实验八角度调制与解调实验

实验八角度调制与解调实验角度调制实验一、实验目的1、掌握变容二极管调频的原理；2、熟悉变容二极管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。三、实验仪器1、20MHz模拟示波器一台2、万用表一块3、调试工具一套四、实验原理变容二极管调频的实验原理图如图1所示。C4C6R7R8R6Q1C9R9C10Q2R10R5C11R15Q3R17R14C5K5C8K7R12C12R16W2TP5TT1TP4T2+12VK3C3K2C2R4R2R3W1L1TP1C1D1TP2TP3图1变容二极管调频实验原理图图中，TP2和TP3是为实现自动频率控制二次开发留出的接口。调频实验时，TP2与TP3连接，则变容二极管的直流反偏压由R2、W1、R3提供。Q1组成三点式LC振荡器，Q2组成隔离器，Q3组成放大器。载波信号由三点式LC振荡产生，调节可调电感T2可改变载波的频率。但是T2的电感量越大，回路的品质因素越小，则调频波的寄生调幅越大。调制信号从TP1输入，C1用来滤除调制信号的直流成分，L1用来减小振荡器产生的高频载波对调制信号的影响。若TP1处调制信号幅度较小，经过L1和C1过来的高频载波与调制信号叠加，会使调制信号的波形变得较粗，可通过增大L1来改善。但是L1的增大也会增大对调制信号的衰减。C2、C3为变容二极管的接入电容，接入电容越大，单位调制信号电压变化所引起的频偏也越大。但是接入电容越大，高频载波在变容二极管上的作用也越大，载波中心频率漂移也越大。在实际设计时，应综合考虑多方面因素，以使所设计的电路满足要求。本实验调频波的最大频偏约为几十KHz，相对与10.7MHz的载波来说太小，所以在用数字示波器观察调频波的疏密现象时效果是很不好的（除非数字示波器的存储空间足够大），正确的观察方法是使用模拟示波器观察调频波的正弦带。另外，在实际工程应用中（如调频广播等）都为窄带调频，一方面提高频带利用率，另一方面可降低接收机的鉴频频带宽度。实际的实验电路在C11与Q3之间还加有一级10.7MHz的陶瓷滤波器电路，用来滤除正弦波振荡器模块石英晶体振荡器产生信号中的谐波成分。由于受到模块尺寸大小的限制，所以没有在模块上画出陶瓷滤波器部分的电路图。当载波的频率不在陶瓷滤波器的通带范围内时，TP5处将没有信号输出或输出信号幅度很小。故要把载波的频率调节在10.7MHz附近，才能在TP5处取调频波，调节W2可改变TP5处信号的幅度。五、实验步骤1、连接实验电路在主板上正确插好正弦波振荡器模块，开关K1、K9、K10、K11、K12上向左拨，K2、K4、K6、K8向下拨，K3、K5、K7向上拨。主板GND接模块GND，主板＋12V接模块＋12V，TP2接TP3。检查连线正确无误后，打开实验箱左侧的船形开关，K1向右拨。若正确连接，则模块上的电源指示灯LED1亮。2、设置变容二极管的直流反偏压用万用表测变容二极管D1阴极对地的电压VD，调节W1使VD＝3V。3、调节载波频率和幅度用示波器在TP5处观察，调节T2使TP5处信号的频率为10.7MHz，调节W2使TP5处信号的峰峰值为1.5V。4、输入调制信号调制信号可由本模块的RC振荡器提供，也可以由信号源提供。（1）若调制信号由本模块RC振荡器提供参考实验十，用RC振荡器产生1.2KHz左右的调制信号，操作步骤如下：主板－12V接模块－12V，开关K9、K10向右拨。若正确连接，则RC振荡器部分的电源指示灯LED2、LED3亮。调节W3使TT2处信号的峰峰值约为1.5V。连接TP6与TP1。（2）若调制信号由信号源提供参考信号源的使用方法，用信号源产生频率为1KHz，峰峰值为3V的正弦波信号，将此信号接入到TP1。5、观察调频波用模拟示波器在TT1处观察，可看到图2所示的正弦带。适当调节T2使调频波的寄生调幅程度最小。图2正弦带6、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）逐渐增大调制信号的幅度，观察正弦带宽度的变化情况。六、实验报告1、按步实验并画出调频波波形；2、讨论变容二极管调频的原理；3、讨论调制信号振幅对频偏的影响。角度解调实验一、实验目的1、掌握斜率鉴频器的工作原理；2、熟悉斜率鉴频器电路的设计方法。二、实验内容1、产生调频波；2、观察鉴频器的输出波形。三、实验仪器1、20MHz模拟示波器一台2、调试工具一套四、实验原理斜率鉴频器的实验原理图如图3所示。R71R72R74R76R69R70R77R78C54C55C60C59C58C61C62C63D4D5TP7TT6Q3Q4TP8T4T5+12V图3斜率鉴频器实验原理图调频波从TP7处输入，解调信号从TT6处和TP8处输出。本实验的调频波由角度调制模块的晶体振荡器直接调频电路提供。五、实验步骤1、连接实验电路在主板上正确插好角度解调模块，开关K1、K2、K3、K4、K6、K7、K8、K9、K10、K11向左拨，连接主板GND与模块GND，连接主板+12V与模块＋12V。检查连线正确无误后，打开实验箱左侧的船形开关，K11向右拨，若正确连接则模块上的电源指示灯LED10亮。2、产生调频波本实验调频波由角度调制模块的晶体振荡器直接调频电路提供，参考实验二十三，产生调频波，操作步骤如下：（1）在模块上正确插好角度调制模块，开关K1、K2、K3、K5向左拨，连接主板GND与模块GND，连接主板＋12V与模块＋12V，检查连线正确无误后打开实验箱左侧的船形开关，K1向右拨，若正确连接则模块上的电源指示灯LED1亮。（2）TP1处输入频率约1KHz，峰峰值为6V的正弦波调制信号。此信号可由正弦波振荡器模块的RC振荡电路或低频信号源提供，可参考实验十或低频信号源的使用方法。（3）用示波器在TT1处测量，调节T1使TT1处信号幅度最大（4）连接TP2与角度解调模块的TP73、观察鉴频器的输出用示波器在TT6处观察，调节中周T4和T5使TT6处信号最大不失真。记录TT6处信号的频率f0和最大峰峰值Vmp-p，填表1。表1f0（MHz）Vmp-p（V）0.5说明：本实验使用了多个模块，在用示波器观察信号时，示波器探头的接地线应与信号所在的模块地相接。六、实验报告1、画出鉴频后的波形；2、讨论斜率签频器的工作原理。附图1附图2