實驗五 FM調(diào)頻波信號調(diào)制

1、實驗五 FM調(diào)頻波信號調(diào)制一、仿真實驗?zāi)康模?）掌握變?nèi)荻O管調(diào)頻電路的原理。（2）了解調(diào)頻電路的調(diào)制特性及測量方法。（3）觀察調(diào)頻波波形，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，了解其產(chǎn)生及消除的方法。二、FM調(diào)制原理（變?nèi)荻O管調(diào)頻電路）調(diào)頻即為載波的瞬時頻率受調(diào)制信號的控制。許多中小功率的發(fā)射機都采用變?nèi)荻O管直接調(diào)頻技術(shù)，直接調(diào)頻法即在工作于發(fā)射載頻的LC振蕩回路上直接調(diào)頻，具體采用的方法是用模擬基帶信號控制振蕩回路變?nèi)荻O管的大小，使振蕩器輸出信號的瞬時頻率隨基帶信號做線性變化。其頻率的變化量與調(diào)制信號成線性關(guān)系。變?nèi)荻O管通過耦合電容并接在回路的兩端，形成振蕩回路總電

2、容的一部分。因而，振蕩回路的總電容C為：振蕩頻率為： 變?nèi)荻O管是一種電抗可變的非線性元件，通過改變外加反向電壓可以改變空間電荷區(qū)的寬度，從而改變勢壘電容的大小。變?nèi)荻O管在反向偏置直接調(diào)頻電路中，不能工作于正向偏壓區(qū)，必須加上一個大于調(diào)制信號振幅的反向直流偏壓。變?nèi)荻O管調(diào)頻產(chǎn)生的調(diào)頻信號的調(diào)制指數(shù)較大，但載頻穩(wěn)定性較差。除了這種方法還可直接用鎖相環(huán)產(chǎn)生調(diào)制指數(shù)較大，載頻很穩(wěn)定的調(diào)頻信號。三、仿真電路變?nèi)荻O管調(diào)頻電路如圖所示。該電路為一種針對克拉潑電路做的一種改進(jìn)型電容三端式電路西勒電路。變?nèi)荻O管的結(jié)電容以部分接入的形式納入在回路中。該高頻等效電路未考慮負(fù)載電阻。所以，振蕩頻率f0=1/

3、2。西勒電路在分立元件系統(tǒng)或集成高頻電路系統(tǒng)中均獲得廣泛的應(yīng)用。調(diào)頻波：從示波器上看到的波形頻率變化不明顯，從頻率計（XFC1）可看出頻率不停變化。載波信號80kHz，調(diào)制信號3kHz，從示波器看不出明顯的調(diào)頻波頻率的變化。調(diào)頻廣播載波頻率范圍是（88108）MHz，低頻調(diào)制信號最高20kHz,從載波波形也看不出頻率的變化。 FM調(diào)頻波信號調(diào)制電路圖FM調(diào)頻波信號波形圖四、實驗步驟和測試內(nèi)容（1） 測試變?nèi)荻O管的靜態(tài)調(diào)制特性，即拿掉，保留直流電壓，觀察以及取其它值時振蕩頻率的變化，這時的振蕩器屬于壓控振蕩器。VD（V）122.533.544.555.2f0(MHZ)78.8 mV79.2 m

4、V80 mV82.9 mV82.8 mV83.1 mV79.1 mV79.9 mV82.6 mV13.3 MHZ14.1 MHZ15.6 MHZ16 MHZ10.7 MHZ10.6 MHZ10.6 MHZ77.6 MHZ77.0 MHZ（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，觀察寄生調(diào)幅現(xiàn)象。五、實驗報告要求1整理實驗數(shù)據(jù)，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，說明曲線斜率受哪些因素的影響。答：受電壓和頻率影響。2. 分析調(diào)制信號振幅對頻偏的影響答：對于一般的頻率調(diào)制電路，小信號情況下，調(diào)頻的頻偏和調(diào)制信號的幅度成線性關(guān)系；大信號情況下，頻率調(diào)制率也會出現(xiàn)像

5、放大器增益飽和類似的情況。實驗六 FM調(diào)頻信號的解調(diào)一、仿真實驗?zāi)康模?）熟悉乘積型相位鑒頻器的基本工作原理，熟悉模擬乘法器的使用。（2）掌握并聯(lián)回路對S曲線和對解調(diào)波形的影響。二、FM解調(diào)原理（乘積型相位鑒頻器）乘積型相位鑒頻器實際上是一種正交鑒頻器。調(diào)頻信號一路直接加至乘法器，另一路經(jīng)相移網(wǎng)絡(luò)移相后(參考信號)加至乘法器。由于調(diào)頻信號和參考信號同頻正交，因此，稱之為正交鑒頻器。單調(diào)諧移相網(wǎng)絡(luò)傳輸特性，在失諧不太大的情況下其幅頻、相頻特性假定輸入調(diào)頻波的中心頻率c=0，將輸入調(diào)頻波的瞬時角頻率=c-mcost=c+代入上式，得設(shè)低通濾波器增益為1，則當(dāng)f/f01時，乘積型相位鑒頻器輸出為：三、仿真實驗電路調(diào)頻信號的解調(diào)電路如圖所示。調(diào)頻信號源采用中心頻率30KHz，調(diào)制頻率為3KHz。調(diào)頻信號的解調(diào)電路圖四、實驗步驟和測試內(nèi)容（1）觀察并聯(lián)回路對波形的影響。答：改變R1的值，觀察波形如圖所示（2）測量鑒頻特性曲線，由此計算鑒頻靈敏度和線性頻率范圍。輸入頻率f(KHz)30354042444647485052545658606570鑒頻輸出電壓（mV）-126-92-34.6-9.516