HDB碼電路測試與FM電路設計方案

《專業(yè)綜合課程設計》報告題目:HＤＢ3碼電路測試與FM2電路設計專業(yè)班級：電子0706班同學姓名:李洋指導老師：徐文武漢理工高校信息工程學院年月日《專業(yè)綜合課程設計》任務書同學姓名:李洋專業(yè)班級：電子07０6指導老師：徐文工作單位:信息工程學院題目：HDB３碼電路測試與FM2電路設計課程設計目的：通過對ＴHEＸ－1型綜合實驗平臺的使用，較深化了解通信電路的原理;掌握通信電路的測試方法和設計實驗的方法;學習利用EWB仿真設計簡潔通信系統(tǒng)的方法；練習利用Protel繪制PＣB電路的方法；提高正確地撰寫論文的基本能力。課程設計內容和要求電路測試：測試HDB3１,ＨＤB３2，HＤB33，DPLL，PＬL實驗電路板.要求簡略分析實驗電路的工作原理（說明每個元器件的作用和功能），寫出測試項目,并對測試結果作出簡略分析；如果電路板不能測出所需要的結果，要分析緣由，找出電路板損壞的部位。用EＷB做出FM2的仿真電路，并測試各點的波形；要求簡略分析電路原理(說明每個元器件的作用和功能）,對測試結果作出簡略分析.用Protel繪制ＣVＳＤ2的ＰＣB電路。查閱不少于6篇參考文獻.初始條件：THEX—1型綜合實驗平臺及實驗指導書；示波器，萬用表。EＷB和Protｅl軟件。時間支配：第１８周，支配設計任務；第1９周,完成實驗測試和仿真電路的設計與測試；第20周，完成PCB電路繪制；撰寫設計報告，答辯。指導老師簽名：2011年月日系主任(或責任老師)簽名：２01１年月日名目TOC\o＂1－3"\h\uHYＰERＬINＫ\l＿Toc１89191模擬調制通信系統(tǒng)測試?ＰAGＥREF＿Toｃ１891９1HYPERＬINK＼l_Tｏｃ31４２71。1ＰAM雙路抽樣脈沖形成實驗PAM1?PＡGEＲEF_Toｃ３14２7１ＨYＰＥRLＩNK\ｌ_Toc３1３511。1.１實驗原理 PAＧＥＲEＦ_Toc3１3511ＨＹＰEＲLＩNK\l_Tｏc230881．1。2實驗步驟?PAGＥREF_Toc230８82754７1。1。3實驗測試結果?PAGEREF＿Toc75472HYPERＬIＮK＼ｌ_Toc2８5161．2抽樣定理與脈沖調幅實驗ＰＡM2?ＰＡGＥREF＿Ｔoc２８5１63ＨＹＰERＬINK\ｌ_Toc7353１.２．1實驗原理?PAGＥREF_Tｏc735３3HＹＰERLＩＮＫ\ｌ_Toc２1０８1.2。2實驗步驟 ＰAGERＥF_Tｏc２１0８4HＹPERLＩNK\ｌ_Ｔoｃ５40７1。２．3實驗測試結果?ＰAGEREＦ＿Ｔoｃ５40７４HYPＥRLＩＮK\ｌ_Toｃ169９61.3PAＭ模擬傳輸線實驗PAM３（實驗模塊PAM1PＡM3） PAGEＲEF＿Ｔoc1６99６５HYPＥRLINK\ｌ＿Ｔoc143911。3。１實驗原理 PＡGEREF_Toc１43915HＹＰERLINK\l_Toｃ１26８3１。3．２實驗步驟?ＰAＧEＲEＦ＿Toc126836ＨYPＥＲLＩＮK\ｌ_Tｏｃ312５8１.3。3實驗測試結果?PAGEＲEＦ_Ｔoc3125８6ＨYＰEＲLIＮＫ\ｌ_Toc296921.4PAM脈沖幅度解調實驗PAM4（實驗模塊PＡM1PＡM２ＰAM4) ＰAGERＥＦ_Tｏc296927HYPERLIＮＫ＼ｌ＿Tｏc307421.4．1實驗原理 PＡGEREF＿Toc３07４2７ＨＹPERLＩNK\l_Tｏc４４11１。4。2實驗步驟?１8HYPＥRＬINK\l_Toc9５691.4.3實驗測試結果?PＡGEREF＿Tｏc9５69９ＨYＰERLIＮＫ\l_Toｃ67４91。5PCM脈沖編譯碼實驗ＰCM PAＧＥREF_Toｃ6７4910HYPERLINK\ｌ＿Toc3035５1.５.1實驗原理?PAGEREF＿Ｔoc3035510HYPERLINＫ＼l_Toｃ5501.5。2實驗步驟 PAGＥREF_Ｔoc５50１1ＨYＰEＲLIＮK\l_Ｔｏc１88741.5.3實驗測試結果?PＡGEＲEＦ＿Ｔoc1887４11HYPEＲLINK＼l_Toｃ4９31１。６數(shù)字多路傳輸系統(tǒng)實驗TDM1,TDM2 PAGＥREF_Tｏc4９3１12HYPERＬIＮK\l_Ｔoc307９0１。6．1實驗原理 PAGEＲEＦ_Toc30790１２ＨYPERＬINＫ＼l_Toc２38261。6．2實驗步驟及理論波形 PAGEＲEF_Toc２382613HYPERLＩNＫ\l＿Ｔoｃ10５29２集成鎖相環(huán)調頻鑒頻實驗FＭ2 PＡGＥREＦ_Ｔｏc１052９152９646一、實驗目的 ６4６15HYＰEＲLINK＼l_Ｔoc278１6二、實驗儀器與設備 PAGEREF＿Toc2７81６15HYPＥRLINＫ\l_Ｔｏｃ１832三、實驗原理?PAＧEREF_Toｃ１83２15HYPERLＩNK\l_Toc146993實驗仿真?PAＧEREF_Toc14６9９２3HYPERLINＫ＼l_Toｃ１０894４PＣB制作 ＰＡGEREF＿Ｔｏc10８94２5HYPERLINK＼l_Toc175765小結 ７5７6３０ＨYPＥRＬINＫ\l＿Toｃ2442６參考文獻?ＰAGＥREF_Ｔoc24４２31武漢理工大學《專業(yè)綜合課程設計》報告PAGE311模擬調制通信系統(tǒng)測試1。１ＰAM雙路抽樣脈沖形成實驗PAM1１．1．1實驗原理（一）電路組成ＰAM雙路抽樣脈沖發(fā)生實驗是供應ＰAＭ、PSK等實驗所需時鐘和基帶信號,圖1－１是實驗電原理圖,由以下電路組成：1．內時鐘信號源.2。多級分頻及PAＭ雙路抽樣脈沖產生電路.圖1-1PAM雙路抽樣脈沖發(fā)生實驗電原理圖（二)電路工作原理1.內時鐘信號源內時鐘信號源電路由晶振J1,電阻R1和R２，電容C1,非門Ｕ1A，U1B組成,若電路加電后，在Ｕ1A的輸出端輸出一個比較抱負的方波信號，輸出振蕩頻率為４。096ＭHZ，經過D觸發(fā)器U6Ｂ進行二分頻，輸出為２。０48MＨＺ方波信號。2．三級基準信號分頻及PAM雙路抽樣脈沖產生電路該電路的輸入時鐘信號為2。0４8ＭHＺ的方波，由可預置四位二進制計數(shù)器（帶直接清零)組成的三級分頻電路組成，逐次分頻變成8KＨz方波,U2、U３的其次引腳為各級時鐘輸入端,輸入時鐘為2.04８MHZ,128KHz,由其次級分頻電路產生的多級分頻脈沖輸入3線-8線譯碼器74LS1３8的地址端和選通端，在譯碼器的輸出端Ｙ１、Y２輸出頻率8KHｚ、時延14ｕs的雙路抽樣脈沖.1。1．２實驗步驟用２0MＨｚ雙蹤示波器觀察各測試點波形。１。1。３實驗測試結果理論兩路脈沖波形：)圖1-2兩路脈沖信號波形實際測試圖片：圖1-３實際測試波形閱歷證，實驗結果與理論結果全都。１．2抽樣定理與脈沖調幅實驗PＡＭ２1。2.１實驗原理利用抽樣脈沖把一個連續(xù)信號變?yōu)殡x散時間樣值的過程稱為“抽樣"，抽樣后的信號稱為脈沖調幅（PAM）信號.在滿意抽樣定理的條件下，抽樣信號保留了原信號的全部信息.并且，從抽樣信號中可以無失真地恢復出原信號。圖1—4單路PＣM系統(tǒng)示意圖圖1-5抽樣定理和脈沖調幅實驗電原理圖抽樣定理指出，一個頻帶受限信號m（ｔ）如果它的最高頻率為fH(即ｍ（t）的頻譜中沒有fＨ以上的重量),可以唯一地由頻率等于或大于2fＨ的樣值序列所決定.因此，對于一個最高頻率為3400Hz的語音信號m（t），可以用頻率大于或等于6800Ｈz的樣值序列來表示。多路脈沖調幅的實驗框圖如圖1-6所示,BＧ1和BG2構成第一路脈沖調幅信號，BG3和BG４構成其次路脈沖調幅信號。分路抽樣電路的作用是：將在時間上連續(xù)的語音信號經脈沖抽樣形成時間上離散的脈沖調幅信號。n路抽樣脈沖在時間上是互不交叉、挨次排列的.各路的抽樣信號在多路匯接的公共負載上相加便形成合路的脈沖調幅信號。本實驗設置了兩路分路抽樣電路.圖1-6多路脈沖調幅實驗框圖1．2．2實驗步驟觀測PAM２音訊發(fā)生器部分輸出TＰ１是正弦波輸出，將其幅度調至最大不失真調節(jié)電位器R５和RW1,觀測ＴP6波形輸出。１。2。3實驗測試結果理論波形：TP1輸出信號:圖1-7TP1輸出信號ＴP6脈沖調幅輸出：TP6圖1—８ＴP6輸出信號實際測試波形：圖１-9TP1輸出波形 ? ?? 圖1-１0TP6輸出波形1.3ＰAM模擬傳輸線實驗PＡＭ3（實驗模塊PAM1ＰAM3)1.3.１實驗原理路際串話是衡量多路系統(tǒng)的重要指標之一。路際串話是指在同一時分多路系統(tǒng)中,某一路或某幾路的通話信號串擾到其它話路上去，這樣就產生了同一端機中的各路通話之間的串話.在一個抱負的傳輸系統(tǒng)中，各路PAM信號應是嚴格地限制在本路時隙中的矩形脈沖。但如果傳輸PＡM信號的通道頻帶是有限的,則PAM信號就會消滅“拖尾”的現(xiàn)象，當“拖尾”嚴重，以至侵入鄰路隙時，就產生了路隙串話.（一)路隙串話中的高頻串話在考慮通道頻帶高頻端時,可將整個通道簡化為圖２４－１所示的低通網(wǎng)絡，它的上截止頻率為:ｆ１=１/（2πR１C1）。為了分析便利，設第一路有幅度為Ｖ的PＡM脈沖,而其它路沒有。當矩形脈沖通過圖7－1（ａ)所示的低通網(wǎng)絡,輸出波形如圖7—1（ｂ)所示。脈沖終了時，波形按R１C1時間常數(shù)指數(shù)下降。這樣，就有了第一路脈沖在其次路時隙上的殘存電壓——串話電壓ΔＵ，這種由于信道的高頻響應不夠引起的路際串話就叫做高頻串話。圖1-1１通道的低通等效網(wǎng)絡圖1—12通道的高頻等效網(wǎng)絡（二）路隙串話中的低頻串話當考慮通道頻帶的低頻端時,可將通道簡化為圖1—12所示的高通網(wǎng)絡。它的下截止頻率為f2=1/（2πＲ2C２)由于R2Ｃ2>＞τ,所以，當脈沖通過圖7-2（a）所示的高通網(wǎng)絡后,輸出波形如圖7—2(b)所示.長長的“拖尾"影響到相隔很遠的時隙。若計算某一話路上的串話電壓，則需要計算前n路對這一路分別產生的串話電壓，積累起來才是總的串話電壓。這種由于信道的低頻響應不夠而引起的路際串話就叫做低頻串話。(三)模擬的傳輸通道低通等效網(wǎng)絡圖7-３是模擬的傳輸通道實驗原理圖，R1、R2分別代表了傳輸線路的串聯(lián)等效電阻，C1、C2分別代表了傳輸線路芯線和屏蔽層之間的分布等效電容。圖1—１３模擬傳輸線實驗電原理圖1。３。２實驗步驟(一)籌備工作使“PＡM雙路抽樣脈沖發(fā)生實驗”(ＰＡＭ1）模板處于正常工作狀態(tài)。（二）依次在模擬傳輸線輸入端驗證抽樣定理Ｊ1，J3，J5輸入TP１—１的抽樣脈沖，依次在模擬傳輸線輸出端J2,J4，J6用示波器觀察抽樣脈沖的畸變情況,并作圖記錄。同時在圖中標出TP1－2的波形和位置1.3。3實驗測試結果理論波形如圖：圖１－14實際測試波形：圖1-1５１．４ＰAM脈沖幅度解調實驗PAM4(實驗模塊ＰAM1PＡＭ2ＰＡＭ4)1．4．１實驗原理從抽樣序列的形成可以知道,用一積分電路組成的低通濾波器可實現(xiàn)模擬信號的恢復。即實現(xiàn)PＡM脈沖幅度解調.為便于觀察，解調電路由射隨、低通濾波器和放大器組成,低通濾波器的截止頻率為３400Ｈz。(一）分路選通電路多路脈沖調幅信號進入接收端后,由分路選通脈沖分離成n路，亦即還原出單路PＡM信號。發(fā)送端分路抽樣與接收端分路選通是一一對應的,這是依靠它們所使用的定時脈沖的對應關系決定的.為簡化實驗系統(tǒng)，本實驗的分路選通脈沖直接利用該路的分路抽樣脈沖經適當延遲獲得，流程可參閱PAM2實驗中的圖23—7。接收端的選通電路也采納結型場效應晶體管作為開關元件,但輸出負載不是電阻而是電容.采納這種類似于平頂抽樣的電路是為了解決PAM解調信號的幅度問題。由于時分多路的需要，分路脈沖的寬度τS是很窄的。當占空比為τＳ/T的脈沖通過話路低通濾波器后，低通濾波器輸出信號的幅度很小.這樣大的衰減帶來的后果是嚴重的。但是，在分路選通后加入保持電容，可使分路后的ＰAM信號展寬到100％的占空比，從而解決信號幅度衰減過大的問題.但我們知道平頂抽樣將引起固有的頻率失真。ＰAM信號在時間上是離散的，但在幅度上卻是連續(xù)的。而在PCM系統(tǒng)里，PAM信號只有在被量化和編碼后才有傳輸?shù)目赡堋１緦嶒瀮H供應一個ＰＡＭ系統(tǒng)的簡潔分路選通電路模式.（二）PＡM脈沖幅度解調電路PＡＭ時序信號經過分路選通電路選通后，即可進入脈沖幅度解調電路。解調電路由射隨、低通濾波器和放大器組成低通濾波器的截止頻率為34０0Hz。（三）實驗電原理圖分析PAM脈沖幅度解調實驗的實驗電原理圖如圖2５—１所示。圖25－1的左半部分為分路選通電路，J1輸入PＡＭ時序信號.BＧ1為射極跟隨器，J4輸入選通脈沖,通常為調制端的選通脈沖經適當延遲得到。BG3為選通脈沖驅動級。BG2為選通信號輸出，C３為展寬電容；圖２5-1的右半部分為脈沖幅度解調電路，J５輸入PAＭ時序信號,BG4為射極跟隨器，U1Ａ和Ｕ1Ｂ組成截止頻率為3400Ｈz的低通濾波器,BＧ5為放大電路，J7輸出恢復后的模擬音頻信號.圖１-1６PAM脈沖幅度解調實驗電原理圖１。4．2實驗步驟(一）籌備工作：籌備好PＡＭ１~PAM３三塊實驗模塊，并使其工作正常。(二）驗證抽樣定理1．在PＡM4的J5輸入單路抽樣時序信號（PＡM2的J2輸入音頻信號：fＨ=１ＫHｚ幅度2VP－P，Ｊ３輸入抽樣脈沖TP1-1,連接PAM2的J６和PAM4的Ｊ5)。用2０MHｚ雙蹤示波器分別觀察ＰAM2的J2和ＰAM4的TP5～TP７。２。在PAM４的Ｊ5輸入單路抽樣時序信號（PAM2的J2輸入音頻信號:ｆＨ＝420Ｈｚ幅度２VP－P，J3輸入抽樣脈沖TP１—1,連接PAM2的J６和PＡM4的J5）。用20ＭHz雙蹤示波器分別觀察ＰＡM2的J２和PAＭ4的TＰ５～TP７。３。在ＰAM4的J5輸入單路抽樣時序信號(ＰAM2的Ｊ2輸入音頻信號：fH=6KHz幅度2ＶP－P，J3輸入抽樣脈沖TＰ1－1，連接ＰAM2的Ｊ6和PAM4的Ｊ5)。用20ＭＨz雙蹤示波器分別觀察ＰAM2的Ｊ２和ＰＡM４的ＴP５～TＰ７。（三）分路選通和脈沖展寬1．在ＰＡM4的J1輸入多路抽樣時序信號（PAM２的Ｊ1輸入音頻信號ｆH=1KHz幅度2VP—P，Ｊ3輸入第一路抽樣脈沖TP1—1；PAM2的J4輸入音頻信號fH=５00Ｈz幅度2ＶP—P,J５輸入其次路抽樣脈沖TP2-1，連接PAＭ２的J6和ＰAM4的J1）。PAM4的Ｊ4分別輸入分路選通脈沖TＰ1—2或TP2-2，用20MＨz雙蹤示波器分別觀察PAＭ2的TP2、TP4和PAM４的TP３。（四)時分多路系統(tǒng)中的路際串話:在ＰAM調制和解調之間串入PAM3模塊在ＰAM4的J1輸入第一路抽樣時序信號（ＰAＭ4的J１輸入音頻信號fH=１KＨz幅度2VP-P,J3輸入第一路抽樣脈沖TP1-1）。PAM4的Ｊ4輸入其次分路選通脈沖TP２—２,連接J3和J5，在“近距離”、“中距離”、“遠距離”三種情況下分別觀察第一路對其次路的路際串話情況。1。4.3實驗測試結果理論波形：=1\*GＢ2⑴TP１（J1)輸入脈沖調幅PAM2的J６，如下圖所示：TＰ１圖1—17=2\*GB２⑵TP4（Ｊ4)抽樣脈沖輸入TＰ１—1,如下圖所示:ＴP４圖1—１8＝3\*GB2⑶觀測TＰ3脈沖展寬輸出波形如下圖所示：ＴP3圖1—19=4\*ＧB2⑷PAＭ4的脈沖調幅輸入J5輸入PAM2的脈沖調幅輸出J6,波形同TP1。=5\＊GB2⑸觀測TP7解調輸出波形如下圖所示：TP７圖1-20實際測試結果：圖1－2１１．5PCＭ脈沖編譯碼實驗ＰCM１．5.１實驗原理PＣM基群作為數(shù)字微波通信和光纖通信系統(tǒng)的終端設備，在目前通信系統(tǒng)中占有很重要地位.本實驗主要學習ＰCM30/32路基群系統(tǒng)的PCM編譯碼器、并對ＰCM編譯碼器進行自環(huán)測試,加深對PCM終端設備的了解.脈沖編碼調制通信就是把一個時間連續(xù)、取值連續(xù)的模擬信號變換成時間離散、取值離散的數(shù)字信號后在信道中進行傳輸。而脈沖編碼調制就是對模擬信號先進行抽樣后,再對樣值的幅度進行量化、編碼的過程。所謂抽樣,就是利用抽樣脈沖對模擬信號進行周期性掃描，從而把時間上連續(xù)的信號變成變成時間上離散的信號。該模擬信號經過抽樣后還應當包含原信號中全部信息。它的抽樣速率下限是由抽樣定理確定的。在該實驗中,抽樣速率采納８Kｂｉt/s。模擬信號抽樣示意圖如圖9-１所示。圖1—2２模擬信號抽樣示意圖所謂量化，就是把經過抽樣得到的瞬時值將其幅度離散,即用一組規(guī)定的電平,把瞬時抽樣值用最接近的電平值來表示.所謂編碼,就是用一組二進制碼來表示每一個有固定電平的量化值.然而，實際上量化是在編碼過程中同時完成的,故編碼過程也稱為模/數(shù)變換，可記作Ａ/Ｄ。在幅度與時間上連續(xù)變化的模擬信號經抽樣后，雖然在時間軸上變?yōu)殡x散量,但在幅度上每一采樣仍為連續(xù)量，為了使每一采樣用數(shù)字代碼表示,就必須將幅度用有限個電平來表示，實現(xiàn)這個過程稱作幅度量化.PCM的原理如圖9—2所示。話音信號先經防混迭低通濾波器，得到限帶信號（３0０~3400Hz），進行脈沖抽樣,變成8KHz重復頻率的抽樣信號,然后將幅度連續(xù)的PＡM信號用“四舍五入”方法量化為有限個幅度取值的信號，再經編碼，轉換成二進制碼。對于電話CＣITT規(guī)定抽樣率為８ＫHz,每抽樣值編8位碼，即共有28=256個量化值，因而每話路PＣM編碼后的標準數(shù)碼率是64ｋｂ/s.為解決均勻量化時小信號量化誤差大、音質差的問題,在實際中采納不均勻選取量化間隔的非線性量化方法，簡略如圖1—17所示.圖1—23PCM的原理框圖圖１—24A律與u律的壓縮特性1。５.2實驗步驟=1\*ＧB２⑴J1話音輸入１K、2V的音頻信號；=2＼*GB2⑵Ｊ6時分脈沖輸入Ｑ８K;=3\＊GB２⑶J5時鐘輸入2０４８K；=4\*GB２⑷連接PCM編碼輸出和編碼輸入1.5.３實驗測試結果理論波形:觀測編碼輸出TＰ2如下圖所示:圖1—25=5＼＊GB２⑸觀測話音輸出J4為1Ｋ的是頻信號如下圖所示：圖1—26實際測試波形:圖1-27結果分析：PCM編譯碼的過程和工作原理PCM脈沖編碼調制通信，就是把一個時間連續(xù)、取值連續(xù)的模擬信號轉換為時間離散、取值離散的數(shù)字信號后，在信道中進行傳輸。而脈沖編碼調制就是對模擬信號先進行抽樣過后，再對樣值的幅度進行量化、編碼的過程。１.6數(shù)字多路傳輸系統(tǒng)實驗TDM1,TDM21．6。1實驗原理數(shù)字復接設備的結構簡圖如圖27—1所示.圖1－28數(shù)字復接調設備結構簡圖數(shù)字復接系統(tǒng)包括數(shù)字復接器和數(shù)字分接器兩部分.數(shù)字復接器是把兩個或兩個以上的支路數(shù)字信號按時分復用方式合并成為單一的合路數(shù)字信號的設備；數(shù)字分接器是把一個合路數(shù)字信號分解為原來多個支路信號的設備。通常總是把數(shù)字復接器和數(shù)字分接器裝在一起作為一個設備,稱為復接分接器，統(tǒng)稱為數(shù)字復接設備。數(shù)字多路傳輸實驗：本實驗系統(tǒng)由發(fā)送端的復接器和接收端的分接器兩部分組成，系統(tǒng)模塊圖如圖27－4所示，由于是同步復接系統(tǒng)，可以略去調整單元和恢復單元,增加了復接器中的支路信號產生單元和分接器中的支路信號輸出路序選擇單元。圖1—２9數(shù)字多路傳輸實驗系統(tǒng)模塊1。6。2實驗步驟及理論波形=1\*ＧB２⑴測得回路信號波形如圖a所示:FD1、FD２、FD3、FＤ４為四路輸入信號；圖1—30=２＼*GB2⑵復接器復接單元復接信號為ＤOUT圖1-31＝3＼*ＧB2⑶分接單元信號波形FＤ1、ＦD2、ＦD3、FD４為四路輸入信號同上圖ａ1.６.3實驗測試波形圖１—322集成鎖相環(huán)調頻鑒頻實驗FＭ2一、實驗目的1．掌握通用單片集成鎖相環(huán)LM５65的工作原理和應用.2.掌握LM５65用作調頻器的工作原理和應用方法。3.掌握ＬＭ5６５用作鑒頻器的工作原理和應用方法。二、實驗儀器與設備１。THＥX-1型實驗平臺、集成鎖相環(huán)調頻鑒頻實驗（ＦM2兩塊）2．20ＭHz雙蹤示波器、萬用表三、實驗原理(一)ＬM565簡介ＬM5６5是一塊工作頻率低于1MHz的通用單片集成鎖相環(huán)路,其組成方框圖和引腳框圖如圖5-1所示.它包含鑒相器、壓控振蕩器和放大器三部分。鑒相器為雙平衡模擬相乘電路，壓控振蕩器為積分-施密特電路。輸入信號加在2、3端，7端外接電容器與放大器的集電極電阻（典型值為3.6K）組成環(huán)路濾波器.由7端輸出的誤差電壓在內部直接加到壓控振蕩器的掌握端。6端供應了一個參考電壓，其標稱值與７端相同.６、7端可以一起作為后接差動放大器的偏置。壓控振蕩器的定時電阻接在8端,定時電容接在9端,振蕩信號從4端輸出。壓控振蕩器的輸出端４與鑒相器反饋輸入端5是斷開的，允許插入分頻器來做頻率合成器.2圖2-１LM565內部原理框圖和引腳框圖對LM5６５而言,壓控振蕩器振蕩頻率可近似表示為：壓控靈敏度為：式中是電源電壓（雙向饋電時則為總電壓）。鑒相靈敏度為：放大器增益為：LM565工作頻率范圍為0。001Ｈｚ～５0０ＫＨｚ,電源電壓為±６～±12V,鑒頻失真低于０。2%，最大鎖定范圍為±６0%，輸入電阻為1０K，典型工作電流為8mA。主要用于FＳK解調、單音解碼、寬帶FM解調、數(shù)據(jù)同步、倍頻與分頻等方面。（二）實際電路介紹實際電路如圖２－2所示。?圖2-2集成鎖相環(huán)調頻鑒頻電原理圖圖中,9腳的定時電路選擇為鎖相環(huán)壓控振蕩器的頻率粗調，分為三個頻段。8腳的定時電路選擇為壓控振蕩器各個頻段的頻率細調。帶寬選擇確定環(huán)路濾波器的帶寬。濾波器可選擇比例積分濾波器或RC濾波器。１．調頻器：從圖２-１可知,壓控振蕩器自身就是一個調頻器，由于它的瞬時頻率正比于輸入音頻信號的幅度,所以壓控振蕩器可以直接用作調頻器，但是由于它的振蕩頻率的溫度漂移以及掌握特性的非線性，不能產生高質量的FM信號。同時由于鎖相環(huán)中壓控振蕩器的線性范圍可限，所以輸入信號的幅度不應過高。圖5—2中,J１輸入音頻,J３即可輸出調頻波，調頻波頻率由定時電容、定時電阻決定。2.鎖相環(huán)路部件特性鎖相環(huán)是一個相位的負反饋掌握系統(tǒng)。這個負反饋掌握系統(tǒng)是由鑒相器（PD)、環(huán)路濾波器（LF)和壓控振蕩器(VＣＯ)三個基本部件組成，基本構成如圖5-3。實際應用中有各種形式的環(huán)路，但它們都是由這個基本環(huán)路演化而來的。下面逐個介紹基本部件在環(huán)路中的作用.圖2-3鎖相環(huán)路的基本構成（1)鑒相器鑒相器是一個相位比較裝置，用來檢測輸入信號相位與反饋信號相位之間的相位差。輸出的誤差信號是相差的函數(shù),即(２）環(huán)路濾波器環(huán)路濾波器具有低通特性,它可以起到圖5-4中低通濾波器的作用,更重要的是它對環(huán)路參數(shù)調整起著決定性的作用。環(huán)路濾波器是一個線性電路，在時域分析中可用一個傳輸算子來表示,其中是微分算子；在頻域分析中可用傳遞函數(shù)表示，其中是復頻率;若用代入就得到它的頻率響應，故環(huán)路濾波器模型可表示為圖5－6。常用的環(huán)路濾波器有RＣ積分濾波器、無源比例積分濾波器和有源比例積分濾波器三種，現(xiàn)分別說明如下。圖2-4環(huán)路濾波器的模型①、RＣ積分濾波器這是結構最簡潔的低通濾波器,電路構成如圖5—7，其傳輸算子(5－1）式中是時間常數(shù)，這是這種濾波器唯一可調的參數(shù).圖2－5RＣ積分濾波器電路組成令，并代入式(５—1），即可得到濾波器的頻率特性作為對數(shù)頻率特性，如圖５-8。可見，它具有低通特性,且相位滯后。當頻率很高時,幅度趨于零,相位滯后接近于。圖２-６RC積分濾波器的對數(shù)頻率特性②、無源比例積分濾波器無源比例積分濾波器如圖５—9所示，它與積分濾波器相比,附加了一個與電容器相串聯(lián)的電阻，這樣就增加了一個可調參數(shù),它的傳輸算子為:（5－2）式中；。這是兩個獨立可調的參數(shù),其頻率響應為：圖２-７無源比例積分濾波器電路組成據(jù)此可作出對數(shù)頻率特性,如圖2-8所示.這也是一個低通濾波器，與積分濾波器不同的是，當頻率很高時等于電阻的分壓比,這就是濾波器的比例作用。從相頻特性上看,當頻率很高時有相位超前校正的作用，這是由相位超前因子引起的.這個相位超前作用對改善環(huán)路的穩(wěn)定性是有用的.圖2—8無源比例積分濾波器的對數(shù)頻率特性（3）壓控振蕩器壓控振蕩器是一個電壓―頻率變換裝置,在環(huán)中作為被控振蕩器，它的振蕩頻率應隨輸入掌握電壓線性地變化,即應有變換關系（5-4)式中是壓控振蕩器的瞬時角頻率；為掌握靈敏度或稱增益系數(shù),單位是［raｄ／s·v]。實際應用中的壓控振蕩器的掌握特性只有有限的線性掌握范圍,超出這個范圍之后掌握靈敏度將下降。圖５—13中的實線為一條實際壓控振蕩器的掌握特性，虛線為符合式（5—４）的線性掌握特性.由圖可見，在以為中心的一個區(qū)域內,兩者是吻合的，故在環(huán)路分析中我們就用式（５-４)作為壓控振蕩器的掌握特性。由于壓控振蕩器的輸出反饋到鑒相器上,對鑒相器輸出誤差電壓起作用的不是其頻率，而是其相位即改寫成算子形式為鎖相環(huán)路中要求壓控振蕩器輸出的是相位，因此，這個積分作用是壓控振蕩器所固有的。正由于這樣，通常稱壓控振蕩器是鎖相環(huán)路中的固有積分環(huán)節(jié)。這個積分作用在環(huán)路中起著相當重要的作用。圖２－9振蕩器的掌握特性壓控振蕩器電路的形式很多,常用的有壓控振蕩器、晶體振蕩器、負阻壓控振蕩器和壓控振蕩器等幾種。前兩種振蕩器的頻率掌握都是用變容管來實現(xiàn)的.由于變容二極管結電容與掌握電壓之間具有非線性的關系,所以壓控振蕩器的掌握特性肯定也是非線性的。為了改善壓控特性的線性性能,在電路上實行一些措施，如與線性電容串接或并接,以背對背或面對面方式連接等等。４.解調器調制跟蹤的鎖相環(huán)路本身就是一個調頻解調器,從壓控振蕩器輸入端得到解調輸出。系統(tǒng)的框圖如圖５—19。當輸入為調頻波時，若環(huán)路濾波器的通頻帶設計得足夠寬,能使鑒相器的輸出解調電壓順利通過，而環(huán)路的捕獲帶又大于輸入調頻波的最大頻偏，則VCＯ就能精確地跟蹤輸入調頻信號中反映調制規(guī)律的瞬時頻率變化,產生具有相同調制規(guī)律的調頻波,顯然，只要ＶCO的頻率掌握特性是線性的，ＶCＯ的掌握電壓就是所需的不失真解調輸出電壓.假設輸入解調信號，環(huán)路處于線性跟蹤狀態(tài),且信號載頻等于VCO自由振蕩頻率,則可得到輸入圖2-10調頻解調器電路組成方框圖相位現(xiàn)以VＣO掌握電壓作為輸出，那么可先求得環(huán)路的輸出相位,再依據(jù)VCO掌握特性,不難求得解調輸出.設鎖相環(huán)的閉環(huán)頻率響應為H(ＪΩ），則輸出相位為因而解調輸出電壓為解調輸出是調制信號經過濾再乘以常數(shù)。在解調電路中,為了實現(xiàn)不失真解調,環(huán)路的捕獲帶必須大于輸入調頻信號的最大頻偏，環(huán)路的帶寬必須大于輸入調頻信號的頻譜寬度。解調器的實驗框圖如圖２－11所示.圖2—1１解調器實驗框圖3實驗仿真圖3-1鎖相環(huán)調頻實驗電路圖圖3—２鎖相環(huán)調頻仿真圖圖３—3鎖相環(huán)鑒頻電路圖圖３—4鎖相環(huán)鑒頻仿真圖4PＣB制作４。1用Pｒotｅl繪制ＣLK的PCB電路。１電路原理圖設計圖４—1電路原理圖選取元件從元件庫中把各個元件找到，放在設計圖紙中。擺放元件。移動元件:用鼠標左鍵點中元件，并按住不放，然后移動元件。元件的旋轉:就是轉變元件的放置方向。用鼠標左鍵點中元件后,按住不放，此時可用一下功能鍵，就可實現(xiàn)元件的旋轉.SPACE鍵:讓元件作90度的旋轉。X鍵：使元件左右對調，即以是自光標為軸作為水平對調。Y鍵:使元件上下對