实验五调频及鉴频实验

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1、实验五调频及鉴频实验一、实验目的1、掌握直接调频的原理及电路设计方法；2、熟悉乘法器鉴频的原理及电路设计方法;3、掌握间接调频的原理及优缺点；4、掌握间接调频电路的设计方法。二、实验内容1、观察调频波的正弦带；2、观察调制信号幅度对调频波频偏的影响;3、观察鉴频器的输出波形。三、实验仪器一•套1、20MHz模拟示波器2、调试工具3、频谱分析仪四、实验原理(-)直接调频原理在某些实际情况下，为了满足中心频率稳定度鮫高的耍求，有时采用石英晶体振荡器直接调频电路。但由丁晶体的串联谐振频率和并联谐振频率靠的很近，因1何调频的频偏很

2、小。为了扩大频偏，可在石英晶体支路中串联电感线圈，但同时使振荡频率的稳定度下降。直接调频的实验原理图如图5-1所示。+12VT1TT1图5-1直接调频实验原理图(-)乘法器鉴频原理R31R32TP48R28RJ9LICC110R18MC14961214C21rR26ZD11R39-I2VTB=^=C3Cl9C20图5-2乘法器罄频实验原理图乘法器鉴频的实验原理图如图5-2所示，调频波从TP4处输入，解调信号从TT3处输illoLI、C21、CC1、R19组成移相网络，将调频波转换为调频调相波送入到乘法器的第1脚,此调频调札

3、I波与乘法器第10脚的信号和乘，再经低通滤波器滤出所需的低频调制信号即可。（三）间接调频原理间接调频的关键电路是调相电路。调相方法通常有三类：一类是网络移相法调相（用调制信号控制谐振回路或移相网络的电抗或电阻元件以实现调相）；第二类是矢量合成法调和；第三类是脉冲调相。本实验调相运用的是笫一类方法。实验原理图如图5-3所示。图5-3网络移相法调相实验原理图调制信号从TP9输入，载波从TP11输入，调相波从TP10输出。变容二极管D2、以及C26、CCKL4组成中心频率为10.7MHz的谐振回路。电阻R27、R28、W1为变容

4、二极管提供静态反相偏置电压。在谐振回路失谐量不大的情况下，载波通过谐振回路的相移是按照调制信号的规律变化的。此外从电路幅频特性考虑，载波相移越人，寄生调幅也越人，即只有在失谐不人的情况下才能得到较小的寄生调幅，否则幅度起伏过大，相移角的增人受到限制。所以，往往在调相Z后还加一级限幅器，以减少寄生调幅。网络移相法调相的缺点是调制系数小，为了获得足够人的调制系数，必须在调相器后再加多级倍频器。本实验为选做实验，没有在调相电路的后级加限幅电路或倍频电路，实验时仅观察调制信号幅度与相移角度、寄牛调幅程度的关系。有兴趣的同学，可以运

5、用此电路二次开进行发。五、实验步骤(-)直接调频1、连接实验电路在模块上正确插好角度调制模块，开关KI、K2、K3、K5向左拨，主板GND接模块GND,主板+12V接模块+12V。检杏连线正确无课示打开实验箱右侧的船形开关，K1向右拨，若止确连接则模块上的电源指示灯LED1亮。2、观察振荡器输出用示波器在TT1处观察，调节T1使TT1处信号最大不失真，记录振荡输出信号的频率%和最人峰峰值Vop-p,填下表。%(MHz)Vop.p(V)3、输入调制信号Vq调制信号V£2由低频信号源提供，产生频率为lKHz,峰峰值约3V的正弦

6、波调制信号V£2O连接低频信号源的V创与角度调制模块的TPlo4、观察调频波川模拟示波器在TT1处观察，可看到如图5-4所示的止弦带。图5-4正弦带5、逐渐增大调制信号的幅度，观察调制信号幅度对正弦带宽度的影响(即调制信号幅度对频偏的影响)。6、用频谱分析仪观察调频波的频谱适当调节调制信号的幅度，使调频波疋弦带的宽度最大。用频谱分析仪在TT1处观察，可观察到图5—5所示的频谱。图5-5调频波的频谱7、将调制信号山正弦波改成方波重复上述步骤进行实验说明：本实验调频波的最大频偏约为几十KHz,相对与14MHz左右的载波来说太小

7、，所以用数字示波器观察调频波的疏密现象时效果是很不好的，正确的观察方法是使用模拟示波器观察调频波的正弦带。如果想要观察疏密的调频波，可在锁相环调频实验中进行。（二）乘法器鉴频1、连接实验电路在主板上正确插好角度解调模块，开关KI、K2、K3、K4、K6、K7、K8、K9、K10、K11向左拨，主板GND接模块GND,主板+12V接模块+12V,主板一12V接模块一12V。检查连线正确无谋后，打开实验箱右侧的船形开关，K6、K7向右拨。若止确连接，则模块上的电源指示灯LED5、LED6亮。2、产生调频波木实验调频波由肓接调频

8、电路提供，连接肓接调频电路模块TP2与角度解调模块的TP4O3、观察鉴频器的输出波形川示波器在角度解调模块的TT3处观察，调节角度解调模块的CC1,使TT3处信号最人不失真。记录TT3处信号的频率fo和峰峰值V°p_p,填下表。fb(KHz)Vopp(V)说明：当调频电路的调制信号由正弦波振荡器模块的R