实验三 振幅调制与解调电路实验
一
实验目的
1. 通过实验加深理解振幅调制的基本概念、调幅波的性质及其特点；
2. 通过实验掌握振幅调制的模型，电路结构，理解利用模拟双差分乘法器实现幅度调制的 工作原理；
3. 通过实验加深理解大信号包络检波的基本概念及基本原理；
4. 通过实验掌握包络检波电路的基本构成，各元件参数的取值对检波的影响；
二 实验仪器
示波器（带宽大于 40MHz） 万用表
双路直流稳压电源 信号发生器 频谱仪
1 台 1 只 1 台 2 台 1 台
调幅电路模型
利用双差分对乘法器可实现幅度调制，调幅电路组成模型如图 所示：
Vf (t)
(t)
(t)
模拟乘法器实现基本原理
T
T
单平衡乘法器原理电路图如图 所示，在 T1 与 T2 基极送入本掁信号，射频信号由T3 基
极送入，当 VY幅度足够大时，差分放大器已进 入限幅工作状态，输出工作状态近似于同周期性的方波，此时的双曲函数趋向于双开关函数，实现了乘法功能。
利用双差分对乘法器可实现信号相乘，MC1496 是含双差分对的乘法器，其电路结构如 图 所示：
2 脚与 3 脚间的反馈电阻可增加射频电压的线性范围，第 5 和第 14 脚间电压恒定，第 5 脚 接两个三极管的基极，这两个三极管为恒流源。
MC1496 的引脚功能图：
由 MC1496 构成的调幅电路如图 所示：
包络检波的基本原理
包络检波是从标准调幅波中还原出调制信号的过程，通常包络检波电路采用二极管和 RC 网络组成，如图 所示。当输入 AM 波的幅度足够大时，经过二极管后 AM 信号的负 半周被削去，经 RC 网络滤波就可恢复出基带信号。它是利用充电时间常数远远大于放电时 间常数的原理，解调出包络信号，AM 解调过程如图 所示。
四 实验步骤
（1）打开实验箱调幅与解调部份供电电源；
（2）测量MC1496 各引脚直流电位，估算片内各三极管工作状态，注意不要让使其引 脚短路。
（3）在P10 端输入信号fC =2MHz，Vpp=400mV 正弦单音信号作为载频信号，该信号 可用智能测试仪的高频信号输出端口产生。
（4）在P11 端输入信号fM =2KHz, Vpp=400mV 正弦单音信号作为调制（基带）信号， 该信号可用信号发生器产生（也可以用实验箱DDS 的功能5 产生，DDS 信号输出端 为P24）。
（5）示波器通道衰减打到X10 档；
（6）分别用示波器和频谱仪观察P13 端振幅调制信号。
（7）分别改变载波和基带信号频率及幅度，观察已调信号波形。
（8）用信号发生器产生调幅信号，载频为2MHz，调制信号为2KHz，调制度在60%左 右，调幅波信号峰峰值大于700mV，输入到调幅解调电路的P14 输入信号端。
（9）用示波器观察AM 解调输出端P17 的波形，分别改变载频、基带信号频率、幅度 及调制度，观察波形失真情况。
（10）改变图 中包络检波器中放电时间常数(RL 值)，即接通与断开开关LJQ2， 观察对解调波形的影响。 二、实验结果
（1） MC1496 各引脚电位 PIN V
（2）根据所测电压，分析并判断调幅集成电路内主要晶体管的工作状态。 1 2 3 4 0 5 6 7 0 8 9 10 11 12 13 14
5脚、14脚所接的三极管作为恒流源正常工作，1脚、4脚所接三极管导通，其余四只差分对三极管未导通。
（3）当 fC=2MHz, Vpp=400mV 正弦单音信号，fM = 2KHz, Vpp=400mV 正弦单音信号时，测量调幅波形，从所测波形上计算调制数。
（4）写出此调幅信号的数学表达式，并计算此调幅波所占带宽。 此调幅信号的数学表达式为：
VO(t)200(10.5cos4103t)cos8106t(mV)
此调幅波所占带宽为：f2w4103Hz 2（5）实验步骤（3）与（4）中分别改变载波和基带信号幅度时，哪一个对已调信号波形的影响大些，为什么
答：从实验中可见已调信号的振幅是周期变化的，主要受基带信号振幅的影响，基带信号幅度对已调波形影响较大。 分析：
引脚2 与引脚 3 间的反馈电阻可增加射频电压的线性范围，引脚 5 和引脚14间电压恒定，引脚 5 接T7、T8的基极，这两个三极管为恒流源。
从MC1496的原理图，可以看出晶体管T1~T4组成双差分放大器，T5、T6组成单差分放大器，用以激励晶体管T1~T4，晶体管T7、T8为恒流电路。当两个输入电压相等时，乘法器的线性动态范围较小，在引脚2和引脚3之间外接电阻RE，可扩大输入的线性动态范围。
基带信号加载到引脚1和引脚4之间，T5、T6将基带信号电流放大，载波信号加载到引脚8和引脚10之间，若三极管T1~T4的放大倍数均为，则T5的基极电流变化对结果的影响较大。
I5c2I1BI5B，可见
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