振幅调制器与振幅解调器实验

振幅调制器与振幅解调器实验 深 圳 大 学 实 验 报 告 课程名称: 通信电路 实验项目名称: 振幅调制器与振幅解调器实验 学院: 信息学院 专业: 电子信息工程 指导教师: 报告人: 学号: 班级: 实验时间: 实验报告提交时间: 教务处制 实验目的与要求: 1(熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统。 2(掌握在示波器上测量调幅系数的方法。 3(通过实验中波形的变换，学会实验现象。 4(掌握用MC1496来实现AM和DSB-SC的方法，并研究已调波与调制信号、载波之间的关 系。 5(掌握用包络检波器实现AM波解调的方法。了解滤波电容数值对AM波解调的影响。 6(了解包络检波器和同步检波器对m?100,的AM波、m,100,的AM波和DSB-SC波的解调情况. 7(掌握用MC1496模拟乘法器组成的同步检波器来实现AM波和DSB-SC波解调的方法。了解输出端的低通滤波器对AM波解调、DSB-SC波解调的影响。 二、实验电路图 1(1496组成的调幅器 图 6-2 1496组成的调幅器实验电路 2、二极管包络检波电路 图 1 二极管包络检波器电路 3、MC1496 组成的解调器实验电路 图 2 MC1496 组成的解调器实验电路 三、工作原理 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,T)，且这两组差分对14的恒流源管(T、T)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: 56 ?、?脚间接一路输入(称为上输入v)，?、?脚间接另一路输入(称为下输入v)，?、12?脚分别经由集电极电阻R接到正电源+12V上，并从?、?脚间取输出v。?、?脚间接负co反馈电阻R。?脚到地之间接电阻R，它决定了恒流源电流I、I的数值，典型值为6.8kΩ。tB78?脚接负电源,8V。?、?、?、?脚悬空不用。由于两路输入v、v的极性皆可取正或负，12因而称之为四象限模拟相乘器。可以证明: ,,2Rvc1vv,,th,,o2Rv2tT,,， 因而，仅当上输入满足v?V(26mV)时，方有: 1T Rcvvv,,o12RvtT， 才是真正的模拟相乘器。本实验即为此例。 2(1496组成的调幅器 图 6-2 1496组成的调幅器实验电路 用1496组成的调幅器实验电路如图2所示。图中，与图1相对应之处是:R对应于R，8tR对应于R，R、R对应于R。此外，W用来调节?、?端之间的平衡，W用来调节?、?端9B310C12之间的平衡。此外，本实验亦利用W在?、?端之间产生附加的直流电压，因而当IN2端加入1 调制信号时即可产生AM波。晶体管BG为射极跟随器，以提高调制器的带负载能力。 1 3(包络检波 二极管包络检波器是包络检波器中最简单、最常用的一种电路。它适合于解调信号电平较大(俗称大信号，通常要求峰-峰值为0.5V以上)的AM波。它具有电路简单，检波线性好，易于实现等优点。本实验电路主要包括二极管BG和RC低通滤波器，如图1所示。图中，利用2 二极管的单向导电性使得电路的充放电时间常数不同(实际上，相差很大)来实现检波。因此，选择合适的时间常数RC就显得很重要。 4(同步检波 同步检波，又称相干检波。它利用与已调幅波的载波同步(同频、同相)的一个恢复载波(又称基准信号)与已调幅波相乘，再用低通滤波器滤除高频分量，从而解调得调制信号。本实验采用MC1496集成电路来组成解调器，如图2所示。图中，恢复载波v先加到输入端IN1c上，再经过电容C加在?、?脚之间。已调幅波v先加到输入端IN2上，再经过电容C加在1amp2?、?脚之间。相乘后的信号由?脚输出，再经过由C、C、R组成的,型低通滤波器滤除高456 频分量后，在解调输出端(OUT)提取出调制信号。 需要指出的是，在图2中对1496采用了单电源(+12V)供电，因而?脚需接地，且其他脚亦应偏置相应的正电位，恰如图中所示。 图 2 MC1496 组成的解调器实验电路 四、实验步骤 (一)振幅调制 1(实验准备 (1)按要求使用正确的电路板模块，并接通电源。 (2)调制信号源:采用低频函数发生信号发生器，其参数调节如下(示波器监测): ,频率范围:1kHz ,波形选择:, ,幅度衰减:,20dB ,输出峰-峰值:100mV (3)载波源:采用AS1637函数信号发生器，其参数调节如下: ,工作方式:内计数(“工作方式”按键左边5个指示灯皆暗，此时才用作为信号源) ,函数波形选择(FUNCTION):, ,工作频率:100kHz ,输出幅度(峰-峰值):10mV 2(静态测量 ?载波输入端(IN1)输入失调电压调节 ?调制输入端(IN2)输入失调电压调节 3(DSB-SC(抑制载波双边带调幅)波形观察 ?DSB-SC信号波形观察 ?DSB-SC信号反相点观察 ?DSB-SC信号波形与载波波形的相位比较 4(AM(常规调幅)波形测量 ?AM正常波形观察 ?不对称调制度的AM波形观察 ? 100,调制度观察 ?过调制时的AM波形观察 ?最后调到m<1时的AM波形。 (二)振幅解调 1(实验准备 (1)按要求使用正确的电路板模块，并接通电源。 注意:做本实验时仍需重复振幅调制实验中的部分内容，先产生调幅波，再供这里解调之 用。 2(二极管包络检波器 ? AM波的解调 ?m<100,的AM波的解调 (?) AM波的获得 与振幅调制实验中的五、4(?中的实验内容相同， (?) AM波的包络检波器解调 (?) 加大滤波电容的影响 ?m=100,的AM波的解调 ?m,100,的AM波的解调 ? DSB-SC波的解调 3(同步检波器 ? AM波的解调 ? 输出端接上,型低通滤波器时的解调 ?输出端不接,型低通滤波器时的解调 ? DSB-SC波的解调 ? 输出端接上,型低通滤波器时的解调 ?输出端不接,型低通滤波器时的解调 2、由本实验归纳出包络检波器和同步检波器的解调性能，以“能否正确解调”填入1中， 并做必要说明。 AM 调幅波 DSB-SC m =30, m =100, m ,100, 包络检波 能 不能 不能 不能 能否正确解调 同步检波 能 能 能 能 六、波形观察和记录 1、 DSB-SC(抑制双边带调幅)波形观察 (1)DSB-SC波形观察 2、 调幅)波形测量 (1) AM正常波形观察 任一m<1时 VAB的值和 AM波形 VAB=220.8 mV (2)不对称调制度的,,波形观察 (,)100% 调制度观察 (4)过调制时的AM波形观察 3 、二极管包络检波器 AM波的解调 AM波形 m<100% 解调后 m>100% 和m=100%时不能解调 同步检波器 (1) AM波的解调 M<100%时解调效果和二极管包络检波器相同 M=100% 和m〉100%时也都可解调出来 (2)DSB-SC波的解调 DSB-SC 波形 解调后 后来补测峰峰值和谷谷值的波形: 五、数据处理分析: 所测峰峰值(M<1)为 V=46.0mv PP 所测谷谷值为: V=11.6mv gg UU46.0,11.6,max minM,计算M值为:M ===0.597 46.0，11.6U，Umaxmin 六、思考: 1.由本实验得出DSB SC 波形和调制信号、载波间的关系。 答:双边带调幅信号中仅包含两个边频，无载频分量，其频带宽度仍为调制信号带宽的两倍。双边带调幅信号不仅其包络已不再反映调制信号波形的变化，而且在调制信号波形过零点处已调波的高频相位有180度的突变如下图: 2.画出DSB SC 波形及m=100%时的AM波形，比较两者的区别。 答:DSB-SC 波形: m=100%时的AM波形: 两者的区别:由上面两个图中不难看出，在DSB-SC 波形中，无论调制 信号是波峰还是波谷都能使调幅信号的峰峰值最大;而m=100%时的AM波形只有在调制信号为波峰是峰峰值最大，在波谷时峰峰值最小。 实验结论: 通过这次实验掌握了在示波器上测量调幅系数的方法;通过实验中波形的变换，学会了实验现象的分析;亲手验证了包络检波在对于那种调幅信号能够成功解调而对那种调幅信号不能解调;掌握用包络检波器实现AM波解调的方法。了解滤波电容数值对AM波解调的影响。了解包络检波器和同步检波器对m?100,的AM波、m,100,的AM波和DSB-SC波的解调情况. 指导教师批阅意见: 成绩评定: 指导教师签字: 年月日 备注: 注:1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。 2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。