1、1实验四 振幅调制器一、实验目的1、熟悉集成模拟乘法器 MC1496 实现 AM 和 DSB 调幅的电路结构。2、掌握用示波器测量调幅指数（或调幅度）的方法，熟悉影响调幅指数的因素。二、实验仪器1、示波器2、高频信号发生器（用于产生载波）3、实验箱上函数发生器（用作产生调制信号）3、万用表4、实验板 3 三、预习要求1、复习课本中有关调幅的原理。2、熟悉 1496乘法器引脚分布，分析 1496乘法器实现调制的工作原理。3、分析 AM调幅及 DSB调幅信号特点，画出频谱图。四、实验内容1、模拟乘法器的输入失调电压调节、直流调制特性测量。2、用示波器观察 AM波形，测量调幅指数。3、用示波器观察
2、DSB波形。五、基本原理及实验电路1、振幅调制基本原理振幅调制就是用低频调制信号去控制高频载波信号的振幅，使载波的振幅随调制信号成正比地变化经过振幅调制的高频载波称为振幅调制波。振幅调制波有标准振幅调制（Amplitude Modulation，缩写为 AM） 、双边带振幅调制（Double Side Band AM，缩写为 DSB AM）和单边带振幅调制（Single Side Band AM 缩写为 SSB AM）等。标准振幅调制就是用低频调制信号取控制高频载波信号的振幅，使载波的振幅随调制信号成正比地变化经过振幅调制的高频载波称为振幅调制波（简称 AM波）,如图 4-1 所示。这里，调制
3、信号为单一频率的余弦波 ，调幅波信号为()cosmutUt,则，调幅波信号为()coscmutUt2()cos)(1cos)mAMcmacacUutUkttktt(4-1)(1cactt其中， 称为调幅指数或调幅度，表示载波振幅受调制信号控制的程度，mackka 为由调制电路决定的比例常数。可见，AM 波也是一个高频振荡信号，而它的振幅变化规律（即包络变化）与调制信号完全一致，因此 AM 波携带着原调制信号的信息。从图 4-1 可知，可得调幅度 的计算公式a(4-2)10%ABm由于调幅指数与调制电压的振幅成正比，即 越大， 越大。若 大于 1，调幅mUaam波产生失真（如图 4-2 所示）
4、，这种情况称过调幅，在实际工作中应避免，即调幅时1am单一频率信号调制频谱图如图 4-3 所示。3这可由下式得到。11()1cos)coscos()cos()22AMcmacmamamutUtUttUt（4-3）由于载波不携带信息，为了节省发射功率，可以发射只含有信息的上、下两个边带或其中一个，这种调制方式分别称为抑制载波的双边带调幅（如图 4-4 所示）和抑制载波的单边带调幅，相应的调制信号称抑制载波的双边带调幅波（简称 DSB 波）和抑制载波的单边带调幅波（简称 SSB 波） 。2、F1496 简介通信电子电路中振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴相等调制与调解的过程均可视为两个信号相
5、乘或包含相乘的过程，因此普通调幅可用如图 4-5 所示的框图实现，这里的乘法器通过采用集成模拟乘法器。4F1496 是一种常用的四象模拟乘法器，其内部电路图如图 4-6。电路采用了两组差分对由 组成，以反极性方式相连接，而且两组差分对的恒流14V源又组成一对差分电路，即 与 ，因而亦称为双差分对模拟乘法器。恒流源的控制电压56可正可负，实现了四象限工作。其典型用法是：引脚 8、10 之间接一路输入（称上输入 ，调幅或检波时接载波） ；1v引脚 1、4 之间接另一路输入（称下输入 ，调幅时接调制信号，检波时接已调信号） ；两2v组差分对放大器的集电极（引脚 6、12）分别经由集电极电阻 Rc 接
6、到正电源+12V 上；输出 从引脚 6、12 间取出；引脚 2、3 间外接 1k 的负反馈电阻 Rt，以扩大（调制）0v信号动态范围，Rt 增大，线性范围增大，但乘法器的增益随之减少；引脚 5 与地之间接电5阻（典型值为 6.8k） ，用来控制由 D、V7 、V8 组成的恒流源电路的恒流值；引脚 8 接负电源-8V ；不用引脚 7、9、11 、13 悬空不用。乘法器输出为 （DSB 调幅）或 （AM 调幅） ，这里，012vk012()DvkVv是 OUT 端电压， 是 与 间直流电压。调幅时，若 为调制信号、 为载波信号，0vDV56 2v则前者可实现 DSB 调幅，后者可实现 AM 调幅。
7、检波时，若 为 AM 或 DSB 信号、1v为载波信号，则前者可实现检波。2v3、F1496 组成的调幅实验电路本实验采用模拟乘法器构成的调幅电路如图 4-7 所示。引脚 2、3 间的 (1k)对应于 。引脚 6、12 间的 、 (3.9k)对应于 。8Rt 3R10cR的基极偏压由+12V 经 、 (1k)和 RP2(51 电位器) 分压后接入到引脚 8、1014V12端供给，RP2 用来调节引脚 8、10 间的平衡。 、 的基极偏压由-8V 通过 RP1(47k5V6电位器) 分别经 、 (10k) 和 、 (51)电阻分压分压后接入到引脚 1、4 间供给。4R56R7RP1 为调幅指数调
8、节和载波调零电位器，用来调节引脚 1、4 间的平衡，同时用于在引脚1、4 端间产生附加的直流电压，改变 RP1 可以使乘法器实现 AM 调幅或 DSB 调幅.调制信号 从 端接入，通过 (10 )电容耦合输入到引脚 1。载波信号从u2IN3CF端接入，通过 (0.01 )电容耦合输入到引脚 10， 8 间。引脚 8 通过 、 (0.011INCFC4)电容交流接地。F6三极管 V 为射极跟随器，以提高调幅器带负载的能力。差分回路的工作特性取决于载波输入电压振幅的 Vcm 大小。当 Vcm260mV 时，电路工作于开关状态，差分回路的工作特性与 Vcm 大小关；Vcm100%（过调制）两ama种
9、 AM 波的输出波形。增大示波器 X 轴扫描速率，仔细观察包络零点附近时的波形（建议用 触2CH发，X 轴扫描用100 档） 。s8=100% 100% am am(5)载波信号不变，调制信号 ，调节 观察输出 AM 波形3()10sin2()vttmV1PR的变化情况，记录 =30%（左右）和 =100%的 AM 波所对应的 值。aa AB=30%时， =-0.078V. =100%时， =-0.025VamABVamAB(6)载波信号不变，调制信号改为峰峰值为 100mV 的方波，观察记录=0V、0.1V 、0.15V 时的输出AB波形。最后仍把 调节到 0.1V。AB0V 0.1V0.1
10、5V93、DSB 波形观察(1) 、 调平衡（实验步骤 1(1)、(2) ） ，在此基础上可进行 DSB 波测量。1IN2(2) 端加载波信号, 端加调制信号，观察并记录波形，标明电压峰 -峰值。2I(3)加大示波器 X 轴扫描速率，观察并记录 DSB 波在零点附近波形，能否观察到反相点？比较它与ma=100%的 AM 波的区别。用示波器比较调制器的输入载波波形与输出 DSB 波形的相位，可发现：在调制信号正半周间两者同相;在调制信号负半周间，两者反相（建议用 触发，X 轴扫描用 102CH档） 。s(4)所加载波信号和调制信号均不变，微调 ，观察并记录输出波形的变化。2PR(5)在(4)的条件下，去掉载波信号，观察并记录输出波形，并与调制信号比较。10七实验总结通过本次实验，我熟悉了集成模拟乘法器 MC1496 实现 AM 和 DSB 调制的电路结构，掌握用示波器测量调幅指数的方法。通过实验中波形的变换，学会了分析。并了解了已调波与调制信号，载波之间的关系。清晰的理解了调制的原理过程。
