实验二 振幅调制器

一、实验目的：

1．掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑制载波双边带调幅的方法。 2．研究已调波与调制信号及载波信号的关系。 3．掌握调幅系数测量与计算的方法。

4．通过实验对比全载波调幅和抑止载波双边带调幅的波形。 二、实验内容：

1．实现全载波调幅，改变调幅度，观察波形变化并计算调幅度。 2．实现抑止载波的双边带调幅波。 三、基本原理

1．简述幅度调制的基本原理 2．如何计算调幅度 四、实验说明

幅度调制就是载波的振幅（包络）受调制信号的控制作周期性的变化。变化的周期与调制信号周期相同。即振幅变化与调制信号的振幅成正比。通常称高频信号为载波信号。本实验中载波是由晶体振荡器产生的10MHz高频信号。1KHz的低频信号为调制信号。振幅调制器即为产生调幅信号的装置。

图2-1 MC1496芯片内部电路图

本实验使用低频调制信号、振荡器与频率调制、振幅调制三个单元。低频调制信号单元

产生1KHz左右的调制信号；振荡器与频率调制单元产生10MHz的高频载波；振幅调制单元用于进行幅度调制。

在本实验中采用集成模拟乘法器MC1496来完成调幅作用，图2-1为MC1496芯片内部电路图，它是一个四象限模拟乘法器的基本电路，电路采用的两组差动对由Q1－Q4组成，以反极性方式相连接，而且两组差分对的恒流源又组成一对差分电路，即Q5与Q6，因此恒流源的控制电压可正可负，以此实现了四象限工作。D、Q7、Q8为差动放大器Q5与Q6的恒流源。进行调幅时，载波信号加在Q1－Q4的输入端，即引脚的⑧、⑩之间；调制信号加在差动放大器Q5、Q6的输入端，即引脚的①、④之间，②、③脚外接1KΩ电位器，以扩大调制信号动态范围，已调制信号取自双差动放大器的两集电极（即引出脚⑥、○12之间）。

用MC1496集成电路构成的调幅器电路图如图2-2所示，图中VR8用来调节引脚①、④之间的平衡，VR7用来调节⑤脚的偏置。器件采用双电源供电方式（＋12V，－9V），电阻R29、R30、R31、R32、R52为器件提供静态偏置电压，保证器件内部的各个晶体管工作在放大状态。

图2-2 MC1496构成的振幅调制电路

五、实验步骤：

1．熟悉低频调制信号、振荡器与频率调制、振幅调制各单元中元器件的位置及作用。接好电源，打开实验箱电源开关。

2．低频调制信号由低频调制单元产生。断开J2(振荡器与频率调制单元)和J17(振幅调制单元)，开关S6拨到左端ZXB处，VR9用于调节输出信号幅度；VR3调节电路的静态工作点。调节VR9和VR2，使J22输出幅度<500mV的正弦波，这就是频率约为1KHz的调制信

号。

3．载波信号由振荡器和频率调制单元产生。断开J11(振幅调制单元)，将S2设置为0001(选择晶体振荡器)，S3设置为0000，S4设置为0100或0010，调节VR5使J6输出峰-峰值约为300mV的载波，其频率为10MHz。若无信号输出，可适当调节VR2(VR2调节振荡电路的静态工作点)。

4．抑止载波振幅调制：J12端输入载波信号Vc(t)(在J11处用短路块连接),其频率fc=10MHz,峰－峰值UCP-P约300mV。J16端输入调制信号VΩ(t)(在J17处通过短路块连接),其频率fΩ≈1KHz，先使峰－峰值UΩP-P＝0，调节VR8，使输出VO=0(在J23处观测，此时U4＝U1)，再逐渐增加UΩP-P(最终使峰-峰值约为300mV)，则输出信号VO(t)的幅度逐渐增大，最后出现如图2-3(a)所示的抑止载波的调幅信号。由于器件内部参数不可能完全对称，致使输出出现漏信号。脚①和④分别接电阻R43和R49可以较好地抑止载波漏信号和改善温度性能。

5．全载波振幅调制，J12端输入载波信号Vc(t) , fc=10MHz, UCP-P约300mV，调节平衡电位器VR8，使输出信号VO(t)中有载波输出(此时U1与U4不相等)。再从J16端输入调制信号，其fΩ≈1KHz，当UΩP-P由零逐渐增大时，则输出信号VO(t)的幅度发生变化，最后出现如图2-3(b)所示的全载波调幅信号的波形，记下AM波对应Ummax和Ummin，并计算调幅度m。

UmmaxUmminUmmaxUmmin

Uc(t)m6．加大VΩ，观察波形变化，画出过调制波形并记下对应的VΩ、VC值进行分析。

uΩ（t）u。（t）uΩ（t）UmminoUmmat

图2-3（a）抑制载波调幅波 图2-3（b）普通调幅波

六、思考题

1．画出当改变VR8时能得到几种调幅波形，分析其原因。

2．画出100％调幅波形及抑止载波双边带调幅波形，比较两者区别。 七、实验报告要求

1. 写清楚实验目的、实验内容；

2. 回答实验原理中的问题，简述实验说明，对各信号测试点进行简要说明； 3. 详细写明实验步骤，记录实验数据，绘制波形。 实验数据：

（1）记录调制信号(J22)的波形。 （2）记录载波信号(J6)的波形。

（3）记录抑制载波双边带信号(J23)的波形。

Uc(t)uc(t) （4）记录全载波振幅调制信号(J23)的波形，记下对应的Ummax和Ummin，并计算调幅度m。

（5）记录过调制的全载波振幅调制信号(J23)的波形。 4. 回答思考题。