集成乘法器幅度调制与解调实验
一、实验目的
1．掌握振幅调制的工作原理；
2．掌握用mcl496集成模拟乘法器来实现am和dsb调制的方法，并研究已调波与调制信号、载波之间关系；
3．掌握在示波器上测量调幅系数的方法；
4．通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。
二、实验原理
集成乘法器幅度调制电路模块主要由mc1496组成，其电路原理图如图4-1所示。
图中，1w02用来调节（1）、（4）端之间的平衡，1w03用来调节（8）、（10）端之间的平衡。1k01开关控制（1）端是否接入直流电压，当1k01置“左侧”时，1496的（1）端接入直流电压，其输出为普通调幅波am，调整1w01，可改变调幅波的调制度。
当1k01置“右侧”时，其输出为抑制载波双边带调幅波dsb。晶体管1q01为射极跟随器，以提高调制器的带负载能力。
图4-1 mc1496组成的调幅实验电路
集成乘法幅度调制电路在模块中的单元标号为7，位于该子板卡上的左部，如图4-2所示。
图4-2 集成乘法器幅度调制电路子板卡（左部）
三、实验内容
1．用示波器观察正常的调幅波am波形，再测量其调幅系数；
2．用示波器观察集成模拟乘法器调幅电路的输入失调电压调节、直流调制特性测量；；
3．用示波器观察平衡调幅波（抑制载波的双边带dsb）的波形
4．用示波器观察调制信号为方波和三角波时的调幅波波形。
四、实验步骤
（一）模块上电
将集成乘法器幅度调制和解调子板接通电源。
（二）输入失调电压的调整（交流馈通电压的调整）
1.调制信号源：低频信号源（1khz，500mv，正弦波）；
2.载波源：dds信号源（2mhz，500mv）；
3.输入失调调零，使相乘器调整为平衡状态。将1k01置双边带侧，把调制信号加到1p02，不加载波信号，调节1w03，监测1tp03的输出波形幅度最小；然后，把载波源输出的信号加到1p01，不加音频信号，调节1w02，监测1tp03的输出波形幅度最小。
（三）观察dsb信号波形
1.将dds信号源输出的载波接入1p01，音频调制信号接入1p02。示波器ch1接调幅输出端1tp03，即可观察到调制信号及其对应的dsb信号波形。其波形如图4-3所示，如果观察到的dsb波形不对称，应微调1w02电位器。
图4-3 dsb信号输出波形 图4-4 载频较低的dsb信号输出波形
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。将载波设为100khz，500mv。调制信号仍为1khz，幅度500mv。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4-4所示。
3.dsb信号波形与载波波形的相位比较
将示波器ch1改接1tp01点，ch2接1tp03，比较输入载波波形与输出dsb波形的两者相位，发现在调制信号正半周期间同相，在调制信号负半周期间反相。
（四）测量am（普通调幅）波形
1.am波形观测
在保持输入失调电压调节基础上，将1k01置“普通调幅”侧。载波（2mhz、500mv），调制信号（1khz、500mv）。示波器ch1接1tp02、ch2接1tp03，即可观察到正常的am波形，如图7-5所示。需要同时调节调制信号和载波信号的频率及幅度，当载波信号的频率调节到10khz的情况下，波形就如图4-5所示。
图4-5 正常的am输出波形
（1）调整电位器1w01，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，输出波形随之变化。
图4-6为用示波器测出的正常调幅波波形：
图4-6 am正常输出波形
（2）在am正常波形调整的基础上，改变1w03，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。图4-7为用示波器测出的不对称调幅波波形：
图4-7 am不对称波形输出
（3）在上述实验的基础上，即载波2mhz（幅度500mv），音频调制信号1khz（幅度500mv），示波器ch1接1tp02、ch2接1tp03。调整1w01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。图4-8为调制度为100%和过调制的am波形：
（4）保持调制信号输入不变，逐步增大载波幅度，并观察输出已调波形。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（500mv）。
2.调制信号为三角波和方波时的调幅波观察
保持载波不变，将调制信号改为三角波（峰-峰值500mv）或方波（500mv），改变其频率，观察已调波形的变化，调整1w01，观察输出波形调制度的变化。图4-9为调制信号为三角波时的调幅波形。
图4-8 am 100%调制及过调制波形
图4-9 am三角波调制波形输出
3.调制度ma的测量
图4-10 am调制度的测量
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。调节时间基准显示几个周期的调幅波波形，如图4-10所示。根据ma的定义，测出a、b，即可得到ma。
五、实验报告
1.整理实验数据，绘制波形，给出相应的结论；
dsb输出波形
正常am调幅波输出波形 am不对称波形输出
am100%调制波形
2.画出dsb波形和ma=100%时的am波形，比较两者的区别。
由图可知dsb波形和am调制波形的区别如下：
时域：调制信号波形与am的包络相同，而与dsb的不同；
频域：am信号包含有载波、上下边带；
dsb仅有上下边带而无载波；
上边带或下边带的带宽与调制信号带宽相等。
3.am波的解调与dsb的解调
ma=30%解调波形
ma=100%解调波形
ma>100%解调波形
dsb解调波形
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3．掌握在示波器上测量调幅系数的方法；
4．通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。
二、实验原理
集成乘法器幅度调制电路模块主要由mc1496组成，其电路原理图如图4-1所示。
图中，1w02用来调节（1）、（4）端之间的平衡，1w03用来调节（8）、（10）端之间的平衡。1k01开关控制（1）端是否接入直流电压，当1k01置“左侧”时，1496的（1）端接入直流电压，其输出为普通调幅波am，调整1w01，可改变调幅波的调制度。
当1k01置“右侧”时，其输出为抑制载波双边带调幅波dsb。晶体管1q01为射极跟随器，以提高调制器的带负载能力。
图4-1 mc1496组成的调幅实验电路
集成乘法幅度调制电路在模块中的单元标号为7，位于该子板卡上的左部，如图4-2所示。
图4-2 集成乘法器幅度调制电路子板卡（左部）
三、实验内容
1．用示波器观察正常的调幅波am波形，再测量其调幅系数；
2．用示波器观察集成模拟乘法器调幅电路的输入失调电压调节、直流调制特性测量；；
3．用示波器观察平衡调幅波（抑制载波的双边带dsb）的波形
4．用示波器观察调制信号为方波和三角波时的调幅波波形。
四、实验步骤
（一）模块上电
将集成乘法器幅度调制和解调子板接通电源。
（二）输入失调电压的调整（交流馈通电压的调整）
1.调制信号源：低频信号源（1khz，500mv，正弦波）；
2.载波源：dds信号源（2mhz，500mv）；
3.输入失调调零，使相乘器调整为平衡状态。将1k01置双边带侧，把调制信号加到1p02，不加载波信号，调节1w03，监测1tp03的输出波形幅度最小；然后，把载波源输出的信号加到1p01，不加音频信号，调节1w02，监测1tp03的输出波形幅度最小。
（三）观察dsb信号波形
1.将dds信号源输出的载波接入1p01，音频调制信号接入1p02。示波器ch1接调幅输出端1tp03，即可观察到调制信号及其对应的dsb信号波形。其波形如图4-3所示，如果观察到的dsb波形不对称，应微调1w02电位器。
图4-3 dsb信号输出波形 图4-4 载频较低的dsb信号输出波形
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。将载波设为100khz，500mv。调制信号仍为1khz，幅度500mv。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4-4所示。
3.dsb信号波形与载波波形的相位比较
将示波器ch1改接1tp01点，ch2接1tp03，比较输入载波波形与输出dsb波形的两者相位，发现在调制信号正半周期间同相，在调制信号负半周期间反相。
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1.am波形观测
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（2）在am正常波形调整的基础上，改变1w03，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。图4-7为用示波器测出的不对称调幅波波形：
图4-7 am不对称波形输出
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（4）保持调制信号输入不变，逐步增大载波幅度，并观察输出已调波形。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（500mv）。
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图4-8 am 100%调制及过调制波形
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3.调制度ma的测量
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dsb输出波形
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am100%调制波形
2.画出dsb波形和ma=100%时的am波形，比较两者的区别。
由图可知dsb波形和am调制波形的区别如下：
时域：调制信号波形与am的包络相同，而与dsb的不同；
频域：am信号包含有载波、上下边带；
dsb仅有上下边带而无载波；
上边带或下边带的带宽与调制信号带宽相等。
3.am波的解调与dsb的解调
ma=30%解调波形
ma=100%解调波形
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