高頻電子線路實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)(2012年5月)含實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

1、目 錄前 言1實(shí)驗(yàn)一：LC與晶體振蕩器實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)二：變?nèi)荻O管調(diào)頻器6實(shí)驗(yàn)三：幅度調(diào)制與解調(diào)8實(shí)驗(yàn)四：鎖相環(huán)頻率合成器實(shí)驗(yàn)1114第 頁(yè)前 言高頻電子線路是通信和無(wú)線電技術(shù)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，它涉及到許多專業(yè)理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)。伴隨著無(wú)線電通訊的進(jìn)程，高頻電子技術(shù)的發(fā)展，已有百余年的歷史，傳統(tǒng)的高頻技術(shù)主要由信號(hào)發(fā)生(正弦信號(hào)發(fā)生，非正弦信號(hào)發(fā)生，波形變換、載波發(fā)生)、信號(hào)調(diào)制(調(diào)幅、調(diào)頻)、信號(hào)發(fā)送和接收(選頻、變頻、中頻選頻放大、檢波、鑒頻)等組成，近二、三十年來(lái)，由于視頻傳輸技術(shù)和數(shù)字電路技術(shù)的發(fā)展，高頻技術(shù)衍生出許多新型電路和器件，如：?jiǎn)芜厧Оl(fā)送與接收、殘留單邊帶發(fā)送與接收、聲表面波濾波

2、器與陶瓷濾波器的應(yīng)用，數(shù)字調(diào)頻技術(shù)、鎖相環(huán)與鎖相式頻率合成技術(shù)、移相鍵控技術(shù)等等。為了配合現(xiàn)代“高頻電子技術(shù)”教學(xué)的需要，設(shè)計(jì)了十四項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。其中九項(xiàng)屬模擬電路范疇，即LC與晶體振蕩器，調(diào)幅與解調(diào)，非線性波形變換，函數(shù)信號(hào)發(fā)生，小信號(hào)選頻放大，集成乘法器混頻，通頻帶展寬、鎖相調(diào)頻與鑒頻和變?nèi)荻O管調(diào)頻與相位鑒頻：屬數(shù)字電路范疇的有三項(xiàng)，即數(shù)字信號(hào)發(fā)生，數(shù)字鎖相環(huán)與數(shù)字鎖相式頻率合成器，數(shù)字調(diào)頻與解調(diào)；其它二項(xiàng)實(shí)驗(yàn)分別是采用專用集成電路的電視圖象中放檢波和采用專用集成電路的電視伴音中放鑒頻。在電路的設(shè)計(jì)和選擇上，具有以下特點(diǎn)：一、盡量采用原理性突出的典型電路，便于結(jié)合理論知識(shí)、進(jìn)行學(xué)習(xí)和分析。二、

3、載波工作頻率采用幾兆赫到幾十兆赫，易于制作工藝和調(diào)試。三、采用分列元件，集成電路及專用集成電路相結(jié)合的原則，既便于學(xué)生深入掌握電路的基本工作原理，又能及時(shí)了解現(xiàn)代無(wú)線電通訊技術(shù)的新技術(shù)。四、電路中采用了變?nèi)荻O管調(diào)頻和聲表面波濾波器以及陶瓷濾波器等固態(tài)器件，便于學(xué)生了解新型器件的性能和調(diào)測(cè)方法。五、各個(gè)實(shí)驗(yàn)單元電路既自成完整系統(tǒng)，又便于互聯(lián)成一個(gè)較大的系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)試、聯(lián)調(diào)，以增加學(xué)習(xí)的綜合性、系統(tǒng)性和趣味性。六、為了使學(xué)生較全面地掌握一些基本電路。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)電路編排上盡量介紹一些具有相同功能的不同電路。例如采用65MHz調(diào)頻解調(diào)的相位鑒頻器和斜率鑒頻器：采用集成電路的幅度同步檢波器和二極管檢波器

4、等。七、采用單板整體構(gòu)成形式：三路直流電源采用內(nèi)置式的開(kāi)關(guān)電源：電路的聯(lián)結(jié)或改接采用按鍵切換。實(shí)驗(yàn)需要外置的儀器有： 1)、0-50MHz掃頻儀(如BT5-A型) 2)、40MHz(或20MHz)雙蹤示波器(如protek6504型) 3)、10MHz調(diào)頻、調(diào)幅高頻信號(hào)發(fā)生器(如ASl051S型) 4)、10MHz頻率計(jì)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器(如EEl642B型)在編寫(xiě)“高頻電子線路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)”過(guò)程中。我們盡量采用重點(diǎn)突出、簡(jiǎn)明扼要的表達(dá)方法，突出基本原理和實(shí)驗(yàn)過(guò)程。由于水平有限，難免有許多不足和錯(cuò)誤之處，請(qǐng)使用本指導(dǎo)書(shū)的師生指正。實(shí)驗(yàn)一：LC與晶體振蕩器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 了解電容三點(diǎn)式振蕩器和晶

5、體振蕩器的基本電路及其工作原理。2、 比較靜態(tài)工作點(diǎn)和動(dòng)態(tài)工作點(diǎn)，了解工作點(diǎn)對(duì)振蕩波形的影響。3、 測(cè)量振蕩器的反饋系數(shù)、波段覆蓋系數(shù)、頻率穩(wěn)定度等參數(shù)。4、 比較LC與晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度。二、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備高頻電子線路實(shí)驗(yàn)箱60M雙蹤示波器頻率計(jì)三、實(shí)驗(yàn)原理三點(diǎn)式振蕩器包括電感三點(diǎn)式振蕩器(哈脫萊振蕩器)和電容三點(diǎn)式振蕩器(考畢茲振蕩器)，其交流等效電路如圖1-1：圖1-1三點(diǎn)式振蕩器1、起振條件（1）、相位平衡條件：Xce和Xbe必需為同性質(zhì)的電抗，Xcb必需為異性質(zhì)的電抗，且它們之間滿足下列關(guān)系：（2）、幅度起振條件：式中：qm晶體管的跨導(dǎo)，Pu反饋系數(shù)，Au放大器的增益qie晶體管的

6、輸入電導(dǎo)qoe晶體管的輸出電導(dǎo)qL晶體管的等效負(fù)載電導(dǎo)Fu一般在0.10.5之間取值2、電容三點(diǎn)式振蕩器(1)、電容反饋三點(diǎn)式電路考畢茲振蕩器圖1-2是基本的三點(diǎn)式電路，其缺點(diǎn)是晶體管的輸入電容Ci和輸出電容Co對(duì)頻率穩(wěn)定度的影響較大，且頻率不可調(diào)。(a)、考畢茲振蕩器(b)、交流等效電路圖1-2考畢茲振蕩器（2）、串聯(lián)改進(jìn)型電容反饋三點(diǎn)式電路克拉潑振蕩器電路如圖1-3所示，其特點(diǎn)是在L支路中串入個(gè)可調(diào)的小電容C3，并加大Cl和C2的容量，振蕩頻率主要由C3和L決定。C1和C2主要起電容分壓反饋?zhàn)饔?，從而大大減小了Ci和Co對(duì)頻率穩(wěn)定度的影響，且使頻率可調(diào)。(a)、克拉潑振蕩器 (b)、交流等

7、效電路圖1-3、克拉潑振蕩器（3）、并聯(lián)改進(jìn)型電容反饋三點(diǎn)式電路西勒振蕩器(a)、西勒振蕩器(b)、交流等效電路圖1-4、西勒振蕩器電路如圖1-4所示，它是在串聯(lián)改進(jìn)型的基礎(chǔ)上，在L1兩端并聯(lián)一個(gè)小電容C4，調(diào)節(jié)C4可改變振蕩頻率。西勒電路的優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)一步提高電路的穩(wěn)定性，振蕩頻率可以做得較高，該電路在短波、超短波通信機(jī)、電視接收機(jī)等高頻設(shè)備中得到非常廣泛的應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)箱所提供的LC振蕩器就是西勒振蕩器。3、晶體振蕩器本實(shí)驗(yàn)箱提供的晶體振蕩器電路為并聯(lián)晶振b-c型電路，又稱皮爾斯電路，其交流等效電路如圖1-5所示。圖1-5皮爾斯振蕩器四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容指導(dǎo)開(kāi)啟實(shí)驗(yàn)箱，在實(shí)驗(yàn)板上找到與本次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)的

8、單元電路，并對(duì)照實(shí)驗(yàn)原理圖，認(rèn)清各個(gè)元器件的位置與作用，特別是要學(xué)會(huì)如何使用“短路帽”來(lái)切換電路的結(jié)構(gòu)形式。 作為第一次接觸本實(shí)驗(yàn)箱，特對(duì)本次實(shí)驗(yàn)的具體線路作如下分析； 電阻R101R106為三極管BG101提供直流偏置工作點(diǎn)，電感L101既為集電極提供直流通路，又可防止交流輸出對(duì)地短路，在電阻R105上可生成交、直流負(fù)反饋，以穩(wěn)定交、直流工作點(diǎn)。用“短路帽”短接切換開(kāi)關(guān)K101、K102、K103的1和2接點(diǎn)（以后簡(jiǎn)稱“短接Kxxx -”）便成為L(zhǎng)C西勒振蕩電路，改變C107可改變反饋系數(shù)，短接 K101、K102、K103 2-3，并去除電容C107后，便成為晶體振蕩電路，電容C106起耦

9、合作用，R111為阻尼電阻，用于降低晶體等效電感的Q值，以改善振蕩波形。在調(diào)整 LC振蕩電路靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí)，應(yīng)短接電感L102（即短接K104 2-3）。三極管BG102等組成射極跟隨電路，提供低阻抗輸出。本實(shí)驗(yàn)中LC振蕩器的輸出頻率約為1.5MHz，晶體振蕩器的輸出頻率為6MHz，調(diào)節(jié)電阻R110，可調(diào)節(jié)輸出的幅度。經(jīng)過(guò)以上的分析后，可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)操作。接通交流電源，然后按下實(shí)驗(yàn)板上的+12V總電源開(kāi)關(guān)K1和實(shí)驗(yàn)單元的電源開(kāi)關(guān)K100，電源指示發(fā)光二極管D4和D101點(diǎn)亮。（一）、調(diào)整和測(cè)量西勒振蕩器的靜態(tài)工作點(diǎn)：1、組成LC西勒振蕩器：短接K1011-2、K1021-2、K103 1-2、K10

10、41-2，并在C107處插入1000p的電容器，這樣就組成了LC西勒振蕩器電路。用示波器在測(cè)試點(diǎn)TP102觀測(cè)LC振蕩器的輸出波形。2、調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)：短接K104 2-3（即短接電感L102），使振蕩器停振，然后調(diào)整精密可調(diào)電阻R101使三極管BG101的發(fā)射極對(duì)地直流電壓Ueq=0.5V（此處用DC檔測(cè)量）。3、測(cè)量發(fā)射極電壓：短接K104 1-2，使西勒振蕩器恢復(fù)工作，測(cè)量BG102的發(fā)射極電壓Ue并記錄。 1.85V4、調(diào)整振蕩器的輸出：調(diào)節(jié)精密可調(diào)電阻R110值，使LC振蕩器的輸出（TP102）幅度VLo為1.2VP-P；調(diào)節(jié)電容C110，使LC振蕩器的輸出（TP102）頻率f0為1

11、.5MHz。（二）、觀察反饋系數(shù)Kfu對(duì)振蕩電壓的影響：根據(jù)振蕩器原理可知，反饋系數(shù)Kfu=C106/C107。按下表改變電容C107的值，在TP102處測(cè)量振蕩器的輸出幅度VL（保持Ueq=0.5V），記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并繪制VL=f（C）曲線。C107(pf)220330560100020003300VL(p-p)0.520.781.161.20.800.44（三）、測(cè)量振蕩電壓VL與振蕩頻率f之間的關(guān)系曲線，計(jì)算振蕩器波段覆蓋f max/ f min： 在C107處插入任意一個(gè)電容，改變C110值，在測(cè)試點(diǎn)TP102觀察VL隨f的變化規(guī)律，并找出振蕩器的最高頻率fmax和最低頻率fmin

12、，并計(jì)算覆蓋系數(shù)，數(shù)據(jù)均填入下表并繪制相應(yīng)的曲線。fmin按順序任意取值fmaxf (KHz)142614731500151015301616VL(p-p)1.201.221.221.201.261.26C107= 1000pf f max = 1616 和fmin= 1426 ，f max/ f min= 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、給出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；2、畫(huà)出振蕩波形；3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上繪制Vf曲線；實(shí)驗(yàn)二：變?nèi)荻O管調(diào)頻器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解變?nèi)荻O管調(diào)頻器的電路結(jié)構(gòu)與電路工作原理。2、掌握調(diào)頻器的調(diào)制特性及其測(cè)量方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備高頻電子線路實(shí)驗(yàn)箱60M雙蹤

13、示波器頻率計(jì)三、實(shí)驗(yàn)原理變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路：變?nèi)荻O管實(shí)際上是一個(gè)電壓控制的可變電容元件。當(dāng)外加反向偏置電壓變化時(shí)，變?nèi)荻O管PN結(jié)的結(jié)電容會(huì)隨之改變，其變化規(guī)律如圖2-1所示。圖1變?nèi)荻O管的Cju曲線變?nèi)荻O管的結(jié)電容Q與電容二極管加的反向偏置電壓之間的關(guān)系可以用下式來(lái)表示：式中，U為PN結(jié)的勢(shì)壘電位差(硅管約07V，鍺管約為0203V)：Co為未加外電壓時(shí)的耗盡層電容值；u為變?nèi)荻O管兩端所加的反向偏置電壓；為變?nèi)荻O管結(jié)電容變化指數(shù)，它與PN結(jié)滲雜情況有關(guān)，通常=1213。采用特殊工藝制成的變?nèi)荻O管值可達(dá)15。直接調(diào)頻的基本原理是用調(diào)制信號(hào)直接控制振蕩回路的參數(shù)，使振蕩器的輸出頻

14、率隨調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律呈線性改變，以生成調(diào)頻信號(hào)的目的。若載波信號(hào)是由LC自激振蕩器產(chǎn)生，則振蕩頻率主要由振蕩回路的電感和電容元件決定。因而，只要用調(diào)制信號(hào)去控制振蕩電容，就能達(dá)到控制振蕩頻率的目的。若在LC振蕩回路上并聯(lián)一個(gè)變?nèi)荻O管，如圖2-2所示，并用調(diào)制信號(hào)電壓來(lái)控制變?nèi)荻O管的電容值，則振蕩器的輸出頻率將隨調(diào)制信號(hào)的變化而改變，從而實(shí)現(xiàn)了直接調(diào)頻的目的。圖2 直接調(diào)頻示意圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容指導(dǎo)1、電路的調(diào)整（1）將切換開(kāi)關(guān)K401的1、2接點(diǎn)短接（左邊），調(diào)節(jié)精密可調(diào)電位器W401使變?nèi)荻O管D401的負(fù)極（左邊引腳）對(duì)地電壓直流電壓為+2V（用示波器DC檔測(cè)量）； （2）用示波器觀察振

15、蕩器輸出（TP402）的波形；（3）用示波器測(cè)量R407上端對(duì)地的電壓（此處為脈動(dòng)直流，注意用示波器DC檔測(cè)量其直流分量），調(diào)節(jié)精密可調(diào)電位器R404使R407上端對(duì)地的直流分量電壓為1.7V；然后將示波器連接到振蕩器輸出TP402，調(diào)節(jié)L402使振蕩器輸出頻率（TP402）為6.5MHz；5.89MHz（4）調(diào)節(jié)精密可調(diào)電位器W402使振蕩器輸出（TP402）波形峰-峰值V p-p大于1V。2、變?nèi)荻O管靜態(tài)調(diào)制特性的測(cè)量（1）在輸入端J401無(wú)信號(hào)輸入時(shí)，調(diào)節(jié)精密可調(diào)電位器W401使變?nèi)荻O管D401的負(fù)極對(duì)地電壓在0.55V范圍內(nèi)變化，用頻率計(jì)測(cè)量在電容C404（100p）并接與不并接兩

16、種狀態(tài)下輸出的頻率（TP402）值并填入下表：（K 401接1-2為不并接，K 401接2-3為并接）表一：偏置電壓（V）0.511.522.533.544.55f0（MHz）不并C4045.655.745.815.895.966.066.186.366.436.44并C4045.765.886.026.136.246.376.566.756.826.83（2）在同一坐標(biāo)系中畫(huà)出兩條特性曲線，并說(shuō)明曲線斜率受哪些因素影響。變?nèi)荻O管調(diào)制特性曲線曲線斜率受哪些因素影響？五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、給出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；2、畫(huà)出振蕩波形；3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上繪制Vf曲線；實(shí)驗(yàn)三

17、：幅度調(diào)制與解調(diào)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、加深理解幅度調(diào)制與檢波原理。2、掌握用集成模擬乘法器構(gòu)成調(diào)幅與檢波電路的方法。3、了解二極管包絡(luò)檢波的主要指標(biāo)、檢波效率及波形失真。二、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求1、復(fù)習(xí)高頻電子線路中有關(guān)調(diào)幅與檢波的內(nèi)容；2、閱讀本實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，熟悉實(shí)驗(yàn)的步驟；三、實(shí)驗(yàn)原理和電路說(shuō)明1、調(diào)幅與檢波原理簡(jiǎn)述：調(diào)幅就是用低頻調(diào)制信號(hào)去控制高頻振蕩(載波)的幅度，使高頻振蕩的振幅呈調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化：而檢波則是從調(diào)幅波中取出低頻信號(hào)。振幅調(diào)制信號(hào)按其不同頻譜結(jié)構(gòu)分為普通調(diào)幅(AM)信號(hào)，抑制載波的雙邊帶調(diào)制(DSB)信號(hào)，抑制載波和一個(gè)邊帶的單邊帶調(diào)制信號(hào)。把調(diào)制信號(hào)和載波同時(shí)加到一個(gè)非線性元件上(

18、例如晶體二極管和晶體三極管)，經(jīng)過(guò)非線性變換電路，就可以產(chǎn)生新的頻率成分，再利用一定帶寬的諧振回路選出所需的頻率成分就可實(shí)現(xiàn)調(diào)幅。2、集成四象限模擬乘法器MCl496簡(jiǎn)介：本器件的典型應(yīng)用包括乘、除、平方、開(kāi)方、倍頻、調(diào)制、混頻、檢波、鑒相、鑒頻動(dòng)態(tài)增益控制等。它有兩個(gè)輸入端Vx、Vy和一個(gè)輸出端Vo。一個(gè)理想乘法器的輸出為Vo=KVxVy，而實(shí)際輸出存在著各種誤差，其輸出的關(guān)系為：Vo=K(Vx+Vxos)(Vy+Vyos) + Vzox。為了得到好的精度，必須消除Vxos、Vyos與Vzox三項(xiàng)失調(diào)電壓。集成模擬乘法器MC1496是目前常用的平衡調(diào)制解調(diào)器，內(nèi)部電路含有8個(gè)有源晶體管。本實(shí)

19、驗(yàn)箱MCl496的內(nèi)部原理圖和管腳功能如圖3-1所示：圖3-1集成模擬乘法器MC1496電路原理圖MCl496各引腳功能如下：（1）、SIG+ 信號(hào)輸入正端（2）、GADJ增益調(diào)節(jié)端（3）、GADJ增益調(diào)節(jié)端（4）、SIG- 信號(hào)輸入負(fù)端（5）、BIAS偏置端（6）、OUT+正電流輸出端（7）、空腳（8）、CAR+載波信號(hào)輸入正端（9）、空腳（10）、CAR- 載波信號(hào)輸入負(fù)端（11）、空腳（12）、OUT- 負(fù)電流輸出端（13）、空腳（14）、V- 負(fù)電源3、實(shí)際線路分析 U501是幅度調(diào)制乘法器，音頻信號(hào)和載波分別從J50l和J502輸入到乘法器的兩個(gè)輸入端，K501和K503可分別將兩路

20、輸入對(duì)地短路，以便對(duì)乘法器進(jìn)行輸入失調(diào)凋零。W501可控制調(diào)幅波的調(diào)制度，K502斷開(kāi)時(shí)，可觀察平衡調(diào)幅波，R502為增益調(diào)節(jié)電阻，R509和R504分別為乘法器的負(fù)載電阻，C509對(duì)輸出負(fù)端進(jìn)行交流旁路。C504為調(diào)幅波輸出耦合電容，BG50l接成低阻抗輸出的射級(jí)跟隨器。U502是幅度解調(diào)乘法器，調(diào)幅波和載波分別從J504和J505輸入，K504和K505可分別將兩路輸入對(duì)地短路，以便對(duì)乘法器進(jìn)行輸入失調(diào)調(diào)零。R511、R517、R513和C512作用與上圖相同。D503是檢波二極管，R522和C521、C522濾去殘余的高頻分量，R523和R524是可調(diào)檢波直流負(fù)載，C523、R525、R

21、526是可調(diào)檢波交流負(fù)載，改變R524和R526可試驗(yàn)負(fù)載對(duì)檢波效率和波形的影響。U503對(duì)輸入的調(diào)幅波進(jìn)行幅度放大。四、實(shí)驗(yàn)儀器1、TKGP-1高頻電子線路實(shí)驗(yàn)箱；2、高頻信號(hào)發(fā)生器；3、雙蹤示波器。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、在實(shí)驗(yàn)箱上找到本次實(shí)驗(yàn)所用的單元電路，熟悉元器件的位置和實(shí)際電路的布局，然后按下+12V，-12V總電源開(kāi)關(guān)K1，K3，函數(shù)信號(hào)發(fā)生實(shí)驗(yàn)單元電源開(kāi)關(guān)K700，本實(shí)驗(yàn)單元電源開(kāi)關(guān)K500，與此相對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮。2、幅度調(diào)制實(shí)驗(yàn)需要加音頻信號(hào)VL和高頻信號(hào)VH。VL由實(shí)驗(yàn)箱上的“函數(shù)信號(hào)發(fā)生實(shí)驗(yàn)”模塊產(chǎn)生，調(diào)節(jié)輸出為02Vp-p、1KHz的正弦波信號(hào)；VH由外接的信號(hào)發(fā)生

22、器產(chǎn)生，調(diào)節(jié)輸出為04Vp-p、100KHz的正弦波信號(hào)。 高頻載波信號(hào)音頻信號(hào)波形3、幅度調(diào)制：將音頻信號(hào)和載波信號(hào)輸入到乘法器的兩個(gè)輸入端：音頻信號(hào)通過(guò)短線輸入到J501(J701-J501)，載波信號(hào)通過(guò)信號(hào)線連接到TP502；在TP503觀察調(diào)幅波輸出（注意：請(qǐng)仔細(xì)調(diào)節(jié)示波器），并記錄波形。（若調(diào)幅波不能正常輸出：請(qǐng)首先檢查音頻信號(hào)和載波信號(hào)的頻率和幅度，然后調(diào)節(jié)相關(guān)的電位器W501和W502）。當(dāng)短接K5021-2是，在輸出端觀測(cè)調(diào)頻波Vo，。此外，在短接K5022-3時(shí)，可觀測(cè)平衡調(diào)幅波Vo，記錄Vo的波形。 調(diào)幅波波形平衡調(diào)幅波波形4、解調(diào)：將調(diào)幅波和載波分別輸入到解調(diào)器的“調(diào)幅

23、波輸入”和“載波輸入”（J503-J504，J502-J505），用雙蹤示波器同時(shí)觀察音頻輸入和解調(diào)器的輸出，比較音頻信號(hào)和經(jīng)過(guò)調(diào)制、解調(diào)輸出的波形，并在同一坐標(biāo)記錄波形。輸入波形和解調(diào)輸出波形六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、為了得到準(zhǔn)確的結(jié)果，乘法器的失調(diào)調(diào)零至關(guān)重要細(xì)致的工作，必須要認(rèn)真完成這一實(shí)驗(yàn)步驟。2、其它同前。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫(huà)出相應(yīng)的曲線和波形。2、實(shí)驗(yàn)心得與體會(huì)。實(shí)驗(yàn)四：鎖相環(huán)頻率合成器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、加深對(duì)基本鎖相環(huán)工作原理的理解。2、熟悉鎖相式數(shù)字頻率合成器的電路組成與工作原理。二、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備高頻電子線路實(shí)驗(yàn)箱60M雙蹤示波器頻率計(jì)三、實(shí)驗(yàn)原理鎖相式數(shù)字頻率合成器電

24、路原理框圖如圖1所示：圖1鎖相式數(shù)字頻率合成器電路框圖1、鎖相式數(shù)字頻率合成器的組成與基本工作原理圖1中的相位比較器與壓控振蕩器VCO由鎖相環(huán)LM4046組成。1N分頻電路是一個(gè)三級(jí)可預(yù)置數(shù)分頻器，各級(jí)都采用可預(yù)置數(shù)BCD碼同步1N制計(jì)數(shù)器MCl4522，每級(jí)的分頻比可由單片機(jī)去控制，也可用4位小型撥動(dòng)開(kāi)關(guān)以8421BCD碼形式對(duì)該級(jí)計(jì)數(shù)器進(jìn)行預(yù)置數(shù)，分頻比可選擇的范圍為0999，總共可生成999個(gè)頻率點(diǎn)，它是構(gòu)成鎖相式數(shù)字頻率合成器的主要單元電路之一，稱之為程序分頻器TN。按所需的分頻比N，預(yù)先輸入百位、十位和個(gè)位的數(shù)據(jù)后，給4046鎖相環(huán)相位比較器II(第14引腳PDll)，輸入頻率為fR

25、的方波信號(hào)UR；壓控振蕩器產(chǎn)生頻率為fo的輸出信號(hào)U。，經(jīng)程序分頻器TN后，得到頻率為fV的比較信號(hào)Uv，送至相位比較器II(第3引腳PD12)。這兩個(gè)信號(hào)在相位比較器II中進(jìn)行比較，當(dāng)鎖相環(huán)鎖定后，可得到： fR二fv其中： fv = foN代入得： fR = foN 即： fo=N*fR由此可知，當(dāng)fR固定不變時(shí)，改變?nèi)?jí)程序分頻器的分頻比N，VCO的輸出振蕩頻率(也就是頻率合成器的輸出頻率)f。就會(huì)得到相應(yīng)地改變。這樣，只要輸入個(gè)固定信號(hào)頻率fR，即可得到一系列所需要的頻率，其頻率間隔等于fR，對(duì)于選擇不同的fR，則可以獲得不同的fR頻率間隔。例如：設(shè)輸入的fR = 1024KHz，N取為132，則Fo = N*fR = 132*1024KHz=135168KHZ。2、實(shí)際使用的相位比較器與環(huán)路低通濾波器4046鎖相環(huán)集成電路內(nèi)部含有兩個(gè)相位比較器，其中相位比較器I為異或門(即模二和結(jié)構(gòu))比較器，為使鎖相范圍最大，通常要求兩個(gè)輸入信號(hào)PD11，和PDl2的占空比必須為50的方波，而相位比較器II為過(guò)沿控制式比較器，它只由兩個(gè)信號(hào)的上升沿作用，因此不要求波形占空比為50。由于本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)電路基本鎖相環(huán)實(shí)驗(yàn)電路與鎖相式數(shù)字頻率合成器實(shí)驗(yàn)電路二者均組合在一起，基于相位比較器的比較信號(hào)來(lái)自程序分頻器電路，占空比非50，因而本實(shí)驗(yàn)電路選用相位比較器II。該比