实验六低电平振幅调制器（乘法器实现）

实验六低电平振幅调制器 （乘法器实现）

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与过程，并研究已调波与二输入信号的关系。 • 2.掌握测量调幅系数的方法。 • 3.通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。

f nf £½ f f 主振荡器倍频放大调制功放 0 0 p p 音频放大 F 声音拾音器实验原理无线电信号的产生和发送 • 振荡器：实验四 LC电容反馈式三点式振荡器 • 缓冲与放大级：实验二调谐放大器 • 调制：实验六振幅调制器（利用乘法器） • 发射天线：实验三高频功率放大器

实验原理 调制的定义：在发送端将所要传送的信号（低频信号）附加在载波信号（高频信号），再由天线发射出去。调制的原因：由于要传送的信号频率太低（语音和音乐信号），或者频带较宽（电视信号从0~6.5MHz），不利于直接用电磁波的形式传送信号，容易造成混台的现象。因此进行信号调制，使天线的辐射效率提高，尺寸减小；同时每个电台都工作于不同的载波频率，接收机可以调谐选择不同的电台。

实验原理 调制的方法载波信号的三个参数可以改变振幅调制（调幅、AM）频率调制（调频、FM）相位调制（调相、PM）

( a ) ( b ) （c）实验原理振幅调制（调幅AM）调幅就是使载波的振幅随调制信号的变化规律而变化。调幅波载波振幅按照调制信号的大小成线性变化的高频振荡，其载波频率维持不变。无失真调幅时，已调波的包络线波形应当与调制信号的波形完全相似。调制信号载波调幅波形

调幅波的数学表达式及调幅度定义 调制信号：载波：调幅波的实现：已调波的振幅已调波其中：

载波相对振幅上边带下边带调幅波的频谱根据调幅波方程，展开得：此式说明：调幅波是由三个不同频率的正弦波组成，其中第一项为未调制的载波；第二项的频率等于载波频率与调制频率之和，叫上边频；第三项的频率等于载波频率与调制频率之差，叫下边频。

t 调幅波的“过调制”现象 ma的数值范围可自0（未调幅）至1（百分百调幅），它的值绝对不应超过1。如果ma >1，将得到包络严重失真的已调波形。这种情形叫过量调幅。这样的已调波经过检波后，不能恢复原来调制信号的波形，而且它所占据的频带较宽，将会对其他电台产生干扰。过量调幅必须尽量避免。

( a ) ( b ) 双边带调幅波的概念（抑制载波调幅）调制信号：载波：双边带调幅波的实现：

输入双边带 电压振幅双边带调幅波的频谱根据双边带调幅波方程：此式说明：双边带调幅波是由二个不同频率的正弦波组成，其中第一项的频率等于载波频率与调制频率之和，叫上边频；第二项的频率等于载波频率与调制频率之差，叫下边频；故称之为抑制载波双边带调幅波。

双边带调幅波的“过零点反相”现象

模拟乘法器 乘法器是完成两个信号相乘的器件，其符号如图所示。理想的乘法器输出电压(t)与输入电压1(t)，2(t)的关系为：(t) =KM·1(t)·2(t) 其中KM是乘法器的增益。

模拟乘法器实现调幅 实际的乘法器其中：v1(t)接载波，Rp2为载波的直流偏置，v2(t)接调制波， Rp1为调制波的直流偏置，乘法器实现调幅波（AM）：（全载波调幅）乘法器实现双边带调幅波（DSB）：（抑制载波调幅）

实验电路分析

实验内容 （1）直流调制特性的测量实验目的：测试乘法器的直流偏置（Rp1和Rp2）（1）载波直流偏置（Rp2=0）为零：在调制信号输入端IN2加正弦信号(Vpp=200mv，f=1KHz)，调节Rp2电位器使输出端OＵT信号最小（理想为零)，然后去掉输入信号。注意；以后的实验中Rp2将保持现状，不再调整。（2）调制波直流偏置调节：载波输入端IN1加正弦信号(f=100KHz，Vcpp=50mv) ，用万用表测量A、B之间的电压VAB，用示波器观察OUT输出的波形，调整Rp1，测量记录VAB为-0.4V、-0.2V、-0.15V、-0.1V、0V、0.1V、0.15V、0.2V、0.4V所对应的输出波形及其峰峰值电压，注意观察相位变化，根据公式Vo=KVAB·Vc，计算出系数K值，注意区别有效值和峰峰值.和最大值.

（2）实现全载波调幅 实验目的：（1）用示波器测量调制度m；（2）不同调制度波形的比较。实验条件：（1）保持Rp2＝0，调整Rp1，使VAB =0.1V IN1加入载波信号(f=100KHz，Vpp=50mv) ； IN2加入一定幅度调制信号(f=1KHz)，改变调制信号的幅度，分别为Vspp=60mV和Vspp=200mV时的调幅波形，并记录相应波形，并测出其调制度m。改变调制度的方法： (a)调节Rp1使VAB变化；(b)调制信号(IN2)峰峰值改变。

(2)载波信号不变（100K，50mv），调制信号为（1K，200mv），调节Rp1，观察输出波形的变化情况，取m<100%,m=100%和m>100%的三种情况，记录其波形，并记录其当时的VAB值，测出调制度m。(2)载波信号不变（100K，50mv），调制信号为（1K，200mv），调节Rp1，观察输出波形的变化情况，取m<100%,m=100%和m>100%的三种情况，记录其波形，并记录其当时的VAB值，测出调制度m。 • （3）载波信号不变，将调制信号改成方波，幅值为100mV，观察记录VAB=0V,0.1V和0.15V时的已调波。

示波器观察AM调幅系数的方法 m=(Vmax-Vmin)/(Vmax+Vmin)

3。实现抑制载波调幅（双边带调幅波）特性的测量3。实现抑制载波调幅（双边带调幅波）特性的测量实验目的：（1）用示波器“过零点反相”现象（2）与调制度100％波形的比较。实验条件：（1）保持Rp2=0，调整Rp1=0：IN1加入载波信号(f=100KHz，Vpp=50mv) ，IN2不加调制信号，调整Rp1，使VAB=0v，并观察输出OUT端，应无输出信号。（3）载波输入不变， IN2加入调制信号(Vpp=200mv，f=1KHz)，观察记录波形。（4）加大示波器扫描速率，观察记录已调波在零点附近波形，比较它与m=100%调幅波的区别。

实验报告要求 1.整理实验数据，求出K值，用坐标纸画出直流调制特性曲线。 2.画出调幅实验中VSPP=60mV和200mV时的调幅波形曲线，计算出调制度m的值。 3.改变RP1（改变VAB），得到m＜100%、m=100%、m＞100%等三种情况下的的调幅波形，记录当时的VAB的值，并测出其调制度m。 4.画出100%调幅波形及抑制载波双边带调幅波形，比较二者的区别。

实验六 低电平振幅调制器 （乘法器实现）