1、 高频电子线路实验指导书- 1 -实验三 模拟乘法器调幅及小信号检波一、实验目的1、掌握 AM、DSB 和 SSB 调制的原理与性质；2、掌握模拟乘法器的工作原理及其调整方法；3、了解小信号检波的原理；4、熟悉用二极管实现检波的方法。二、实验内容1、产生并观察 AM、DSB 的波形；2、观察 AM、DSB、SSB 波的频谱；3、观察 DSB 波和过调幅时的反相现象；4、用二极管小信号检波器对调幅波进行检波。三、实验仪器1、20MHz 模拟 示波器 一台2、调试工具 一套四、实验原理（一）模拟乘法器调幅模拟乘法器调幅实验原理图如图 31 所示。R1R10R9R11 R12R2R6C2C6W1C7
2、L1E1R4TP1TP2TP3TT1FL1TT2D1R3R8TP4MC1496+12V-12V1234 5681014 12图 31 模拟乘法器调幅实验原理图高频电子线路实验指导书- 2 -调制信号从 TP2 输入，载波从 TP1 输入。合理设置调制信号与载波信号的幅度以及乘法器的静态偏置电压（调节 W1） ，可在 TT1 处观察普通调幅波（AM）和抑制载波双边带调幅波（DSB ） 。 FL1 为 10.7MHz 的陶瓷滤波器，它的作用是对 TT1 处调幅波进行滤波，得到抑制载波单边带调幅波（SSB） 。为兼容检波电路的滤波网络，在进行调制与检波实验时，调制信号的频率选择为 1KHz左右，载波
3、信号的频率选择为 10.7MHz。为了便于观察各种调幅波的频谱和 DSB 波的相位突变现象，调制信号的频率选择为 500KHz，载波信号的频率选择为 11.2MHz。模拟乘法器调幅部分所产生的普通调幅波和抑制载波双边带调幅波，是小信号检波的输入信号。（二）小信号检波R42R43 C23R4632 184LF353R45R44R47TP9 TT5C24D6 E3 +12V-12V-12V图 32 二极管小信号检波实验原理图图 33 小信号二极管检波高频电子线路实验指导书- 3 -小信号检波是利用器件特性曲线在静态工作点处的幂级数展开式中含有输入信号平方项的原理实现的，如图 32 所示。R42 和
4、 R43 为二级管 D6 提供静态偏置电压，使二极管静态工作点在其特性曲线的弯曲部分，如图 33 所示。C23 为高频旁路电容，E3 为音频耦合电容。由于二极管输入特性曲线的非线性，调幅波在正负半周所引起的电流变化是不同的，正半周电流上升的多而负半周电流下降的少，这就使对称电压的调幅波转变成不对称的电流。如果取载波电流周期平均值，并绘出曲线，就可看出电流中还含有直流和低频成分。其中，高频成分被 C23 旁路，故在 R43 上高频电压很小，主要是低频和直流电压。低频成分就是检出的调制信号，它通过 E3 隔直流输出。运放（LF353）组成放大器，对检波输出的微弱信号进行放大。设调制信号的频率为 ，
5、由于检波输出的低频成分中还含有频率为 2、3 等成分，因此，小信号平方律检波的非线性失真非常严重，故在电路中又加了一级 RC 低通滤波器（由R47 和 C24 组成） ，用来改善检波器的非线性失真。五、实验步骤（一）模拟乘法器调幅1、连接实验电路在主板上正确插好幅度调制与解调模块，开关 K1、K2 、 K8、K9、K10、K11 向左拨，主板 GND 接模块 GND，主板12V 接模块12V ，主板 12V 接模块12V，检查连线正确无误后，打开实验箱右侧的船形开关，K1 、K2 向右拨。若正确连接，则模块上的电源指示灯 LED1、LED2 亮。2、产生并观察 AM 波和 DSB 波（1）输入
6、调制信号 V本步骤的调制信号可由由低频信号源模块提供。参考低频信号源的使用方法，用低频信号源产生频率为 1KHz，峰峰值约 700mV 的正弦波调制信号 V。连接信号源的 Vout 与幅度调制与解调模块的 TP2。（2）输入载波信号 Vi本步骤载波信号由高频信号源模块提供。参考高频信号源使用方法，产生频率为10.7MHz，峰峰值约为 500mV 的载波信号。将此信号输入到幅度调制与解调模块的 TP1。（3）产生并观察 AM 波、DSB 波用模拟示波器在幅度调制与解调模块的 TT1 处观察，适当调节幅度调制与解调模块的W1，使 TT1 处出现如图 3 4 所示的波形，即产生 AM 波。用模拟示波
7、器在幅度调制与解调模块的 TT1 处观察，适当调节幅度调制与解调模块的W1，使 TT1 出现如图 35 所示的波形，即产生 DSB 波。用模拟示波器在幅度调制与解调模块的 TT1 处观察，适当调节幅度调制与解调模块的高频电子线路实验指导书- 4 -W1 或增大调制信号的幅度，使 TT1 出现如图 36 所示的波形，即产生过调幅波形。BA图 34 普通调幅波（AM 波）图 35 抑制载波双边带调幅波（DSB 波）图 36 过调幅的波形说明：由于载波频率和调制信号的频率相差很大，DSB 波和过调情况下调幅波的反相现高频电子线路实验指导书- 5 -象不明显。若要观察反相现象可在实验步骤 3 中进行。
8、3、观察 DSB 波的反相现象（1）用低频信号源产生 500KHz 的正弦波信号，峰峰值约 700mV，输入到幅度调制与解调模块的 TP2。载波信号依然频率为 10.7MHz，峰峰值约 500mV 的高频正弦波，输入到TP1。（2）用模拟示波器在 TT1 处观察，适当调节 W1 或调制信号的幅度，直至出现图35 所示的波形为止，即产生 DSB 波。观察调幅波幅度为 0 的瞬间，载波相位的变化情况。画出 DSB 波的波形。4、观察 AM 波、DSB 波、SSB 波的频谱为了便于观察各种调幅波的频谱、DSB 波和过调情况下的反相现象，调制信号的频率选择为 500KHz，载波信号的频率选择为 11.
9、2MHz，则 AM 波的频率分量分别为10.7MHz、11.2MHz、11.9MHz，DSB 波的频率分量分别为 10.7MHz 和 11.9MHz。SSB 是由DSB 波经过 10.7MHz 的陶瓷滤波器滤波得到的，故 SSB 波的频率分量为 10.7MHz（下边带）。（1）输入调制信号 V参考低频信号源的使用方法，用低频信号源产生 500KHz 的正弦波调制信号 V，峰峰值 Vp-p约 700mV，输入到幅度调制与解调模块的 TP2。（2）输入载波信号 Vi载波信号 Vi 由高频信号源提供，产生 11.2MHz 的载波信号，将此信号输入到幅度调制与解调模块的 TP1。（3）观察各种调幅波的
10、频谱观察 AM 波的频谱用模拟示波器在幅度调制与解调模块的 TT1 处观察，适当调节 W1 或调制信号的幅度，直至 TT1 处出现如图 34 所示的波形为止，即产生 AM 波。然后用频谱分析仪在 TT1 处观察 AM 波的频谱，调节调制信号的幅度，观察各频率分量的变化情况。画出 AM 波的频谱图。观察 DSB 波的频谱用模拟示波器在幅度调制与解调模块的 TT1 处观察，适当调节 W1 或调制信号的幅度，直至 TT1 处出现如图 35 所示的波形为止，即产生 DSB 波。然后用频谱分析仪在 TT1 处观察 DSB 波的频谱，再适当调节 W1 或调制信号的幅度使载波频率分量的幅度最小。画出DSB
11、波的频谱图。用模拟示波器在幅度调制与解调模块的 TT1 处观察，适当调节 W1 或调制信号的幅度，直至 TT1 处出现如图 173 所示的波形为止，即产生 DSB 波。然后用频谱分析仪在 TT2 处观察 SSB 波的频谱，再适当调节 W1 或调制信号的幅度使载波频率分量和上边带频率分量的高频电子线路实验指导书- 6 -幅度最小。画出 SSB 波的频谱图。（二）小信号检波1、连接实验电路在主板上正确插好幅度调制与解调模块，开关 K1、K2 、 K8、K9、K10、K11 向左拨，主板 GND 接模块 GND，主板12V 接模块12V ，主板 12V 接模块12V。检查连线正确无误后，打开实验箱右
12、侧的船形开关。开关 K1、K2 、 K10、K11 向右拨。若正确连接，则模块上的电源指示灯 LED1、LED2、LED5 、LED6 亮。2、产生调幅波用乘法器产生普通调幅波，操作步骤如下：（1）TP2 处输入频率约 1KHz，峰峰值约 600mV 的正弦波调制信号。（2）TP1 处输入频率为 10.7MHz，峰峰值约 800mV 的正弦波载波信号。（3）用示波器在 TT1 处观察，适当调节调制信号的幅度及幅度调制与解调模块的W1，使 TT1 处的调幅波为普通调幅波（调幅系数小于 100） 。3、小信号检波连接 TP3 与 TP9，用示波器在 TT5 处观察检波输出信号，适当调节调制信号的幅度，使 TT5 处的波形最大且非线性失真最小。逐渐增大调制信号的幅度，观察 TT5 处波形的非线性失真程度变化情况。六、实验报告1、按步实验并画出各种调幅波的波形图。2、讨论 SSB 调制时，减小载波频率与调制信号频率差别的好处。
