通信電子電路實驗指導(dǎo)書修訂

1、通信電子電路實驗指導(dǎo)書彭春華 張學(xué)麗中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院前 言通信電子電路實驗系統(tǒng)是配合通信電子電路路（高頻電子電路）課程的理論教學(xué)研制的一套實驗系統(tǒng)。通信電子電路實驗系統(tǒng)由通信發(fā)射機(jī)和接收機(jī)兩大部分組成。每部分都由單獨(dú)的單元模塊組合。既可根據(jù)課程內(nèi)容、進(jìn)度完成單元模塊實驗，又可進(jìn)行調(diào)幅、調(diào)頻兩種收、發(fā)系統(tǒng)的實驗。實驗內(nèi)容既有分立器件又有集成器件，便于學(xué)生循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)。發(fā)射機(jī)系統(tǒng)由低頻調(diào)制源振蕩器電路、變?nèi)荻O管調(diào)頻電路、振幅調(diào)制電路、高頻功率放大器五個模塊組成?？瑟?dú)立進(jìn)行各部分功能模塊實驗，也可將各部分級連完成發(fā)射機(jī)整機(jī)調(diào)試和測試實驗。接收機(jī)系統(tǒng)由小信號調(diào)諧放大器、混頻器、鎖相頻率合

2、成器、本振源、中放、二次混頻與鑒頻，包絡(luò)檢波五個模塊組成?？瑟?dú)立進(jìn)行各部分功能模塊實驗，也可將各部分級聯(lián)完成接收機(jī)功能實驗。該實驗裝置還可進(jìn)行通話實驗，使學(xué)生了解實際的通信系統(tǒng)。通過實驗可使學(xué)生進(jìn)一步消化理解理論課程內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生調(diào)測的實際動手能力，建立系統(tǒng)概念。用本實驗設(shè)備做實驗時，必備的儀器是三路輸出直流穩(wěn)壓電源（+5V、±12V，均為0.5A），20MHZ以上雙蹤示波器，萬用表、頻率計、毫伏表、高頻信號發(fā)生器等。由于編者水平有限，時間倉促，指導(dǎo)書仍有一些不完善甚至不妥之處，期望同學(xué)們及有關(guān)老師提出寶貴意見。編者目 錄實驗板模塊分布圖I實驗一 高頻小信號調(diào)諧放大器1實驗二 振幅調(diào)

3、制器5實驗三 調(diào)幅波信號的解調(diào)9實驗四 混頻器12實驗五 變?nèi)荻O管調(diào)頻器17實驗六 調(diào)頻波解調(diào)實驗20實驗七 本振頻率合成23實驗八 調(diào)幅系統(tǒng)聯(lián)調(diào)實驗26實驗九 調(diào)頻系統(tǒng)聯(lián)調(diào)實驗30實驗十 模擬通話系統(tǒng)實驗34附錄一 主要集成電路35附錄二 YB4320/20A/40/60雙蹤四跡示波器使用說明40附錄三 EE1051高頻信號發(fā)生器使用說明53附錄四 NFC-1000C-1多功能計數(shù)器使用說明54附錄五 MODEL DA22B型超高頻毫伏表使用說明57實驗一 高頻小信號調(diào)諧放大器一、實驗?zāi)康?1掌握諧振放大器電壓增益、通頻帶、選擇性的定義、測試及計算。 2掌握信號源內(nèi)阻及負(fù)載對諧振回路Q值的

4、影響。 3掌握高頻小信號放大器動態(tài)范圍的測試方法。二、實驗內(nèi)容 1調(diào)測小信號放大器的靜態(tài)工作狀態(tài)。 2用示波器觀察放大器輸出與偏置及回路并聯(lián)電阻的關(guān)系。 3觀察放大器輸出波形與諧振回路的關(guān)系。 4調(diào)測放大器的幅頻特性。 5觀察放大器的動態(tài)范圍。三、基本原理：圖1-1 高頻小信號放大器小信號諧振放大器是通信機(jī)接收端的前端電路，主要用于高頻小信號或微弱信號的線性放大。其實驗單元電路如圖1-1所示。該電路由晶體管VT7、選頻回路CP2二部分組成。它不僅對高頻小信號放大，而且還有一定的選頻作用。本實驗中輸入信號的頻率fs10MHz。R67、R68和射極電阻決定晶體管的靜態(tài)工作點。撥碼開關(guān)S7改變回路并

5、聯(lián)電阻，即改變回路Q值，從而改變放大器的增益和通頻帶。撥碼開關(guān)S8改變射極電阻，從而改變放大器的增益。四、實驗步驟 單調(diào)諧回路諧振放大器單元電路實驗： 熟悉實驗板電路和各元件的作用，正確接通實驗箱電源。 1靜態(tài)測量將開關(guān)S8的2，3，4分別置于“ON”，開關(guān)S7全部置于斷開狀態(tài)，測量對應(yīng)的靜態(tài)工作點，測量電流時應(yīng)將短路插座J27斷開，用直流電流表接在J27C.DL兩端，記錄對應(yīng)Ic值，計算并填入表1.1。將S8“1”置于“ON”，調(diào)節(jié)電位器VR15，觀察電流變化。表1.1實測實測實測據(jù)Vce判斷V是否作在放大區(qū)S8開關(guān)置于ON號ReVbVeIcVce是否450031K22K*Vb，Ve是三極管

6、的基極和發(fā)射極對地電壓。 2動態(tài)測試（1）將10MHZ高頻小信號（<70mV）輸入到“高頻小信號放大”模塊中J30（XXH.IN）。（2）將示波接入到該模塊中J31（XXH.OUT）。（3）J27處短路塊C.DL連到下橫線處，撥碼開關(guān)S8必須有一個撥向ON，示波器上可觀察到已放大的高頻信號。（4）改變S8開關(guān)，可觀察增益變化，若S8“1”撥向“ON”則可調(diào)整電位器VR15，增益可連續(xù)變化。（5）將S8其中一個置于“ON”，改變輸出回路中周或半可變電容使增益最大，即保證回路諧振。（6）將撥碼開關(guān)S7逐個撥向“ON”，可觀察增益變化，該開關(guān)是改變并聯(lián)在諧振回路上的電阻，即改變回路Q值。使S7

7、開關(guān)處于斷開，S8中“3”撥向“ON”，改變輸入信號，并將對應(yīng)值填入表1.2中。Vi的值可根據(jù)各自實測情況確定。表1.2輸入信號Vi (v)0.050.070.10.20.030.040.15輸出信號Vo(V)S84Re=500S83Re=1kS82Re=2k增益（db） 當(dāng)Re分別為500、2K時，重復(fù)上述過程，將結(jié)果填入表1.2。在同一坐標(biāo)紙上畫出Ic不同時的動態(tài)范圍曲線，并進(jìn)行比較和分析（此時也可在J27兩端測Ic值）。 3用掃頻儀調(diào)回路諧振曲線。 將掃頻儀射頻輸出端送入電路輸入端，電路輸出接至掃頻儀檢波器輸入端。觀察回路諧振曲線（掃頻儀輸出衰減檔位應(yīng)根據(jù)實際情況來選擇適當(dāng)?shù)奈恢茫?，調(diào)回

8、路電容CT4使回路諧振。 4測量放大器的頻率特性當(dāng)回路電阻R10K時（S7的2撥向ON），并且S8“4”撥向“ON”，選擇正常放大區(qū)的輸入電壓Vi，將高頻信號發(fā)生器輸出端接至電路輸入端， 調(diào)節(jié)頻率f使其為10MHz，調(diào)節(jié)CT4使回路諧振，使輸出電壓幅度為最大，此時的回路諧振頻率fo10MHz為中心頻率，然后保持輸入電壓Vi不變，改變頻率f由中心頻率向兩邊逐點偏離，測的偏離范圍可根據(jù)各自實測的情況來確定。 表1.3F(MHz)7899.39.61010310.6111213VoS7=2R=10KS7=3R=2KS7=4R=470S7=1開路計算fo10MHz時的電壓放大倍數(shù)及回路的通頻帶和Q值。

9、5）改變諧振回路電阻，撥動S8使R分別為2K，470時，重復(fù)上述測試，并填入表1.3。比較通頻帶情況。五、實驗報告要求 1寫明實驗?zāi)康摹?2畫出實驗電路的交流等效電路。 3計算直流工作點，與實驗實測結(jié)果比較。 4寫明實驗所用儀器、設(shè)備及名稱、型號。 5整理實驗數(shù)據(jù)，分析說明回路并聯(lián)電阻對Q值的影響。6假定CT和回路電容C總和為30PF，根據(jù)工作頻率計算回路電感L值。7畫出R為不同值時的幅頻特性。實驗二 振幅調(diào)制器一、實驗?zāi)康模?1掌握用集成模擬乘法器實現(xiàn)全載波調(diào)幅和抑止載波雙邊帶調(diào)幅的方法。2研究已調(diào)波與調(diào)制信號及載波信號的關(guān)系。 3掌握調(diào)幅系數(shù)測量與計算的方法。 4通過實驗對比全載波調(diào)幅和抑

10、止載波雙邊帶調(diào)幅的波形。二、實驗內(nèi)容： 1調(diào)測模擬乘法器MC1496正常工作時的靜態(tài)值。 2實現(xiàn)全載波調(diào)幅，改變調(diào)幅度，觀察波形變化并計算調(diào)幅度。 3實現(xiàn)抑止載波的雙邊帶調(diào)幅波。三、基本原理 幅度調(diào)制就是載波的振幅（包絡(luò)）受調(diào)制信號的控制作周期性的變化。變化的周期與調(diào)制信號周期相同。即振幅變化與調(diào)制信號的振幅成正比。通常稱高頻信號為載波信號。本實驗中載波是由晶體振蕩產(chǎn)生的10MHZ高頻信號。1KHZ的低頻信號為調(diào)制信號。振幅調(diào)制器即為產(chǎn)生調(diào)幅信號的裝置。 在本實驗中采用集成模擬乘法器MC1496來完成調(diào)幅作用，圖2-1為1496芯片內(nèi)部電路圖，它是一個四象限模擬乘法器的基本電路，電路采用了兩組

11、差動對由V1V4組成，以反極性方式相連接，而且兩組差分對的恒流源又組成一對差分電路，即V5與V6，因此恒流源的控制電壓可正可負(fù)，以此實現(xiàn)了四象限工作。D、V7、V8為差動放大器V5與V6的恒流源。進(jìn)行調(diào)幅時，載波信號加在V1V4的輸入端，即引腳的、之間；調(diào)制信號加在差動放大器V5、V6的輸入端，即引腳的、之間，、腳外接1K電位器，以擴(kuò)大調(diào)制信號動態(tài)范圍，已調(diào)制信號取自雙差動放大器的兩集電極（即引出腳、之間）輸出。圖2-1 MC1496內(nèi)部電路圖 用1496集成電路構(gòu)成的調(diào)幅器電路圖如圖22所示，圖中VR8用來調(diào)節(jié)引出腳、之間的平衡，VR7用來調(diào)節(jié)腳的偏置。器件采用雙電源供電方式（12V，9V）

12、，電阻R29、R30、R31、R32、R52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)。圖2-2 MC1496構(gòu)成的振幅調(diào)制電路四、實驗步驟：1. 靜態(tài)工作點調(diào)測：使調(diào)制信號V=0,載波Vc=0(短路塊J11、J17開路)，調(diào)節(jié)VR7、VR8使各引腳偏置電壓接近下列參考值： V8V10V1 V4V6 V12V2V3V5 5.62V 5.62V 0V 0V 10.38V 10.38V -0.76V -0.76V 7.16VR39、R46與電位器VR8組成平衡調(diào)節(jié)電路，改變VR8可以使乘法器實現(xiàn)抑止載波的振幅調(diào)制或有載波的振幅調(diào)制。 2抑止載波振幅調(diào)制：J12端輸入載波信號Vc

13、(t),其頻率fc=10MHz,峰峰值UCPP100300mV。J16端輸入調(diào)制信號V(t),其頻率f1KHz，先使峰峰值UPP0，調(diào)節(jié)VR8，使輸出VO=0(此時U4U1)，再逐漸增加UPP，則輸出信號VO（t）的幅度逐漸增大，最后出現(xiàn)如圖23(a)所示的抑止載波的調(diào)幅信號。由于器件內(nèi)部參數(shù)不可能完全對稱，致使輸出出現(xiàn)漏信號。腳和分別接電阻R43和R49可以較好地抑止載波漏信號和改善溫度性能。 3全載波振幅調(diào)制，J12端輸入載波信號Vc(t) , fc=10MHz, UCPP100300mV，調(diào)節(jié)平衡電位器VR8，使輸出信號VO（t）中有載波輸出（此時U1與U4不相等）。再從J16端輸入調(diào)制

14、信號，其f1KHz，當(dāng)UPP由零逐漸增大時，則輸出信號VO（t）的幅度發(fā)生變化，最后出現(xiàn)如圖23（b）所示的有載波調(diào)幅信號的波形，記下AM波對應(yīng)Ummax和Ummin，并計算調(diào)幅度m。 4加大V，觀察波形變化，畫出過調(diào)制波形并記下對應(yīng)的V、VC值進(jìn)行分析。附：調(diào)制信號V可以用外加信號源，也可直接采用實驗箱上的低頻信號源。將示波器接入J22處，（此時J17短路塊應(yīng)斷開）調(diào)節(jié)電位器VR3，使其輸出1KHz信號不失真信號，改變VR9可以改變輸出信號幅度的大小。將短路塊J17短接，示波器接入J19處，調(diào)節(jié)VR9改變輸入V的大小。 圖2-3（a） 抑制載波調(diào)幅波形 圖2-3（b） 普通調(diào)幅波波形五、實驗

15、報告要求 1整理實驗數(shù)據(jù)，寫出實測MC1496各引腳的實測數(shù)據(jù)。 2畫出調(diào)幅實驗中m30、m100、m > 100% 的調(diào)幅波形,分析過調(diào)幅的原因。 3畫出當(dāng)改變VR8時能得到幾種調(diào)幅波形，分析其原因。 4畫出100調(diào)幅波形及抑止載波雙邊帶調(diào)幅波形，比較兩者區(qū)別。實驗三 調(diào)幅波信號的解調(diào)一、實驗?zāi)康模?1掌握調(diào)幅波的解調(diào)方法。2掌握二極管峰值包絡(luò)檢波的原理。3掌握包絡(luò)檢波器的主要質(zhì)量指標(biāo),檢波效率及各種波形失真的現(xiàn)象，產(chǎn)生的原因以及克服的方法。二、實驗內(nèi)容：1完成普通調(diào)幅波的解調(diào)2觀察抑制載波的雙邊帶調(diào)幅波的解調(diào)3觀察普通調(diào)幅波解調(diào)中的對角切割失真，底部切割失真以及檢波器不加高頻濾波的現(xiàn)

16、象。三、實驗電路說明 調(diào)幅波的解調(diào)是調(diào)幅的逆過程，即從調(diào)幅信號中取出調(diào)制信號，通常稱之為檢波。調(diào)幅波解調(diào)方法主要有二極管峰值包絡(luò)檢波器，同步檢波器。本實驗板上主要完成二極管包絡(luò)檢波。二極管包絡(luò)檢波器主要用于解調(diào)含有較大載波分量的大信號，它具有電路簡單，易于實現(xiàn)的優(yōu)點。本實驗電路如圖3-1所示，主要由二極管D7及RC低通濾波器組成，利用二極管的單向?qū)щ娞匦院蜋z波負(fù)載RC的充放電過程實現(xiàn)檢波.所以RC時間常數(shù)的選擇很重要，RC時間常數(shù)過大，則會產(chǎn)生對角切割失真又稱惰性失真。RC常數(shù)太小，高頻分量會濾不干凈.綜合考慮要求滿足下式：其中：m為調(diào)幅系數(shù)，為調(diào)制信號最高角頻率。當(dāng)檢波器的直流負(fù)載電阻R與交

17、流音頻負(fù)載電阻R不相等，而且調(diào)幅度又相當(dāng)大時會產(chǎn)生負(fù)峰切割失真（又稱底邊切割失真），為了保證不產(chǎn)生負(fù)峰切割失真應(yīng)滿。圖3-1 包絡(luò)檢波電路四、實驗步驟 1解調(diào)全載波調(diào)幅信號 （1）m<30%的調(diào)幅波檢波: 從J45(ZF.IN)處輸入455KHZ,0.1V. m<30%的已調(diào)波,短路環(huán)J46連通,調(diào)整CP6中周,使J51(JB.IN)處輸出0.5V1V已調(diào)幅信號。將開關(guān)S13撥向左端,S14,S15,S16均撥向右端,將示波器接入J52(JB.OUT),觀察輸出波形. （2）加大調(diào)制信號幅度,使m=100%,觀察記錄檢波輸出波形. 2觀察對角切割失真: 保持以上輸出,將開關(guān)S15撥

18、向左端,檢波負(fù)載電阻由3.3K變?yōu)?00K,在J52處用示波器觀察波形,并記錄與上述波形進(jìn)行比較. 3觀察底部切割失真:將開關(guān)S16撥向左端，S15也撥向左端,在J52處觀察波形并記錄與正常鮮調(diào)波形進(jìn)行比較。4將開關(guān)S15，S16還原到右端，將開關(guān)S14撥向左端，在S52處可觀察到檢波器不加高頻濾波的現(xiàn)象。五、實驗報告要求1通過一系列檢波實驗,將下列內(nèi)容整理在表內(nèi):輸入的調(diào)幅波波形M<30%m=100%抑制載波調(diào)幅波二極管包絡(luò)檢波器輸出波形2. 畫出觀察到的對角切割失真和負(fù)峰切割失真波形以及檢波器不加高頻濾波的現(xiàn)象。并進(jìn)行分析說明。實驗四 混頻器一、實驗?zāi)康模?1掌握晶體三極管混頻器頻率

19、變換的物理過程和本振電壓Vo和工作電流Ie對中頻輸出電壓大小的影響。 2掌握由集成模擬乘法器實現(xiàn)的平衡混頻器頻率變換的物理過程 3比較晶體管混頻器和平衡混頻器對輸入信號幅度及本振電壓幅度要求的不同點。二、實驗內(nèi)容： 1研究晶體管混頻器的頻率變換過程。 2研究晶體管混頻器輸出中頻電壓Vi與混頻管靜態(tài)工作點的關(guān)系。 3研究晶體管混頻器輸出中頻電壓Vi與輸入本振電壓的關(guān)系。 4研究平衡混頻器的頻率變換過程。三、基本原理 混頻器常用在超外差接收機(jī)中，它的任務(wù)是將已調(diào)制（調(diào)幅或調(diào)頻）的高頻信號變成已調(diào)制的中頻信號而保持其調(diào)制規(guī)律不變。本實驗中包含兩種常用的混頻電路：晶體三極管混頻器和平衡混頻器。其實驗電

20、路分別如圖41、42所示。圖41為晶體管混頻器，該電路主要由VT8（3DG6或9014）和6.5MHz選頻回路（CP3）組成。10K電位器（VR13）改變混頻器靜態(tài)工作點，從而改變混頻增益。輸入信號頻率fs10MHz，本振頻率fo16.455MHz，其選頻回路CP3選出差拍的中頻信號頻率fi6.5MHz，由J36輸出。圖42為平衡混頻器，該電路由集成模擬乘法器MC1496完成。MC1496模擬乘法器，其內(nèi)部電路和引腳參見21，MC1496可以采用單電源供電，也可采用雙電源供電。本實驗電路中采用12V，9V供電。VR19（電位器）與R95（10K）、R96（10K）組成平衡調(diào)節(jié)電路，調(diào)節(jié)VR19

21、可以使乘法器輸出波形得到改善。CP5為6.5MHz選頻回路。本實驗中輸入信號頻率為fs10MHz，本振頻率fo16.455MHz。圖43為16.455MHz本振振蕩電路，平衡混頻器和晶體管混頻器的本振信號可由J43輸出。圖41 晶體管混頻電路圖42 平衡混頻電路圖4-3 16.455MHZ本振振蕩電路四、實驗步驟（一）晶體管混頻器 1熟悉實驗板上各元件的位置及作用 2觀察晶體管混頻前后的波形變換：將J28短路塊連通在C.DL，J34（BZ.IN）短路塊連接在下橫線處，平衡混頻中的J49斷開，即將16.455MHZ本振信號加入晶體管混頻器上，將10MHZ100mV左右的高頻小信號加到晶體管混頻器

22、信號輸入端J32處，此時短路塊J33應(yīng)置于開路。用示波器在晶混的輸出端（JH.OUT）J36處可觀察混頻后的中頻電壓波形。 3用無感小起子輕旋CP3中周，觀察波形變化，直到中頻輸出達(dá)到最大，記下輸入信號fs幅度和輸出中頻電壓幅度，計算其混頻電壓增益。若需測電流，可將電流表串接在J28下橫線兩端。4用示波器分別觀察輸入信號Vs和輸出中頻信號Vi的載波頻率，在觀察波形中，注意它們之間頻率的變化，并用頻率計分別測出輸入信號頻率（在J32處）、本振頻率（在J35處）、混頻輸出頻率（在J36處），并分析比較。 5研究混頻器輸出中頻電壓Vi與混頻管靜態(tài)工作點的關(guān)系 保持本振電壓V0=0.5V左右，信號電壓

23、Vs100mV左右，調(diào)節(jié)VR13記錄對應(yīng)的Ve電壓和中頻電壓Vi。（Ve為晶體管發(fā)射極電阻R64兩端電壓。）Ve4V5.57.499.510VVi6研究混頻器輸入本振電壓和輸出中頻電壓Vi的關(guān)系，改變輸入本振信號電壓幅度。觀察輸出電壓Vi波形及幅度并記錄。注：若無高頻信號發(fā)生器，則可將本實驗板上調(diào)幅器J23的輸出信號（TF.OUT）用短路線連通到混頻器的輸入端J32處，按以上各步驟完成各項實驗。（二）平衡混頻器）觀察混頻后的輸出中頻電壓波形。2將振蕩器J6輸出的10MHz信號調(diào)到100mV左右接到平衡混頻器輸入端J47，此時短路環(huán)J49連通，從平衡混頻器輸出端J54（P.H.OUT）處觀察混頻

24、輸出波形，并輕旋中周CP5，觀察其變化。3調(diào)節(jié)電位器VR19（50K），觀察波形變化。4改變輸入信號電壓幅度，記錄輸出中頻Vi電壓加以分析（Vo500mV）。Vs（mV）50100150200300Vi（mV） 5改變本振電壓幅度，記錄輸出中頻Vi電壓（Vs100mV）。Vo（mV） 50 100 150 200 300Vi（mV）6用頻率計測量混頻前后波形的頻率。五、實驗報告要求 1寫出實驗?zāi)康娜蝿?wù) 2將晶體管混頻器和平衡混頻器實驗數(shù)據(jù)列表分析。 3繪制晶體管混頻器中ViIe和ViVo的關(guān)系曲線，并用所學(xué)理論進(jìn)行分析說明。 4計算晶體管混頻器的電壓增益和平衡混頻的混頻增益進(jìn)行比較。實驗五 變

25、容二極管調(diào)頻器一、實驗?zāi)康?1掌握變?nèi)荻O管調(diào)頻器電路的原理。 2了解調(diào)頻器調(diào)制特性及測量方法。 3觀察寄生調(diào)幅現(xiàn)象，了解其產(chǎn)生及消除的方法。二、實驗內(nèi)容： 1測試變?nèi)荻O管的靜態(tài)調(diào)制特性 2觀察調(diào)頻波波形 3觀察調(diào)制信號振幅對頻偏的影響 4觀察寄生調(diào)幅現(xiàn)象三、基本原理： 調(diào)頻即為載波的瞬時頻率受調(diào)制信號的控制。其頻率的變化量與調(diào)制信號成線性關(guān)系，常采用變?nèi)荻O管實現(xiàn)調(diào)頻。 該調(diào)頻電路即為實驗三所做振蕩器電路，將S2置于“1”為LC振蕩電路，從J1處加入調(diào)制信號，改變變?nèi)荻O管反向電壓即改變變?nèi)荻O管的結(jié)電容，從而改變振蕩器頻率。R1,R3和VR1為變?nèi)荻O管提供靜態(tài)時的反向直流偏置電壓。實驗

26、電路見圖5-1。圖5-1 變?nèi)荻O管調(diào)頻電路四、實驗步驟 1靜態(tài)調(diào)制特性測量將開關(guān)S2“1”撥向ON，輸入端不接音頻信號，將頻率計通過一個100P的。電容接到調(diào)頻器的輸出端J6處，CT1調(diào)于中間位置，調(diào)整電位器VR1，記下變?nèi)荻O管兩端電壓和對應(yīng)輸出頻率，將對應(yīng)的頻率填入表5.1。表5.1VD（V）23455.2F0(MHZ)2.動態(tài)測試注意,此時S4置于2或3，S3開路。(1)、將短路塊J2連通到下橫線處，即將音頻調(diào)制信號加到變?nèi)荻O管上，同時將S2撥碼開關(guān)“1”置于“ON”（即處于LC振蕩）。在J6（ZD.OUT）處可以看到高頻振蕩信號。（由于載頻是10MHZ左右，頻偏非常小，因此在此處看

27、不到明顯的FM現(xiàn)象。但若用頻偏儀(如BE37)可以測量頻偏(參見附錄)）；(2)、為了清楚的觀察到FM波，可將已調(diào)FM信號（J6）用短路線連接到晶體管混頻器的信號輸入端J32處。并且將J34的短路塊連通在下橫線處，然后用示波器在J38（ZP.OUT）處觀察FM波形。調(diào)整VR9改變調(diào)制信號的大小即可觀察頻偏變化。（3）、若外加調(diào)制信號可將調(diào)制信號源接入J1（TP.IN）處，短路塊J2斷開。其它操作同上（2）。五、實驗報告要求 1整理實驗數(shù)據(jù) 2在同一坐標(biāo)紙上畫出靜態(tài)調(diào)制特性曲線，并求出其調(diào)制靈敏度S，說明曲線斜率受哪些因素的影響。 3畫出實際觀察到的調(diào)頻波波形，并說明頻偏變化與調(diào)制信號振幅的關(guān)系

28、。實驗六 調(diào)頻波解調(diào)實驗一、實驗?zāi)康模?掌握集成電路頻率解調(diào)器的工作原理。2熟悉集成電路MC3361的基本功能與用法。3掌握MC3361用于頻率解調(diào)的調(diào)試方法。二、實驗內(nèi)容：1觀察MC3361二次混頻的波形。2用MC3361完成頻率解調(diào)，觀察不失真輸出波形與哪些因素有關(guān)。三、實驗原理電路：圖6-1 MC3361構(gòu)成的鑒頻電路該實驗電路如圖6-1所示，它主要完成二次混頻和鑒頻。MC3361廣泛用于通信機(jī)中完成接收功能，用于解調(diào)窄帶調(diào)頻信號，功耗低。它的內(nèi)部包含振蕩、混頻、相移、鑒頻、有源濾波、噪聲抑制、靜噪等功能電路。該電路工作電壓為+5V。通常輸入信號頻率為10.7MHZ，內(nèi)部振蕩信號為10.

29、245MHZ。本實驗電路中根據(jù)前端電路信號頻率，將輸入信號頻率定為6.455MHZ，內(nèi)部振蕩頻率為6MHZ，二次混頻信號仍為455KHZ。集成塊16腳為高頻6.455MHZ信號輸入端。通過內(nèi)部混頻電路與6.0MHZ本振信號差拍出455KHZ中頻信號由3腳輸出，該信號經(jīng)過FL1陶瓷濾波器（455KHZ）輸出455KHZ中頻信號并經(jīng)5腳送到集成電路內(nèi)部限幅、鑒頻、濾波。MC3361的鑒頻采用如圖6-2所示的乘積型相位鑒頻器，其中的相移網(wǎng)絡(luò)部份由MC3361的8腳引出在組件外部（由CP4移相器）完成。圖6-2 乘積型相位鑒頻器C54、R62、C58、R63、R58與集成電路內(nèi)的運(yùn)算放大器組成有源濾波

30、器。二極管D2與相關(guān)元件完成噪聲檢波。當(dāng)MC3361沒有輸入載波信號時，鑒頻器的噪聲經(jīng)過有源濾波器后分離出頻率為10KHZ的噪聲電平。經(jīng)噪聲檢波器變成直流電平，控制靜噪觸發(fā)器，使輸出電壓為0伏。當(dāng)接收機(jī)收到一定強(qiáng)度的載波信號時，鑒頻器的解調(diào)輸出只有話音信號。此時，從靜噪控制觸發(fā)器給出的直流電壓就由原來的0伏增加到1.8伏左右，低頻放大器導(dǎo)通工作。本實驗中該部分電路未用。（11、12腳之間組成噪聲檢波，10、11腳間為有源濾波，14、12腳之間為靜噪控制電路。）鑒頻后的低頻信號由9腳送到片外低通濾波后由J39（JP.OUT）輸出。四、實驗步驟 1觀察MC3361二次混頻實驗： (1)將6.455

31、MHZ頻偏為15KHZ左右的FM信號加到該模塊J37（S.IN）處，信號幅度調(diào)到100mV，短路塊J29斷開，在J38處（ZP.OUT）用示波器看輸出信號波形，記下波形和頻率并與輸入波形進(jìn)行比較。若J38處無輸出，可輕調(diào)VR12、VR14電位器，直到有輸出。改變輸入信號幅度，觀察輸出變化并記錄。 (2) 將FM波改為AM波，輸入信號幅度為100mV左右，觀察輸出波形，若要使輸出信號為不失真的中頻調(diào)幅波，特別注意調(diào)整VR14以改變實際輸入信號幅度，觀察輸出變化并記錄。2 調(diào)頻波解調(diào)實驗 (1) 同實驗步驟一條件，在J38處看到455KHZ中頻調(diào)頻信號，將開關(guān)S9置于左端，在J39（J.P.OUT

32、）觀察鑒頻輸出低頻信號，此時可調(diào)節(jié)移相器CP4和電位器VR12以保證輸出信號波形最好，其中VR12改變輸出信號幅度大小。 (2) 加大、減小調(diào)制信號振幅，觀察輸出波形頻偏變化并進(jìn)行分析。 (3) 改變輸入信號頻率，觀察輸出波形變化并進(jìn)行分析。注：若輸出信號幅度較小，可將低放模塊中的短路塊J42短接在處，從J44處可觀察到放大后的低頻信號。五、實驗報告要求： 1整理實驗數(shù)據(jù)，畫出二次混頻，鑒頻前后的波形。通過波形分析二次混頻，鑒頻的作用。2通過調(diào)試分析MC3361使用中應(yīng)注意的問題及實際調(diào)試中如何解決的方法。實驗七 本振頻率合成一、實驗?zāi)康?1理解數(shù)字鎖相環(huán)路法本振頻率合成的原理。 2了解鎖相環(huán)

33、的捕捉帶與同步帶及其工作過程。 3掌握鎖相環(huán)路法頻率合成的方法。二、實驗內(nèi)容 1測量頻率合成器輸出頻率與分頻比的關(guān)系 2測量頻率鎖定范圍 3調(diào)測頻率合成器輸出波形三、實驗原理 本實驗的本振頻率合成是間接合成制除法降頻，是在移動電臺中廣泛采用的一種頻率合成方式。它的原理是：應(yīng)用數(shù)字邏輯電路把VCO頻率一次或多次降低至鑒相器頻率上，再與參考頻率在鑒相電路中進(jìn)行比較，所產(chǎn)生的誤差信號用來控制VCO的頻率，使之定在參考頻率的穩(wěn)定度上。本實驗中送進(jìn)鑒相器里的頻率是5KHz，它是由MC1451512對外部10.240 MHz晶振進(jìn)行2048分頻得到的，這樣我們要合成16.455MHz本振的頻率則N應(yīng)取32

34、91。其原理框圖見圖71。VCO÷NPD參考分頻晶振移相網(wǎng)絡(luò)可變分頻比N016384204810.240 MHz5KHz 輸 出 16.455 MHz N3291圖7-1 本振頻率合成的原理框圖 該實驗電路圖見圖72，可變分頻、鑒相、參考分頻都集成在MC145151-2里面，VCO在74HC4046上。撥動S10、S11撥碼開關(guān)的各位可以改變分頻比，分頻比N是由14位2進(jìn)制數(shù)表示的，S11的1是最低位，S10的6 VR18決定了VCO的最高輸出頻率，要使VCO輸出頻率能達(dá)到16.455MHz，VR18應(yīng)足夠小，也就是說N定好后，順時針調(diào)節(jié)VR18可調(diào)高輸出頻率。VR20是移相網(wǎng)絡(luò)的關(guān)

35、鍵電阻，當(dāng)VCO輸出的本振波形不清晰時，調(diào)節(jié)VR20阻值的大小可使波形清晰而沒有重疊和抖動。VR21是控制VCO輸出到下一級的本振電壓大小的，逆時針調(diào)節(jié)VR21可以減小輸出本振電壓。四、實驗步驟： 1將該模塊中開關(guān)S12撥向左端“ON”，即接通該模塊中的+5V電源。2撥動撥碼開關(guān)S10和S11，將N置為3291（00001100 11011011）3將頻率計接到J58（PLHC.OVT）處，測試其頻率，如頻率比16.455MHz小則將VR18順時針調(diào)，直到等于16.455MHz為止，反之亦然。 4用示波器觀察輸出波形，如不清晰則調(diào)節(jié)VR20的阻值，直到清晰為止。若此時測量不到頻率，可適當(dāng)調(diào)整電

36、位器VR21，改變輸出信號幅度大小。 5改變分頻比N，重復(fù)以上步驟可以得到不同的本振頻率。分頻比輸出電壓輸出頻率6將頻率計接到J58處，用萬用表測量74H4046上11腳的直流電壓，調(diào)整電位器VR18，觀察頻率計上頻率變化，記錄直流電壓變化范圍。五、實驗報告要求 1寫出頻率合成器實驗的基本原理 2整理實驗數(shù)據(jù)填于表中3分析實測波形和頻率鎖定的電壓范圍 圖7-2 本振頻率合成電路實驗八 調(diào)幅系統(tǒng)聯(lián)調(diào)實驗一、實驗?zāi)康?1在模塊實驗的基礎(chǔ)上掌握調(diào)幅發(fā)射機(jī)、接收機(jī)，整機(jī)組成原理，建立調(diào)幅系統(tǒng)概念。 2掌握系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的方法，培養(yǎng)解決實際問題的能力。二、實驗內(nèi)容： 1完成調(diào)幅發(fā)射機(jī)整機(jī)聯(lián)調(diào) 2完成調(diào)幅接收機(jī)

37、整機(jī)聯(lián)調(diào) 3進(jìn)行調(diào)幅發(fā)送與接收系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。（注：可直接做第三項）三、實驗電路說明：（Jnn在板上的排列秩序均為從左到右，從上到下排列。） 該調(diào)幅實驗系統(tǒng)組成原理框圖如圖8-1（a）（b）所示，圖（a）為調(diào)幅發(fā)射機(jī)組成模塊，圖（b）為接收機(jī)組成模塊。各模塊位置參見布局分布圖。系統(tǒng)實驗電路見整機(jī)原理圖8-2（發(fā)射）、8-3（接收）。發(fā)射部分由低頻信號發(fā)生器、載波振蕩、幅度調(diào)制、前置放大、功率放大器五部分電路組成，若將短路塊J4、J5、J10、J11、J17連通，J15連通TF則組成調(diào)幅發(fā)射機(jī)。接收機(jī)由高頻小信號放大器、晶體管混頻器、平衡混頻器、二次混頻、中放、包絡(luò)檢波器、16.455MHZ本振振蕩電

38、路、低放等八部分組成。將短路塊J33、J34連通，J29連通，J42連通，開關(guān)S9撥向右端，組成晶體管混頻調(diào)幅接收機(jī)，若將短路塊J48、J49連通，J33、J34斷開，J29連通其他同上，則組成平衡混頻調(diào)幅接收機(jī)。各部分電路中元件的功能與作用前述單元電路中己講述，參見各章。四、實驗步驟： （一）AM發(fā)射機(jī)實驗：1將振蕩模塊中撥碼開關(guān)S2中“4”置于“ON”即為晶振。將振蕩模塊中撥碼開關(guān)S2中“3”置于“ON”，“S3”全部開路。用示波器觀察J6輸出10MHZ載波信號，調(diào)整電位器VR5，使其輸出幅度為0.3V左右。2低頻調(diào)制模塊中開關(guān)S6撥向左端，短路塊J11，J17連通到下橫線處，將示波器連接

39、到振幅調(diào)制模塊中J19處（TZXH1），調(diào)整低頻調(diào)制模塊中VR9，使輸出1KHZ正弦信號VPP=0.10.2V。3將示波器接在J23處可觀察到普通調(diào)幅波。4將前置放大模塊中J15連通到TF下橫線處，用示波器在J26處可觀察到放大后的調(diào)幅波。改變VR10可改變前置放大單元的增益。5調(diào)整前置放大模塊VR10使J26輸出1Vpp左右的不失真AM波，將功率放大模塊中J4連通，調(diào)節(jié)VR4使J8（JF.OUT）輸出6Vpp左右不失真的放大信號.。6將J5，J10連通到下橫線處，開關(guān)撥向右端（+12V）處，示波器在J13（BF.OUT）可觀察到放大后的調(diào)幅波,改變電位器VR6可改變丙放的放大量。（二）AM接

40、收機(jī)實驗1在小信號放大器模塊J30處（XXH，IN）處加入10MHZ小于50mv的調(diào)幅信號，調(diào)幅度小于30%。2將晶體管混頻模塊中J33，J34均連通到下橫線處，示波器在輸出端J36（J.H.OUT）端可觀察到混頻后6.455MHZ的AM波。3調(diào)整中周CP3及VR13使J36處輸出電壓最大。4將J29連通到J.H.IN下橫線處，開關(guān)S9撥向右端，調(diào)整VR14使二次混頻輸出J38（Z.P.OUT）輸出0.2V,455KHZ不失真的調(diào)幅波。5連通中放模塊中J40到下橫線處，在中放輸出端J55處可觀察到放大后的AM波。6調(diào)諧中周CP6使J55輸出1Vpp左右的AM信號。7振幅解調(diào)處J46連通，開關(guān)S

41、13撥向左端，S14、S15、S16撥向右端，在J52處可觀察到解調(diào)后的低頻信號。S15撥向左端可觀察到惰性失真，S15、S16，同時撥向左端可觀察到底部失真。S14撥向左端可觀察到不加高頻濾波的現(xiàn)象。8若J42連通J.B.I.N，則在J44處可觀察到放大后的低頻信號。（三）調(diào)幅系統(tǒng)聯(lián)調(diào)：1按實驗（一）將平衡調(diào)幅器輸出調(diào)到0.1V左右。2前置模塊中J15斷開，將J23處的AM信號用短路線連到晶體管混頻處的J32處（J33斷開，J34連通），J36處可觀察到混頻后的AM波。3將二次混頻處的開關(guān)S9撥向右端，J29連通到JH.IN,J38處可觀察到二次混頻后的AM波。（注：若此波形失真，則可調(diào)電位

42、器VR14（右旋）4將J38處波形調(diào)到0.2V左右,中放處J40連通在J55處可觀察到放大后的AM波。5振幅解調(diào)處J46連通，開關(guān)S13撥向左端，S14、S15、S16撥向右端，在J52處可觀察到解調(diào)后的低頻信號。S15撥向左端可觀到惰性失真，S15，S16，同時撥向右端可觀察到底部失真。S14撥向左端可觀察不加高頻濾波的現(xiàn)象。6J42連通J.B.I.N，則在J44處可觀察到放大后的低頻信號。7用雙蹤示波器對比解調(diào)后的輸出波與原調(diào)制信號。將示波器一路接入平衡調(diào)幅模塊中J19（TZXH1）處，另一路接檢波輸出J52處，觀察兩波形并進(jìn)行對比。五、實驗報告要求：1寫出實驗?zāi)康娜蝿?wù)：2畫出調(diào)幅發(fā)射機(jī)組

43、成框圖和對應(yīng)點的實測波形并標(biāo)出測量值大小。3寫出調(diào)試中遇到的問題，并分析說明。圖8-1（a）調(diào)幅發(fā)射機(jī)實驗組成原理框圖圖8-1 （b）調(diào)幅接收機(jī)實驗組成原理框圖實驗九 調(diào)頻系統(tǒng)聯(lián)調(diào)實驗一、實驗?zāi)康?1在模塊實驗的基礎(chǔ)上掌握調(diào)頻發(fā)射機(jī)、接收機(jī)，整機(jī)組成原理，建立調(diào)頻系統(tǒng)概念。 2掌握系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的方法，培養(yǎng)解決實際問題的能力。二、實驗內(nèi)容： 1完成調(diào)頻發(fā)射機(jī)整機(jī)聯(lián)調(diào) 2完成調(diào)頻接收機(jī)整機(jī)聯(lián)調(diào)3進(jìn)行調(diào)頻發(fā)送與接收系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。（注：可直接做第三項）三、實驗電路說明（注：Jnn在板上的排列秩序均為從左到右，從上到下）該調(diào)頻實驗系統(tǒng)組成原理框圖如圖9-1（a）（b）所示。圖（a）為調(diào)頻發(fā)射機(jī)組成模塊，圖（b）

44、為調(diào)頻接收機(jī)組成模塊。各模塊位置參見布局分布圖。發(fā)射部分由低頻信號發(fā)生器。振蕩、調(diào)頻，前置放大，功率放大器五部分電路組成。將短路塊J2，J4，J5連通。J15連通在ZD處則組成調(diào)頻發(fā)射機(jī)。調(diào)頻接收機(jī)由高頻小信號放大器，晶體管混頻器，平衡混頻器，二次混頻與鑒頻，16.455MHZ本振蕩電路，低放等組成。將短路塊J33，J34連通，J29連通J.H.IN，J42連通J,B,IN，開關(guān)S9撥向左端，則組成晶體混頻調(diào)頻接收機(jī)。若將短路塊J48,J49連通，J33,J34斷開，J29連通P.H.IN其他同上，則組成平衡混頻調(diào)幅接收機(jī)。各部分電路中元件的功能與作用前述單元電路己講述，參見各章。四、實驗步驟

45、：（一）FM發(fā)射機(jī)實驗：1振蕩模塊中撥碼開關(guān)S2中“1“撥向”O(jiān)N“即為LC振蕩，短路塊J2（TP.IN）連通。將S4的”2、3、4“撥向”O(jiān)N“中的任一個。2將低頻調(diào)制模塊中開關(guān)S6撥向左端，前置放大器中J15連通到ZD下橫線處，用示波器在J26處可觀察到放大后的調(diào)頻波，改變VR10可改變前置放大單元的增益。3將功率入大模塊中短路塊J4，J5，J10均連通，可在J8（甲放輸出），J9（丙放輸出）觀察到放大后的調(diào)頻信號。（由于載波中心頻率太高，相對頻偏太小，實際觀察不到FM現(xiàn)象。此時為等幅波）。4改變電位器VR4可調(diào)節(jié)甲放的放大量，調(diào)整電位器VR6可調(diào)節(jié)丙放的放大量。（二）FM接收機(jī)實驗；1在

46、小信號放大器模塊J30處（XXH.IN）處加入10MHZ,小于50mv的調(diào)頻信號,頻偏小于75KHZ。2將晶體管混頻模塊中J33，J34均連通到下橫線處，調(diào)整中周CP3及VR13做J36處輸出電壓最大。3將二次混頻模塊中的輸入端短路塊連通到J.H.IN下橫線處，開關(guān)S9撥向左端（即為鑒頻），調(diào)整VR14使二次混頻輸出J38處輸出不失真的調(diào)頻波。（在J38點可以明顯看到455KHZ的FM波）4將示波器接入鑒頻輸出端J39處，即可觀察到解調(diào)后的原調(diào)制信號，若此波形不太好，可調(diào)整該模塊中的CP4中周，或微調(diào)高頻信號發(fā)生器載波頻率即可得到理想的解調(diào)信號。5將低放模塊中的J42短路塊連通到J.P.IN處

47、,在J44輸出端可看到鑒頻放大后的調(diào)制信號,改變電位器VR17即改變輸出信號放大量。（三）調(diào)頻系統(tǒng)聯(lián)調(diào)：1將振蕩模塊中撥碼開關(guān)S2中的“1”撥向“ON”即與LC振蕩。將短路塊J2（TP，IN）連通?？蓪艽a開關(guān)的S4“2，3，4”均撥向“ON”或者其中任一個或二個撥向“ON”。2將低頻調(diào)制模塊中開關(guān)S6撥向左端，調(diào)幅模塊中短路塊J11，J17斷開，前置放大模塊中短路塊J15斷開。3將振蕩模塊中J6（ZD.OUT）的輸出用短路線連到晶體管混頻J32處，短路塊J34連通，二次混頻與鑒頻中的J29連通到J.H.IN處。4在J38處可觀察到二次混頻出來的455KHZ調(diào)頻波。5改變低頻調(diào)制信號振幅VR9，觀察頻偏的變化。6將S9撥向左端JP處，可觀察到解調(diào)后的低頻信號，若此波形不太好，可微調(diào)振蕩模