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通信電子線路 實驗報告 通信0904班 譚勇 0909092022通信電子線路實驗報告學 院： 信息科學與工程學院 _T班 級： G學 號： G姓 名： _G指導老師： 彭春華 G完成時間： 2012年06月10號 G目錄實驗一 振幅調制器01 實驗目的01實驗內容01基本原理01實驗步驟02 實驗結果數據及波形03實驗二 調幅波信號的解調06實驗目的06實驗內容07實驗電路說明07實驗步驟08實驗結果數據08實驗三 變容二極管調頻器10實驗目的10實驗內容10基本原理11實驗步驟11實驗結果數據12實驗四 調頻波解調實驗13實驗目的13實驗內容13實驗原理電路13實驗步驟14實驗結果15實驗總結19實驗一 振幅調制器一、實驗目的： 1掌握用集成模擬乘法器實現全載波調幅和抑止載波雙邊帶調幅的方法。2研究已調波與調制信號及載波信號的關系。 3掌握調幅系數測量與計算的方法。 4通過實驗對比全載波調幅和抑止載波雙邊帶調幅的波形。二、實驗內容： 1調測模擬乘法器MC1496正常工作時的靜態(tài)值。 2實現全載波調幅，改變調幅度，觀察波形變化并計算調幅度。 3實現抑止載波的雙邊帶調幅波。三、基本原理 幅度調制就是載波的振幅（包絡）受調制信號的控制作周期性的變化。變化的周期與調制信號周期相同。即振幅變化與調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生的10MHZ高頻信號。1KHZ的低頻信號為調制信號。振幅調制器即為產生調幅信號的裝置。 在本實驗中采用集成模擬乘法器MC1496來完成調幅作用，圖2-1為1496芯片內部電路圖，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，以此實現了四象限工作。D、V7、V8為差動放大器V5與V6的恒流源。進行調幅時，載波信號加在V1V4的輸入端，即引腳的、之間；調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，以擴大調制信號動態(tài)范圍，已調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內部電路圖 用1496集成電路構成的調幅器電路圖如圖22所示，圖中VR8用來調節(jié)引出腳、之間的平衡，VR7用來調節(jié)腳的偏置。器件采用雙電源供電方式（12V，9V），電阻R29、R30、R31、R32、R52為器件提供靜態(tài)偏置電壓，保證器件內部的各個晶體管工作在放大狀態(tài)圖2-2 MC1496構成的振幅調制電路四、實驗步驟：1. 靜態(tài)工作點調測：使調制信號V=0,載波Vc=0(短路塊J11、J17開路)，調節(jié)VR7、VR8使各引腳偏置電壓接近下列參考值V8 V10 V1 V4 V6 V12 V2 V3 V55.62V 5.62V 0V 0V 10.38V 10.38V -0.76V -0.76V 7.16VR39、R46與電位器VR8組成平衡調節(jié)電路，改變VR8可以使乘法器實現抑止載波的振幅調制或有載波的振幅調制。 2抑止載波振幅調制：J12端輸入載波信號Vc(t),其頻率fc=10MHz,峰峰值UCPP100300mV。J16端輸入調制信號V(t),其頻率f1KHz，先使峰峰值UPP0，調節(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，最后出現如圖23(a)所示的抑止載波的調幅信號。由于器件內部參數不可能完全對稱，致使輸出出現漏信號。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全載波振幅調制，J12端輸入載波信號Vc(t) , fc=10MHz, UCPP100300mV，調節(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端輸入調制信號，其f1KHz，當UPP由零逐漸增大時，則輸出信號VO（t）的幅度發(fā)生變化，最后出現如圖23（b）所示的有載波調幅信號的波形，記下AM波對應Ummax和Ummin，并計算調幅度m。 4加大V，觀察波形變化，畫出過調制波形并記下對應的V、VC值進行分析。附：調制信號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短路塊應斷開）調節(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，調節(jié)VR9改變輸入V的大小。 圖2-3（a） 抑制載波調幅波形 圖2-3（b） 普通調幅波波形五、實驗結果數據及波形：1實測MC1496各引腳的實測數據如下： V8 V10 V1 V4 V6 V12 V2 V3 V5 5.78 5.78 -0.01 -0.07 10.39 10.39 -0.76 -0.80 -7.202調幅實驗的各種調幅波形：2當改變VR8時能得到幾種調幅波形：實驗二 調幅波信號的解調一、實驗目的： 1掌握調幅波的解調方法。2掌握二極管峰值包絡檢波的原理。3掌握包絡檢波器的主要質量指標,檢波效率及各種波形失真的現象，產生的原因以及克服的方法。二、實驗內容：1完成普通調幅波的解調2觀察抑制載波的雙邊帶調幅波的解調3觀察普通調幅波解調中的對角切割失真，底部切割失真以及檢波器不加高頻濾波的現象。三、實驗電路說明 調幅波的解調是調幅的逆過程，即從調幅信號中取出調制信號，通常稱之為檢波。調幅波解調方法主要有二極管峰值包絡檢波器，同步檢波器。本實驗板上主要完成二極管包絡檢波。二極管包絡檢波器主要用于解調含有較大載波分量的大信號，它具有電路簡單，易于實現的優(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，利用二極管的單向導電特性和檢波負載RC的充放電過程實現檢波.所以RC時間常數的選擇很重要，RC時間常數過大，則會產生對角切割失真又稱惰性失真。RC常數太小，高頻分量會濾不干凈.綜合考慮要求滿足下式：其中：m為調幅系數，為調制信號最高角頻率。當檢波器的直流負載電阻R與交流音頻負載電阻R不相等，而且調幅度又相當大時會產生負峰切割失真（又稱底邊切割失真），為了保證不產生負峰切割失真應滿。圖3-1 包絡檢波電路四、實驗步驟 1解調全載波調幅信號 （1）m30%的調幅波檢波: 從J45(ZF.IN)處輸入455KHZ,0.1V. m30%的已調波,短路環(huán)J46連通,調整CP6中周,使J51(JB.IN)處輸出0.5V1V已調幅信號。將開關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S15撥向左端,檢波負載電阻由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行比較. 3觀察底部切割失真:將開關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波形進行比較。4將開關S15，S16還原到右端，將開關S14撥向左端，在S52處可觀察到檢波器不加高頻濾波的現象。五、實驗結果數據1. 輸出波形如下所示：（1）m30%Vmin=50mvVmax=80mv（2）加大調制信號幅度,使m=100%,觀察記錄檢波輸出波形. 2.觀察到的對角切割失真和負峰切割失真波形以及檢波器不加高頻濾波的現象：實驗三 變容二極管調頻器一、實驗目的 1掌握變容二極管調頻器電路的原理。 2了解調頻器調制特性及測量方法。 3觀察寄生調幅現象，了解其產生及消除的方法。二、實驗內容： 1測試變容二極管的靜態(tài)調制特性 2觀察調頻波波形 3觀察調制信號振幅對頻偏的影響 4觀察寄生調幅現象三、基本原理： 調頻即為載波的瞬時頻率受調制信號的控制。其頻率的變化量與調制信號成線性關系，常采用變容二極管實現調頻。 該調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處加入調制信號，改變變容二極管反向電壓即改變變容二極管的結電容，從而改變振蕩器頻率。R1,R3和VR1為變容二極管提供靜態(tài)時的反向直流偏置電壓。實驗電路見圖5-1。圖5-1 變容二極管調頻電路四、實驗步驟 1靜態(tài)調制特性測量將開關S2“1”撥向ON，輸入端不接音頻信號，將頻率計通過一個100P的。電容接到調頻器的輸出端J6處，CT1調于中間位置，調整電位器VR1，記下變容二極管兩端電壓和對應輸出頻率，將對應的頻率填入表5.1。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，即將音頻調制信號加到變容二極管上，同時將S2撥碼開關“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，因此在此處看不到明顯的FM現象。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。調整VR9改變調制信號的大小即可觀察頻偏變化。（3）、若外加調制信號可將調制信號源接入J1（TP.IN）處，短路塊J2斷開。其它操作同上（2）。五、實驗結果數據1整理實驗數據： 表5.1VD（V）23455.2F0(MHZ)10.071710.176810.270010.360210.3772實際觀察到的調頻波波形：有實驗可知：S=v0/f（f=f0），顯然，鑒頻靈敏度越高，意味著鑒頻特性曲線越陡峭，鑒頻能力越強。3.頻偏變化與調制信號振幅的關系： 由以上實驗波形及數據，綜合分析得：頻偏變化與調制信號的振幅成正比。實驗四 調頻波解調實驗一、實驗目的：1掌握集成電路頻率解調器的工作原理。2熟悉集成電路MC3361的基本功能與用法。3掌握MC3361用于頻率解調的調試方法。二、實驗內容：1觀察MC3361二次混頻的波形。2用MC3361完成頻率解調，觀察不失真輸出波形與哪些因素有關。三、實驗原理電路：圖6-1 MC3361構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廣泛用于通信機中完成接收功能，用于解調窄帶調頻信號，功耗低。它的內部包含振蕩、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，內部振蕩信號為10.245MHZ。本實驗電路中根據前端電路信號頻率，將輸入信號頻率定為6.455MHZ，內部振蕩頻率為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，該信號經過FL1陶瓷濾波器（455KHZ）輸出455KHZ中頻信號并經5腳送到集成電路內部限幅、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，其中的相移網絡部份由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與集成電路內的運算放大器組成有源濾波器。二極管D2與相關元件完成噪聲檢波。當MC3361沒有輸入載波信號時，鑒頻器的噪聲經過有源濾波器后分離出頻率為10KHZ的噪聲電平。經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。當接收機收到一定強度的載波信號時，鑒頻器的解調輸出只有話音信號。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6.455MHZ頻偏為15KHZ左右的FM信號加到該模塊J37（S.IN）處，信號幅度調到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行比較。若J38處無輸出，可輕調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幅波，特別注意調整VR14以改變實際輸入信號幅度，觀察輸出變化并記錄。2 調頻波解調實驗 (1) 同實驗步驟一條件，在J38處看到455KHZ中頻調頻信號，將開關S9置于左端，在J39（J.P.OUT）觀察鑒頻輸出低頻信號，此時可調節(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、減小調制信號振幅，觀察輸出波形頻偏變化并進行分析。 (3) 改變輸入信號頻率，觀察輸出波形變化并進行分析。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J.P.IN處，從J44處可觀察到放大后的低頻信號。五、實驗結果1整理實驗數據，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。步驟1（1）結束結果：輸入波形： 幅度：372mv輸出波形： 頻率：474.454khz步驟1（2）結束結果：輸入波形： 幅度：p-p:185mv輸出波形： 幅度：p-