振幅调制电路实验报告

西南科技大学

课 程 设 计 报 告

课程名称:        高频电路课程设计       

设计名称:        振幅调制电路              

姓    名:        李光伟                   

学    号:         20105315               

班    级:        电子1001              

指导教师:        魏冬梅                

起止日期:       2012.12.24-2013.1.6     

西南科技大学信息工程学院制


学生班级:  电子1001            学生姓名:  李光伟          学号:20105315           

设计名称:  振幅调制电路                                            

起止日期:   2012.12.24-2013.1.6                指导教师:魏冬梅     



           振幅调制电路

一、        设计目的和意义

目的:实现抑制载波的双边带调幅。产生DSB信号,输出信号幅度>200mV。

    意义:实现抑制载波的双边带调幅。

二、        设计原理

由集成模拟乘法器MC1496构成的振幅调制电路,可以实现普通调幅、抑制载波的双边带调幅以及单边带调幅。本次实验采用MC1496模拟乘法器是对两个模拟信号(电压或电流)实现相乘功能的有源非线性器件。主要功能是实现两个互不相关信号相乘.即输出信号与两输入信号相乘输出,总电路图如图1所示。

[1]

振幅调制就是使载波信号的振幅随调制信号的变化规律而变化的技术。通常载波信号为高频信号,调制信号为低频信号。设载波信号的表达式为:,调制信号的表达式为则调制信号的表达式

为:

               =

式中,m为调幅系数,m=为载波信号;     上边带信号;下边带信号。[1]其波形如下图2所示

调制信号

载波信号

调幅波形

DSB是在AM调制过程中,抑制载波,保留上、下边带形成的,它可以用载波和调制信号直接相乘得到。由抑制载波双边带调幅信号的频谱可知,如果将已调信号的频谱搬回到原点位置,即可得到原始的调制信号频谱,从而恢复出原始信号。载波相位在调制信号的0交点处要突变180°如下图4 DSB调幅信号所示,在调制信号的负半周,已调波载波与原载波相位相反。因此严格地说,DSB信号并非单纯的振幅调制信号,而是既调幅又调相的信号。

                      

三、        详细设计步骤

 (1)MC1496内部电路设计结构

MC1496是双平衡四象限模拟乘法器,其内部结构电路如图5所示。[1]其中Q1、Q2与Q3、Q4组成双差分放大器,集电极负载电阻R5、R6。Q5、Q6组成的单差分放大器用于激励Q1~Q4。Q7、Q8及偏置电路构成恒流源电路。A通道由8、10脚接交流电压0.25V,可作为载波输入通道,B通道1、4脚有外接调零电路;输出端6脚外接调谐于载频的带通滤波器;2、3引脚之间外接负反馈电阻。若实现普通调幅,可通过调节14电位器的滑动变阻器使1脚电位比4脚电位高,调制信号与直流电压叠加后输入B通道,调节电位器可实现抑制载波的振幅调制或又载波的振幅调制。若实现DSB调制,通过调节14电位器的滑动变阻器使1脚电位比4脚等电位,即B通道输入信号仅为交流调制信号。

        MC1496线性区和饱和区的临界点在15~20mA左右,仅当输入信号均小于26mv时,器材才有理想的相乘作用,否侧输出电压中会出现较大的非线性误差。故,输入线性动态范围的上限值太小,不适应实际需要。为此,可在发射极引出端口2脚和3脚之间根据需要接入反馈电阻,从而调整(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内部电路结构

(2)抑制载波的双边带振幅调制电路设计。

载波信号

                                                调制信号

 端输入载波信号(t),其频率fc=1MKHZ,ucm =0.17V。端输入调制信号(t),其频率为=1KHZ=0.4V。

             

                        DSB信号的波形

四、        设计结果及分析

           载波振幅受调制信号控制,其的程度我们称为调幅系数,调幅波是一个高频振荡信号,其振幅在载波振幅上下边带按调制信号的规律变化。

五、        体会

     经过本次课程设计,我体会到平时学习的理论知识用到具体的计算时,很吃力,理论知识学得不是很踏实,导致电路分析起来很困难,以后还得加强理论知识的学习。

      本次课程设计应用到了mutilsm10.0和proteus两个仿真软件,不仅让我学会了两大仿真软件的运用,更让我体会到了动手实践的快乐,也让我对调幅电路有了更深一步的认识。

六、        参考文献

[1]        .电子线路设计实验指导书· 西南科技大学

[2] 走船运  高频电子线路:2010.7 :p114-p124

 

第二篇:幅度调制与解调电路实验报告

一、   实验标题:幅度调制与解调电路实验

二、   实验目的

1、加深理解调幅调制与检波的原理

2、掌握用集成模拟乘法器构成调幅与检波电路的方法

3、掌握集成模拟乘法器的使用方法

4、了解二极管包络检波的主要指标、检波效率及波形失真

三、   实验仪器与设备

5、高频电子线路试验箱(TKGP);

6、双踪示波器;

7、频率计;

8、交流毫伏表。

四、   实验原理

实验原理图

图一:电路原理图

MC1496 是双平衡四象限模拟乘法器。 引脚8 与10 接输入电压UX,1 与4 接另一输入电压Uy,输出电压U0 从引脚6 与12 输出。引脚2 与3 外接电阻RE,对差分放大器VT5、VT6 产生串联电流负反馈,以 扩展输入电压Uy的线性动态范围。引脚14 为负电源端(双电源供电时)或接地端 (单电源供电使),引脚5 外接电阻R5。用来调节偏置电流I5 及镜像电流I0 的值。

五、   实验内容及步骤

1、    乘法器失调调零

2、    观察调幅波形

图二:K502 1-2短接波形图

图三:K502 2-3短接波形图

3、    观测解调输出

图四:解调输出波形图

六、   实验分析

用低频调制电压去控制高频载波信号的幅度的过程称为幅度调制(或调幅)。

既然高频载波的幅度随低频调制波而变,所以已调波同样随时间而变。即有

式中m是调幅波的调制系数(调幅度)。

同时当m<1时,实现了不失真的调制,而当m>1时,调制后的波形包络线,将与调制波不同,即产生了失真,或称超调。

七、   实验体会

通过本次实验,我了解了集成模拟乘法器的基本工作原理、分类、特性等,在了解信号的调制和解调知识的。温故而知新,本次试验使我熟悉了对实验仪器是使用,并且初步学会了集成模拟乘法器设计幅度调制的方法。

八、   注意事项

1.  实验前先检查试验箱的电源是否正常;

2.  使用示波器将波形调至最合适的大小再读数据;

3.  实验结束后关闭各设备电源,清理好仪器和工具。

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