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。
模拟乘法器作用及电路
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。
用集成模拟乘法器可以构成性能优良的调幅和检波电路,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。
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。
作调幅时,高频信号加到输入端,低频信号加到Y输入端;作检波时,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。
还需注意:(1)Y 端输入信号幅度不应超过允许的线性范围,其大小与反馈电阻R有关,否则输出Y波形会产生严重失真;(2)X端输入信号可采用小信号(小于26mV)或者大信号(大于260mV),采用大信号可获得较大的调幅或解凋信号输出。
信息传输系统中,检波是用以实现电信号远距离传输及信道复用的重要手段。
由于低频信号不能实现远距离传输,若将它装载在高频信号上,就可以进行远距离传输,当使用不同频率的高频信号,可以避免各种信号之间的干扰,实现多路复用。
关键词:模拟乘法器,调幅器,检波器,MC1496目录第一章、集成模拟乘法器的工作原理 (2)第一节、模拟乘法器的基本特性 (2)一、模拟乘法器的类型 (2)第二节、变跨导模拟乘法器的基本工作原理 (2)第三节、单片集成模拟乘法器 (3)第二章、集成模拟乘法器的应用 (4)第一节、基本运算电路 (4)一、平方运算 (4)二、除法运算器 (5)三、平方根运算 (5)四、压控增益 (5)第二节、倍频、混频与鉴相 (6)一、倍频电路 (6)二、混频电路 (6)三、鉴相电路 (6)第三节、调幅与解调 (7)一、信息传输的基本概念 (7)二、调幅原理 (8)三、采用乘法器实现解调(检波) (10)第三章、MC1496模拟乘法器构成的振幅器 (10)第一节、振幅调制的基本概念 (10)第二节、抑制载波振幅调制 (13)第三节、有载波振幅调制 (14)第四章、MC1496模拟乘法器构成的同步检波器 (14)总结 (17)参考文献 (18)附录 (18)第一章、集成模拟乘法器的工作原理第一节、模拟乘法器的基本特性模拟乘法器是实现两个模拟量相乘功能的器件,理想乘法器的输出电压与同一时刻两个输入电压瞬时值的乘积成正比,而且输入电压的波形、幅度、极性和频率可以是任意的。
模拟乘法器应用及调幅电路
Ω1 Ω2 Ω3 Ω4
相
对
振
幅 载频
ωω0-
Ω3ω0+
Ω3 ω ω0+
Ω4 ωoω0–
Ω4 ω0-Ω2ω0+
Ω1 ω0-Ω1
ω0+
Ω2 (a) 调幅前后的频谱图 ω
ωi+
Ω4ωiωi –Ω4ω
+–
VBTvbΩ+
–
+–
– +
VB(t)
Vccvc(t) t
0
EbIc1Ebmin欠压区 过压区
Ic1ic1ub0
0
t
t
Eb0EbmaxEbcr 图6-5a 基极调幅电路 图6-5b基极调幅波形
如图6-5所示集电极调幅电路以载波作为激励信号基极电压随调制信号变化基极调幅电路是工作在欠压状态下的谐振功率放大器。优点是所需要信号源功率小缺点是集电
2、振幅调制方法与电路
调幅电路的原理框图分别如图6-2 (a)(b)(c)所示。 带
通
v AM(t)
ωovΩ(t)
V0(t) vΩ(t)
vDSB(t)
vo(t) (a)普通调幅波实现框图 (b)抑制载波的双边带调幅波
极效率不高。 3、模拟乘法器实现调幅信号的方法
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
通信电子线路论文基于模拟乘法器的DSB调制解调电路仿真与分析
基于模拟乘法器的DSB 调制解调电路仿真与分析孙玮(苏州科技大学电子信息工程专业14级)摘要:模拟乘法器是一种用于将输入信号和载波信号相乘取得输出信号的电路系统。
本文要紧介绍在Multisim 13仿真平台中对双差分对模拟乘法器组成的DSB 调制与解调电路进行仿真,并对仿真取得的结果进行分析与比较。
关键词:DSB ;模拟乘法器;Multisim ;双差分对1 引言在通信电子线路中, DSB 能够看做是两个信号相乘的进程,而相干解调也能够看做是两信号相乘,不同的是,相干解调以后还需要进行低通滤波。
上述两种进程能够利用模拟乘法器和滤波电路来实现。
目前应用最为普遍的模拟相乘器是双差分对模拟相乘器。
在本文中,咱们利用Multisim 13仿真平台对由双差分对模拟乘法器组成的DSB 调制与解调电路进行仿真,并对结果进行分析与比较。
2 采纳双差分对放大电路组成模拟乘法器模拟乘法器是实现两个模拟信号相乘的器件,其普遍用于信息传输系统中,作为调幅、解调、自动增益操纵等电路。
本文将以双差分模拟乘法器为大体电路,组成双边带调制与解调电路。
双差分对模拟相乘器原理图如图1所示。
如下图,Q1和Q2、Q3和Q4组成两组差分电路,Q5和Q6也是一组差分电路,其作为上面两组差分电路的恒流源。
这六个三极管的基极别离作为v 1和v 2的输入端。
Q1~Q4的集电极作为v 0输出端。
I 0为Q5和Q6的恒流源。
能够证明,在v 1和v 2较小时,其输出电压与两个输入电压的关系为v 0=βR c v 1r bb ′+2V T (1+β)[r bb ′+2(1+β)V T /I 0]βv 2(1) 其中V T ≈26mV 。
当 足够大时,式(1)可近似为v 0≈βR c v 1r bb ′+2V T (r bb ′+2βV T /I 0)v 2(2) 且当I 0足够小时,2βV T/I0≫r bb′(3)且输入信号v2较小,因此4βV T2v2I0≫r bb′(4)现在,式(2)可近似为V0≈−R c I0v1v24V T2=Kv1v2(5)上式中K=−R c I04V T2(6)由上述推算进程可知,双差分对模拟相乘器在v1、v2和I0足够小且β足够大时能够近似实现两信号的相乘。
实验三模拟乘法器调幅及解调实验
实验三模拟乘法器调幅(AM、DSB、SSB)及解调实验(包络检波及同步检波实验)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。
6.进一步了解调幅波的原理,掌握调幅波的解调方法。
7.掌握二极管峰值包络检波的原理。
8.掌握包络检波器的主要质量指标,检波效率及各种波形失真的现象,分析产生的原因并思考克服的方法。
9. 掌握用集成电路实现同步检波的方法。
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。
5.完成普通调幅波的解调。
6.观察抑制载波的双边带调幅波的解调。
7.观察普通调幅波解调中的对角切割失真,底部切割失真以及检波器不加高频滤波时的现象。
三、实验原理及实验电路说明1、调幅部分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、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。
模拟乘法器应用
模拟乘法器应用一、实验目的1、进一步加深对模拟乘法器原理和功能的理解2、学会应用模拟乘法器实现低电平调幅、同步检波、混频、倍频等功能,并学会这些功能二、实验主要仪器和设备直流稳压电源EM1715、高频信号发生器GFG813、低频信号发生器HC9205、示波器HC6504各一台,万用表一块,实验电路板一块。
三、实验原理1、模拟乘法器的应用模拟乘法器由于其相乘功能,因此能实现频谱迁移,在调制与解调,混频和倍频等方面得到广泛应用,其应用原理如下: (1)双边带调制用乘法器实现双边带调制的原理框图如图1所示,图中A M 为乘法器增益,单位为1/V 。
当输入端分别为加入载波信号 u c = U cm coswt 和调制信号u o = U om cos Ωt 时,输出端得到已调信号的双边带信号,即()()[]t t U tt U u u A u ccom c m C M o ΩΩΩΩ-++===ωωωcos coscos cos 21在图5.6所示的实验电路中,是U Ω = 0,只加载信号,调节MC1496(1)脚和(4)脚间的偏置电路使载波输出最小,则加上U Ω信号后, 就可以实现双边带调制。
(2)普通调幅原理框图如图2所示,其输出()()tt m Uu A tU U t U A u U u A ucaQcmMm QcMMQ cMoωωcos cos cos cos 1(ΩΩΩΩ+=+=+=式中UU mQm aΩ=,为调制度。
在图5.6中,调节点位器Rp1给MC1496的(1)、(4)间提供合适的偏置,就可以实现普通调频。
图2 用乘法器实现普通调幅框图u cU Qu Ωu o(3)混频和倍频用乘法器实现混频的原理框图如图3所示。
当两输入端分别为加入信号电压Us =U sm cosw s t 和本振电压U L = U Lm cosw L t ,则输出电流i o 中将含有(ωL+ωS ) 和 (ωL –ωS)分量,通过中心角频率为ωi =ω1–ωs 的带通滤波器除其中的和频分量,则得到输出中频电压u1=u o =U m cos ω1t用乘法器实现倍频的原理框图如图4所示。
实验二 模拟乘法器调幅
实验二模拟乘法器调幅实验二模拟乘法器调幅实验二模拟乘法器调幅(dsb,am)一.实验目的1.掌握集成模拟乘法器实现普通调幅(am)、双边带调幅(dsb)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和计算方法。
4.通过实验对照普通调幅(am),双边拎调幅(dsb)的波形。
5.介绍演示乘法器(mc1496)的工作原理。
二.实验内容:1.演示相加调幅器的输出失调电压调节、直流调制特性测量。
2.实现拟止载波的双边带调幅波(dsb)。
3.同时实现全系列载波调幅(普通条幅am),发生改变调幅度,观测波形变化并排序调幅度。
4.自学用调制度测试仪测量am波的调制度ma三.实验原理及实验电路说明:幅度调制就是载波的振幅(正弦)随其调制信号的参数变化而变化。
本实验中载波就是由高频信号源产生的465khz的高频信号,低频信号源产生的1khz的低频信号为调制信号。
振幅调制器即为为产生调幅信号的装置。
1.集成模拟乘法器(mc1496)的内部结构及原理内置演示乘法器就是顺利完成两个模拟量(电压或电流)相加的电子元件,在高频电子线路中,振幅调制,同步检波,混频,鉴频等,均可视作两个信号相加的过程。
使用内置演示乘法器同时实现上述功能比使用拆分器件例如二极管和三极管必须直观的多,而且性能优越。
所以目前无线通信,广播电视等方面应用领域较多。
内置演示乘法器常用产品存有bg314,f1595,f1596,mc1495,mc1496,lm1595,lm1596等。
mc1496的内部结构及原理请参阅课本p129-131页。
2.实验电路表明:用mc1496集成电路构成的调幅器电路图如图2-1所示。
1图2-1mc1496组成的调幅器实验电路图中w1用以调节带出脚1、4之间的均衡,w2用以调节⑻、⑽端的之间的均衡。
器件使用双电源方式供电(12v,-8v),所以5脚偏置电阻r9中剧。
电阻r1、r2、r3、r10、w2为器件提供更多静态偏置电压,确保器件内部的各个晶体管工作在压缩状态。
实验7 模拟乘法器调幅(AM、DSB)实验
实验7 模拟乘法器调幅(AM 、DSB )一、 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)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11-1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11-1 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。
根据MC1496的特性参数,对于图11-1所示的内部电路,应用时,静态偏置电压(输入电压为0时)应满足下列关系,即: ν8=ν10 , ν1=ν4 , ν6=ν1215V ≥ν6 (ν12)-ν8 (ν10)≥2V15V ≥ν8 (ν10)-ν1 (ν4)≥2V15V ≥ν1 (ν4)- ν5≥2V (2)静态偏置电流的确定静态偏置电流主要由恒流源I 0的值来确定。
当器件为单电源工作时,引脚14接地,5脚通过一电阻VR 接正电源+VCC 由于I 0是I 5的镜像电流,所以改变V R 可以调节I 0的大小,即:5007.050+-=≈R CCV V V I I 当器件为双电源工作时,引脚14接负电源-V ee ,5脚通过一电阻V R 接地,所以改变V R 可以调节I 0的大小,即: 5007.050+-=≈R ee V V V I I 根据MC1496的性能参数,器件的静态电流应小于4mA ,一般取mA I I 150=≈。
实验三模拟乘法器调幅解调实验
实验三模拟乘法器调幅(AM、DSB、SSB)及解调实验(包络检波及同步检波实验)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。
6.进一步了解调幅波的原理,掌握调幅波的解调方法。
7.掌握二极管峰值包络检波的原理。
8.掌握包络检波器的主要质量指标,检波效率及各种波形失真的现象,分析产生的原因并思考克服的方法。
9. 掌握用集成电路实现同步检波的方法。
二、实验容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。
5.完成普通调幅波的解调。
6.观察抑制载波的双边带调幅波的解调。
7.观察普通调幅波解调中的对角切割失真,底部切割失真以及检波器不加高频滤波时的现象。
三、实验原理及实验电路说明1、调幅部分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。
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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
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 。
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。