高頻鎖相環(huán)調(diào)頻發(fā)射與接收

1、實(shí)驗(yàn)十一 鎖相環(huán)調(diào)頻發(fā)射與接收實(shí)驗(yàn)121180166 趙琛一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 加深鎖相環(huán)工作原理和調(diào)頻波解調(diào)原理的理解。2. 掌握NE564構(gòu)成的鎖相環(huán)鑒頻電路的原理和調(diào)試方法。 3. 鎖相環(huán)調(diào)頻發(fā)射電路與鎖相環(huán)鑒頻接收電路進(jìn)行通信實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)通信系統(tǒng)的理解。二、實(shí)驗(yàn)使用儀器1NE564鎖相和調(diào)頻實(shí)驗(yàn)板2100MHz泰克雙蹤示波器3. FLUKE萬用表4. 高頻信號(hào)源5. 低頻信號(hào)源三、實(shí)驗(yàn)基本原理與電路 1. 鎖相環(huán)鑒頻電路 用鎖相環(huán)路可實(shí)現(xiàn)調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)。如果將環(huán)路的頻帶設(shè)計(jì)得足夠?qū)?，則壓控振蕩器的振蕩頻率跟隨輸入信號(hào)的頻率而變。若壓控振蕩器的電壓-頻率變換特性是線性的，則加到壓控振蕩器的

2、電壓，即環(huán)路濾波器輸出電壓的變化規(guī)律必定與調(diào)制信號(hào)的規(guī)律相同。故從環(huán)路濾波器的輸出端，可得到解調(diào)信號(hào)。用鎖相環(huán)進(jìn)行已調(diào)頻波解調(diào)是利用鎖相環(huán)的跟蹤特性，這種電路稱調(diào)制解調(diào)型PLL。鎖相鑒頻原理框圖如圖11-1所示圖11-1鎖相鑒頻原理框圖采用NE564鎖相環(huán)集成芯片來實(shí)現(xiàn)鑒頻，由于其內(nèi)部的壓控振蕩器轉(zhuǎn)換增益不高，為了獲得有效的解調(diào)輸出信號(hào)，要求輸入調(diào)頻信號(hào)的頻偏盡可能的大一些。 下圖11-2是NE564構(gòu)成調(diào)頻信號(hào)解調(diào)的典型電路圖。圖11-2 NE564構(gòu)成調(diào)頻信號(hào)解調(diào)的典型電路圖2.實(shí)驗(yàn)電路鎖相環(huán)鑒頻實(shí)驗(yàn)電路見圖11-3：圖11-3 調(diào)頻信號(hào)解調(diào)實(shí)驗(yàn)電路圖電路原理：電容C12和C13是5V的直

3、流電源的去耦電容，NE564的1腳和10腳外接5V正電源，8腳接地。12腳和13腳之間有一個(gè)可變電容，可以微調(diào)壓控振蕩器的中心頻率，跳線開關(guān)S8可以切換固定電容，決定了載波中心頻率的范圍。已調(diào)頻信號(hào)從TP1處輸入，電容C1是隔直電容，調(diào)頻信號(hào)從6腳輸入鑒相器，電阻R1和電容C2是7腳外接的濾波電路。9腳是壓控振蕩器的輸出端，電阻R3是上拉電阻。3腳是鑒相器的另外一個(gè)輸入端，9腳和3腳相連構(gòu)成調(diào)頻解調(diào)電路。調(diào)頻信號(hào)可以從9腳輸出，在TP4端可以通過示波器觀察調(diào)頻信號(hào)。芯片的4，5腳分別外接低通濾波器的濾波電容。TP3是環(huán)路低通濾波器的輸出端?；瑒?dòng)變阻器W1可以調(diào)節(jié)芯片2腳的基準(zhǔn)電流，從而調(diào)整NE

4、564的頻率鎖定范圍。16腳是FSK解調(diào)的輸出端。在16腳處可以外接示波器觀察FSK解調(diào)出的TTL電平的數(shù)字基帶信號(hào)。14腳是普通調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)輸出端，在TP3處可以用示波器觀察到解調(diào)輸出的調(diào)制信號(hào)，電容C14是解調(diào)信號(hào)輸出端外接的積分電容。15腳是NE564內(nèi)部斯密特觸發(fā)器的遲滯電壓控制端。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1. 鎖相環(huán)路的調(diào)整。2. 鎖相環(huán)路調(diào)頻電路的調(diào)整。3. 鎖相環(huán)路鑒頻電路的調(diào)整。4. 鎖相環(huán)調(diào)頻發(fā)射電路與接收電路的通信實(shí)驗(yàn)。五、實(shí)驗(yàn)步驟1. 鎖相環(huán)路調(diào)頻電路的調(diào)整在實(shí)驗(yàn)箱主板上插上鎖相環(huán)調(diào)頻與測試電路實(shí)驗(yàn)?zāi)K和鎖相環(huán)鑒頻實(shí)驗(yàn)電路模塊，接通實(shí)驗(yàn)箱上電源開關(guān)，電源指標(biāo)燈點(diǎn)亮。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)十調(diào)

5、整好鎖相環(huán)調(diào)頻電路，產(chǎn)生中心頻率為10.7MHz的調(diào)頻信號(hào)輸出。 2. 鎖相環(huán)路鑒頻電路的調(diào)整將開關(guān)S8的1端合上，微調(diào)滑動(dòng)變阻器W1和可變電容CW，使得在TP4處測得的壓控振蕩器的振蕩頻率為10.7M。鎖相環(huán)路調(diào)頻電路的調(diào)整完畢后，將鎖相環(huán)調(diào)頻與測試電路實(shí)驗(yàn)板產(chǎn)生的調(diào)頻信號(hào)（FM）由OUT端接入鎖相環(huán)路鑒頻電路模塊TP1端。當(dāng)鎖相環(huán)鑒頻電路模塊的鎖相環(huán)在FM信號(hào)中心頻率上鎖定時(shí)，壓控振蕩器將跟蹤這個(gè)信號(hào)的時(shí)變頻率，VCO的輸入電壓是來自鑒相器輸出經(jīng)低通濾波后的誤差電壓，它相當(dāng)于解調(diào)輸出，TP2端的輸出應(yīng)為解調(diào)后的信號(hào)。用示波器雙蹤觀察原始的調(diào)制信號(hào)和解調(diào)信號(hào)，并判斷兩者的波形和頻率是否一致。逐步增加原始調(diào)制信號(hào)的頻率，當(dāng)調(diào)制信號(hào)的幅度增加到一定大小時(shí)，鎖相環(huán)鑒頻電路將無法正確解調(diào)，記錄下此時(shí)的調(diào)制信號(hào)幅度。逐步增加原始調(diào)制信號(hào)的頻率，當(dāng)調(diào)制信號(hào)的頻率增加到一定大小時(shí)，鎖相環(huán)鑒頻電路將無法正確解調(diào)，記錄下此時(shí)的調(diào)制信號(hào)的頻率。從圖中可以看出，被解調(diào)波形和FM波形的包絡(luò)基本一致，說明鎖相環(huán)能夠正確實(shí)現(xiàn)調(diào)頻波的解調(diào)功能。數(shù)據(jù)記錄：取載波峰峰值為1V，頻率10.7MHz當(dāng)頻率為1kHz時(shí)，頻偏大約在1.2MHz時(shí)失真。當(dāng)頻偏為600KHz時(shí)，頻率大約在15KHz時(shí)，輸出信號(hào)幅度小于50mV，認(rèn)為失真。數(shù)據(jù)分析：從數(shù)據(jù)來看，基本符合NE564的工作狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)感想：本次實(shí)驗(yàn)是我本學(xué)期高頻實(shí)