集成乘法器幅度調(diào)制與解調(diào)實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1．掌握振幅調(diào)制的工作原理；

2．掌握用MCl496集成模擬乘法器來實(shí)現(xiàn)AM和DSB調(diào)制的方法，并研究已調(diào)波與調(diào)制信號(hào)、載波之間關(guān)系；

3．掌握在示波器上測量調(diào)幅系數(shù)的方法；

4．通過實(shí)驗(yàn)中波形的變換，學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

二、實(shí)驗(yàn)原理

集成乘法器幅度調(diào)制電路模塊主要由MC1496組成，其電路原理圖如圖4-1所示。

圖中，1W02用來調(diào)節(jié)（1）、（4）端之間的平衡，1W03用來調(diào)節(jié)（8）、（10）端之間的平衡。1K01開關(guān)控制（1）端是否接入直流電壓，當(dāng)1K01置“左側(cè)”時(shí)，1496的（1）端接入直流電壓，其輸出為普通調(diào)幅波AM，調(diào)整1W01，可改變調(diào)幅波的調(diào)制度。

當(dāng)1K01置“右側(cè)”時(shí)，其輸出為抑制載波雙邊帶調(diào)幅波DSB。晶體管1Q01為射極跟隨器，以提高調(diào)制器的帶負(fù)載能力。

圖4-1 MC1496組成的調(diào)幅實(shí)驗(yàn)電路

集成乘法幅度調(diào)制電路在模塊中的單元標(biāo)號(hào)為7，位于該子板卡上的左部，如圖4-2所示。

圖4-2 集成乘法器幅度調(diào)制電路子板卡（左部）

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1．用示波器觀察正常的調(diào)幅波AM波形，再測量其調(diào)幅系數(shù)；

2．用示波器觀察集成模擬乘法器調(diào)幅電路的輸入失調(diào)電壓調(diào)節(jié)、直流調(diào)制特性測量；；

3．用示波器觀察平衡調(diào)幅波（抑制載波的雙邊帶DSB）的波形

4．用示波器觀察調(diào)制信號(hào)為方波和三角波時(shí)的調(diào)幅波波形。

四、實(shí)驗(yàn)步驟

（一）模塊上電

將集成乘法器幅度調(diào)制和解調(diào)子板接通電源。

（二）輸入失調(diào)電壓的調(diào)整（交流饋通電壓的調(diào)整）

1.調(diào)制信號(hào)源：低頻信號(hào)源（1KHz，500mV，正弦波）；
2.載波源：DDS信號(hào)源（2MHz，500mV）；
3.輸入失調(diào)調(diào)零，使相乘器調(diào)整為平衡狀態(tài)。將1K01置雙邊帶側(cè)，把調(diào)制信號(hào)加到1P02，不加載波信號(hào)，調(diào)節(jié)1W03，監(jiān)測1TP03的輸出波形幅度最??；然后，把載波源輸出的信號(hào)加到1P01，不加音頻信號(hào)，調(diào)節(jié)1W02，監(jiān)測1TP03的輸出波形幅度最小。

（三）觀察DSB信號(hào)波形

1.將DDS信號(hào)源輸出的載波接入1P01，音頻調(diào)制信號(hào)接入1P02。示波器CH1接調(diào)幅輸出端1TP03，即可觀察到調(diào)制信號(hào)及其對(duì)應(yīng)的DSB信號(hào)波形。其波形如圖4-3所示，如果觀察到的DSB波形不對(duì)稱，應(yīng)微調(diào)1W02電位器。

圖4-3 DSB信號(hào)輸出波形 圖4-4 載頻較低的DSB信號(hào)輸出波形

2.DSB信號(hào)反相點(diǎn)觀察

為了清楚地觀察雙邊帶信號(hào)過零點(diǎn)的反相，必須降低載波的頻率。將載波設(shè)為100KHz，500mV。調(diào)制信號(hào)仍為1KHz，幅度500mV。增大示波器X軸掃描速率，仔細(xì)觀察調(diào)制信號(hào)過零點(diǎn)時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的DSB信號(hào)，過零點(diǎn)時(shí)刻的波形應(yīng)該反相，如圖4-4所示。

3.DSB信號(hào)波形與載波波形的相位比較

將示波器CH1改接1TP01點(diǎn)，CH2接1TP03，比較輸入載波波形與輸出DSB波形的兩者相位，發(fā)現(xiàn)在調(diào)制信號(hào)正半周期間同相，在調(diào)制信號(hào)負(fù)半周期間反相。

（四）測量AM（普通調(diào)幅）波形

1.AM波形觀測

在保持輸入失調(diào)電壓調(diào)節(jié)基礎(chǔ)上，將1K01置“普通調(diào)幅”側(cè)。載波（2MHz、500mV），調(diào)制信號(hào)（1KHz、500mV）。示波器CH1接1TP02、CH2接1TP03，即可觀察到正常的AM波形，如圖7-5所示。需要同時(shí)調(diào)節(jié)調(diào)制信號(hào)和載波信號(hào)的頻率及幅度，當(dāng)載波信號(hào)的頻率調(diào)節(jié)到10KHz的情況下，波形就如圖4-5所示。

圖4-5 正常的AM輸出波形

（1）調(diào)整電位器1W01，可以改變調(diào)幅波的調(diào)制度。在觀察輸出波形時(shí)，改變音頻調(diào)制信號(hào)的頻率及幅度，輸出波形隨之變化。

圖4-6為用示波器測出的正常調(diào)幅波波形：

圖4-6 AM正常輸出波形

（2）在AM正常波形調(diào)整的基礎(chǔ)上，改變1W03，可觀察到調(diào)制度不對(duì)稱的情形，最后仍調(diào)到調(diào)制度對(duì)稱的情形。圖4-7為用示波器測出的不對(duì)稱調(diào)幅波波形：

圖4-7 AM不對(duì)稱波形輸出

（3）在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，即載波2MHz（幅度500mV），音頻調(diào)制信號(hào)1KHz（幅度500mV），示波器CH1接1TP02、CH2接1TP03。調(diào)整1W01使調(diào)制度為100%，然后增大音頻調(diào)制信號(hào)的幅度，可以觀察到過調(diào)制時(shí)AM波形，并與調(diào)制信號(hào)波形作比較。圖4-8為調(diào)制度為100%和過調(diào)制的AM波形：

（4）保持調(diào)制信號(hào)輸入不變，逐步增大載波幅度，并觀察輸出已調(diào)波形?？梢园l(fā)現(xiàn)：當(dāng)載波幅度增大到某值時(shí)，已調(diào)波形開始有失真；而當(dāng)載波幅度繼續(xù)增大時(shí)，已調(diào)波形包絡(luò)出現(xiàn)模糊。最后把載波幅度復(fù)原（500mV）。

2.調(diào)制信號(hào)為三角波和方波時(shí)的調(diào)幅波觀察

保持載波不變，將調(diào)制信號(hào)改為三角波（峰-峰值500mV）或方波（500mV），改變其頻率，觀察已調(diào)波形的變化，調(diào)整1W01，觀察輸出波形調(diào)制度的變化。圖4-9為調(diào)制信號(hào)為三角波時(shí)的調(diào)幅波形。

圖4-8 AM 100%調(diào)制及過調(diào)制波形

圖4-9 AM三角波調(diào)制波形輸出

3.調(diào)制度Ma的測量

圖4-10 AM調(diào)制度的測量

通過直接測量調(diào)制包絡(luò)來測出Ma。將被測的調(diào)幅信號(hào)加到示波器CH1或CH2。調(diào)節(jié)時(shí)間基準(zhǔn)顯示幾個(gè)周期的調(diào)幅波波形，如圖4-10所示。根據(jù)Ma的定義，測出A、B，即可得到Ma。

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1.整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制波形，給出相應(yīng)的結(jié)論；

DSB輸出波形

正常AM調(diào)幅波輸出波形 AM不對(duì)稱波形輸出

AM100%調(diào)制波形

2.畫出DSB波形和Ma=100%時(shí)的AM波形，比較兩者的區(qū)別。

由圖可知DSB波形和AM調(diào)制波形的區(qū)別如下：

時(shí)域：調(diào)制信號(hào)波形與AM的包絡(luò)相同，而與DSB的不同；
頻域：AM信號(hào)包含有載波、上下邊帶；
DSB僅有上下邊帶而無載波；
上邊帶或下邊帶的帶寬與調(diào)制信號(hào)帶寬相等。

3.AM波的解調(diào)與DSB的解調(diào)

Ma=30%解調(diào)波形

Ma=100%解調(diào)波形

Ma>100%解調(diào)波形

DSB解調(diào)波形