实验1 集成模拟乘法器混频及平衡调幅实验

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集成模拟乘法器混频、平衡调幅实验
一、实验目的
掌握利用乘法器(MC1496)实现混频,平衡调幅的原理及方法。

二、实验仪器
双踪示波器一台、高频电子实验箱一台、万用表一台
三、实验原理
(1)混频
用模拟乘法器实现混频,只要x u 端和y u 端分别加上两个不同频率的信号,相差一中频如,再经过带通滤波器取出中频信号,其原理如图所示:
若()cos x s s u t V w t = ()00cos y u t V w t =
则()00cos cos c s s u t KVV w t w t = ()()0001cos cos 2
s s s KV V w w t w w t =++-⎡⎤⎣⎦ 经带通滤波器后,取差频 ()()0001cos 2
s s V t KV V w w t =- 0s i w w w -=为某中频频率。

(2)振幅调制 设载波信号的表达式为()c o s c c m c u t U t ω=,调制信号的表达式为
()c o s m u t U t ΩΩ=Ω
,调制信号叠加直流电源Q U ,则调幅信号的表达式为 ()()()()000cos 11cos cos cos 22
o M Q cm c m c a m c a m c u t A U u t U t
U t m U t m U t ωωωωΩ⎡⎤=+⎣⎦=++Ω+-Ω
0m M Q cm U A U U =
a m ——调幅系数,a m Q m U U Ω=;
0cos m c U t ω——载波信号;
()01cos 2
a m c m U t ω+Ω——上边频分量; ()01cos 2
a m c m U t ω-Ω——下边频分量 它们的波形及频谱如图所示。

由图可见,调幅波中载波分量占有很大比重,因此信息传输效率较低,称这种调制为有载波调制。

为提高信息传输效率,广泛采用抑制载波的双边带或单边带振幅调制。

双边带调幅波的表达式为
()()()0cos cos 11cos cos 22
M m cm c m c m c u t A U t U t
U t U t ωωωΩ=Ω⋅=+Ω+-Ω 式中 m M m cm U A U U Ω=⋅⋅
四、实验步骤
1、混频器实验
● 连接好跳线J12、J13、J15、J19、J110(此时J11、J14、J16、J17、J18应断开)。

● 接通开关K11,在不加入输入信号的情况下,测试mc1496各管脚的静态工作电压
应符合:
12641108,,u u u u u u ===
⎪⎭
⎪⎬⎫≥-≥≥-≥≥-≥V u u u V V u u u u V V u u u u V 7.2),(157.2),(),(152),(),(1554141108108126
● 输入c U ,c U 为10.7MHz 的载波信号,大小为300p p V mV -=(由高频信号源提
供,参考高频信号源使用),从IN11处输入。

● 输入10.245s u MHz =,由正弦振荡单元电路产生(晶体振荡,参考正弦振荡单
元),从IN13处输入。

● 用示波器和频率计在TT11处观察输出波形,输出信号频率应为455KHz 。

2、平衡调幅实验
断开J12、J13、J15、J19,J110连接好J11、J14、J16、J17、J18。

(1)产生抑制载波振幅调制
● 在x u 端(IN11处)输入10.7c f MHz =的载波(由高频信号源提供,参考高频信
号源使用), 1.2cp p U V -=;
● 在y u 端(IN12处)输入1f KHz Ω=信号,使p p U Ω-为零;
● 调节可调电阻11W (逆时针调节),使在TT11处测试的信号00u =(此时41u u =); ● 逐渐增大p p U Ω-(最大峰值为2V ,太大会失真),直至出现抑制载波的调幅信号出
现(用示波器在TT11处测试)。

(2)产生有载波振幅调制信号
在步骤1)的基础上调节W11(顺时针调节),使输出信号中有载波存在,则输出有载波的振幅调制信号。

五、实验结果
整理各项实验所得的数据,绘制出有关曲线和波形。

六、思考题
为什么在平衡调幅实验中得不到载波绝对为零的波形?。

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