实验三模拟乘法器调幅
更新时间:2023-11-19 02:33:01 阅读量: 教育文库 文档下载
实验三模拟乘法器调幅
一、实验目的
1.通过实验了解振幅调制的工作原理。
2.掌握用MC1496来实现AM和DSB的方法,并研究已调波与调制信号,载波之间的关系。 3.掌握用示波器测量调幅系数的方法。
二.实验内容
1.模拟相乘调幅器的输入失调电压调节。
2.用示波器观察正常调幅波(AM)波形,并测量其调幅系数。 3.用示波器观察平衡调幅波(抑制载波的双边带波形DSB)波形。 4.用示波器观察调制信号为方波、三角波的调幅波。
三.实验步骤
1.实验准备
(1)在实验箱主板上插上集成乘法器幅度调制电路模块。接通实验箱上电源开关,按下模块上开关8K1,此时电源指标灯点亮。
(2)调制信号源:采用低频信号源中的函数发生器,其参数调节如下(示波器监测): ? 频率范围:1kHz ? 波形选择:正弦波 ? 输出峰-峰值:300mV (3)载波源:采用高频信号源:
? 工作频率:2MHz用频率计测量(也可采用其它频率); ? 输出幅度(峰-峰值):200mV,用示波器观测。
2.输入失调电压的调整(交流馈通电压的调整)
集成模拟相乘器在使用之前必须进行输入失调调零,也就是要进行交流馈通电压的调整,其目的是使相乘器调整为平衡状态。因此在调整前必须将开关8K01置“off”(往下拨),以切断其直流电压。交流馈通电压指的是相乘器的一个输入端加上信号电压,而另一个输入端不加信号时的输出电压,这个电压越小越好。 (1)载波输入端输入失调电压调节
把调制信号源输出的音频调制信号加到音频输入端(8P02),而载波输入端不加信
号。用示波器监测相乘器输出端(8TP03)的输出波形,调节电位器8W02,使此时输出端(8TP03)的输出信号(称为调制输入端馈通误差)最小。 (2)调制输入端输入失调电压调节
把载波源输出的载波信号加到载波输入端(8P01),而音频输入端不加信号。用示
波器监测相乘器输出端(8TP03)的输出波形。调节电位器8W01使此时输出(8TP03)的输出信号(称为载波输入端馈通误差)最小。 3.DSB(抑制载波双边带调幅)波形观察
在载波输入、音频输入端已进行输入失调电压调节(对应于8W02、8W01调节的基础上),可进行DSB的测量。
(1)DSB信号波形观察
将高频信号源输出的载波接入载波输入端(8P01),低频调制信号接入音频输入端(8P02)。
示波器CH1接调制信号(可用带“钩”的探头接到8TP02上),示波器CH2接调幅输出端(8TP03),即可观察到调制信号及其对应的DSB信号波形。其波形如图5-13所示,如果观察到的DSB波形不对称,应微调8W01电位器。
图5-13 图5-14
(2)DSB信号反相点观察
为了清楚地观察双边带信号过零点的反相,必须降低载波的频率。本实验可将载波频率降低为100KHZ(如果是DDS高频信号源可直接调至100KHZ;如果是其它信号源,需另配100KHZ的函数发生器),幅度仍为200mv。调制信号仍为1KHZ(幅度300mv)。 增大示波器X轴扫描速率,仔细观察调制信号过零点时刻所对应的DSB信号,过零点时刻的波形应该反相,如图5-14所示。 (3)DSB信号波形与载波波形的相位比较
在实验3(2)的基础上,将示波器CH1改接8TP01点,把调制器的输入载波波形与输出DSB波形的相位进行比较,可发现:在调制信号正半周期间,两者同相;在调制信号负半周期间,两者反相。 4.SSB(单边带调制)波形观察
单边带(SSB)是将抑制载波的双边带(DSB)通过边带滤波器滤除一个边带而得到的。本实验利用滤波与计数鉴频模块中的带通滤波器作为边带滤波器,该滤波器的中心频率110KHZ左右,通频带约12KHZ。为了利用该带通滤波器取出上边带而抑制下边带。双边带(DSB)的载波频率应取104KHZ。具体操作方法如下:
将载波频率为104KHZ,幅度300mv的正弦波接入载波输入端(8P01),将频率为6KHZ,幅度300mv的正弦波接入音频输入端(8P02)。按照DSB的调试方法得到DSB波形。将调幅输出(8P03)连接到滤波与计数鉴频模块中的带通滤波器输入端(15P05),用示波器测量带通滤波器输出(15P06),即可观察到SSB信号波形。在本实验中,正常的SSB波形应为110KHZ的等幅波形,但由于带通滤波器频带较宽,下边带不可能完全抑制,因此,其输出波形不完全是等幅波。 5.AM(常规调幅)波形测量 (1)AM正常波形观测
在保持输入失调电压调节的基础上,将开关8K01置“on”(往上拨),即转为正常
调幅状态。载波频率仍设置为2MHZ(幅度200mv),调制信号频率1KHZ(幅度300mv)。示波器CH1接8TP02、CH2接8TP03,即可观察到正常的AM波形,如图5-15所示。
图5-15
调整电位器8W03,可以改变调幅波的调制度。在观察输出波形时,改变音频调制信号的频率及幅度,输出波形应随之变化。
(2)不对称调制度的AM波形观察
在AM正常波形调整的基础上,改变8W02,可观察到调制度不对称的情形。最后仍调
到调制度对称的情形。
(3)过调制时的AM波形观察
在上述实验的基础上,即载波2MHZ(幅度200mv),音频调制信号1KHZ(幅度300mv),示波器CH1接8TP02、CH2接8TP03。调整8W03使调制度为100%,然后增大音频调制信号的幅度,可以观察到过调制时AM波形,并与调制信号波形作比较。 (4)增大载波幅度时的调幅波观察
保持调制信号输入不变,逐步增大载波幅度,并观察输出已调波。可以发现:当载波幅度增大到某值时,已调波形开始有失真;而当载波幅度继续增大时,已调波形包络出现模糊。最后把载波幅度复原(200mv)。
(5)调制信号为三角波和方波时的调幅波观察
保持载波源输出不变,但把调制信号源输出的调制信号改为三角波(峰—峰值200mv)或方波(200mv),并改变其频率,观察已调波形的变化,调整8W03,观察输出波形调制度的变化。下图为调制信号为三角波时的调幅波形: 6.调制度Ma的测试
我们可以通过直接测量调制包络来测出Ma。将被测的调幅信号加到示波器CH1或CH2,并使其同步。调节时间旋钮使荧光屏显示几个周期的调幅波波形,如图5-16所示。根据Ma的定义,测出A、B,即可得到Ma。
ma?
A?B?100% A?BBA图5-16
四.实验报告要求
1.整理按实验步骤所得数据,绘制记录的波形,并作出相应的结论。
2.画出DSB波形和ma?100%时的AM波形,比较两者的区别。 3.总结由本实验所获得的体会。
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