資訊科學與工程學院
專業班級:通訊工程0903班
姓名:學號:0909091503
指導老師:
2023年6月
目錄實驗二振幅調製器2
實驗三調幅波訊號的解調9
實驗五變容二極體調頻器13
實驗六調頻波解調實驗16
實驗總結與實驗收穫20
一、實驗目的:
1.掌握用整合模擬乘法器實現全載波調幅和抑止載波雙邊帶調幅的方法。
2.研究已調波與調製訊號及載波訊號的關係。
3.掌握調幅係數測量與計算的方法。
4.通過實驗對比全載波調幅和抑止載波雙邊帶調幅的波形。
二、實驗內容:
1.調測模擬乘法器mc1496正常工作時的靜態值。
2.實現全載波調幅,改變調幅度,觀察波形變化並計算調幅度。
3.實現抑止載波的雙邊帶調幅波。
三、基本原理
幅度調製就是載波的振幅(包絡)受調製訊號的控制作週期性的變化。變化的週期與調製訊號週期相同。即振幅變化與調製訊號的振幅成正比。
通常稱高頻訊號為載波訊號。本實驗中載波是由晶體振盪產生的10mhz高頻訊號。1khz的低頻訊號為調製訊號。
振幅調製器即為產生調幅訊號的裝置。
在本實驗中採用整合模擬乘法器mc1496來完成調幅作用,圖2-1為1496晶元內部電路圖,它是乙個四象限模擬乘法器的基本電路,電路採用了兩組差動對由v1-v4組成,以反極性方式相連線,而且兩組差分對的恆流源又組成一對差分電路,即v5與v6,因此恆流源的控制電壓可正可負,以此實現了四象限工作。d、v7、v8為差動放大器v5與v6的恆流源。進行調幅時,載波訊號加在v1-v4的輸入端,即引腳的、之間;調製訊號加在差動放大器v5、v6的輸入端,即引腳的、之間,、腳外接1kω電位器,以擴大調製訊號動態範圍,已調製訊號取自雙差動放大器的兩集電極(即引出腳、之間)輸出
圖2-1 mc1496內部電路圖
用1496積體電路構成的調幅器電路圖如圖2-2所示,圖中vr8用來調節引出腳、之間的平衡,vr7用來調節腳的偏置。器件採用雙電源供電方式(+12v,-9v),電阻r29、r30、r31、r32、r52為器件提供靜態偏置電壓,保證器件內部的各個電晶體工作在放大狀態。
圖2-2 mc1496構成的振幅調製電路
四、實驗步驟:
1. 靜態工作點調測:使調製訊號vω=0,載波vc=0(短路塊j11、j17開路),調節vr7、vr8使各引腳偏置電壓接近下列參考值:
v8 v10 v1 v4 v6 v12 v2 v3 v5
5.62v 5.62v 0v 0v 10.38v 10.38v -0.76v -0.76v –7.16v
r39、r46與電位器vr8組成平衡調節電路,改變vr8可以使乘法器實現抑止載波的振幅調製或有載波的振幅調製。
2.抑止載波振幅調製:j12端輸入載波訊號vc(t),其頻率fc=10mhz,峰-峰值ucp-p=100~300mv。j16端輸入調製訊號vω(t),其頻率fω=1khz,先使峰-峰值uωp-p=0,調節vr8,使輸出vo=0(此時u4=u1),再逐漸增加uωp-p,則輸出訊號vo(t)的幅度逐漸增大,最後出現如圖2-3(a)所示的抑止載波的調幅訊號。
由於器件內部引數不可能完全對稱,致使輸出出現漏訊號。腳和分別接電阻r43和r49可以較好地抑止載波漏訊號和改善溫度效能。
3.全載波振幅調製,j12端輸入載波訊號vc(t) , fc=10mhz, ucp-p=100~300mv,調節平衡電位器vr8,使輸出訊號vo(t)中有載波輸出(此時u1與u4不相等)。再從j16端輸入調製訊號,其fω=1khz,當uωp-p由零逐漸增大時,則輸出訊號vo(t)的幅度發生變化,最後出現如圖2-3(b)所示的有載波調幅訊號的波形,記下am波對應ummax和ummin,並計算調幅度m。
4.加大vω,觀察波形變化,畫出過調製波形並記下對應的vω、vc值進行分析。
附:調製訊號vω可以用外加訊號源,也可直接採用實驗箱上的低頻訊號源。將示波器接入j22處,(此時j17短路塊應斷開)調節電位器vr3,使其輸出1khz訊號不失真訊號,改變vr9可以改變輸出訊號幅度的大小。
將短路塊j17短接,示波器接入j19處,調節vr9改變輸入vω的大小。
圖2-3(a) 抑制載波調幅波形圖2-3(b) 普通調幅波波形
5、實驗結果
一、所測峰峰值(m<1)為
vpp=46.0mv
所測谷谷值為:
vgg=11.6mv
計算m值為:m ===0.597
2、由本實驗歸納出包絡檢波器和同步檢波器的解調效能,以「能否正確解調」填入表1中,並做必要說明。
二、波形觀察和記錄
1、 dsb-sc(抑制雙邊帶調幅)波形觀察
(1)dsb-sc波形觀察
2、 調幅)波形測量
(1) am正常波形觀察
任一m<1時 vab的值和 am波形
vab=220.8 mv
(2)不對稱調制度的am波形觀察
(3)100% 調制度觀察
(4)過調製時的am波形觀察
3 、二極體包絡檢波器
(1) am波的解調
am波形 m<100%
解調後m>100% 和m=100%時不能解調
4、 同步檢波器
(1) am波的解調
m<100%時解調效果和二極體包絡檢波器相同
m=100% 和m〉100%時也都可解調出來
(2)dsb-sc波的解調
dsb-sc 波形
解調後後來補測峰峰值和谷谷值的波形:
一、實驗目的:
1.掌握調幅波的解調方法。
2.掌握二極體峰值包絡檢波的原理。
3.掌握包絡檢波器的主要質量指標,檢波效率及各種波形失真的現象,產生的原因以及克服的方法。
二、實驗內容:
1.完成普通調幅波的解調
2.觀察抑制載波的雙邊帶調幅波的解調
3.觀察普通調幅波解調中的對角切割失真,底部切割失真以及檢波器不加高頻濾波的現象。
三、實驗電路說明
調幅波的解調是調幅的逆過程,即從調幅訊號中取出調製訊號,通常稱之為檢波。調幅波解調方法主要有二極體峰值包絡檢波器,同步檢波器。本實驗板上主要完成二極體包絡檢波。
二極體包絡檢波器主要用於解調含有較大載波分量的大訊號,它具有電路簡單,易於實現的優點。本實驗電路如圖3-1所示,主要由二極體d7及rc低通濾波器組成,利用二極體的單向導電特性和檢波負載rc的充放電過程實現檢波.所以rc時間常數的選擇很重要,rc時間常數過大,則會產生對角切割失真又稱惰性失真。
rc常數太小,高頻分量會濾不乾淨.綜合考慮要求滿足下式:
其中:m為調幅係數,為調製訊號最高角頻率。
當檢波器的直流負載電阻r與交流音訊負載電阻rω不相等,而且調幅度又相當大時會產生負峰切割失真(又稱底邊切割失真),為了保證不產生負峰切割失真應滿。
圖3-1 包絡檢波電路
四、實驗步驟
1.解調全載波調幅訊號
(1)m<30%的調幅波檢波:
從j45(處輸入455khz,0.1v. m<30%的已調波,短路環j46連通,調整cp6中周,使j51(處輸出0.
5v~1v已調幅訊號。將開關s13撥向左端,s14,s15,s16均撥向右端,將示波器接入j52(觀察輸出波形.
(2)加大調製訊號幅度,使m=100%,觀察記錄檢波輸出波形.
2.觀察對角切割失真:
保持以上輸出,將開關s15撥向左端,檢波負載電阻由3.3kω變為100kω,在j52處用示波器觀察波形,並記錄與上述波形進行比較.
3.觀察底部切割失真:
將開關s16撥向左端,s15也撥向左端,在j52處觀察波形並記錄與正常鮮調波形進行比較。
4.將開關s15,s16還原到右端,將開關s14撥向左端,在s52處可觀察到檢波器不加高頻濾波的現象。
五、實驗結果
輸出波形如下
m<30%波形
m=100%波形
抑制載波調幅波波形
調製訊號與雙邊帶訊號的波形
檢波器輸出波形與輸入調幅波的關係
檢波器出現惰性失真時的輸出波形
檢波器出現負峰切割失真時的輸出波形
檢波器的低通濾波器rlc的值對檢波器的特性有較大影響。負載電阻rl越大,檢波器的電壓傳輸係數越大,等效輸入電阻越大,但是隨著負載電阻rl的增大,rlc電路的時間常數將增大,就有可能產生惰性失真。為了克服惰性失真,rlc的選取必須滿足:
為了將調製訊號傳送到下級負載上,採用了隔直電容來實現。由於交直流負載電阻的不同,有可能產生負峰切割失真。為了避免負峰切割失真,應滿足:
一、實驗目的
1.掌握變容二極體調頻器電路的原理。
2.了解調頻器調製特性及測量方法。
3.觀察寄生調幅現象,了解其產生及消除的方法。
二、實驗內容:
1.測試變容二極體的靜態調製特性
2.觀察調頻波波形
3.觀察調製訊號振幅對頻偏的影響
4.觀察寄生調幅現象
三、基本原理:
調頻即為載波的瞬時頻率受調製訊號的控制。其頻率的變化量與調製訊號成線性關係,常採用變容二極體實現調頻。
該調頻電路即為實驗三所做振盪器電路,將s2置於「1」為lc振盪電路,從j1處加入調製訊號,改變變容二極體反向電壓即改變變容二極體的結電容,從而改變振盪器頻率。r1,r3和vr1為變容二極體提供靜態時的反向直流偏置電壓。實驗電路見圖5-1
圖5-1 變容二極體調頻電路
四、實驗步驟
1.靜態調製特性測量
將開關s2「1」撥向on,輸入端不接音訊訊號,將頻率計通過乙個100p的。電容接到調頻器的輸出端j6處,ct1調於中間位置,調整電位器vr1,記下變容二極體兩端電壓和對應輸出頻率,將對應的頻率填入表5.1。
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