振幅调制器与振幅解调器实验报告

一、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，学会分析实验现象。

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 1～T 4），且这两组差分对的恒流源管（T 5、T 6）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： ⑻、⑽脚间接一路输入（称为上输入v 1），⑴、⑷脚间接另一路输入（称为下输入v 2），⑹、⑿脚分别经由集电极电阻R c 接到正电源+12V 上，并从⑹、⑿脚间取输出v o 。⑵、⑶脚间接负反馈电阻R t 。⑸脚到地之间接电阻R B ，它决定了恒流源电流I 7、I 8的数值，典型值为6.8kΩ。⒁脚接负电源8V 。⑺、⑼、⑾、⒀脚悬空不用。由于两路输入v 1、v 2的极性皆可取正或负，因而称之为四象限模拟相乘器。可以证明：

122th 2c

o t T R v v v R v ⎛⎫=

⋅ ⎪⎝⎭，

因而，仅当上输入满足v 1≤V T (26mV)时，方有：

12

c

o t T

R v v v R v =

⋅，

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

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：R8对应于R t，R9对应于R B，R3、R10对应于R C。此外，W1用来调节⑴、⑷端之间的平衡，W2用来调节⑻、⑽端之间的平衡。此外，本实验亦利用W1在⑴、⑷端之间产生附加的直流电压，因而当IN2端加入调制信号时即可产生AM波。晶体管BG1为射极跟随器，以提高调制器的带负载能力。

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BG2和RC低通滤波器，如图1所示。图中，利用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 c先加到输入端IN1上，再经过电容C1加在⑻、⑽脚之间。已调幅波v amp先加到输入端IN2上，再经过电容C2加在⑴、⑷脚之间。相乘后的信号由⑿脚输出，再经过由C4、C5、R6组成的型低通滤波器滤除高频分量后，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⒁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6-2 1496组成的调幅器实验电路

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

⑴载波输入端（IN1）输入失调电压调节

⑵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

⑴DSB-SC信号波形观察

⑵DSB-SC信号反相点观察

⑶DSB-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

⑴AM正常波形观察

⑵不对称调制度的AM波形观察

⑶100％调制度观察

⑷过调制时的AM波形观察

③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

⑴AM波的解调

①m<100％的AM波的解调

(ⅰ) AM波的获得

与振幅调制实验中的五、4．⑴中的实验内容相同，

(ⅱ) AM波的包络检波器解调

(ⅲ) 加大滤波电容的影响

②m=100％的AM波的解调

③m＞100％的AM波的解调

⑵DSB-SC波的解调

3．同步检波器

⑴AM波的解调

②输出端接上型低通滤波器时的解调

②输出端不接型低通滤波器时的解调

⑵DSB-SC波的解调

②输出端接上型低通滤波器时的解调

②输出端不接型低通滤波器时的解调

五、数据处理分析：

1、

所测峰峰值（M<1）为

V PP=46.0mv

所测谷谷值为：

V gg=11.6mv