测控电路实验指导书 下载本文

五、实验注意事项

为了得到更好的实验效果,实验时,外加信号的幅度不宜过大,请按照“实验内容及步骤”说明部分做实验。 六、思考题

图6-2 幅度调制与解调单元

集成乘法器调幅及解调电路有何特点?试简述它们的工作原理。 1.根据观察结果绘制相应的波形图,并作详细分析。 2.其它体会与意见。 七、实验报告要求

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实验八 脉宽调制电路实验

一、实验目的

掌握脉冲调宽电路的工作原理及其应用。 二、实验原理

实验电路原理图如图8-1所示。RP1及RP2为电位器W2的两部分,当RP1增大时,则RP2

减小,且RP1+RP2=RW2为一常量,当调节电位器W2时,输出信号的频率不变,而它的占空比 随RP1、RP2的值变化,即输出信号的脉宽可调。输出信号Uo的频率为fO?1,

TT?(RW2?Rd1?Rd2?2RW1)CIn(1?2R4,其中Rd1,Rd2分别为d1,d2二极管正向导通时的

)R3等效电阻值。本实验单元利用RP1、RP2来模拟差动电阻传感器的两臂,从而达到实验效果。

图8-1 脉宽调制电路实验电路图

三、实验器件及单元

1.测控电路实验箱 2.信号发生器 3.示波器 四、实验内容及步骤

1.打开直流稳压电源±12V电源开关

2.把“U19脉宽调制单元”的输出端UO接入示波器,调节电位器W2,观测“UO”端波形的变化情况。 五、思考题

实验电路是怎样实现脉冲调宽的? 1.对实验结果与理论的差异进行分析。

六、实验报告要求

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实验九 调频及鉴频实验

一、实验目的

1.掌握用集成锁相环电路构成频率调制器的工作原理。 2.掌握用锁相环构成调频解调器的工作原理。 1.集成锁相环调频与鉴频

调频是用反映信号的低频调制信号去控制高频振荡的输出频率,并使之随调制信号的变化本实验单元采用LM4046数字集成锁相环(PLL)来实现调频与鉴频。锁相环的内部电路2.LM4046简介 1)锁相环调频原理

锁相环调频原理框图如图9-1所示。

图9-1

锁相环调频原理框图

将低频调制信号加到压控振荡器的控制端,使压控振荡器的输出频率在自由振荡频率(中心频率)f0上下随调制信号而变化,即生成了调频波。当高频载波频率与自由振荡频率相近时,压控振荡器的振荡频率与载波频率锁定。

二、实验原理

规律变化。它的逆过程称为频率解调,也称为频率检波或鉴频。

主要由鉴相器和压控振荡器VCO两部分组成。详细内容可参考有关课程的相关内容。

图9-2

锁相环鉴频的原理框图

图9-1中的低通滤波器使得压控振荡器中心振荡频率与载波频率锁定时所产生的相位误差

电压通过,它与调制信号经由加法电路,去控制压控振荡器的频率,从而获得与载波频率具有同样频率稳定度的调频波。

2)锁相环鉴频原理

锁相环鉴频原理框图如图9-1所示。调频波与压控振荡器的输出经鉴相器获得一个变化的相位误差电压,并通过低通滤波器滤去所含有的高频成份,获得一个随调制信号频率而变的解

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调号,即实现了鉴频。

3.锁相环的自由振荡频率的测量方法

以图9-3所示的4046锁相环电路为例作简要说明。图中,PD为相位比较器(鉴相器);

VCO为压控振荡器;C1、R1、R2决定自由振荡频率;C3、R3为低通滤波器;14为高频输入端,要求输入方波信号;4端为VCO输出端。

图9-3

1)自由振荡频率f0测量

用示波器观测4端的波形应为方波,测量其周期即可换算出自由振荡频率f0。 1.测控电路实验箱 2.函数信号发生器

3.示波器

四、实验内容及步骤

1.打开直流稳压电源±12V电源开关,并打开U3,U4单元的电源开关 2.锁相环自由振荡频率f0的测量

把“U3频率调制单元”的载波输入端和调制波输入端对地短接,把单元的调频波输出端接入示波器,调节本单元的电位器W,用示波器观察的输出波形,并记下波形频率; 3.调频波的观察

(1)把“U15信号产生单元”短路帽JP1,JP2拨到“VCC”方向,调节此单元的电位器(电位器RP2调节信号幅度,电位器RP1调节信号频率),使之输出频率为1KHz左右、幅值为1VP-P的正弦波信号,接入“U5频率调制单元”的调制波输入端。

(2)调节实验屏上的函数信号发生器,使之输出频率等于步骤2所测得频率、幅值为3.5VP-P的正弦波信号,接入“U5频率调制单元”的载波输入端。

(3) 把调制波输入端和调频波输出端分别接入示波器的CH1和CH2,调节电位器W,观察调频波的稀密变化过程。

4.观测系统的鉴频情况

在观测调频波的基础上,把“U3频率调制单元”的调频波输出端接入“U4鉴频单元”的调频波输入端(即将调频波导入解调锁相环),把“U3频率调制单元”的调制波输入端和“U4鉴频单元”的解调输出端分别接入示波器的CH1和CH2,调节“U4鉴频单元”电位器W,观

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锁相环典型电路

三、实验设备