通信电子线路实验报告宙.doc

大连理工大学本科实验报告 课程名称： 通信电子线路实验 学 院：电子信息与电气工程学部 专 业： 电子信息工程 班 级： 电子0803 学 号： 200872184 学生姓名： 蔡兴洋 2010年11月13日实验一、振幅调制器一、 实验目的1掌握调幅器的工作原理以及用模拟乘法器集成电路MC1496实现全载波调幅和抑止载波双边带调幅的方法。2. 了解已调波与调制信号的关系。3掌握调幅指数测量与计算方法。4通过实验对全载波调幅和抑止载波双边带调幅的波形进行比较，加深理解。二、实验内容1、 抑制载波的调制波观察在载波信号和调制信号经过乘法器输出为调制信号后，调节平衡电位器VR8，使MC1496的1、4脚调制信号电压振幅相等，即U1=U4，就可以产生抑制载波的双边带调幅信号。此时，经过差放放大后的调制信号振幅很大，形成抑制载波双边带调幅信号。2、 全载波波形调节VR8，使U1U4，使调制信号振幅减小，继续调整U ，让m值约为30%，形成全载波调幅波。m=(Umax-Umin)/(Umax+Umin)。3、 实验体会调幅波的波形收到调制信号振幅和载波信号振幅的共同影响，体现在m值的大小上。如果调制信号振幅过大，m1，则为强调制，出现抑制载波；如果调制信号振幅小于载波信号，m1，则为弱调制，出现全载波；m=1时为临界调制。它保持着高频载波频率的特性，但包络形状与调制信号相似。调幅波的振幅大小，由调制信号的强度决定。调幅波的上、下边带频谱就是信息频谱，载频不包含信息内容，只是一个“交通工具”。实验二、变容二极管调频器一、 实验目的1. 了解压控振荡器的工作原理。2. 掌握变容二极管调频电路的原理。3. 学会调频器调制特性的测量方法。二、 实验内容1、 变容二极管调频原理变容二极管压控振荡器是利用变容二极管作为可变电容的调谐型振荡器。变容二极管是一种在反向偏置条件下，势垒电容随外加电压变化而变化的二极管器件。变容二极管的结电容公式如下：Cj=Cj01-VDVBr VD0式中Cj0 是偏置为0 时的电容值，VB 是势垒电位差（一般为0.50.7V）；VD 是偏置电压；r是电容变化指数（由工艺决定）。变容二极管在振荡电路中工作时的特点是：二极管始终保持反向偏置，外加电压变化时二极管应始终保持不导通；结电容Cj 随外加调制电压变化的规律右图所示。2、 采用1K低频调制波调制10M载波的波形对于频率相同的调制信号，其振幅越大，调频波的最大频偏越大，其与调制信号振幅成正比关系。图中可以看出调制信号1V时频率分量要比0.3V时丰富。3、实验体会变容二极管是一种在反向偏置条件下，势垒电容随外加电压变化而变化的二极管器件。u是调制电压，当u为正半周时，变容二极管负极电位升高，即反向偏压增大，变容二极管的电容减小；当u为负半周时，变容二极管负极电位降低，即反向偏压减小，变容二极管的电容增大。由于f=12LC，从而达到利用变容二极管改变电容的目的。实验三、调幅系统实验及模拟通话系统一、 实验目的1掌握调幅发射机、接收机的整机结构和组成原理，建立振幅调制与解调的系统概念。2掌握系统联调的方法，培养解决实际问题的能力。3使用调幅实验系统进行模拟语音通话实验。二、 实验内容1、 实验内容及步骤，说明每一步骤线路的连接和波形（一）调幅发射机组成与调试1通过拨码开关S2使高频振荡器成为晶体振荡器，产生稳定的等幅高频振荡，作为载波信号。拨码开关S3 全部开路，将拨码开关S4 中“3”置于“ON”。用示波器观察高频振荡器后一级的射随器缓冲输出，调整电位器VR5，使输出幅度为0.3V左右。将其加到由MC1496 构成的调幅器的载波输入端。波形：此时示波器上，波形为一正弦波，f=10.000MHz，Vpp=0.3V。2改变跳线，将低频调制信号接至模拟乘法器调幅电路的调制信号输入端，用示波器观察J19 波形，调VR9，使低频振荡器输出正弦信号的峰-峰值Vp-p 为0.10.2V。波形：此时示波器上，波形为一正弦波，f=1.6kHz，Vpp=0.2V。3观察调幅器输出，应为普通调幅波。可调整VR8、VR9和VR11，使输出的波形为普通的调幅波（含有载波，m 约为30%）。4将普通的调幅波连接到前置放大器输入端，观察到放大后的调幅波。波形：前置放大后的一调幅波，包络形状与调制信号相似，频率特性为载波信号频率。f=1.6kHz，Vpp=0.8V，m30%。5调整前置放大器的增益，使其输出幅度1Vp-p 左右的不失真调幅波，并送入下一级高频功率放大电路中。6高频功率放大器部分由两级组成，第一级是甲类功放作为激励级，第二级是丙类功放。给末级丙类功放加上+12V 电源，调节VR4 使J8（JF.OUT）输出6Vp-p左右不失真的放大信号，在丙类功放的输出端,可观察到经放大后的调幅波。波形：此时示波器上，为放大后的调幅波，f=1.6kHz，Vpp=7V，m30%。（二）调幅接收机的组成与调试由于该二次变频接收机的两个本机振荡器均采用了石英晶体振荡器，因此本振频率不可调。这样实验箱的调幅机可以接收的已调波的中心频率应该为10.000MHz。1在高频小信号放大器的输入端加入由F40型数字合成函数信号发生器给出的载波频率fc=10.000MHz，幅度Ucp-p小于50mV，调幅系数m 小于30%的调幅信号，用示波器观察高频小信号放大器输出端波形，此时经过放大后的调幅波幅度应最大，且输出波形不失真。波形：为经过小信号放大输出的调幅波，f=1.6kHz，Vpp=150mV，m30%。2操作跳线开关，将前面调好的高频小信号放大器的输出信号、16.455MHz第一本振电路输出信号以及选频回路ZZ2/CP3都接入到混频电路中，在混频电路输出端可观察到经过混频和中频选频后的第一中频6.455MHz调幅波。波形：为混频后的调幅波，f=1.6kHz，Vpp=70mV，m30%。3调整混频电路晶体管VT8 的工作点，使输出的调幅波电压最大。4将晶体管混频电路的输出连接到由中频处理集成电路MC3361 构成的二次混频电路输入端，调整VR14使二次混频器输出为0.2 Vp-p左右，455KHz的第二中频信号（调幅）。波形：中频混频输出的调幅波，f=1.6kHz，Vpp=200mV，m30%。5二次混频后的信号通过开关S9切换送到VT11 组成的中频放大器中，在中放输出端可观察到放大后的455KHz 的第二中频调幅波。重新调整VR14，使中放输出端输出1Vp-p 左右的调幅信号。波形：第二中放输出的调幅波，f=1.6kHz，Vpp=1.3V，m30%。6将第二中放的输出作为振幅解调包络检波器的输入信号，开关S13 拨向左端，S14、S15、S16 拨向右端，观察解调后的低频信号。波形：检波解调输出的正弦波，f=1.6kHz，Vpp=160mV。7低频信号经LM386 集成电路组成的低频放大器，在J44 处可观察到放大后的低频信号。在耳机插孔J41 插上耳机可以听到解调出来的声音。波形：低频放大输出的正弦波，f=1.6kHz，Vpp=2.5V。（三）调幅系统联调1进行系统联调时模拟正常无线通信过程，采用无线发射和无线接收的方式。为使高频功率放大器的输出信号能发射出来，又不至于影响周围实验台，应在功放的输出端J13 上接一段导线作为发射天线。2在接收机的输入端J30 上接一段导线作为接收天线，用示波器观察接收机的输出端，应该有解调出来的低频调制信号。3调整两个天线的位置，用示波器观察解调后的信号，使输出信号幅度1Vp-p2Vp-p 之间。如果达不到此要求，可根据实际情况进行统调，直至达到要求。4去掉低频正弦波调制信号，把话筒接上，且将放大后的语音信号作为调制信号，可以用耳机收听解调出的信号，调整两个天线的位置，使收听的效果最好。2、 画出调幅发射机组成框图和对应点的实测波形并标出测量值大小3、 写出调试中遇到的问题，分析并说明解决方法。调试过程中，常在跳线开关上操作失误，导致信号不理想。解决办法：在调试每一级的时候，应将下级开关断开，避免干扰，之后再顺次连接，实验才顺利完成。在用小信号放大器调试接收器的时候，由于信号强度不够，信号发生器给信号造成了极大的干扰，示波器显示波形很不理想。但是在几次后级放大后，信号趋于稳定，波形良好。实验过程中由于过分强求小信号放大后的波形，导致进程延误。解决办法：对整个实验应该有大致了解，如果对后面的实验过程不熟悉可能就会出现在某一级过分苛刻而造成进程延误的情况。实验四、调频系统实验及模拟通话系统一、 实验目的1掌握调频发射与接收系统的组成原理，建立频率调制与解调的系统概念。2掌握频率调制与解调系统联调的方法，培养解决实际问题的能力。3进行模拟通话。二、实验内容1、 实验的内容及步骤，说明每一步骤线路的连接和波形。（一）调频发射机组成与调试1通过拨码开关S2 使高频振荡器成为LC 振荡器，而变容二极管作为回路总振荡电容一部分，构成一个变容二极管调频器。拨码开关S3 全部开路，将拨码开关S4 中“3”接入（ON）。调节可变电容，使未加调制信号时，调频器输出频率是10.000MHz。波形：高频正弦波，f=10.000MHz，Vpp=0.16V。2用实验箱的低频正弦波发生器作为调制信号接至调频器的调制端，调整低频正弦波发生器中VR9，使其输出1KHz 正弦信号的峰峰值为0.2 0.3V。波形：低频正弦波，f=1.0kHz，Vpp=0.24V。3将调频器输出的已调信号加到前置放大器，观察放大后的调频波，改变电位器VR10 可改变前置放大器增益，使输出为0.4Vp-p 左右不失真波形。波形：前置放大后的调频波，Vpp=0.16V，载频为10MHz，产生10kHz频偏。4将前置放大器的输出作为高频功率放大器的输入信号。给末级丙类功放加上+12V 电源，调节VR4 使J8 输出6Vp-p 左右不失真的放大信号，在丙类功放的输出端（J13）可观察到经放大后的调频波，改变电位器VR6 可改变丙类放大器的增益，调节CT2 可以看到LC 负载回路调谐时对输出波形的影响。波形：功放后的待发射调频波，Vpp=6V，载频为10MHz，产生10kHz频偏。（二）调频接收机组成与调试接收机部分从最前端的小信号放大器开始，每一级电路都具有调谐特性，这就要求调试接收机时应使调谐电路谐振在正确的频率上，以获得最好的整机灵敏度和幅频特性。1在高频小信号放大器的输入端加入由F40型数字合成函数信号发生器给出的载波频率fc=10.000MHz，幅度UCp-p 小于50mv，频偏为10KHz的调频信号，测量高频小信号放大器的输出端波形，调节可变电容CT4使LC负载回路对接收频率谐振。波形：小信号放大器放大后的调频波，Vpp=150mV，载频为10MHz，产生10kHz频偏。2操作跳线开关，将前面调好的高频小信号放大器的输出信号、16.455MHz第一本振电路输出信号以及选频回路ZZ2/CP3 都接入到混频电路中，在混频电路输出端可观察到经过混频和中频选频后的第一中频6.455MHz 调频波型。3调整混频电路晶体管VT8 的工作点，使输出的调频波的电压最大。波形：混频后的调频波，Vpp=70mV，载频为10MHz，产生10kHz频偏。4将晶体管混频电路的输出连接到由中频处理电路MC3361 构成的第二中频处理电路输入端，开关S9 拨向鉴频，调整VR14 使二次混频输出端J38 处输出不失真的455KHz 第二中频信号。波形:中频处理输出的调频波，Vpp=200mV，载频为10MHz，产生10kHz频偏。5从6.455MHz 的第一中频信号送进MC3361 开始，高放、二次混频、第二中放、自动增益控制和鉴频等处理过程均在MC3361 内部进行。鉴频器输出端在J39，用示波器可观察到解调后的低频信号，微调高频信号发生器载波频率即可得到理想的解调信号。波形：鉴频后输出的正弦波，Vpp=160mV，f=1kHz。6将解调信号接至小功率功放集成电路LM386 组成的低频放大器，在输出端可看到放大后的低频信号，改变电位器VR17可改变低频放大器增益。波形：低频放大后的正弦波，Vpp=2.4V，f=1kHz。（三）频率调制与解调系统联调1进行系统联调时模拟正常无线通信过程，采用无线发射和无线接收的方式。为使高频功率放大器的输出信号能发射出来，又不至于影响周围实验台，应在功放的输出端J13 上接一段导线作为发射天线。2在接收机的输入端J30 上接一段导线作为接收天线，用示波器观察接收机的输出端，应该有解调出来的低频调制信号。3调整两个天线的位置，用示波器观察解调后的信号，使输出信号幅度1Vp-p2Vp-p 之间。如果达不到此要求，可根据实际情况进行统调，直至达到要求。4去掉低频正弦波调制信号，把话筒接上，且将话筒音频放大器作为调制信号，用耳机收听语音信号，调整两个天线的位置，使收听的效果最好。2、 画出调频发射机和接收机的框图，在框图上画出相应的