调频通信系统测试与设计_综合课程设计报告 精品

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频带传输通信系统课程设计

频带传输通信系统课程设计

频带传输通信系统课程设计的简要步骤:
1.确定设计题目和要求
学生需要根据课程设计的要求,选择一个具体的频带传输通信系统作为设计题目,如调频(FM)通信系统、调相(PM)通信系统等。

学生需要明确设计要求,包括系统指标、性能要求、实现难度等方面的要求。

2.系统方案设计
学生需要根据所选的通信系统类型,设计系统的总体方案。

包括信号的调制方式、解调方式、频带利用率、抗干扰性能等方面的考虑。

学生需要绘制系统的原理框图,并详细说明各部分的功能和工作原理。

3.电路设计和实现
学生需要根据系统方案,设计和实现具体的电路。

包括调制和解调电路、滤波器、放大器等电路的设计和仿真。

学生需要根据所选的电子器件和工具软件,完成电路设计和版图绘制。

4.系统测试和性能评估
学生需要搭建测试平台,对所设计的频带传输通信系统进行测试。

测试内容包括信号质量、频谱特性、抗干扰性能等方面的测试。

学生需要根据测试结果,评估系统的性能指标是否达到设计要求,并分析可能存在的问题和改进方向。

5.总结和报告撰写
学生需要撰写频带传输通信系统课程设计的总结报告,总结设计
过程中遇到的问题和解决方法,评估设计成果的优势和不足,并提出改进方案和建议。

总结报告应该结构清晰、内容完整、语言简练,能够反映学生的实际操作能力和思维水平。

模拟通信系统课程设计报告

模拟通信系统课程设计报告

模拟通信系统课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 理解模拟通信系统的基本概念、原理及组成部分;2. 掌握模拟调制、解调技术及其在通信系统中的应用;3. 学会分析模拟通信系统的性能指标,如信号失真、噪声影响等;4. 了解模拟通信系统在实际应用中的优势和局限性。

技能目标:1. 能够运用模拟调制、解调技术设计简单的通信系统;2. 能够分析并解决模拟通信系统中出现的常见问题;3. 能够运用所学知识对模拟通信系统的性能进行评估和优化;4. 能够运用相关软件工具对模拟通信系统进行仿真实验。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对通信科学的兴趣和热情,激发其探索精神;2. 增强学生的团队合作意识,培养其在团队中分工协作的能力;3. 培养学生严谨、细致的科学态度,提高其分析和解决问题的能力;4. 培养学生对国家通信事业的认同感,增强其社会责任感和使命感。

本课程针对高中年级学生,结合学科特点,注重理论知识与实践操作的相结合。

在教学过程中,充分考虑学生的认知水平和接受能力,通过启发式、探究式教学,使学生在掌握基础知识的同时,提高实际操作能力和综合运用能力。

课程目标明确,分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估的实施。

二、教学内容1. 模拟通信系统基本概念:信号、信道、噪声等;2. 模拟调制技术:调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM)等;3. 模拟解调技术:同步解调、非同步解调等;4. 模拟通信系统性能分析:失真、带宽、信噪比等;5. 模拟通信系统实际应用案例:无线电广播、电视传输等;6. 模拟通信系统仿真实验:使用相关软件工具进行模拟通信系统搭建与测试。

教学内容依据课程目标,按照以下教学大纲进行组织和安排:第一周:模拟通信系统基本概念及原理;第二周:模拟调制技术及其分类;第三周:模拟解调技术及其应用;第四周:模拟通信系统性能分析及优化;第五周:模拟通信系统实际应用案例学习;第六周:模拟通信系统仿真实验操作。

教学内容与课本紧密关联,涵盖教材中模拟通信系统的相关章节,确保学生能够系统地学习和掌握模拟通信知识。

高频课程设计报告_调频发射机

高频课程设计报告_调频发射机

高频课程设计报告_调频发射机目录1. 内容概述 (2)1.1 课程背景 (3)1.2 报告目的 (3)1.3 报告结构 (4)2. 调频发射机概述 (5)2.1 调频通信原理 (6)2.2 调频发射机组成 (7)3. 调频发射机设计要求 (8)3.1 系统指标 (10)3.2 性能要求 (11)4. 设计方案与实现 (11)4.1 发射机结构设计 (13)4.2 高频电路设计 (14)4.3 调制和解调电路设计 (15)4.4 电源模块设计 (17)5. 调试与优化 (19)5.1 测试方法 (21)5.2 调试过程 (22)5.3 性能优化 (23)6. 测试结果与分析 (25)6.1 发射功率 (26)6.2 频谱纯度 (27)6.3 调制质量 (28)6.4 系统稳定性 (30)7. 结论与展望 (31)7.1 设计总结 (32)7.2 存在问题 (34)7.3 未来改进方向 (35)1. 内容概述本报告详细介绍了调频发射机的高频课程设计,围绕其工作原理、设计要点、实现路径以及未来改进方向展开深入探讨。

从调频发射机的基本原理出发,我们讨论了信号调制、载波频率的调整以及功率放大等关键技术点。

报告紧密结合实际工程需求,详尽阐述了调频发射机的工作著魔步骤和各个模块的功能设计,包括射频前端、调制器、功率放大器等核心部件。

在分析过程中,我们考虑了复杂信号环境下的抗干扰性设计,确保信号传输的稳定性和清晰度。

通过对调频发射机的仿真和数据分析,本报告优化了不同负载条件下的性能表现,为实际生产提供了有效的理论支持。

本课程设计报告还包括了项目实施过程中的遇到的挑战和解决方案,同时讨论了调频发射机在现代无线通信技术中的应用及其市场潜力。

报告最后展望了的未来科技发展趋势,提出了进一步提升调频发射机性能的潜在技术和创新方向。

通过本报告的学习与应用,读者能够获得关于高频调频发射机设计过程的全面了解,并为后续相关研究提供有益的参考和指导。

课程设计:调频接收机设计报告

课程设计:调频接收机设计报告

课程设计报告:调频接收机设计一、实验目的:通过本课程设计与调试,提高动手能力,巩固已学的理论知识,要求掌握、基本的调频接收机各单元电路的组成和调试方法,了解集成电路单片接收机的性能及应用。

二、调频接收机的主要技术指标调频接收机的主要技术指标有:1.工作频率范围接收机可以接受到的无线电波的频率范围称为接收机的工作频率范围或波段覆盖。

接收机的工作频率必须与发射机的工作频率相对应。

如调频广播收音机的频率范围为88~108MH,是因为调频广播收音机的工作范围也为88~108MHz2.灵敏度接收机接收微弱信号的能力称为灵敏度,通常用输入信号电压的大小来表示,接收的输入信号越小,灵敏度越高。

调频广播收音机的灵敏度一般为5~30uV。

3.选择性接收机从各种信号和干扰中选出所需信号(或衰减不需要的信号)的能力称为选择性,单位用dB(分贝)表示dB数越高,选择性越好。

调频收音机的中频干扰应大于50dB。

4.频率特性接收机的频率响应范围称为频率特性或通频带。

调频机的通频带一般为200KHz。

5.输出功率接收机的负载输出的最大不失真(或非线性失真系数为给定值时)功率称为输出功率。

三、调频接收机组成调频接收机的工作原理图一调频接收机组成框图一般调频接收机的组成框图如图一所示。

其工作原理是:天线接受到的高频信号,经输入调谐回路选频为f1,再经高频放大级放大进入混频级。

本机振荡器输出的另一高频f2亦进入混频级,则混频级的输出为含有f1、f2、(f1+f2)、(f2-f1)等频率分量的信号。

混频级的输出接调频回路选出中频信号(f2-f1),再经中频放大器放大,获得足够高增益,然后鉴频器解调出低频调制信号,由低频功放级放大。

由于天线接收到的高频信号经过混频成为固定的中频,再加以放大,因此接收机的灵敏度较高,选择性较好,性能也比较稳定。

四.单元电路设计一.高频功率放大电路如下图所示为共射级接法的晶体管高频小信号放大器。

他不仅要放大高频信号,而且还要有一定的选频作用,因此晶体管的负载为LC并联谐振回路。

调频电子线路课程设计

调频电子线路课程设计

调频电子线路课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解调频电子线路的基本原理,掌握调频通信系统的组成及各部分功能。

2. 学会分析调频信号的特点,了解调频技术在现代通信系统中的应用。

3. 掌握调频器、调频解调器的工作原理,能运用相关公式进行计算。

技能目标:1. 能够运用所学知识,设计简单的调频电子线路,具备实际操作能力。

2. 掌握使用相关仪器、设备进行调频信号发射和接收的方法,具备实际调试能力。

3. 能够分析调频通信过程中出现的问题,并提出合理的解决方案。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子线路的兴趣,激发他们探索现代通信技术的热情。

2. 培养学生的团队协作精神,提高他们分析问题、解决问题的能力。

3. 增强学生的创新意识,使他们认识到科技发展对社会进步的重要性。

本课程针对高年级电子线路相关专业的学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果。

通过本课程的学习,学生将能够掌握调频电子线路的基本知识和实践技能,培养创新意识和团队协作精神,为今后从事相关领域工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 调频电子线路基本原理:包括调频通信系统的组成、调频信号特点、调频技术在通信系统中的应用。

- 教材章节:第3章“调频通信原理”- 内容安排:2课时2. 调频器与调频解调器:讲解调频器、调频解调器的工作原理,相关公式计算。

- 教材章节:第4章“调频器与调频解调器”- 内容安排:3课时3. 调频电子线路设计:介绍调频电子线路设计方法,实际操作步骤。

- 教材章节:第6章“调频电子线路设计”- 内容安排:4课时4. 调频信号发射与接收:讲解调频信号发射和接收过程,设备操作方法,调试技巧。

- 教材章节:第5章“调频信号发射与接收”- 内容安排:3课时5. 调频通信系统实例分析:分析实际调频通信系统,提出问题及解决方案。

- 教材章节:第7章“调频通信系统实例”- 内容安排:2课时总计:14课时教学内容依据课程目标进行选择和组织,确保科学性和系统性。

调频接收机设计课程设计说明书

调频接收机设计课程设计说明书
滤波器
根据接收信号的特性,设计合适的滤波器,滤除带外干扰和噪声,提 高接收信号的信噪比。
电路原理图及PCB设计
01
原理图设计
使用专业的电路设计软件,绘制详细的电路原理图,包括微控制器、射
频前端、模数转换器、滤波器、电源管理等部分的电路连接。
02 03
PCB设计
根据电路原理图,进行PCB布局布线设计,优化电路板性能,减小信号 干扰和损耗。同时,考虑散热、机械强度、可制造性等因素,确保电路 板的稳定性和可靠性。
sizeof(float));
float* demodulated = (float*)malloc(length *
sizeof(float));
float* processed = (float*)malloc(length *
sizeof(float));
程序流程图及代码展示
• // 读取或生成调频信号数据(这里省略具 体实现)
Chapter
调试过程记录
调试前准备
熟悉接收机结构和工作原理,准备必要的测试仪器和工具,如示 波器、信号发生器、频率计等。
调试步骤
按照设计流程逐步进行调试,包括电源电路、本振电路、混频电 路、中放电路、解调电路等各个模块的调试。
调试记录
详细记录每个模块的调试结果,包括波形、幅度、频率等参数, 以便后续分析和优化。
03
硬件设计方案及实现

主要器件选型与参数设置
微控制器
选用高性能、低功耗的STM32F4系列微控制器,具有丰富的外设接 口和强大的处理能力,满足接收机复杂算法和实时性要求。
射频前端
采用高性能的射频芯片,支持宽频带接收,低噪声系数,高线性度, 确保接收信号的准确性和稳定性。

调频接收机高频课程设计报告

一. 设计目的:通过本课程设计与调试,提高动手能力,巩固已学的理论知识,能建立无线电调频接收机的整机概念,了解调频接收机整机各单元电路之间的关系及相互影响,从而能正确设计、计算调频接收机的单各元电路:输入回路、高频放大、混频、中频放大、鉴频及低频功放级。

初步掌握调频接收机的调整及测试方法。

二.调频接收机的主要技术指标调频接收机的主要技术指标有:1.工作频率范围接收机可以接受到的无线电波的频率范围称为接收机的工作频率范围或波段覆盖。

接收机的工作频率必须与发射机的工作频率相对应。

如调频广播收音机的频率范围为88~108MH,是因为调频广播收音机的工作范围也为88~108MHz 2.灵敏度接收机接收微弱信号的能力称为灵敏度,通常用输入信号电压的大小来表示,接收的输入信号越小,灵敏度越高。

调频广播收音机的灵敏度一般为5~30uV。

3.选择性接收机从各种信号和干扰中选出所需信号(或衰减不需要的信号)的能力称为选择性,单位用dB(分贝)表示dB数越高,选择性越好。

调频收音机的中频干扰应大于50dB。

4.频率特性接收机的频率响应范围称为频率特性或通频带。

调频机的通频带一般为200KHz。

5.输出功率接收机的负载输出的最大不失真(或非线性失真系数为给定值时)功率称为输出功率。

三.调频接收机组成图3-1 频接收机的组成一般调频接收机的组成框图如图3-1所示。

其工作原理是:天线接受到的高频信号,经输入调谐回路选频为f1,再经高频放大级放大进入混频级。

本机振荡二极管环形混频电路图 4-2 二极管环形混频电路( a )原理电路( b )等效电路A 、原理电路及其等效电路:如图4-2 ( a )、( b )所示。

对于图4-2( a )所示电路,通常将信号输入端口称之为 R 端口,本振电压输入端口称之为 L 端口,中频输出信号端口称之为 I 端口。

需要说明的是:二极管双平衡组件用作双边带调制电路时,由于变压器的低频响应差,调制信号一般必须加到 I 端口,载波信号加到 R 端口,所需双边带信号从 L 端取出。

调频与调相实验报告

调频与调相实验报告实验目的通过实验研究调频与调相技术,了解它们在通信系统中的应用和原理。

实验原理调频是改变调制信号的频率,以便将信息信号传输到载波信号中。

调相是改变调制信号的相位,以便将信息信号传输到载波信号中。

调频与调相常用于通信系统中的调制和解调过程。

实验内容1. 调频实验首先,我们将一个正弦信号作为调制信号,用函数发生器产生一个正弦载波信号。

然后,将调制信号与载波信号相乘得到调频信号。

我们通过示波器观察调频信号与载波信号的波形。

2. 调相实验这次,我们使用一个正弦信号做为调制信号,同样使用函数发生器产生一个正弦载波信号。

然后,将调制信号分别与两个相位差相差90度的载波信号相乘得到两个调相信号。

我们通过示波器观察两个调相信号的波形,并进行对比分析。

实验步骤调频实验1. 准备实验仪器和器材。

- 准备一个函数发生器、一个示波器和所有所需的连接线。

确保仪器的工作状态良好。

2. 连接电路。

- 将函数发生器的输出与示波器的输入相连。

保持信号传输顺畅,确保连接正确。

3. 设定函数发生器和示波器参数。

- 在函数发生器上调整频率和幅度,分别设定合适的数值。

4. 开始实验。

- 打开示波器和函数发生器,观察调频信号和载波信号的波形变化。

5. 记录实验数据。

- 观察并记录不同频率和幅度下调频信号和载波信号的波形。

调相实验1. 准备实验仪器和器材。

- 准备一个函数发生器、一个示波器和所有所需的连接线。

确保仪器的工作状态良好。

2. 连接电路。

- 将函数发生器的输出与示波器的输入相连。

保持信号传输顺畅,确保连接正确。

3. 设定函数发生器和示波器参数。

- 在函数发生器上调整频率和幅度,分别设定合适的数值。

4. 开始实验。

- 打开示波器和函数发生器,观察两个调相信号的波形变化。

5. 记录实验数据。

- 观察并记录不同相位差下两个调相信号的波形。

实验结果通过调频实验,我们观察到调频信号的频率随着调制信号的改变而变化。

而通过调相实验,我们观察到两个调相信号的相位差决定信号的相位变化。

AM调制与解调设计报告高频课程设计

简单信号发送接收机信号的调制与解调课程设计报告摘要信号调制可以将信号的频谱搬移到任意位置,从而有利于信号的传送,并且是频谱资源得到充分利用。

调制作用的实质就是使相同频率范围的信号分别依托于不同频率的载波上,接收机就可以分离出所需的频率信号,不致相互干扰。

而要还原出被调制的信号就需要解调电路。

调制与解调在高频通信领域有着广泛的应用,同时也是信号处理应用的重要问题之一,系统的仿真和分析是设计过程中的重要步骤和必要的保证。

论文利用Multisim提供的示波器模块,分别对信号的调幅和解调进行了波形分析。

DSB调制优点在于系统结构简单,价格低廉,所以至今仍广泛应用于无线但广播。

与AM信号相比,因为不存在载波分量,DSB调制效率是100%。

我们注意到DSB信号两个边带中任意一个都包含了M(w)的所有频谱成分,所以利用SSB调幅可以提高信道的利用率,所以选择SSB调制与解调作为课程设计的题目具有很大的实际意义。

论文主要是综述现代通信系统中AM调制解调的基本技术,并分别在时域讨论振幅调制与解调的基本原理, 以及介绍分析有关电路组成。

此课程设计的目的在于进一步巩固高频、通信原理等相关专业课上所学关于频率调制与解调等相关内容。

同时加强了团队合作意识,培养分析问题、解决问题的综合能力。

关键词:Multisim;模拟乘法器;MC1496目录第1章概述 (3)1.1 Multisim简介 (3)1.2 Multisim发展 (3)第2章总体设计思想 (5)2.1 系统框图 (5)2.2 基本理论 (6)2.3 模拟乘法器MC1496的工作原理 (6)2.4 普通调幅(DSB)信号的调制 (8)2.5 普通调幅(DSB)信号的解调 (10)第3章电路调试与仿真 (12)3.1 模拟乘法器MC1496的创建 (12)3.2 DSB调幅设计 (13)3.3 同步检波设计 (14)3.4 总电路图 (15)3.5 元件清单 (17)问题与讨论 (18)心得体会 (23)参考文献 (24)第1章概述1.1 Multisim简介Multisim是加拿大图像交互技术公司(Interactive Image Technoligics简称IIT 公司)推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于初级的模拟/数字电路板的设计工作。

通信原理课程设计报告

通信原理课程设计设计报告课题名称专业班级:姓名:学号:起止时间: 2014.06.16-2014.06.29重庆交通大学信息科学与工程学院目录一、课题内容二、设计目的三、设计要求四、实验条件五、系统设计1、通信系统的原理2. 所设计子系统的原理六、详细设计与编码1. 设计方案2. 编程工具的选择3. 编码与测试4. 运行结果及分析七、设计心得八、参考文献 (20)一、课题内容本课题是基于MATLAB的通信系统仿真-模拟调制系统仿真二、设计目的1、培养学生系统设计与系统开发的思想;2、培养学生利用软件进行通信仿真的能力;三、设计要求1、对通信系统有整体的较深入的理解,深入理解自己仿真部分的原理的基础,画出对应的通信子系统的原理框图;2、提出仿真方案;3、完成仿真软件的编制;4、仿真软件的演示;5、提交详细的设计报告。

四、实验条件计算机、Matlab软件五、系统设计1、通信系统的原理(阐述整个通信系统原理,最后之处你主要负责哪一部分)通信的目的是传输信息。

通信系统的作用就是将信息从信源发送到一个或多个目的地。

对于电通信来说,首先要把消息转变成电信号,然后经过发送设备,将信号送入信道,在接收端利用接收设备对接受信号作相应的处理后,送给新宿再转换为原来的消息。

通信的一般模型如下:通常,按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号,相应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。

模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统:数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统:信源编码与译码目的:完成模/数转换、数据压缩(提高信息传输的有效性)。

加密与解密目的:保证所传信息的安全。

信道编码与译码目的:增强抗干扰能力。

数字调制与解调目的:形成适合在信道中传输的带通(调制)信号 。

我做的是模拟通信系统仿真,就模拟系统典型调制方式AM 、SSB 、FM 进行仿真。

本次设计对AM 调制方式进行了仿真,并对大信噪比、小信噪比条件下对信号进行包络解调。

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《专业综合课程设计》报告题目:调频通信系统测试与设计武汉理工大学信息工程学院2012 年7 月6 日《专业综合课程设计》任务书学生姓名:专业班级:通信0704指导教师:工作单位:信息工程学院题目: 调频通信系统测试与设计课程设计目的:1.通过对THEX-1型综合实验平台的使用,深入了解通信电路的原理;2.掌握通信电路的测试方法和设计实验的方法;3.学习构造简单通信系统的方法;4.提高正确地撰写论文的基本能力。

课程设计内容和要求1.重点测试项目:实验4、5、7、8、18、19;要求详细分析实验电路的工作原理(说明每个元器件的作用和功能),写出测试项目,并对测试结果作出详细分析,在实验18、19中改变调制方式,观察测试结果。

2.一般测试项目:实验1、2、6、9;简单说明电路各个组成部分的作用或功能,写出测试项目,并对测试结果作出详细分析。

3.其他实验项目可以选做。

4.查阅不少于6篇参考文献。

初始条件:1.THEX-1型综合实验平台及实验指导书;2.示波器,万用表。

时间安排:第17周,安排设计任务;第18周,完成重点测试项目;第19周,进行一般测试项目;答辩。

指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录1变容二极管调频实验(FM1) (1)1.1电路工作原理 (1)1.2 测试项目和方法 (2)1.2.1 振荡器输出的调整 (2)1.2.2 变容二极管静态调制特性的测量 (3)1.2.3 变容二极管动态调制特性的测量 (3)1.3 测试结果及分析 (3)2集成锁相环调频鉴频实验(FM2) (5)2.1 电路工作原理 (5)2.1.1 LM565简介 (5)2.1.2 实际电路介绍 (6)2.2 测试项目和方法 (15)2.2.1 压控振荡器各频段的测试 (15)2.2.2 压控振荡器两种输出信号的观察 (15)2.2.3 滤波器带宽的测试 (16)2.2.4 调频器实验 (16)2.2.5 同步带和捕捉带的测试 (16)2.2.6 解调器实验 (16)2.3 测试结果与分析 (17)3分立元件相位鉴频实验(FMDEM1) (20)3.1 电路工作原理 (20)3.2 测试项目与方法 (21)3.2.1 相位鉴频器的调整 (21)3.2.2 鉴频特性的测试 (22)3.2.3 相位鉴频器的解调功能测量 (22)3.3 测试结果及分析 (22)4乘积型相位鉴频实验(FMDEM2) (23)4.1 电路工作原理 (23)4.1.1 相位鉴频的原理 (23)4.1.2 MC1496乘积型相位鉴频器 (24)4.2 测试项目与方法 (25)4.2.1 静态工作点的测量 (25)4.2.2 鉴频特性曲线(S曲线)的测量方法 (25)4.3 测试结果及分析 (26)5高频大系统综合实验(发送部分) (27)5.1 实验基本原理 (27)5.2 测试项目 (27)5.3 测试结果及分析 (28)6 高频大系统综合实验(接收部分) (30)6.1 实验基本原理 (30)6.2 测试项目 (30)6.3 测试结果及分析 (31)7LC与晶体振荡(本振)实验(OSC) (35)7.1 电路工作原理 (35)7.1.1 起振条件 (35)7.1.2 电容三点式振荡器 (35)7.1.3 晶体振荡器 (37)7.1.4 实验电原理图介绍 (37)7.2 测试项目与方法步骤 (38)7.3 测试结果及分析 (38)8模拟乘法器幅度调制实验(AM) (42)8.1 电路工作原理 (42)8.1.1 幅度调制原理 (42)8.1.2 集成模拟乘法器 (42)8.1.3 MC1496应用介绍 (43)8.2 测量项目与方法 (45)8.3 测量结果及分析 (46)9集成锁相环调频实验(FM3) (48)9.1 电路工作原理 (48)9.1.1 集成锁相环调频与鉴频 (48)9.1.2 LM4046简介 (48)9.1.3 锁相环的自由振荡频率f0、同步带与捕捉带的测量方法 (49)9.1.4 实验线路分析 (50)9.2 测量项目与方法 (50)9.3 测量结果与分析 (51)10集成锁相环鉴频实验(FMDEM3) (53)10.1 电路工作原理 (53)10.1.1集成锁相环调频与鉴频 (53)10.1.2实验线路分析 (53)10.2 测量项目与方法 (53)10.3 测量结果与分析 (54)课程设计总结: (55)参考文献 (56)1 变容二极管调频实验(FM1)1.1电路工作原理变容二极管实际上是一个电压控制的可变电容元件。

当外加反向偏置电压变化时,变容二极管PN 结的结电容会随之改变,其变化规律如图1-1所示。

图1-1 变容二极管的C j -u 曲线变容二极管的结电容Cj 与电容二极管两端所加的反向偏置电压之间的关系可以用下式来表示:式中,U φ为PN 结的势垒电位差(硅管约0.7V ,锗管约为0.2~0.3V );Co 为未加外电压时的耗尽层电容值;u 为变容二极管两端所加的反向偏置电压;γ为变容二极管结电容变化指数,它与PN 结渗杂情况有关,通常γ=1/2~1/3。

采用特殊工艺制成的变容二极管γ值可达1~5。

直接调频的基本原理是用调制信号直接控制振荡回路的参数,使振荡器的输出频率随调制信号的变化规律呈线性改变,以生成调频信号的目的。

若载波信号是由LC 自激振荡器产生,则振荡频率主要由振荡回路的电感和电容元件决定。

因而,只要用调制信号去控制振荡回路的电感和电容,就能达到控制振荡频率的目的。

若在LC 振荡回路上并联一个变容二极管,如图1-2所示,并用调制信号电压来控制变容二极管的电容值,则振荡器的输出频率将随调制信号的变化而改变,从而实现了直接调频的目的。

图1-2 直接调频示意图实际电路原理图如图1-3所示。

BG 1为电容三点式振荡器,产生10MHz 的载波信号。

变容二极管D 1和C 2构成振荡回路电容的一部分,直流偏置电压通过R 17、RW 1、R 3和L 1加至变容二极管D 1的负端,C 2为变容二极管的交流通路,R 2为变容二极管的直流通路,γϕ)||1(U u Co C j +=L 1和R 3组成隔离支路,防止载波信号通过电源和低频回路短路。

低频信号从输入端J 1输入,通过变容二极管D 1实现直接调频,C 1为耦合电容,BG 2对调制波进行放大,通过RW 2控制调制波的幅度,BG 3为射级跟随器,以减小负载对调频电路的影响。

从输出端J 2或TP 2输出10MHz 调制波,通过隔离电容C 13接至频率计;用示波器接在TP 2处观测输出波形,目的是减小对输出波形的影响。

图1-3 变容二极管调频实验电原理图1.2 测试项目和方法1.2.1 振荡器输出的调整1.将切换开关K 1的1-2接点短接,调整电位器RW 1使变容二极管D 1的负极对地电压为+2V ,并观测振荡器输出端的振荡波形与频率。

2.调整线圈L 402-1的磁芯和可调电阻R 4,使R 7两端电压为2.5±0.05V (用直流电压0.1J2L3L4表测量),使振荡器的输出频率为10±0.02MHz。

3.调整电位器RW2,使输出振荡幅度为1.6V P-P。

1.2.2 变容二极管静态调制特性的测量输入端J1无信号输入时,改变变容二极管的直流偏置电压,使反偏电压E d在0~5.5V 范围内变化,分两种情况测量输出频率,并填入表1-1中。

1.2.3 变容二极管动态调制特性的测量与分立元件相位鉴频实验FMDEM1联试。

在变容二极管调频器的输入端J1接入1K的音频调制信号V i。

将K1的1-2短接,令E d=2V,连接J2与鉴频板J1。

用20MHz双踪示波器同时观察调制信号与解调信号,改变V i的幅度,测量输出信号,结果填入表1-2中。

1.3 测试结果及分析(一)振荡器输出的调整振荡器输出端的振荡波形与频率为f =9.82MHz, V p-p =2.1V,波形图如下图1-4所示。

图1-4 振荡器输出端的振荡波形(二)变容二极管静态调制特性的测量表1-1结果分析:此表反映了输出频率随二极管反偏电压变化的规律,并C4 的输出频率比不并C4 的输出频率略大;随着二极管反偏电压的逐渐增大,频率先增大到一定程度再略微下降。

(三)变容二极管动态调制特性的测量(与分立元件相位鉴频实验FMDEM1联试)表1-2结果分析:此表反映了解调输出信号幅度随调制输入信号幅度的变化规律,随着输入信号的逐渐增大,输出信号也逐渐增大。

2 集成锁相环调频鉴频实验(FM2)2.1 电路工作原理2.1.1 LM565简介LM565是一块工作频率低于1MHz 的通用单片集成锁相环路,其组成方框图和引脚框图如图2-1所示。

它包含鉴相器、压控振荡器和放大器三部分。

鉴相器为双平衡模拟相乘电路,压控振荡器为积分—施密特电路。

输入信号加在2、3端,7端外接电容器C 与放大器的集电极电阻R (典型值为3.6K )组成环路滤波器。

由7端输出的误差电压在内部直接加到压控振荡器的控制端。

6端提供了一个参考电压,其标称值与7端相同。

6、7端可以一起作为后接差动放大器的偏置。

压控振荡器的定时电阻T R 接在8端,定时电容T C 接在9端,振荡信号从4端输出。

压控振荡器的输出端4与鉴相器反馈输入端5是断开的,允许插入分频器来做频率合成器。

VC O 参考电压解调输出图2-1 LM565内部原理框图和引脚框图对LM565而言,压控振荡器振荡频率可近似表示为:压控灵敏度为:C E fK 500= 式中C E 是电源电压(双向馈电时则为总电压)。

鉴相灵敏度为: π4.1=d K放大器增益为: 4.1=A ,放大器增益为:4.1=ALM565工作频率范围为0.001Hz ~500KHz ,电源电压为±6~±12V ,鉴频失真低于0.2%,最大锁定范围为±60%f ,输入电阻为10K ,典型工作电流为8mA 。

主要用于FSK 解调、单音解码、宽带FM 解调、数据同步、倍频与分频等方面。

TT C R f 42.1≈VC O2.1.2 实际电路介绍实际电路如图2-2所示。

E14.7uJ4J3图2-2 集成锁相环调频鉴频电原理图图中,9脚的定时电路选择为锁相环压控振荡器的频率粗调,分为三个频段。

8脚的定时电路选择为压控振荡器各个频段的频率细调。

带宽选择确定环路滤波器的带宽。

滤波器可选择比例积分滤波器或RC滤波器。

1.调频器从图2-1可知,压控振荡器自身就是一个调频器,因为它的瞬时频率正比于输入音频信号的幅度,所以压控振荡器可以直接用作调频器,但是由于它的振荡频率的温度漂移以及控制特性的非线性,不能产生高质量的FM信号。

同时由于锁相环中压控振荡器的线性范围可限,所以输入信号的幅度不应过高。

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