AD835中文资料及应用.pdf

发布时间：2022-06-02 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.84M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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实验八调制与解调实验电气0612班王璠

华中科技大学信号与控制综合实验报告

调制解调电路（0612王潘）2

华中科技大学信号与控制综合实验报告专业：电气工程及其自动化班级：电气 0612 班日期：2008/10/7 实验组别：第一组第一次实验指导老师：学生姓名：王璠学号： 012006019801 分数：实验名称：调制与解调实验一、实验目的 1.了解幅度调制和解调的原理。 2.观察调制和解调后的波形。 3.掌握根据实验任务和要求、原理方框图来设计实验方案、实验电路的方法。二、实验原理调制就是用一个信号去控制另一个信号的某个参量，产生调制信号。解调则是从调制信号中恢复出原信号，是调制的相反过程。本实验主要研究正弦幅度调制与解调。图 1.正弦波幅度调制与解调图 1 为正弦波调制与解调原理方框图，图中为 )(tX 被调制信号， tωcos 为载波信号， )(tY 为已调制信号，由框图可知 tY ( ) = t X ( ) cos ω 0 t ，其傅氏变换为 Y ) ( ω = [ X 1 2 ( ωω 0 + ) + X ( ωω 0 − ]) ，即将原信号的频谱 (ωX 对半地分别搬移到 0ω± ) 处。若传输信道为理想信道，则在接受端可以无失真地接收到已调制信号 (Y )t 。解调的任务是从 )(tY 中恢复出原信号。同步解调原理就是用相同的载波再一次调制，所得频谱为 V ) ( ω = 1 2 X ) ( ω + [ X 1 4 ( ωω 0 + 2 ) + X ( ωω 0 − 2 ]) 。用一个截止频率为 - 1 - )0 ωωωω < c < ( m c 的理想低

通滤波器就可以在接收端恢复出原信号 (tX ) 。这种方法称为同步调制和解调，要求接收端的载波信号与发射端同频同相。三、实验方案论证 1.信号发生器方案本实验需要两个正芯片 AD9851 产生。采用集成 DDS 芯片做信号发生器，能够产生 0Hz～70MHz，频率分辨率为 0.04Hz 的正普通实验室 EE1643C 型函数信号发生器，而且频率稳定度更 DDS 信号源高。在此基础上，可以很方便地实现载波频率更高的调制解调实验。为了增强的带载能力，在 AD9851 输出端采用高速运放 AD817 构成跟随器电路。信号由函数信号发生器产生，载波信号由集成弦波。产生的频率范围大于弦信号源。其中调制 DDS 用 2.乘法器方案采用模拟乘法器 AD835 作为信号的调制和解调单元。AD835 是一款电压输出型四象限 250MHz，很适合宽带调制和解调应用。由于片内电路的优化和带隙带宽高达模拟乘法器，电压基准的使用，AD835 的输出噪声典型值仅为 50 nV / Hz ，保证了实验信号尽可能小的失真。另外，AD835 需要的外围电路非常少，配置相当方便。如图 3，X、Y、Z 为信号输入端，为信号输出端，W 和 Z 之间的电阻网络起微调电 35 的基本连接图 2.AD8 W 路增益的作用。输出和输入之间的关系为 W = XY Uk− ) 1( + 1Z ，其中 VU 1= 。本实验中 1Z 端接地，即乘法器输出仅由 X、Y 决定，调节电位器可实现增益微调。 3.低通滤波器方案采用高精低噪运算放大器 OP07 搭建截止频率为 5kHz 的二阶有源低通滤波器。滤波电路由专用设计软件 Filter Solutions 设计。 - 2 -

电路连接和频率响应曲线如图 3 和图 4。图 3.二阶低通有源滤波器电路图 4.低通滤波器的频率响应四、实验步骤及波形记录 1.调节函数信号发生器，输出频率为 500Hz，幅值为 1V 的正弦波，作为调制信号，接至实验电路的调制信号输入端；运行 AD9851 驱动程序，使之输出频率为 20kHz，幅值为 1V 的正弦波，作为载波信号，接至实验电路的载波信号输入端（两路）。 2.用示波器观察“调制信号输出”（调制信号先不要连接解调部分），调节电位器 RP1，观察输出波形。图 5.调制信号输出及与输入波形的比较 - 3 -

3.将“调制信号输出”接到“调制信号输入”上，将载波信号接到“载波信号输入” 上。用双踪示波器分别观察解调输出信号、原信号和低通滤波输出信号，调节电位器 RP1、 RP2 使两波形近似，并记录波形。图 6.解调输出信号及与原信号的比较图 7.低通滤波输出信号（CH2）与原信号（CH1）的比较五、实验结论与探讨本实验方案较好地完成了实验各项任务，且波形稳定，并能进行更高频率的调制与解调。在电路调试过程中，有以下几点值得讨论或改进： 1.实际调制信号峰-峰值为 0.7V，载波信号峰-峰值为 0.8V（AD835 最大输入峰-峰值 1V）由时域表达式 tY )( = 值的理论值应分别为 1 2 1 2 AB [ cos( ωω 0 + t ) + × V28.08.07.0 = × − cos( ωω 0 1 2 和 × ]t ) 知，调制输出峰-峰值和解调输出峰-峰 28.0 × .08.0 = V112 ，考虑到 AD835 外围的电波输出后，峰-峰值显著减小。可能是由于滤波器设计位器取值不同造成增益不同，实测结果与理论推导大致相符。 2.解调信号经滤误差和运放非理想等因素造成实际截止频率偏离预定点（偏低），截止频率设得太低，阻容值导致滤波输出有很大衰减。将滤波电路中的 8.2k 电阻换为 2k 电阻，提高截止频率，应该能够解决此问题。不当造成：设计时 - 4 -

3.电路后级输出有比较大的直流分量。最初确定的实验方案中，信号输入部分和各级之间均有设计有隔直电容。但实际调试时发现高速运放带容性负载时性能比较特殊，需要通过调节反馈电阻或输出端串电阻等方式使电路达到最佳性能。AD835 内部的基本电路单元也是高速运放，但的特性，由于经验不足，找不到一个确定合适电容值的方法，在两级 AD835 之间尝试了 104，334，106，2200u 等电容值，发现第二级 AD835 的输入端均被拉低，随容值的增大，被拉低的电平有减小趋势。最终电路采用直接耦合方式，导致后级有较大的直流分量输出。此问题有待进一步研究。 datasheet 中没有给出其带容性负载附录附图 1.调制与解调电路原理图附图 2.AD9851 原理图 - 5 -

附图 3.调制与解调电路附图 4.AD9851 号产生电路信 - 6 -

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