實驗五 FM調(diào)頻波信號調(diào)制

1、實驗五 FM調(diào)頻波信號調(diào)制一、仿真實驗?zāi)康模?）掌握變?nèi)荻O管調(diào)頻電路的原理。（2）了解調(diào)頻電路的調(diào)制特性及測量方法。（3）觀察調(diào)頻波波形，觀察調(diào)制信號振幅對頻偏的影響。（4）觀察寄生調(diào)幅現(xiàn)象，了解其產(chǎn)生及消除的方法。二、FM調(diào)制原理（變?nèi)荻O管調(diào)頻電路）調(diào)頻即為載波的瞬時頻率受調(diào)制信號的控制。許多中小功率的發(fā)射機都采用變?nèi)荻O管直接調(diào)頻技術(shù)，直接調(diào)頻法即在工作于發(fā)射載頻的LC振蕩回路上直接調(diào)頻，具體采用的方法是用模擬基帶信號控制振蕩回路變?nèi)荻O管的大小，使振蕩器輸出信號的瞬時頻率隨基帶信號做線性變化。其頻率的變化量與調(diào)制信號成線性關(guān)系。變?nèi)荻O管通過耦合電容并接在回路的兩端，形成振蕩回路總電

2、容的一部分。因而，振蕩回路的總電容C為：振蕩頻率為： 變?nèi)荻O管是一種電抗可變的非線性元件，通過改變外加反向電壓可以改變空間電荷區(qū)的寬度，從而改變勢壘電容的大小。變?nèi)荻O管在反向偏置直接調(diào)頻電路中，不能工作于正向偏壓區(qū)，必須加上一個大于調(diào)制信號振幅的反向直流偏壓。變?nèi)荻O管調(diào)頻產(chǎn)生的調(diào)頻信號的調(diào)制指數(shù)較大，但載頻穩(wěn)定性較差。除了這種方法還可直接用鎖相環(huán)產(chǎn)生調(diào)制指數(shù)較大，載頻很穩(wěn)定的調(diào)頻信號。三、仿真電路變?nèi)荻O管調(diào)頻電路如圖所示。該電路為一種針對克拉潑電路做的一種改進型電容三端式電路西勒電路。變?nèi)荻O管的結(jié)電容以部分接入的形式納入在回路中。該高頻等效電路未考慮負載電阻。所以，振蕩頻率f0=1/

3、2。西勒電路在分立元件系統(tǒng)或集成高頻電路系統(tǒng)中均獲得廣泛的應(yīng)用。調(diào)頻波：從示波器上看到的波形頻率變化不明顯，從頻率計（XFC1）可看出頻率不停變化。載波信號80kHz，調(diào)制信號3kHz，從示波器看不出明顯的調(diào)頻波頻率的變化。調(diào)頻廣播載波頻率范圍是（88108）MHz，低頻調(diào)制信號最高20kHz,從載波波形也看不出頻率的變化。 FM調(diào)頻波信號調(diào)制電路圖FM調(diào)頻波信號波形圖四、實驗步驟和測試內(nèi)容（1） 測試變?nèi)荻O管的靜態(tài)調(diào)制特性，即拿掉，保留直流電壓，觀察以及取其它值時振蕩頻率的變化，這時的振蕩器屬于壓控振蕩器。VD（V）122.533.544.555.2f0(MHZ)78.8 mV79.2 m

4、V80 mV82.9 mV82.8 mV83.1 mV79.1 mV79.9 mV82.6 mV13.3 MHZ14.1 MHZ15.6 MHZ16 MHZ10.7 MHZ10.6 MHZ10.6 MHZ77.6 MHZ77.0 MHZ（2）觀察調(diào)頻波波形。（3）觀察調(diào)制信號振幅對頻偏的影響，觀察寄生調(diào)幅現(xiàn)象。五、實驗報告要求1整理實驗數(shù)據(jù)，在同一坐標紙上畫出靜態(tài)調(diào)制特性曲線，并求出其調(diào)制靈敏度，說明曲線斜率受哪些因素的影響。答：受電壓和頻率影響。2. 分析調(diào)制信號振幅對頻偏的影響答：對于一般的頻率調(diào)制電路，小信號情況下，調(diào)頻的頻偏和調(diào)制信號的幅度成線性關(guān)系；大信號情況下，頻率調(diào)制率也會出現(xiàn)像

5、放大器增益飽和類似的情況。實驗六 FM調(diào)頻信號的解調(diào)一、仿真實驗?zāi)康模?）熟悉乘積型相位鑒頻器的基本工作原理，熟悉模擬乘法器的使用。（2）掌握并聯(lián)回路對S曲線和對解調(diào)波形的影響。二、FM解調(diào)原理（乘積型相位鑒頻器）乘積型相位鑒頻器實際上是一種正交鑒頻器。調(diào)頻信號一路直接加至乘法器，另一路經(jīng)相移網(wǎng)絡(luò)移相后(參考信號)加至乘法器。由于調(diào)頻信號和參考信號同頻正交，因此，稱之為正交鑒頻器。單調(diào)諧移相網(wǎng)絡(luò)傳輸特性，在失諧不太大的情況下其幅頻、相頻特性假定輸入調(diào)頻波的中心頻率c=0，將輸入調(diào)頻波的瞬時角頻率=c-mcost=c+代入上式，得設(shè)低通濾波器增益為1，則當f/f01時，乘積型相位鑒頻器輸出為：三、仿真實驗電路調(diào)頻信號的解調(diào)電路如圖所示。調(diào)頻信號源采用中心頻率30KHz，調(diào)制頻率為3KHz。調(diào)頻信號的解調(diào)電路圖四、實驗步驟和測試內(nèi)容（1）觀察并聯(lián)回路對波形的影響。答：改變R1的值，觀察波形如圖所示（2）測量鑒頻特性曲線，由此計算鑒頻靈敏度和線性頻率范圍。輸入頻率f(KHz)30354042444647485052545658606570鑒頻輸出電壓（mV）-126-92-34.6-9.516