基于Multisim 8的MC1596振幅调制器仿真设计

基于Multisim 8的MC1596振幅调制器仿真设计

学院:电子信息工程学院 班级: 电子09-2 姓名: 王峰.周军.王腾飞 ****: ***

目录

一. 实验名称

二. 实验目的

三. 实验仪器

四. 实验电路图

五. 电路原理

六. 元器件清单

七. 实验结果

八. 实验小结

一. 实验名称

基于Multisim 8的MC1596振幅调制器仿真设计

二. 实验目的

（1）了解MC1596振幅调制器的内部结构成。

（2）理解和掌握MC1596振幅调制器的主要技术指标和测试方法。 （3）能够搭接电路、掌握调试技术。

（4）增强对课本理论知识的理解，并提升到实践制作当中，做到了学以致用。

（5）在multisim的操作过程，掌握器件的选取和正确绘制原理图

三. 实验仪器

（1）multisim 8软件 （2）MC1596振幅调制器 （3）电阻，电容，电感若干

四. 实验电路图 五. 电路原理

调制电路和解调电路是通信系统的重要组成部分。幅度调制 反映频域里就是把调制信号的频谱搬移到载频的左右两旁 ，而 信号的频谱结构不变 ；反映到时域里则是用一个高频余弦函数去乘调制信号 ，所以必须使用有乘法功能的器件。单的模拟集成乘法MC1596由于 技术性能高，价格廉，使用方便，因而广泛用作调制、解调、混频和 相位检测电路中。本文介绍了MC1596 的内部结构 ，并在 Multisim 8 仿 真环境下对 MC1596 构成 的振幅调制器进行了仿真测试分析。

MC1596 的内部结构图

MC1596是以双差分电路为基础的四象限双平衡式模拟乘法器，用以实现两个模拟信号的相乘功能 ，是调幅电路的核心组成 ，但 Multisim元器件 库中没有这个元件。下创建了 MC1596 构成的振幅调制电路 ，对其进行了仿真测试 ，调制波形清晰准确 ，并改变电路参数分析了过调制产生的 原因。

，所 以 我 们 要 创 建 一 个 MC1596 的内部结构图 ，连接上输入 / 输出端符号后 ，通过编辑设 置 生 成 子 电 路 ，以 便 调 用。 其 内 部 结 构 如 图 1 所 示 ：Q1 和 Q2 组 成 第 一 对 差 分 放 大 器 ，Q5 是 它 的 恒 流 源 ；Q3 和 Q4 组 成 第 二 对 差分放大器 ，Q6 是它的恒流源 ，和 Q5 组成单差分放大器用以激 励 Q1~Q4。Q7 和 Q8 组成的具有负反馈电阻的镜像恒流源 ，电阻 Re1、Re2、Re3 为负反馈电阻 ，用以扩展输入电压的线性动态范围。 其引脚 8 和 10 接输入电压 ，引脚 1 和 4 接另一个输入电压 ， 引 脚 6 和 12 输 出 电 压。 引 脚 14 为 负 电 源 端。 引 脚 2 和 3 接 电 阻 对差分放大器 Q5、Q6 产生电流负反馈 ，调节乘法器的信号增益 ， 引脚 5 外接电阻 ，用来偏置电流以及镜像电流。

六. 元器件清单

名称 电阻 参数 1K 4.7K 50K 3.3K 820 个数 3 3 1 1 2

6.8K 56 电容 100nf 100uf 1nf 10nf 电感 100KHZ 1KHZ 电源 8V 12V 二极管 三极管 调制器 MC1596 1 2 4 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 七. 实验结果

1 振幅调制器的仿真测试

用 MC1596 构成的乘法器电路如图 2 所示 ，12 端接 12V 电源 ， 14 ( 端接 -8V 电源 ，载波信号 U C ( t ) 通过耦合电容 C8 接至 10 端 ，8端 外 面 有 Rt2、R12、C1、C3、R1 组 成 的 偏 置 电 路 ，用 来 滤 除 加 到载波端的直流分量及低频干扰。调制信号 u F ( t ) 通过耦合电容 C2 加至 1 端 ，由 R2~R5 构成的偏置电路 ，用来调节加到 4 端直流分 量的大小。输出信号从 6 端引出后经过后级缓冲器输出。

2 全载波调幅信号的实现

输入端输入 V PP = 200 mv ， f = 1 KHz 的正弦调制信号 ，调 节 Rt2，通 过 示 波 器 观 察 使 其 输 出 信 号 幅 度 最 小 ，这 时 载 波 输 入端 . 的 直 流 分 量 可 近 似 为 0。 然 后 在 输 入 端 加 30 mv 载 波 信 号 ，调 节

Rt1，使 TP1 点 至 TP2 点 之 间 的 电 压 V 12 = 0.1 v ，改 变 u F ( t ) 端 所 加 调 制 信号的幅度 V PP = 30 mv ，打开仿真开关示波器输出波形如图 3 所示。

调 幅 度 m = B 204 = 506 - 204 = 0 . 425 <1，可 看 出 调 幅 波 幅 度 的 变 化 量 随 调 制信号波形的变化呈线性变 化 。 当 120 变调制信号的幅度 V PP = 120 mv ，其

余参数不变 ，示 波 器 得 到 的 波 形 如 图 4 所 示 ，可 看 出 调 幅 波 的 包 络 变 化 与 调 制 信 号 不 再 相 同 ，产 生 了 失 真 ，这 就 是 过 调 制 现 象 ， 所以我们要求普通调幅的调制系数必须不能大于 1。

3 抑制载波双边带信号的实现

调节 Rt1，使 电 压 V U = 0 v ) ，在 U C ( t ) 输 入 端 所 加 载 波 信 号 不 变 ，

在 u F ( t ) 输入端加 V PP = 200 mv ， f = 1 KHz 的正弦调制信号 ，运行仿真开关

200 可得示 波器 波形 如图 5 所示。

由图可看出双边带调幅信号的幅度仍然随调制信号而变化 ， 但其包络不再反映调制信号波形的变化 ，而且在调制信号正半周区间的载波相位与调制信号负半周的载波相位反相 ，即在调制信 号波形过零点处的高频相位发生了 180°的突变。这种只发射边带 不发射载波的抑制载波双边带调幅波克服了普通调幅波功率利用 率低的缺点。改变 Rt2 参数偏离 50%，调整至 80%，示波器显示波

从图中可看出抑制载波双边带调幅信号发生了失真 ，这是因 为当 Rt2 偏离 50% 后，相当给载波信号输入端叠加了一个直流分量， 这样就出现了正负幅值不相等的输入信号 ，所以调幅波也出现了 上下

不对称的 DSB 波形。

八. 实验小结

使 用 Multisim 8 对 调 幅 电 路 进 行 仿 真 ，由 于 是 理 想 化 的 模 拟 过程 ，没有真实电路环境的干扰和影响 ，因而实验结果比较准确。 同时可通过改变参数对电路性能进行快速准确地分析 ，达到最佳 实验效果。

1 MC1596 内部结构及仿真构建

图 2 乘法器调制器电路

图 3 全载波调幅波波形

图 4 全载波过调制波形

图 6 DSB 失真波形

3 结论

4 结论

为 培 养 学 生 的 工 程 实 践 能 力、 创 新 能 力 , 基 地 构 建 了 多 层 次 开放式的工程实践教学体系 , 在培养创新性人才方面取得了较好的 实效。在基地成立不到一年多的时间 ，在大学生创新设计大赛中 ， 我校的一些参赛作品都是在基地中完成 , 并取得了较好的成绩。如 ： 在 2008 年 的 由 四 川 省 团 委 组 织 开 展 全 省 第 三 届 大 学 生“ 锐 杰 杯 ” 网络设计大赛中 , 派出的两支团队同时获得了三等奖。

《科技传播》 2010•7 （上） 124

B A 506 204 B A

测量输出信号 的电压峰峰值 B = 506 mv 和电压谷谷值 A = 204 mv ，