實(shí)驗(yàn)13調(diào)幅發(fā)射與接收完整系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)

1、實(shí)驗(yàn)13調(diào)幅發(fā)射與接收完整系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)13-1無(wú)線電通信概述一無(wú)線電通信系統(tǒng)的組成無(wú)線電通信的主要特點(diǎn)是利用電磁波的空間的傳播來(lái)傳遞信息，例如將一個(gè)地方的語(yǔ)言消息傳送到另一個(gè)地方。這個(gè)任務(wù)是由無(wú)線電發(fā)射設(shè)備、無(wú)線電接收設(shè)備和發(fā)射天線、接收天線等來(lái)完成的。這些設(shè)備和傳播的空間，就構(gòu)成了通常所說(shuō)的無(wú)線電通信系統(tǒng)，圖13是傳送語(yǔ)言消息的無(wú)線電系統(tǒng)組成圖。這是由高頻振蕩器和高頻功率放人器兀成的。通常是經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換設(shè)備如話筒就是最簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換設(shè)備，把消息轉(zhuǎn)變成電的信號(hào)，這種電信號(hào)的頻率都比較低，不適于直接從天線上輻射。因此，為了傳遞消息，就要使高頻振蕩的某一個(gè)參數(shù)隨著上述電信號(hào)而變化，這個(gè)過(guò)程叫做調(diào)制。在無(wú)線電

2、發(fā)射設(shè)備中，消息是“記載”在載波上而傳送出去的。接收設(shè)備的功能和發(fā)射設(shè)備相反，它是將經(jīng)信道傳播后接收到的信號(hào)恢復(fù)成與發(fā)送設(shè)備輸入信號(hào)相一致的一種裝置。將接收天線架設(shè)在上述電磁波傳播所能到達(dá)的地方，則通過(guò)電磁感應(yīng)就會(huì)在接收天線上得到高頻信號(hào)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，它加到接收設(shè)備的輸入端。由于接收天線同時(shí)處在其它電臺(tái)所輻射的電磁場(chǎng)中，因此接收設(shè)備的首要任務(wù)是從所有信號(hào)中選擇出需要的信號(hào)，而抑制不需要的信號(hào)。接收設(shè)備另一個(gè)任務(wù)是將天線上接收到的微弱信號(hào)加以放大，放大到所需要的程度。接收設(shè)備的最后一個(gè)任務(wù)是把被放大的高頻信號(hào)還原為原來(lái)的調(diào)制信號(hào)，例如通過(guò)揚(yáng)聲器（喇叭）或耳機(jī)還原成原來(lái)的聲音信號(hào)（語(yǔ)言或音樂(lè)）。二

3、發(fā)信機(jī)的組成圖圖13-畫2出了調(diào)幅發(fā)信機(jī)原理方框圖，在這個(gè)圖中，發(fā)信機(jī)由主振器、幅度調(diào)制器、中間放大器、功率放大器和調(diào)制器組成，電源部分在圖上沒(méi)有畫出來(lái)。主振器是用來(lái)產(chǎn)生最初的高頻振蕩，通常振蕩功率是很小的，由于整個(gè)發(fā)信機(jī)的頻率穩(wěn)定度由它決定，因此要求它具有準(zhǔn)確而穩(wěn)定的頻率。幅度調(diào)制器是用來(lái)產(chǎn)生調(diào)幅波，即將調(diào)制信號(hào)調(diào)制到高頻振蕩頻率上。中間放大器的作用是將幅度調(diào)制器輸出的功率，放大到功率放大器輸入端所要求的大小，功率放大器是發(fā)信機(jī)最后一級(jí)，它的主要作用是在激勵(lì)信號(hào)的頻率上，產(chǎn)生足夠大的功率送到天線上去，同時(shí)濾除不需要的頻率（高次諧波），以免造成對(duì)其它電臺(tái)的干擾。調(diào)制器實(shí)際上就是低頻放大器，它的

4、作用是將話音或低頻信號(hào)放大，供給幅度調(diào)制器進(jìn)行調(diào)制所需的電壓和功率。圖上各處的信號(hào)波形反映了上述各部分的工作過(guò)程。三接收機(jī)的組成無(wú)線電信號(hào)的接收過(guò)程與發(fā)射過(guò)程相反，為了提高靈敏度和選擇性，無(wú)線電接收設(shè)備目前都采用超外差式，其組成方框圖13-所3示。nv超外差接收機(jī)各級(jí)的作用和工作物理過(guò)程是這樣的：由耦合諧振回路構(gòu)成的“輸入電路”，依靠它的選擇性能把住收信機(jī)的“大門”，當(dāng)許多各式各樣的電磁波“敲”著收信機(jī)的大門時(shí)，收信機(jī)只選出它所需要的那一種電磁波，讓它進(jìn)來(lái)，而其它電磁波都拒之于門外，所以輸入電路主要完成選擇信號(hào)和傳輸信號(hào)。被輸入電路選出的有用信號(hào)，饋送到高頻放大器的輸入端。高頻放大器是由器件和

5、諧振回路組成的，器件（如晶體管或電子管）具有放大信號(hào)的能力，而回路具有進(jìn)一步選擇信號(hào)的能力，所以高頻放大器同時(shí)擔(dān)負(fù)著選擇和放大信號(hào)的雙重任務(wù)。經(jīng)過(guò)高頻放大器放大了的信號(hào)，饋送給混頻器，同時(shí)由一個(gè)專門設(shè)置的本機(jī)振蕩器也將高頻能量饋送給混頻器。按照需要，我們使信號(hào)頻率始終和本機(jī)振蕩器的頻率相差一個(gè)固定的差值中頻，則經(jīng)過(guò)混頻器的非線性作用后就可產(chǎn)生一個(gè)新頻率中頻。本來(lái)，高頻放大器是波段工作的，例如3經(jīng)過(guò)混頻器的頻率變換之后就變成頻率固定不變而且較低的中頻頻率了，例如K頻率低而且固定，則不僅諧振回路的選擇性能好了,同時(shí)放大能力也大大提高了，所以超外差收信機(jī)的性能很好。中頻放大器也叫頻帶放大器，它是由器

6、件和耦合諧振電路共同組成的。對(duì)接收機(jī)的主要性能它起著很重要的作用。到此為止，收信機(jī)基本完成了對(duì)信號(hào)的選擇作用。但是所收信號(hào)還是一些已調(diào)制的中頻振蕩信號(hào)，必須把“載”在中頻振蕩上面的反映原調(diào)制的音頻成分取出來(lái)，并濾除中頻載波成分，這個(gè)任務(wù)是由檢波器來(lái)完成的。最后，將檢波器輸出的音頻信號(hào)進(jìn)行放大，直到達(dá)到足夠的輸出功率以推動(dòng)耳機(jī)或揚(yáng)聲器發(fā)出聲音為止。這就是超外差接收機(jī)的工作物理過(guò)程。圖上各點(diǎn)的信號(hào)波形也反映了各部分的工作過(guò)程。13-2調(diào)幅發(fā)送部分聯(lián)試實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握模擬通信系統(tǒng)中調(diào)幅發(fā)射機(jī)組成原理，建立系統(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。調(diào)幅發(fā)射機(jī)連接圖圖13-調(diào)4幅發(fā)射機(jī)連

7、接圖圖中高頻信號(hào)源相當(dāng)于圖13-中2的主振器，低頻信號(hào)源相當(dāng)于調(diào)制器，圖13-中2的中間放大器，相當(dāng)于功率模塊中的第一級(jí)放大器，高頻信號(hào)源的頻率按功放模塊上標(biāo)注的頻率設(shè)置，作為發(fā)射機(jī)的載波。低頻信號(hào)源可設(shè)置為，或音樂(lè)信號(hào)。經(jīng)調(diào)幅后送入功放，經(jīng)功放放大后通過(guò)天線發(fā)射出去。三實(shí)驗(yàn)步驟1按圖13-連4接圖插好所需模塊，用鉚孔線將各模塊輸入輸出連接好，接通各模塊電源；.將高頻信號(hào)源頻率設(shè)置為，低頻信號(hào)源頻率設(shè)置為；.用示波器測(cè)試各模塊輸入輸出波形，并調(diào)整各模塊可調(diào)元件使輸出達(dá)最佳狀態(tài)；.4改變高頻信號(hào)源輸出幅度和低頻信號(hào)源輸出幅度，觀看各測(cè)量波形的變化。調(diào)幅接1收3部-分3聯(lián)試實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握模擬通

8、信系統(tǒng)中調(diào)幅接收機(jī)組成原理，建立系統(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。調(diào)幅接收機(jī)連接圖圖13是-調(diào)5幅接收機(jī)各模塊連接圖。圖中諧振放大器采用雙調(diào)諧放大器模塊，混頻器采用集成乘法器混頻器混頻，振蕩器可以用高頻信號(hào)源，也可以用振蕩器模塊，圖中的檢波器、低放和在同一模塊上,即二極管檢波與自動(dòng)增益控制模塊。在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們先不用發(fā)射機(jī)發(fā)出的信號(hào)，而直接用集成乘法器幅度調(diào)制電路產(chǎn)生的調(diào)幅波送到諧振放大器輸入端，幅度調(diào)制模塊上的載波設(shè)置為雙調(diào)諧放大器模塊上標(biāo)注的頻率（例如），音頻信號(hào)設(shè)置為的正弦波。輸出的調(diào)幅波幅度為左右。調(diào)幅波經(jīng)諧振放大器放大后送入混頻，高頻信號(hào)源輸出頻率設(shè)置為比雙調(diào)諧

9、模塊上標(biāo)注的頻率高（例如），經(jīng)混頻輸出的調(diào)幅波送入中放，中頻放大后經(jīng)檢波得到與高頻信號(hào)源中調(diào)制信號(hào)相一致的低頻信號(hào)，該低頻信號(hào)送入底板上低頻功放即可在揚(yáng)聲器中聽(tīng)到聲音。實(shí)驗(yàn)步驟1按圖連接，插好所需模塊（調(diào)諧回路諧振放大器模塊必須插在底板的位置），用鉚孔線將各模塊輸入輸出連接好，接通各模塊電源。2將幅度調(diào)制電路的載頻設(shè)置為，音頻設(shè)置為正弦波，調(diào)幅波的幅度調(diào)整為左右V3振蕩器的頻率設(shè)置為。.用示波器測(cè)試各模塊輸入輸出波形，并調(diào)整各模塊可調(diào)元件，使輸出達(dá)最佳狀態(tài)。4調(diào)幅發(fā)射與接收完整系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?在.模塊實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上掌握調(diào)幅發(fā)射機(jī)、調(diào)幅接收機(jī)整機(jī)組成原理，建立通信系統(tǒng)的概念掌握收發(fā)系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)方

10、法，培養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。二收發(fā)系統(tǒng)各模塊連接圖.方案一：圖13-為6方案一收發(fā)系統(tǒng)連接圖天咼頻信號(hào)源音頻信號(hào)源調(diào)諧放大小信號(hào)振蕩混_頻檢波低放4音頻輸出圖13-6該方案為無(wú)線收發(fā)系統(tǒng)，收、發(fā)各為一個(gè)實(shí)驗(yàn)箱，相距2米左右。該實(shí)驗(yàn)在上述發(fā)射機(jī)和接收機(jī)調(diào)好的基礎(chǔ)上進(jìn)行，其連接與調(diào)整和上述基本相同。所不同的是，接收機(jī)接收的信號(hào)為發(fā)射機(jī)發(fā)出的信號(hào)。在發(fā)射方：高頻信號(hào)源作為載波，其頻率設(shè)置為。音頻信號(hào)源可以是語(yǔ)言，可以是音樂(lè)，也可以是固定的單音頻。高頻信號(hào)與音頻信號(hào)經(jīng)幅度調(diào)制后變?yōu)檎{(diào)幅波，然后送往高頻功放（注意高頻功放模塊跳線器要插上），經(jīng)高頻功放放大后，通過(guò)天線發(fā)射出去。在接收方：天線上接收到的發(fā)方

11、發(fā)出的信號(hào)，然后送往小信號(hào)調(diào)諧放大器（調(diào)諧回路諧振放大器模塊），小信號(hào)調(diào)諧放大器的頻率應(yīng)與發(fā)方頻率一致，接收到的信號(hào)經(jīng)放大后送往混頻，混頻器采用晶體三極管混頻或集成乘法器混頻模塊，送往混頻器的本振信號(hào)可以用振蕩器，也可以采用晶體振蕩器，其頻率設(shè)置為。經(jīng)混頻后輸出約的調(diào)幅波。中放即為中頻放大器模塊，其諧振頻率為。圖中檢波、低放、為同一模塊，即二極管檢波與模塊。可接可不接，需要時(shí)用連接線與中放（）相連。經(jīng)檢波后輸出與發(fā)端音頻信號(hào)源相一致的波形，低放輸出的信號(hào)送往底板低頻信號(hào)源部分功放輸入端（），通過(guò)該部分的揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。其聲音大小可通過(guò)“功放調(diào)節(jié)”電位來(lái)調(diào)節(jié)。圖13-為7方案二收發(fā)系統(tǒng)連接圖天天

12、線線X/XX音頻信號(hào)源高頻信號(hào)源高頻功放調(diào)諧放大小信號(hào)圖13-7該方案同樣為無(wú)線收發(fā)系統(tǒng)但可在一個(gè)實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行，與方案一基本相同，不同的是發(fā)射部分，高頻信號(hào)源與音頻信號(hào)源送入高頻功放后，在高頻功放直接進(jìn)行調(diào)幅，放大后通過(guò)天線發(fā)射出去。高頻信號(hào)源的頻率同樣為，音頻信號(hào)源首先選擇單音頻正弦波（例如），待功放調(diào)整好后再選擇音樂(lè)信號(hào)或語(yǔ)音信號(hào)。在調(diào)試時(shí)，需要改變高頻信號(hào)源和音頻信號(hào)源幅度，使高頻功放獲得較大的發(fā)射功率（注意高頻功放模塊上跳線器要拔掉，使功放工作于丙類狀態(tài)）和較好的輸出波形（不失真）。接收部分與方案一完全相同，不再贅述。實(shí)驗(yàn)步驟1.按以上方案聯(lián)接圖插好所需模塊，用鉚孔線將各模塊輸入輸出連

13、接好，接通各模塊電源；將發(fā)方高頻信號(hào)頻率設(shè)置為，低頻信號(hào)源設(shè)置為正弦波；用示波器測(cè)試各模塊輸入輸出波形，并調(diào)整各模塊可調(diào)元件，微調(diào)高頻信號(hào)源的頻率及幅度，使輸出達(dá)最佳狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求畫出圖連接圖中A、各點(diǎn)波形；畫出圖連接圖中、各點(diǎn)波形；畫畫出無(wú)線收發(fā)系統(tǒng)方案中各方框輸入輸出波形，并標(biāo)明其頻率。畫記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并作出分析和寫出實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)。實(shí)驗(yàn)14調(diào)頻發(fā)射與接收完整系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑?模.塊實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上掌握調(diào)頻發(fā)射、調(diào)頻接收的組成原理，建立調(diào)頻通信系統(tǒng)的概念2掌.握收發(fā)系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)方法，培養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容完成調(diào)頻發(fā)射、調(diào)頻接收機(jī)的整機(jī)聯(lián)調(diào)。實(shí)驗(yàn)電路原理音頻信號(hào)源天線天線圖14-各

14、1模塊連接圖圖14-為1簡(jiǎn)易的調(diào)頻無(wú)線收發(fā)系統(tǒng)。該收發(fā)系統(tǒng)可在一個(gè)實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行；也可在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行，在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行時(shí)，一方為發(fā)射，一方為接收，但距離在2米以內(nèi)。圖中的音頻信號(hào)源可由實(shí)驗(yàn)箱底板上的低頻信號(hào)源提供，音頻信號(hào)可以是語(yǔ)音，可以是音樂(lè)信號(hào)，也可以是函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的低頻信號(hào)。音頻信號(hào)源輸出的信號(hào)對(duì)變?nèi)荻O管調(diào)頻器進(jìn)行調(diào)頻。變?nèi)荻O管調(diào)頻器的載頻調(diào)至左右（調(diào)整）。圖中的高頻功放即為高頻功率放大與發(fā)射實(shí)驗(yàn)?zāi)K，其諧振頻率約為。變?nèi)荻O管調(diào)頻器輸出的調(diào)頻信號(hào)送入高頻功放，經(jīng)放大后通過(guò)天線發(fā)射出去。接收端的小信號(hào)調(diào)諧放大器采用調(diào)諧回路諧振放大器模塊，其諧振頻率為左右。收到的信號(hào)經(jīng)調(diào)諧放大器放大后，直接送往鑒頻器進(jìn)行鑒頻，鑒頻器采用斜率鑒頻與相位鑒頻模塊，經(jīng)鑒頻后得到與發(fā)端相一致的音頻信號(hào)，然后送到低頻放大部分進(jìn)行放大，最后通過(guò)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。該低頻放大可采用實(shí)驗(yàn)箱底板低頻信號(hào)源部分的功率放大器。四.實(shí)驗(yàn)步驟按1圖.14-插1好所需模塊，用鉚孔線將各模塊輸入輸出連接好，接通各模塊電源；將變?nèi)荻O管調(diào)頻器的載頻調(diào)到為左右，低頻信號(hào)源設(shè)置為正弦波（也可設(shè)置為音樂(lè)信號(hào)）。將高頻功率放大與發(fā)射實(shí)驗(yàn)?zāi)K中的開