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121562()()()22TyTi i i th th V R V υυυ=-≈MC1595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，VT1至VT6的基极均需外加偏置电压。

2.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R8。

若实现普通调幅，可通过调节10kΩ电位器RP1使1脚电位比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Ma ；若实现DSB调制，通过调节10kΩ电位器RP1使1、4脚之间直流等电位，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。

MC1496线性区好饱和区的临界点在15-20mV左右，仅当输入信号电压均小于26mV时，器件才有良好的相乘作用，否则输出电压中会出现较大的非线性误差。

显然，输入线性动态范围的上限值太小，不适应实际需要。

为此，可在发射极引出端2脚和3脚之间根据需要接入反馈电阻R8=1kΩ，从而扩大调制信号的输入线性动态范围，该反馈电阻同时也影响调制器增益。

增大反馈电阻，会使器件增益下降，但能改善调制信号输入的动态范围。

MC1496可采用单电源，也可采用双电源供电，其直流偏置由外接元器件来实现。

1脚和4脚所接对地电阻R5、R6决定于温度性能的设计要求。

若要在较大的温度变化范围内得到较好的载波抑制效果（如全温度范围-55至+125），R5、R6一般不超过51Ω；当工作环境温度变化范围较小时，可以使用稍大的电阻。

R 1-R4及RP1为调零电路。

在实现双边带调制时，R1和R2接入，以使载漏减小；在实现普通调幅时，将R1及R2短路（关闭开关S1、S2），以获得足够大的直流补偿电压调节范围，由于直流补偿电压与调制信号相加后作用到乘法器上，故输出端产生的将是普通调幅波，并且可以利用RP1来调节调制系数的大小。

5脚电阻R7决定于偏置电流I5的设计。

I5的最大额定值为10mA，通常取1mA。

由图可看出，当取I5=1mA，双电源（+12V，-8V）供电时，R7可近似取6.8kΩ。

输出负载为R15，亦可用L2与C7组成的并联谐振回路作负载，其谐振频率等于载频，用于抑制由于非线性失真所产生的无用频率分量。

VT所组成的射随器用于减少负载变化和1测量带来的影响。

乘法器实现同步检波的原理同步检波分为乘积型和叠加型两种方式，它们都需要接收端恢复载波的支持，本实验采用乘积型同步检波。

乘积型同步检波是直接把本地恢复载波与调幅信号相乘，用低通滤波器滤除无用的高频分量，提取有用的低频信号，它要求恢复载波与发射端的载波同频同相，否则将使恢复出来的调制信号产生失真。

实验中，用MC1496/1596构成的振幅调制电路产生调幅信号，然后采用实验电路实现信号的解调。

本实验电路的输出电流中，除了解调所需要的低频分量外，其余所有分量都属于高频范围，很容易滤除，因此不需要载波调零电路，而且可采用单电源供电。

本电路可解调DSB 或SSB信号，亦可解调AM信号。

MC1496/1596的10脚输入载波信号，可用大信号输入，一般为100-500mV；1脚输入已调信号，信号电平应使放大器保持在线性工作区内，一般在100mV 以下。

3.实验电路四、实验步骤1.、普通振幅调制在LC 振荡器上1K 接2，2K 接2，调节1DW 和5C 使得()MHz 4c f =，mv V cm 50<将其输出用电缆连接到乘法器的AIN 输入端作为载波信号， 在RC 振荡器采用泛音模块3K1↔，调节2DW 使得mv V MHz F m 400,1≤=Ω，将其用输出电缆输出链接到乘法器的BIN 端作为调制信号，在乘法器上闭合开关21K K ，12K 3↔，在D 点用示波器观察并记录此时的输出波形1） 调节电位器1DW 的大小，观察输出波形的变化并记录过调失真时的波形。

2） 改变调制信号m V Ω的大小（即在RC 振荡器上调节2DW 的大小，保持其他参数不变用示波器在RC 振荡器A 点检测），观察输出波形的变化并将结果填入表中，并计算调制系数的大小a M 与m V Ω的关系m V Ω0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4maxVmin Va Mmin maxminmaxa M V VV V +-=3） 改变调制信号的幅度m V Ω，保持其他参数不变，观察并记录过调制时的波形。

（2）用乘法模拟器实现平衡调制1、 断开开关21K K 调节1DW 使得电位器①④脚的直流电位相等，即Y 通道的输入信号仅为交流调制信号2、在LC 振荡器上1K 接2，2K 接2，调节1DW 和5C 使得()MHz 4c f =，mv V cm 50<将其输出用电缆连接到乘法器的AIN 输入端作为载波信号2、 在RC 振荡器采用泛音模块3K1↔，调节2DW 使得mv V MHz F m 400,1≤=Ω，将其用输出电缆输出链接到乘法器的BIN 端作为调制信号。

观察并记录此时的输出波形特别注意调制信号过零点时的载波倒相现象(3)乘积型同步检波器保持振幅调制电路。

将CIN 端接振幅调制电路的AIN 端（载波），将振幅调制电路的OUT 端接SIN 端。

完成下列操作：1、输入载波信号f c =4MHz,V cm =80mV ，调制信号F=1kHz,mV V m 50<Ω，观察并画出振幅调制电路的输出信号、检波器的载波信号和输出信号的波形，比较检波器的输出波形和原调制信号的波形，观察二者是否一致。

2、保持调制信号不变，使载波信号的载波频率为f c =4MHz,改变载波幅度Vcm 的大小，观察并记录对V 0幅值的影响，记入表格中。

3、保持载波信号不变（f c =4MHz,V cm =80mV ），调制信号幅度仍为mV V m 50<Ω，改变调制信号频率F 的大小，观察并记录对V 0幅值的影响，并记入表格中。

4） 保持载波信号不变（f c =4MHz,V cm =80mV ），调制信号频率仍为F=1kHz ，改变调制信号幅度m V Ω的大小，观察并记录对V 0幅值的影响，记入表格中，并画出其关系曲线。

二极管峰值包络检波器实验报告一：实验目的1、进一步理解调幅信号的解调原理和实现方法2、掌握包络检波器的基本电路及低通滤波器RC 参数对检波器输出的影响3、进一步理解包络检波器中产生失真的机理及预防措施二、实验仪器双踪示波器 数字频率计 直流稳压电源 字万用表三、实验原理与实验电路二极管包络检波器分为峰值包络检波和平均包络检波。

二极管峰值包络检波需要输入信号电压幅度大于0.5V ，检波器输出、输入之间是线性关系，故又称为线性检波。

输入回路提供调幅信号源。

检波二极管通常选用导通电压小、导通电阻和结电容小的点接触型锗管。

RC 电路有两个作用：一是作为检波器的负载，在两端产生解调输出的原调制信号电压；二是滤除检波电流中的高频分量。

为此，RC 网络必须满足R Cc <<ω1且R C>>Ω1。

式中，c ω为载波角频率，Ω为调制角频率。

检波过程实质上是信号源通过二级管向负载电容C 充电和负载电容C 对负载电阻R 放电的过程，充电时间常数为R d C ，R d 为二极管正向导通电阻。

放电时间常数为RC ，通常R>R d ,因此对C 而言充电快、放电慢。

经过若干个周期后，检波器的输出电压V 0在充放电过程中逐步建立起来，该电压对二极管VD 形成一个大的负电压，从而使二极管在输入电压的峰值附近才导通，导通时间很短，电流导通角很小。

当C 的充放电达到动态平衡后，V 0按高频周期作锯齿状波动，其平均值是稳定的，且变化规律与输入调幅信号的包络变化规律相同，从而实现了AM 信号的解调。

实验电路四、实验步骤按照电路图搭建实验电路，检查无误后接通电源，完成如下操作：1、改变低通滤波器的滤波电容C L 的大小（分别为0.02μF 、0.2μF 、2μF ），用示波器观察输出信号的波形并记录。

2、改变低通滤波器的负载电阻R L 的大小（分别为4k Ω、40k Ω、400k Ω），用示波器观察输出信号的波形并记录。

3.改变输出耦合电容C C 的大小（分别为0.1μF 、10μF 、100μF ），用示波器观察输出信号的波形并记录。