-- 20015学年第一学期实验课程名称：_高频电子线路④倍频器电路设计与仿真实现对信号的倍频。
基本条件：Ux=Uy（载波信号UX：f=1MHZ /50mV)，并记录各级信号波形。
推证输入、输出信号的关系。
⑤整理所测数据及波形，认真分析各种频率变换电路工作原理，画出所测波形，写出符合规范的综合设计性实验报告，并谈谈自己的体会。
三．实验原理与电路设计仿真1、集成模拟乘法器1496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立器件如二极管和三极管要简单的多，而且性能优越。
所以目前在无线通信、广播电视等方面应用较多。
集成模拟乘法器的常见产品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。
下面介绍MC1496集成模拟乘法器。
（1）MC1496的内部结构(a)1496内部电路 (b)1496引脚图图1 MC1496的内部电路及引脚图MC1496 是目前常用的平衡调制/解调器。
它的典型应用包括乘、除、平方、开方、倍频、图2 MC1496的内部电路及电路模块引脚图2、AM与DSB电路的设计与仿真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。
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体管)，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。
幅度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。
模拟乘法器及其应用讲解
模拟乘法器及其应用摘要集成模拟乘法器是继集成运算放大器后最通用的模拟集成电路之一，是一种多用途的线性集成电路。
可用作宽带、抑制载波双边平衡调制器，不需要耦合变压器或调谐电路，还可以作为高性能的SSB乘法检波器，AM调制/解调器、FM解调器、混频器、倍频器、鉴相器等，它与放大器相结合还可以完成许多的数学运算，如乘法、除法、乘方、开方等。
The integrated analog multiplier is the second one of the analog integrated circuitoperational amplifier after the general linear integrated circuits, is a multi use. Can be usedas broadband, suppressed carrier double balanced modulator, does not require a coupling transformer or tuning circuit, also can be used as SSB multiplication detector of high performance, AM modulator / demodulator, FM demodulator, mixer, multiplier, the phasedetector, and it can also complete theamplifier combining mathematical operation many, such as multiplication division,involution, evolution, etc..一、实验目的1．了解模拟乘法器的工作原理2．掌握利用乘法器实现AM调制、DSB调制、同步检波、倍频等几种频率变换电路的原理3．学会综合地、系统地应用已学到模、数字电与高频电子线路技术的知识，通过MATLAB掌握对AM调制、DSB调制、同步检波、倍频电路的制作与仿真技术，提高独立设计高频单元电路和解决问题的能力。
模拟乘法器调幅(AM、DSB、SSB)实验报告
实验十二模拟乘法器调幅（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．通过实验对比全载波调幅、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。
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。
三、实验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。
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、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12-1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图12-1 MC1496的内部电路及引脚图正可负，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。
（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。
模拟乘法器应用实验
一、实验目的
（1）了解模拟乘法器的电路组成结构与工作原理 （2）学会利用模拟乘法器完成振幅调制（AM/DSB）、混频、 倍频及同步检波等功能. （3）学会综合地、系统地应用已学到模、数电与高频电子线路 技术的知识，掌握对振幅调制、同步检波、混频和倍频等单元电 路的设计与仿真技能，提高独立解决问题的能力。
U y (t ) U 0 cos sU 0 cos s t cos 0 t 1 KU sU 0 [cos( s 0 )t cos( 0 s )t ] 2
经带通滤波器后，取差频
U 0 (t )
1 KU sU 0 cos( 0 s )t 2
U 0 t 1 m Ucm cos c t cos c t 2 m Ucm cos c t cost
,
另一输入端输入同步信号（即载波信号）uc (t ) ucm cosc t 经乘法器相乘，由此可得输出信号
u o (t ) K E u s (t )u c (t ) 1 1 K E u sm u cm cos t K E u sm cos(2 c )t 2 2
二、实验要求：
① 全载波振幅调制与抑制载波振幅调制电路的设计与仿真：
基本条件：高频载波：500KHZ/100mV， 调制信号：1-3KHz/200mV， 模拟乘法器采用LM1496。 并按信号流程记录各级信号波形。计算此条件时的AM调制信号的调制度 m= ? , 分析AM与DSB信号m＞100%时，过零点的特性。
④ 倍频器电路设计与仿真
实现对信号的倍频。 基本条件：Ux=Uy（载波信号UX：f=500KHZ /50mV ）完成电路设计与仿 真，并记录各级信号波形。推证输入、输出信号的关系。
实验四模拟乘法器调幅（AM、DSB、SSB）
实验四模拟乘法器调幅（AM、DSB、SSB）梧州学院实验报告实验名称：模拟乘法器调幅（AM、DSB、SSB）实验室名称：通信虚拟仿真实验室实验时间：2021年12月17日实验设备及环境：信号源模块1块频率计模块1块4号板1块双踪示波器1台万用表1块实验目的：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。
实验原理及内容：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。
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，2KHz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。
模拟乘法器实验报告
模拟乘法器实验报告
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实验课程名称：_高频电子线路
图1-1 1496构成的振幅调制电路电原理图图中载波信号经高频耦合电容C1输入到Uc⑩端，C3为高频旁路电容，使⑧交流接地。
调制信号经高频耦合电容C2输入到
为高频旁路电容，使①交流接地。
调制信号UAM从⑿脚单端输出。
电路
供电，所以⑤脚接
此，改变
的大小，即：
VEE=-8V，I5=1mA时，可算得：<MC1496器件的静态电流一
＝1mA左右）
R5={<8-0.75）/<1X10-3）}-500=6.75KΩ取标称
，，
所以取：R1=R2=1K R3=51Ω R4=R5=750Ω，R6=R7=1K
引脚⑧⑩①④⑥12 ②③⑤⑦14 电压<V
）。
实验测得信号波形如图1-3
时，过零点为一条直线。
1-4 图1-5
申明：
所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途。
模拟乘法器实验
模拟乘法器实验模拟乘法器的应用——低电平调幅姓名: 学号: 实验台号:一、实验目的1、掌握集成模拟乘法器的工作原理及其特点2、进一步掌握集成模拟乘法器(MC1596/1496)实现振幅调制、同步检波、混频、倍频的电路调整与测试方法二、实验仪器低频信号发生器高频信号发生器频率计稳压电源万用表示波器三、实验原理1、MC1496/1596 集成模拟相乘器集成模拟乘法器是继集成运算放大器后最通用的模拟集成电路之一，是一种多用途的线性集成电路。
可用作宽带、抑制载波双边带平衡调制器，不需要耦合变压器或调谐电路，还可作为高性能的SSB乘法检波器、AM调制解调器、FM解调器、混频器、倍频器、鉴相器等，它与放大器相结合还可以完成许多数学运算，如乘法、除法、乘方、开放等。
MC1496的内部电路继引脚排列如图所示MC1496型模拟乘法器只适用于频率较低的场合，一般工作在1MHz以下的频率。
双差分对模拟乘法器MC1496/1596的差值输出电流为,,,2121iiithth,,,()()()56 VRV22TyTMC1595是差值输出电流为式中，错误～未找到引用源。
为乘法器的乘法系数。
MC1496/1596使用时，VT 至VT的基极均需外加偏置电压。
162.乘法器振幅调制原理X通道两输入端8和10脚直流电位均为6V，可作为载波输入通道;Y通道两输入端1和4脚之间有外接调零电路;输出端6和12脚外可接调谐于载频的带通滤波器;2和3脚之间外接Y通道负反馈电阻R。
若实现普通调幅，可通过调节10kΩ电位器RP使1脚电位81比4脚高错误～未找到引用源。
，调制信号错误～未找到引用源。
与直流电压错误～未找到引用源。
叠加后输入Y通道，调节电位器可改变错误～未找到引用源。
的大小，即改变调制指数M;若实现DSB调制，通过调节10kΩ电位器RP使1、4脚之间直流a1等电位，即Y通道输入信号仅为交流调制信号。
为了减小流经电位器的电流，便于调零准确，可加大两个750Ω电阻的阻值，比如各增大10Ω。
模拟乘法器
模拟乘法器及其应用学院：信息工程专业班级：电信1206姓名：李嘉辛学号： 0121209310603摘要模拟乘法器是一种普遍应用的非线性模拟集成电路。
模拟乘法器能实现两个互不相关的模拟信号间的相乘功能。
它不仅应用于模拟运算方面，而且广泛地应用于无线电广播、电视、通信、测量仪表、医疗仪器以及控制系统，进行模拟信号的变换及处理。
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立器件如二极管和三极管要简单的多，而且性能优越。
Analog multiplier is a kind of widely used nonlinear analog integrated circuits.Analog multiplier can be achieved between two unrelated analog multiplication function.It is not only applied in the simulation operation aspect, and widely used in radio, television, communications, measuring instruments, medical equipment and control system, the analog signal conversion and processing.In the high frequency electronic circuit, amplitude modulation, synchronous detection, mixing, frequency doubling, frequency, modulation and demodulation process, the same as can be seen as two signal multiplication or contain multiplication process.The function is realized by using integrated analog multiplier than using discrete components such as diodes and transistors are much more simple, and superior performance.一、实验目的1．了解模拟乘法器的工作原理2．掌握利用乘法器实现AM调制、DSB调制、同步检波、倍频等几种频率变换电路的原理3．学会综合地、系统地应用已学到模、数字电与高频电子线路技术的知识，通过MATLAB掌握对AM调制、DSB调制、同步检波、倍频电路的制作与仿真技术，提高独立设计高频单元电路和解决问题的能力。
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实验四模拟乘法器应用实 验详解演示文稿
（优选）实验四模拟乘法 器应用实验
实验仪器
高频信号发生器 超高频毫伏表 频率特性测试仪 直流稳压电源 数字示波器
QF1055A DA22A BT－3C HY1711－2 TDS210
一台; 一台; 一台; 一台; 一台.
实验任务与要求
基本实验的实验线路及说明
3.倍频原理框图如图7所示（输入输出关系自行推 导），仿真波形如图8所示。需注意的是，倍频 实现时模拟乘法器必须工作在平衡状态。
*仿真条件：Ux=Uy=20mV,fx=fy=200kHz,由图Байду номын сангаас看 出,输出其频率为400KHz，实现了倍频作用。
图7.倍频实现原理方框图如下：
图8.倍频波形对比图如下：
6. 用MC1596实现同步检波:按原理电路(图1)连 接，当输入端加入调幅波信号时，该信号载波 频率为500KHz，大小为50mV，调制频率为1KHz， m=30%时，分别观察图中A、B、C及输出Uo(t)的 波形。
扩展命题
1. 用模拟乘法器实现鉴频:实验电路如图2。输入 信号Us其载频fc=10.7MHz，调制频率F=1KHz， 频偏Δfm=75KHz,载波幅度Ucp.p=40mV,观察 Uo(t)，并测出整个电路的特性曲线.即鉴频特 性曲线(本实验用扫频仪进行),扫频仪的使用 请参考本章第一节相关内容。图2给出的是用 模拟乘法器MC1596实现的相位鉴频电路。其中 C1与并联谐振回路LC共同组成线性移相网络， 将调频波的瞬间时频率变化转变为瞬时相位的 变化（即FM波变为FM－PM）。MC1596的作用是 将FM波与FM－PM波相乘，输出端接集成的差分 放大器将双端输出变为单端输出，再经RC构成 的LPF输出。
Ui=50mV信号，微调Rw，用示波器双踪观察Uo(t)
和Ui(t)的关系，即有fo=2fi 5.用MC1596实现混频:在乘法器输入端分别加入
fx=565KHz，Ux=50mV和fy=100KHz，Uy=0.1V信号， 在乘法器输出端接入465KHz的带通滤波器，使 可得到两信号的差频输出，实现混频作用，记 录输出波形及频率值。
图1.模拟乘法器应用电路一：振幅调制、 混 频等
基本命题
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 fx=500KHz，Ux=50mV，fy=10KHz，Uy=0.2V的信号 时调电位器RW工作在不平衡状态时便可产生含载 波的正弦调幅信号。
c. 保 持 Ux(t) 不 变 ， 使 Uy(t) 由 小 到 大 变 化 ， 观 察 Uo(t)的变化，记下变化结果，并测出最大不失 真的Uo(t)所对应的Uy(t)的大小。 d.保持Ux(t)不变，fy变化时Uo(t)变化情况如何？ 4.用MC1596实现倍频:调整模拟乘法器仍工作在平
衡状态，在x输入端和y输入端同时加fi=200KHz，
图4:平衡调制框图如下：
由框图有： 用图1进行平衡调幅仿真，其波形和频谱分别见图 5(a).5(b)
图5(a).双边带平衡调幅波形如下：
图5(b).双边带平衡调幅频谱如下：
*仿真条件：载波频率fx=500KHZ,U=10mV.调电 位器工作在平衡状态调制频率fy＝10KHz,调制 电压Uy=0.2V 2.普通调幅(AM)
4.混频：原理框图如图9，两路输入信号（其频 率相差一个中频）经模拟乘器在输出端产生其 差频分量，该分量经过带通滤波器选择（中心 频率为差频）即完成混频作用.
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RL为负载电阻，RB是偏置电阻，RE是负载反 馈电阻，RW和R1、R2组成平衡调节电路，调节RW， 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。
MC1596(MC1496)电原理图和引脚图如图3所示
模拟乘法器的典型应用及仿真波形
1. 平衡调制――抑制载波调制(DSB－SC):即乘 法器在载波和调制同时输入时，通过平衡调 整（接在信号Uy通路的电位器），使载波馈 通为零，输出端只有两输入信号的乘积项， 从而完成平衡调制，实现框图如图4.
图3.MC1596内部电路及引脚功能图如下：
框图如图4。实验时乘法器因工作在不平衡状 态，从而y通道存在直流而输出调幅波(关系同 学们可自行推导),仿真波形及频谱如图6(a)、 6(b)所示。
*仿真条件：载波Ucm＝50mV,fx=500kHz,调制频 率fy＝10KHZ, Uy=0.5V。
图6(a).普通调幅波波形如下：
图6(b).普通调幅波频谱如下：
a:保持Ux（t）不变，改变Uy值：50mV、100mV、 150ｍV、200mV、250mV时，观察Uo(t)的变化， 并作出m～Uy(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Uy(t)不变，fy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。
模拟乘法器应用电路二：鉴频器
2.如何用模拟乘法器实现自动增益控制？ 3.平衡调制过程中会出现哪几种不正常的波形？
试分析原因。 4.调幅时出现的过调制波形如何？原因是？用
实验说明。
整理所测数据及波形，认真分析各种频率变 换，用坐标纸画出所测波形，写出规范的实验 报告，并谈谈自己的体会。
实验说明及思路提示