青島遠洋船員職業(yè)學院航海系 張 穎

基于MC1496的振幅調(diào)制、同步檢波電路的實現(xiàn)與仿真

青島遠洋船員職業(yè)學院航海系 張 穎

本文分析了一種基于集成模擬乘法器MC1496的振幅調(diào)制電路、同步檢波電路，具體給出了偏置電流和偏置電壓。詳細介紹了抑制載波以及有載波的調(diào)幅實現(xiàn)過程，電路的同步檢波實現(xiàn)過程，并利用multisim仿真軟件對結(jié)果做了仿真分析，調(diào)制和檢波波形正確清晰。

MC1496；調(diào)制；檢波

1.引言

集成模擬乘法器是完成兩個模擬量(電壓或電流)相乘的電子器件。在高頻電子線路中，振幅調(diào)制、同步檢波、混頻、倍頻、鑒頻、鑒相等調(diào)制與解調(diào)的過程，采用集成模擬乘法器實現(xiàn)比采用分立器件如二極管和三極管要簡單的多，而且性能優(yōu)越。目前在無線通信、廣播電視等方面也得到了廣泛的應用。集成模擬乘法器的常見產(chǎn)品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。本文主要分析了一種利用MC1496實現(xiàn)的振幅調(diào)制以及同步檢波電路，給出了具體的靜態(tài)偏置電流和偏置電壓，給出了具體的調(diào)制信號和載波信號頻率，并給出了multisim仿真波形。

2.基于MC1496集成模擬乘法器的振幅調(diào)制、同步檢波電路

2.1 MC1496特性分析

MC1496是雙平衡四象限模擬乘法器，由互補雙極性工藝制作而成，它具有以下優(yōu)良特性：四個獨立輸入通道，四象限乘法信號，電壓輸入電壓輸出，乘法運算無需外部元件，電壓輸出：W＝(X×Y)/2.5V，其中X或Y上的線性度誤差僅為0.2%，具有優(yōu)良的溫度穩(wěn)定性，溫度漂移小于0.005%/℃，模擬輸入范圍為±2.5V，采用±5V電壓供電，點噪聲電壓僅為0.3μV/Hz，Y通道總諧波失真噪聲僅為0.02%的，四個8MHz通道的總靜止功耗僅為150mW，工作溫度范圍為－40℃～＋85℃。

乘法器的內(nèi)部非線性是器件的固有誤差。它指的是所有成對輸入值的實際輸出與理想的線性理論輸出值之間的差值。其定義是在完全沒有電流誤差時，誤差量與滿刻度的百分比。在最壞的情況下，MC1496的X輸入端的最大非線性也小于0.2%，Y輸入端的最大非線性僅為0.06%。因此，在應用于調(diào)制解調(diào)器時，最好將載波信號由X輸入端輸入，而實際信號也就是調(diào)制信號由Y輸入端輸入。

2.2 振幅調(diào)制電路

表1

圖1 MC1496構(gòu)成的振幅調(diào)制器

圖2 MC1496構(gòu)成的同步檢波器

圖3 振幅調(diào)制電路有載波輸出波形

圖4 同步檢波輸出波形

由MC1496構(gòu)成的振幅調(diào)制器電路如圖1所示。

其中載波信號UC經(jīng)高頻耦合電容C2從Ux端輸入，C3為高頻旁路電容，使8腳接地。調(diào)制信號U0經(jīng)低頻耦合電容C1從Uy端輸入，C4為低頻旁路電容，使4腳接地。調(diào)幅信號U0從12腳單端輸出。器件采用雙電源供電方式，分別接入+12V和-8伏直流電源，所以5腳的偏置電阻R5接地，器件的靜態(tài)偏置電流I5或I0，即：

腳2與3間接入負反饋電阻ER，以擴展調(diào)制信號的ΩU的線性動態(tài)范圍，ER增大，線性范圍增大，但乘法器的增益隨之減少。

電阻R6、R7、R8及RL為器件提供靜態(tài)偏置電壓，保證器件內(nèi)部的各個晶體管工作在放大狀態(tài)，所以阻值的選取應滿足式(2)的要求。對于圖2所示電路參數(shù)，測量器件的靜態(tài)(Uc=0，UΩ=0)偏置電壓為：

R1、R2與電位器RP組成平衡調(diào)節(jié)電路，改變RP可以使乘法器實現(xiàn)抑制載波的振幅調(diào)制，操作過程如下：

2.3 同步檢波電路

MC1496模擬乘法器構(gòu)成的同步檢波解調(diào)器電路如圖2所示。

其中ux端輸入同步信號或載波信號uC，uy端輸入已調(diào)波信號us。輸出端接有由R11與C6、C7組成的低通濾波器及隔直電容C8，所以該電路對有載波調(diào)幅信號及抑制載波的調(diào)幅信號均可實現(xiàn)解調(diào)。

2.4 仿真結(jié)果

利用multisim仿真得到的有載波調(diào)幅波波形如圖3所示，檢波波形如圖4所示。圖中調(diào)幅波的調(diào)制度 =0.2，產(chǎn)生的為普通調(diào)幅波。檢波周期為1.002ms，檢波頻率為1KHz，剛好為輸入的調(diào)制信號，說明檢波電路成功解調(diào)出調(diào)制信號。

3.結(jié)束語

本文分析了集成模擬乘法器MC1496實現(xiàn)的振幅調(diào)制電路和檢波電路，利用Multisim對電路進行了仿真，由于是理想化的模擬過程，沒有真實電路環(huán)境的干擾和影響，因而實驗結(jié)果比較準確。同時可通過改變參數(shù)對電路性能進行快速準確地分析，達到最佳實驗效果。仿真的過程能夠很好的加深學生對振幅調(diào)制及檢波電路原理的理解，是高頻電子線路(非線性電子線路)課程課堂教學很好的資源。同時，利用模擬乘法器實現(xiàn)振幅調(diào)制電路，同步檢波電路比采用分立器件簡單，穩(wěn)定，模擬乘法器具有工作頻帶寬、溫度穩(wěn)定性好、運算精度高、速度快、成本低等優(yōu)點，可用于大型無線電收發(fā)信機。隨著近幾年電子元件制作工藝越來越精湛，調(diào)制與解調(diào)在通信領(lǐng)域必將會有更廣泛的應用。

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