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文檔簡(jiǎn)介
1、通信電子線路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書GP-4A前 言通信電子線路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是配合通信電子線路(高頻電子線路或非線性電子電路)課程的理論教學(xué)研制的一套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。通信電子線路實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn),又可進(jìn)行調(diào)幅、調(diào)頻兩種收、發(fā)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)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(gè)模塊組成??瑟?dú)立進(jìn)行各部分功能模塊實(shí)驗(yàn),也可將各部分級(jí)連完成發(fā)射機(jī)整機(jī)調(diào)試和測(cè)試實(shí)驗(yàn)。接收機(jī)系統(tǒng)由小信號(hào)調(diào)諧放大器、混頻器、鎖相頻率合成器、本振源、中
2、放、二次混頻與鑒頻,包絡(luò)檢波五個(gè)模塊組成。可獨(dú)立進(jìn)行各部分功能模塊實(shí)驗(yàn),也可將各部分級(jí)聯(lián)完成接收機(jī)功能實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)裝置還可進(jìn)行通話實(shí)驗(yàn),使學(xué)生了解實(shí)際的通信系統(tǒng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(cè)的實(shí)際動(dòng)手能力,建立系統(tǒng)概念。采用GP-4型實(shí)驗(yàn)設(shè)備做實(shí)驗(yàn)時(shí),必備的儀器是20MHZ以上雙蹤示波器,萬(wàn)用表、頻率計(jì)、毫伏表、高頻信號(hào)發(fā)生器等,GP-4A型實(shí)驗(yàn)設(shè)備中帶有高頻信號(hào)發(fā)生器和頻率計(jì)。該實(shí)驗(yàn)設(shè)備經(jīng)過(guò)多次修改,本指導(dǎo)書是針對(duì)GP-4型和GP-4A型機(jī)所寫,設(shè)備和指導(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(jiàn)。目 錄實(shí)驗(yàn)板模塊分布圖1實(shí)驗(yàn)一 高頻小信號(hào)調(diào)諧
3、放大器4實(shí)驗(yàn)二 高頻功率放大器8實(shí)驗(yàn)三 正弦波振蕩器13實(shí)驗(yàn)四 振幅調(diào)制器16實(shí)驗(yàn)五 檢波器及調(diào)幅系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)20實(shí)驗(yàn)六 混頻器實(shí)驗(yàn)20實(shí)驗(yàn)七 調(diào)頻系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)23實(shí)驗(yàn)八 本振頻率合成實(shí)驗(yàn)23GP-4型通信電子線路簡(jiǎn)易操作說(shuō)明26圖5-1(a)調(diào)幅發(fā)射機(jī)實(shí)驗(yàn)組成原理框圖圖5-1 (b)調(diào)幅接收機(jī)實(shí)驗(yàn)組成原理框圖圖7-1 (a)調(diào)頻發(fā)射機(jī)實(shí)驗(yàn)組成原理框圖圖7-1 (b)調(diào)頻接收機(jī)實(shí)驗(yàn)組成原理框圖實(shí)驗(yàn)一 高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1掌握諧振放大器電壓增益、通頻帶、選擇性的定義、測(cè)試及計(jì)算。 2掌握信號(hào)源內(nèi)阻及負(fù)載對(duì)諧振回路Q值的影響。 3掌握高頻小信號(hào)放大器動(dòng)態(tài)范圍的測(cè)試方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1調(diào)測(cè)
4、小信號(hào)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(cè)放大器的幅頻特性。 5觀察放大器的動(dòng)態(tài)范圍。三、基本原理:圖1-1 高頻小信號(hào)放大器小信號(hào)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(hào)或微弱信號(hào)的線性放大。其實(shí)驗(yàn)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(duì)高頻小信號(hào)放大,而且還有一定的選頻作用。本實(shí)驗(yàn)中輸入信號(hào)的頻率fs10MHz。R67、R68和射極電阻決定晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)。撥碼開(kāi)關(guān)S7改變回路并聯(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(kāi)關(guān)S8改變
5、射極電阻,從而改變放大器的增益。L7,C72構(gòu)成濾波電路,濾除直流源的干擾信號(hào)。J30(XXH.IN)信號(hào)輸入接口,J31(XXH.OUT)信號(hào)輸出接口。四、實(shí)驗(yàn)步驟 單調(diào)諧回路諧振放大器單元電路實(shí)驗(yàn): 熟悉實(shí)驗(yàn)板電路和各元件的作用,正確接通實(shí)驗(yàn)箱電源。 1靜態(tài)測(cè)量將開(kāi)關(guān)S8的2,3,4分別置于“ON”,開(kāi)關(guān)S7全部置于斷開(kāi)狀態(tài),測(cè)量對(duì)應(yīng)的靜態(tài)工作點(diǎn),計(jì)算并填入表1.1。表1.1實(shí)測(cè)實(shí)測(cè)實(shí)測(cè)據(jù)Vce判斷V是否作在放大區(qū)S8開(kāi)關(guān)置于ON號(hào)ReVbVeVce是否450031K22K*Vb,Ve是三極管的基極和發(fā)射極對(duì)地電壓。 2動(dòng)態(tài)測(cè)試(一)觀測(cè)輸入信號(hào)示波器探頭接OUT,黑夾接AGND。調(diào)節(jié)灰色
6、大旋鈕,使信號(hào)頻率為10MHZ左右。用長(zhǎng)柄絕緣起子調(diào)節(jié)信號(hào)幅度至100mv左右。將10MHZ高頻小信號(hào)( 100% 的調(diào)幅波形,分析過(guò)調(diào)幅的原因。 3畫出當(dāng)改變VR8時(shí)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(shí)驗(yàn)五 檢波器及調(diào)幅系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?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在模塊實(shí)驗(yàn)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。4掌握系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的方法,培養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。二、實(shí)驗(yàn)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完成調(diào)幅系統(tǒng)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的整機(jī)聯(lián)調(diào)。三、實(shí)
7、驗(yàn)電路說(shuō)明 調(diào)幅波的解調(diào)是調(diào)幅的逆過(guò)程,即從調(diào)幅信號(hào)中取出調(diào)制信號(hào),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(shí)驗(yàn)板上主要完成二極管包絡(luò)檢波。本實(shí)驗(yàn)電路如圖5-1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(guò)程實(shí)現(xiàn)檢波.所以RC時(shí)間常數(shù)的選擇很重要,RC時(shí)間常數(shù)過(guò)大,則會(huì)產(chǎn)生對(duì)角切割失真又稱惰性失真。RC常數(shù)太小,高頻分量會(huì)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(hào)最高角頻率。當(dāng)檢波器的直流負(fù)載電阻R與交流音頻負(fù)載電阻R不相等,而且調(diào)幅度又相當(dāng)大時(shí)會(huì)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)
8、生負(fù)峰切割失真應(yīng)滿。圖5-1 包絡(luò)檢波電路調(diào)幅實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成原理框圖如圖10-1(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(jiàn)布局分布圖。系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)電路見(jiàn)整機(jī)原理圖10-2(發(fā)射)、10-3(接收)。發(fā)射部分由低頻信號(hào)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(hào)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本振振蕩電路、低放等八部分組成。將短路塊J33、J34連通,J29連通J.H.IN,J42連通J.B
9、.IN,開(kāi)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(kāi),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中己講述,參見(jiàn)各章。四、實(shí)驗(yàn)步驟 1解調(diào)全載波調(diào)幅信號(hào) (1)m30%的調(diào)幅波檢波: 從J45(ZF.IN)處輸入455KHZ,0.1V. m30%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(hào)。將開(kāi)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(hào)幅度,使m=100%,觀察記錄
10、檢波輸出波形. 2.AM發(fā)射機(jī)實(shí)驗(yàn):(1)將振蕩模塊中撥碼開(kāi)關(guān)S2中“4”置于“ON”即為晶振。將振蕩模塊中撥碼開(kāi)關(guān)S4中“3”置于“ON”,“S3”全部開(kāi)路。用示波器觀察J6輸出10MHZ載波信號(hào),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(kāi)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(hào)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
11、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(hào).。(6)將J5,J10連通到下橫線處,開(kāi)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。3.AM接收機(jī)實(shí)驗(yàn)(1)在小信號(hào)放大器模塊J30處(XXH,IN)處加入10MHZ小于50mv的調(diào)幅信號(hào),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
12、)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(kāi)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(hào)。(7)振幅解調(diào)處J46連通,開(kāi)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(hào)。S15撥向左端可觀察到惰性失真,S15、S16,同時(shí)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
13、.I.N,則在J44處可觀察到放大后的低頻信號(hào)。4.調(diào)幅系統(tǒng)聯(lián)調(diào):(1)按實(shí)驗(yàn)2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(kāi),將J23處的AM信號(hào)用短路線連到晶體管混頻處的J32處(J33斷開(kāi),J34連通),J36處可觀察到混頻后的AM波。(3)將二次混頻處的開(kāi)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(kāi)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
14、信號(hào)。S15撥向左端可觀到惰性失真,S15,S16,同時(shí)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。(6)J42連通J.B.I.N,則在J44處可觀察到放大后的低頻信號(hào)。(7)用雙蹤示波器對(duì)比解調(diào)后的輸出波與原調(diào)制信號(hào)。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(duì)比。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1通過(guò)一系列檢波實(shí)驗(yàn),將下列內(nèi)容整理在表內(nèi):輸入的調(diào)幅波波形M30%m=100%抑制載波調(diào)幅波二極管包絡(luò)檢波器輸出波形2畫出調(diào)幅發(fā)射機(jī)組成框圖和對(duì)應(yīng)點(diǎn)的實(shí)測(cè)波形并標(biāo)出測(cè)量值大小。3寫出調(diào)試中遇到的問(wèn)題,并分析說(shuō)明。實(shí)驗(yàn)六 混頻器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
15、: 1掌握晶體三極管混頻器頻率變換的物理過(guò)程和本振電壓Vo和工作電流Ie對(duì)中頻輸出電壓大小的影響。 2掌握由集成模擬乘法器實(shí)現(xiàn)的平衡混頻器頻率變換的物理過(guò)程 3比較晶體管混頻器和平衡混頻器對(duì)輸入信號(hào)幅度及本振電壓幅度要求的不同點(diǎn)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容: 1研究晶體管混頻器的頻率變換過(guò)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(diǎn)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(guò)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(hào)變成已調(diào)制的中頻信號(hào)而保持其調(diào)制規(guī)律不變。本實(shí)驗(yàn)中包含兩種常用的混頻電路:晶體三極
16、管混頻器和平衡混頻器。其實(shí)驗(yàn)電路分別如圖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(diǎn),從而改變混頻增益。輸入信號(hào)頻率fs10MHz,本振頻率fo16.455MHz,其選頻回路CP3選出差拍的中頻信號(hào)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(jiàn)41,MC1496可以采用單電源供電,也可采用雙電源供電。本實(shí)驗(yàn)電路中采用12V,9V供電。VR19(電位器)與R95(10K)、R96(10K)
17、組成平衡調(diào)節(jié)電路,調(diào)節(jié)VR19可以使乘法器輸出波形得到改善。CP5為6.5MHz選頻回路。本實(shí)驗(yàn)中輸入信號(hào)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(hào)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(shí)驗(yàn)步驟(一)晶體管混頻器 1熟悉實(shí)驗(yàn)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(kāi),即將16.455MHZ本振信號(hào)加入晶體管混頻器上,將10MHZ100mV左
18、右的高頻小信號(hào)加到晶體管混頻器信號(hào)輸入端J32處,此時(shí)短路塊J33應(yīng)置于開(kāi)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(wú)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(hào)fs幅度和輸出中頻電壓幅度,計(jì)算其混頻電壓增益。若需測(cè)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(hào)Vs和輸出中頻信號(hào)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(jì)分別測(cè)出輸入信號(hào)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(diǎn)的關(guān)系 保持本振電
19、壓V0=0.5V左右,信號(hào)電壓Vs100mV左右,調(diào)節(jié)VR13記錄對(duì)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(hào)電壓幅度。觀察輸出電壓Vi波形及幅度并記錄。注:若無(wú)高頻信號(hào)發(fā)生器,則可將本實(shí)驗(yàn)板上調(diào)幅器J23的輸出信號(hào)(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(xiàng)實(shí)驗(yàn)。(二)平衡混頻器 1將平衡混頻器的短路環(huán)J49(BZ)接通,晶體管混頻中的短路環(huán)J34斷開(kāi),將高頻信號(hào)發(fā)生器頻率調(diào)到10MHz左右,輸出信號(hào)幅度VS100mV左右,接入J4
20、7處(XXH.IN),用示波器從平衡混頻器輸出端J54處(P.H.OUT)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(hào)調(diào)到100mV左右接到平衡混頻器輸入端J47,此時(shí)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(hào)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
21、計(jì)測(cè)量混頻前后波形的頻率。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1寫出實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜蝿?wù) 2將晶體管混頻器和平衡混頻器實(shí)驗(yàn)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(shuō)明。2 4計(jì)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(shí)驗(yàn)七 調(diào)頻系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1在模塊實(shí)驗(yàn)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(shí)際問(wèn)題的能力。二、實(shí)驗(yàn)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(xiàng))三、實(shí)驗(yàn)電路說(shuō)明(注:Jnn在板上的排列秩序均為從左到右,從上到下)該調(diào)
22、頻實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成原理框圖如圖6-1(a)(b)所示。圖(a)為調(diào)頻發(fā)射機(jī)組成模塊,圖(b)為調(diào)頻接收機(jī)組成模塊。各模塊位置參見(jiàn)布局分布圖。系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)電路整機(jī)原理見(jiàn)圖6-2(發(fā)射),6-3(接收)。發(fā)射部分由低頻信號(hào)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(hào)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(kāi)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,J3
23、3,J34斷開(kāi),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(jiàn)各章。四、實(shí)驗(yàn)步驟:(一)FM發(fā)射機(jī)實(shí)驗(yàn):1振蕩模塊中撥碼開(kāi)關(guān)S2中“1“撥向”O(jiān)N“即為L(zhǎng)C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(gè)。2將低頻調(diào)制模塊中開(kāi)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(hào)。(由于載波中心頻率太高,相對(duì)頻偏
24、太小,實(shí)際觀察不到FM現(xiàn)象。此時(shí)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(shí)驗(yàn);1在小信號(hào)放大器模塊J30處(XXH.IN)處加入10MHZ,小于50mv的調(diào)頻信號(hào),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(kāi)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(diǎn)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(hào),
25、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(hào)發(fā)生器載波頻率即可得到理想的解調(diào)信號(hào)。5將低放模塊中的J42短路塊連通到J.P.IN處,在J44輸出端可看到鑒頻放大后的調(diào)制信號(hào),改變電位器VR17即改變輸出信號(hào)放大量。(三)調(diào)頻系統(tǒng)聯(lián)調(diào):1將振蕩模塊中撥碼開(kāi)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(kāi)關(guān)的S4“2,3,4”均撥向“ON”或者其中任一個(gè)或二個(gè)撥向“ON”。2將低頻調(diào)制模塊中開(kāi)關(guān)S6撥向左端,調(diào)幅模塊中短路塊J11,J17斷開(kāi),前置放大模塊中短路塊J15斷開(kāi)。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
26、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(lái)的455KHZ調(diào)頻波。5改變低頻調(diào)制信號(hào)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(hào),若此波形不太好,可微調(diào)振蕩模塊中的兩個(gè)半可變電容CT1或CT3,也可以適當(dāng)調(diào)整鑒頻模塊中的CP4中周。7若將低放中的J42短路塊連通J.P.IN,在J44處可看到鑒頻放大后的低頻信號(hào)。8用雙蹤示波器對(duì)比解調(diào)后的輸出波與原調(diào)制信號(hào),將示波器一路接入低頻調(diào)制模塊中J22(TZXH)處,另一路接鑒頻輸出J39處,觀察并比較兩波形。實(shí)驗(yàn)八 本振頻率合成一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1理解數(shù)字鎖相環(huán)路法本振頻率
27、合成的原理。 2了解鎖相環(huán)的捕捉帶與同步帶及其工作過(guò)程。 3掌握鎖相環(huán)路法頻率合成的方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1測(cè)量頻率合成器輸出頻率與分頻比的關(guān)系 2測(cè)量頻率鎖定范圍 3調(diào)測(cè)頻率合成器輸出波形三、實(shí)驗(yàn)原理 本實(shí)驗(yàn)的本振頻率合成是間接合成制除法降頻,是在移動(dòng)電臺(tái)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(hào)用來(lái)控制VCO的頻率,使之定在參考頻率的穩(wěn)定度上。本實(shí)驗(yàn)中送進(jìn)鑒相器里的頻率是5KHz,它是由MC1451512對(duì)外部10.240 MHz晶振進(jìn)行2048分頻得到的,這樣我們要合成16.455M
28、Hz本振的頻率則N應(yīng)取3291。其原理框圖見(jiàn)圖91。VCONPD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9-1 本振頻率合成的原理框圖 該實(shí)驗(yàn)電路圖見(jiàn)圖92,可變分頻、鑒相、參考分頻都集成在MC145151-2里面,VCO在74HC4046上。撥動(dòng)S10、S11撥碼開(kāi)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,S10的1是最低位,S11的6是最高位,N=3291對(duì)應(yīng)的14位二進(jìn)制數(shù)是00110011011011。VCO的輸出頻率等于N乘以5KHz,撥動(dòng)撥碼開(kāi)關(guān)的各位就改變了分頻比N,也就改變了VC
29、O輸出的本振頻率。 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(shuō)N定好后,順時(shí)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)鍵電阻,當(dāng)VCO輸出的本振波形不清晰時(shí),調(diào)節(jié)VR20阻值的大小可使波形清晰而沒(méi)有重疊和抖動(dòng)。VR21是控制VCO輸出到下一級(jí)的本振電壓大小的,逆時(shí)針調(diào)節(jié)VR21可以減小輸出本振電壓。四、實(shí)驗(yàn)步驟: 1將該模塊中開(kāi)關(guān)S12撥向左端“ON”,即接通該模塊中的+5V電源。2撥動(dòng)撥碼開(kāi)關(guān)S10和S11,將N置為3291(00001100 11011011)3將頻率計(jì)接到J58(PLHC.OVT)處,測(cè)試其頻率,如
30、頻率比16.455MHz小則將VR18順時(shí)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(shí)測(cè)量不到頻率,可適當(dāng)調(diào)整電位器VR21,改變輸出信號(hào)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(jì)接到J58處,用萬(wàn)用表測(cè)量74H4046上11腳的直流電壓,調(diào)整電位器VR18,觀察頻率計(jì)上頻率變化,記錄直流電壓變化范圍。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1寫出頻率合成器實(shí)驗(yàn)的基本原理 2整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填于表中2 分析實(shí)測(cè)波形和頻率鎖定的電壓范圍圖9-2 本振頻率合成電路GP-4型通信電子線路簡(jiǎn)易操
31、作說(shuō)明將頻率合成器模塊中的S12撥向OFF。實(shí)驗(yàn)一 高頻小信號(hào)放大器1將10MHZ高頻小信號(hào)(100mV)輸入到“高頻小信號(hào)放大”模塊中J30(XXH.IN)。2將示波接入到該模塊中J31(XXH.OUT)。3J27處短路塊C.DL連到下橫線處,撥碼開(kāi)關(guān)S8必須有一個(gè)撥向ON,示波器上可觀察到已放大的高頻信號(hào)。4改變S8開(kāi)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將撥碼開(kāi)關(guān)S7逐個(gè)撥向“ON”,可觀察增益變化,該開(kāi)關(guān)是改變并聯(lián)在諧振回路上的電阻,即改變回路Q值。6改變輸出回路中周或半可變電容也可觀察增益變化。7改變輸入信號(hào)頻率,則可觀察增益隨之變化,
32、可作出諧振曲線的頻率特性。8若用掃頻儀可直接觀察諧振曲線的頻率特性,同時(shí)可重復(fù)以上過(guò)程,觀察曲線的變化。實(shí)驗(yàn)二 混頻器(一)晶體管混頻器1將高頻小信號(hào)AM.FM等幅均可(0.10.2V)加到晶體管混頻模塊J32處(XXH.IN),短路塊J33斷開(kāi),J34(B.Z.IN)連通到下橫線處,J28也連通到下橫線處。2示波器連接到J36(J.H.OUT)可觀察到混頻后的波形。3調(diào)整中周CP3,可觀察輸出波形幅度變化。4若需測(cè)電流,可將電流表串接在J28下橫線兩端。(二)平衡混頻器:(基本同上)1將高頻小信號(hào)加到該模塊的輸入端J47,短路塊J48斷開(kāi),J49連到下橫線處(注:此時(shí)晶混中的短路塊J34應(yīng)斷
33、開(kāi))2在輸出端J54處可觀察混頻后的波形。3改變中周CP5即可看到波形變化。4電位器VR19調(diào)整模擬乘法器的對(duì)稱性。實(shí)驗(yàn)三 二次混頻與鑒頻1將100200mV,6.455MHZ的調(diào)頻信號(hào)加到該模塊J37(S.IN)處,短路塊J29斷開(kāi)。開(kāi)關(guān)S9撥向左端。2將示波器接入到J38處(Z.P.OUT),可觀察到455KHZ的FM波,此時(shí)可改變電位器VR14使波形幅度適中。3在J39處用示波器可觀察鑒頻后的低頻波形,若波形不好,可微調(diào)輸入信號(hào)的頻率,也可適當(dāng)調(diào)整移相網(wǎng)絡(luò)的中周CP4,VR12可改變鑒頻之后信號(hào)輸出幅度。4將低放中的J42短塊連在下橫線JP.IN處則在J44處可觀察放大后的低頻信號(hào)。實(shí)驗(yàn)四 振幅解調(diào)1從中放模塊J45(ZF.IN)輸入455KHZ,0.10.2V已調(diào)幅信號(hào),調(diào)幅度m為30%左右,短路塊J40斷開(kāi),解
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