基于模拟乘法器MC1496的调幅电路设计

《模数混合实用电路设计》报告

题目： 基于模拟乘法器MC1496的调幅电路设计

专业： 班 级： 学号： 姓 名：

同组人：

指导教师：

时间： 2013.6.24---2013.7.7

一、 设计目的

1.掌握集成模拟乘法器的基本原理。

2.掌握集成模拟乘法器构成的振幅调制电路的工作原理及特点。

3.学习调制系数M及调制特性（m~Uom）的测量方法，了解m<1和m>1及m=1时的调幅波的波形特点。

二、设计要求

学习和掌握振幅调制电路设计方法，学习相关器件的工作原理和基本参数，设计一个振幅调制电路。学习并掌握电路仿真软件的基本操作。 具体要求

1、振幅调制原理分析；

2、学习应用EDA工具Multisim软件； 3、列出需要的器件清单；

4、进行功能仿真，并设计电路图； 5、进行电路调试；

6、写报告设计。写上设计仿真过程，附上有关资料与图片及心得体会。

三、原理简述 1、振幅调制原理

振幅调制是用调制信号去控制载波的振幅，使其随调制信号线性变化，而保持载波的角频率不变。 普通调幅波的波形图:

当载波频率ω>>调制信号频率Ω，0

调幅信号频谱：

将调幅波的数学表达式展开，可得到V(t)=V0（1+macosΩt）cosωt=V0cosωt+1/2maV0cos（ω0+Ω）t+1/2maV0cos（ω0—Ω）t

可见V（t）是由ω0、ω0+Ω和ω0—Ω三个不同频率分量的高频振荡

由图看出调幅过程实际上是一种频谱搬移过程，即将调制信号的频谱搬移到载波附近，成为对称排列在载波频率两侧的上、下边频，幅度均等于1/2maV0. 由上述分析调幅波的波形和频谱可知，调幅前后，输出信号和输入信号的波频率分量都产生变化，即产生了频率变换，因此，振幅调制的实现一定要有非线性器件产生相乘作用才能实现。 2、低通滤波器原理

利用电容同高频阻低频,电感通低频阻高频的原理.对于需要截止的高频,利

用电容吸收电感、阻碍的方法不使它通过,对于需要的低频，利用电容高阻、电感低阻的特点是它通过。 3、MC1496原理

由图可见，电路中采用了以反极性方式连接的两组差分对（T1～T4），且这两组差分对的恒流源管（T5、T6）又组成了一个差分对，因而亦称为双差分对模拟相乘器。其典型用法是：

⑻、⑽脚间接一路输入输入v1，⑴、⑷脚间接另一路输入v2，⑹、⑿脚分别经由集电极电阻Rc 接到正电源+12V 上，并从⑹、⑿脚间取输出vo。⑵、⑶脚间接负反馈电阻Rt。⑸脚到地之间接电阻RB，它决定了恒流源电流I7、I8 的数值，典型值为6.8kO。⒁脚接负电源8V。⑺、⑼、⑾、⒀脚悬空不用。由于两路输入

v1、v2 的极性皆可取正或负，因而称之为四象限模拟相乘器。可以证明：

因而，仅当上输入满足 v1≤VT (26mV)时，方有： 才是真正的模拟相乘器。

四、设计过程 1、总体设计方案

调制信号是来自信源的消息信号（基带信号），这些信号可以是模拟的，亦可以是数字的，高频振荡信号可称为载波。载波由高频信号源直接产生，由非线性元器件经过低通滤波器,二者经过乘法器后即可产生。

2、电路设计及参数选择 2.1 MC1496结构图

2.2、Mutisim设计图

3、仿真结果及分析 M=1

M<1

m>1

根据波形与m值的计算公式，很容易看出m值与波形之间影响的关系。

五、实验过程记录

M=1

M=1

M<1

1、接通电源；

2、调节高频信号源使其产生fc=1MHZ幅度为100mV左右的正弦信号作为载波接到幅度调制电路输出端TP1，从函数波发生器输出频率为fΩ=10KHZ幅度为200mV左右的正弦调制信号到幅度调制电路输出端TP2，示波器接幅度调制电路输出端TP3；

3、反复调整W及C5使之出现合适的调幅波，观察其波形并测量调制系数m； 4、调整UΩ的幅度（调制信号幅度）和W及C5，同时观察并记录m<1、m=1及m>1时的调幅波形；

5、在保证fc、fΩ和Ucm（载波幅度）一定的情况下m—UΩ曲线。

六、 总结

1、实验过程中出现的问题

在进行实际试验中，遇到了许多问题。刚刚试验开始的时候因为没有做太多的预习报告，所以对实验的流程不太了解。使得试验的流程与其他组相比比较慢。在试验过程中在进行调节高频信号波形的时候老是调不出来，最后让同学帮忙调的才解决了。在最后的波形记录数据的时候，由于波形不是很清晰可能会在据记录时出现误差。

在Multisim对电路进行了仿真时对于MC1496的内部结构图不熟悉导致仿真几次都不成功。出的波形与其他组都不一样。最后解决了结构图的题，才试验很快解决。

2、心得体会

本次的课程设计试验部分花用了一天的时间，在这一天的时间里，我也遇到了不同的问题，还好在老师与同学的帮助下成功解决试验问题。特别是刚刚开始的实际操作，因为很久没做过示波器的试验，对示波器的设置等操作都不熟悉。花费了好久才搞清楚。在Multisim对电路进行了仿真，因为是纯电脑仿真的模拟过程，只是对MC1496芯片的内部结构图不熟悉，通过上网查资料与问其他同学，得到了内部图，这样使得仿真试验进行的更快。我觉得课程设计对我有很大的帮助，不仅锻炼了动手能力还有计算机的仿真软件操作能力，还有把的结合，这样才会是我们变得更加优秀。

1、参考文献

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/kubw.html