课程设计任务书题目集成电路模拟乘法器的应用专业、班级学号姓名主要内容、基本要求、主要参考资料等：一．主要内容用集成模拟乘法器MC1496设计调幅器和同步检波器二．基本要求1：电源电压12v 集成模拟乘法器 MC1496载波频率 f c=5MHZ 调制信号频率 fΩ=1KHZ2：完成课程设计说明书，说明书应含有课程设计任务书，设计原理说明，设计原理图，要求字迹工整，叙述清楚，图纸齐备。

3：设计时间为一周。

三．主要参考资料1:李银华电子线路设计指导北京航天航空大学出版社2005.6 2:谢自美电子线路设计·实验·测试华中科技大学出版社2003.103:张肃文高频电子线路高等教育出版社2004.11完成期限：指导教师签名：课程负责人签名：年月日目录第一章mc1496的介绍第一节模拟乘法器的内部结构及原理 (4)第二节 mc1496的引脚图及其功能 (5)第三节 mc1496的内部结构及原理 (6)第二章 mc1496构成调幅器第一节调幅器的基本介绍 (10)第二节振幅调制器的原理图 (12)第三节振幅调制器的数据说明 (14)第三章 mc1496构成同步检波器第一节同步检波器的基本介绍 (14)第二节振幅同步检波器的原理图 (15)第三节振幅同步检波器的数据说明 (16)第四章设计体会 (18)主要参考文献振幅调制器的原理图振幅同步检波器的原理图摘要集成模拟乘法器是完成两个模拟量（电压或电流）相乘的电子器件。

在高频电子线路中，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴相等调制与解调的过程，均可视为两个信号相乘或包含相乘的过程。

集成模拟乘法器MC1496是目前常用的平衡调制/解调器。

它的典型应用包括乘、除、平方、开方、倍频、调制、混频、检波、鉴相、鉴频、动态增益控制等。

调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡（载波）的幅度，使高频振荡的振幅按调制信号的规律变化。

把调制信号和载波同时加到一个非线性元件上经过非线性变换电路，产生新的频率成分，再利用一定带宽的谐振回路选出所需的频率成分就可实现调幅。

调制器主要由三部分构成：高频振荡器（产生5MH的正弦信号）、正弦RL信号发生器（产生1KH 的正弦信号）、mc1496构成的振幅调制部分。

检波是从调幅波中取出低频信号的解调过程。

它主要也由三部分组成：形成本地载波信号、mc1496构成的同步检波部分，LC二阶低通滤波器。

我们可用框图概括调制——解调的过程：第一章mc1496的介绍第一节 模拟乘法器的内部结构及原理说明：VT1、VT2 与VT3、VT4 组成双差分放大器，VT5、VT6 组成的单差分放大器用以激励VT1~VT4。

VT7、VT8 及其偏置电路组成差分放大器VT5、VT6 的恒流源。

由单差分式模拟乘法器可知：v v K v 2110=(K 1为常数) T T 65是一对差分放大器，作为上述两对放大器的电流源；T 7则作为T T 65的电流源，T 7与T 8组成景象电流源。

在这里，只要在v 1、v 2中其中有一个为零，那么就会导致输出v 0为零。

这是因为在T T 65中激起大小相等，相位相反的集电极交流电流1c i =I c +i ∆，3c i =I c -i ∆，ic =1c i +3c i =2 I c ，通过的总电流最终只有直流部分，同理通过的总电流也为2 I c ，所以输出电压等于0。

同理，可得当时，输出v 0=0。

所以只有当v 1、v 2都不为0时，令 ， 得t V v m 011cos ω=t V m v Ω=cos 22第二节 mc1496的引脚图及其原理一． mc1496的引脚及内部结构MC1496是目前常用的平衡调制/解调器。

它的典型应用包括乘、除、平方、开方、倍频、调制、混频、检波、鉴相、鉴频、动态增益控制等。

它内部电路含有8 个有源晶体管，有两个输入端VX、VY和一个输出端VO。

一个理想乘法器的输出为VO=KVXVY，而实际上输出存在着各种误差，其输出的关系为：VO=K（VX +VXOS）（VY+VYOS）+VZOX。

MC1496是双平衡四象限模拟乘法器。

其内部电路和引脚如图2-1(a)(b)所示。

其中VT1、VT2与VT3、VT4组成双差分放大器，VT5、VT6组成的单差分放大器以激励VT1～VT4。

VT7、VT8及其偏置电路组成VT5、VT6的恒流源。

1：SIG+ 信号输入正端 2: GADJ 增益调节端3：GADJ 增益调节端 4: SIG- 信号输入负端5：BIAS 偏置端 6: OUT+ 正电流输出端7: NC 空脚 8: CAR+ 载波信号输入正端9: NC 空脚 10: CAR- 载波信号输入负端11: NC 空脚 12: OUT- 负电流输出端13: NC 空脚 14: V- 负电源第三节 mc1496的内部结构及原理和特性一．mc1496内部结构由图可见，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R c 接到正电源+12V 上，并从⑹、⑿脚间取输出v o。

⑵、⑶脚间接负反馈电阻R t。

⑸脚到地之间接电阻R B，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≤V T (26mV)时，方有：才是真正的模拟相乘器。

二．mc1496的特性（一）.静态工作点的设定１．静态偏置电压的设置 静态偏置电压的设置应保证各个晶体管工作在放大状态，即晶体管的集-基极间的电压应大于或等于2V ，小于或等于最大允许工作电压。

根据MC1496的特性参数，对于图2-1所示的内部电路，应用时，静态偏置电压（输入电压为0时）应满足下列关系，即ν8=ν10 , ν1=ν4 , ν6=ν12 15V ≥ν 6(ν12)-ν8 (ν10)≥2V 15V ≥ν8(ν10)-ν 1 (ν4)≥2V 15V ≥ν 1 (ν4)- ν5≥2V（二）静态偏置电流的确定静态偏置电流主要由恒流源I 0的值来确定。

当器件为单电源工作时，引脚14接地，5脚通过一电阻VR 接正电源+VCC 由于I 0是I 5的镜像电流，所以改变V R 可以调节I 0的大小，即5007.050+-=≈R CC V V V I I当器件为双电源工作时，引脚14接负电源-V ee ，5脚通过一电阻V R 接地，所以改变V R 可以调节I 0的大小，即5007.050+-=≈R ee V V V I I根据MC1496的性能参数，器件的静态电流应小于4mA ，一般取mA I I 150=≈。

（三）mc1496模拟相乘器主要特性参数理想的相乘器，当加入信号后，其输出端只应有乘积信号，而单个输入信号将被全部抑制掉。

但由于制造工艺和材料的限制，实际的相乘器内部器件不可能完全一致，因而在输出端难免存在着一定的漏信号。

对漏信号的抑制能力，常用载漏抑制度和信漏抑制度来衡量。

1.MC1496主要参数（TA= 25℃）2.载漏抑制度CFT它是指调制信号电压VΩ=0，只加载波输入信号时，该载波信号电压V c 与输出漏载波电压V o之比值，常用分贝数表示，即CFT(dB) =信漏抑制度SFT它是指载波电压V c=0，只加调制输入信号时，该调制信号电压VΩ与输出漏调制电压V o之比值，即SFT(dB) = 20lg3. MC1496外接直流偏置的估算方法MC1496可以采用单电源，也可以采用双电源供电，其直流偏置由外接元件来实现。

首先确定偏置电流I5，通常I5取值小于5mA，一般取I5＝1mA。

片脚5端的外接电阻R5可由下式定：式中，V D是二极管正向压降，一般为0.7V左右。

如果是双电源供电，片脚5通过R5接地；如果单电源供电，片脚14接地，用R5所接的电源值代替到|V14|中去。

四组偏置电压应满足下列关系:(V6，V12) > ( V8，V10) > ( V1，V4) >0 V14< 0此外，还应保证各个晶体管的集-基极间电压大于或等于2V，小于或等于最大允许工作电压。

一般令 V6 =V12, V8=V10, V1=V4,15V≥(V6，V12) 并(V8，V10) ≥2V15V≥(V8，V10) 并 (V1，V4)≥2.7V15V≥(V1，V4) 并V5≥2.7V第二章 mc1496构成调幅器第一节振幅调制器的基本介绍所谓调制, 就是用调制信号去控制高频载波的参数, 使载波信号的某一个或几个参数（振幅、频率或相位）按照调制信号的规律变化。

根据载波受调制参数的不同, 调制分为三种基本方式, 它们是振幅调制（调幅）、频率调制（调频）、相位调制（调相）, 分别用AM、FM、 PM表示，还可以有组合调制方式。

振幅调制与实现方法(1) 振幅调制:所振幅调制与实现方法谓振幅调制, 就是用调制信号ＵΩ去控制高频载波信号Uc的振幅,使载波信号的振幅按照调制信号ＵΩ的规律变化。

即调制信号Uc变化的周期与调制信号的周期相同，且幅度的变化与调制信号的振幅成正比(2)振幅调制实现方法:实现振幅调制的方法就是利用非线性器件和线性时变器件实现信号的相乘运算。

而且是在时域信号上作相乘运算，在频域则是频率的加减运算，也就是实现现调制信号频谱的搬移抑制载波双边带振幅调制与实现方法在全载波调制过程中,由于已调波中含有不携带信息的载波分量,故调制效率较低.为了提高调制效率,在全载波调制的基础上抑制掉载波分量.使总功率全部包含在双边带中,就形成了抑制载波双边带调制信号,这种调制方式,称为抑制载波双边带调制。

简称DSB.调制信号的过程如下图所示：（a）调制信号（b）高频载波（c）已调波乘法器调制原理调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡（载波）的幅度,使振荡幅度随着调制信号瞬时值进行线性变化。

而载波的频率和初相位则保持不变。

实现调幅的方法很多，本实验采用MC1496集成模拟相乘法器来实现调幅。

如图所示：第二节mc1496构成振幅调制器的部分原理图一.mc1496振幅调制部分电路说明：（1）载波信号加在V1－V4的输入端，即引脚8、10之间；载波信号Vc 经高频耦合电容C1从10脚输入，C2为高频旁路电容，使10脚交流接地。

（2） RP 用来调节⑴、⑷端之间的平衡（3）用RP在⑴、⑷端之间产生附加的直流电压，因而当Us端加入调制信号时即可产生AM 波（4）供电（＋12V，－8V），所以5脚偏置电阻R15接地。