通信电子课程设计实验部分.doc

通信电子课程设计实验部分调频收发系统联调一、实验目的1、掌握调频发射机整机电路的设计与调试方法及调试中常见故障的分析与处理。2、学习如何将各种单元电路组合起来完成工程实际要求的整机电路设计。3、掌握基本的调频接收机电路的构成与调试方法。4、了解集成电路单片接收机的性能及应用。二、实验内容1、调试发射模块的电路特性，实现发射机的正常工作。2、观察发射模块各点的波形。3、调试接收机的电路特性，实现接收机的正常接收。4、用接收机接收发射机信号并观察接收机各点的波形。三、实验仪器1、20MHz双踪模拟示波器 一台2、万用表 一块四、实验原理发射模块变容二极管调频单元产生调频波，调频波经过发射模块的功放进行功率放大，以获得较大的发射功率。经过功放放大的调频波从天线发射出去。接收机接收的调频信号是很微弱的，而且接收信号里面还有大量的干扰信号，所以接收机的高频小信号放大器对接收信号进行选频放大。经过放大滤波的信号送入鉴频器进行解调以得到调制信号。五、实验步骤1、实验中可能出现的故障高频电路由于受分布参数的影响及各种耦合与干扰的影响，使得电路的稳定性比起低频电路来要差些，同时L、C元件在环境温度发生变化时会有漂移，所以在LC调频时，电路稳定性不好。另外，由于后级功放的输出信号较强，信号经公共地线、电源线或连接导线耦合至LC振荡级，从而改变了振荡回路的参数或工作状态。这样在各单元电路调整好后，还要仔细进行整机联调。2、在主板上正确插好发射模块和接收模块。正确连接模块电源线。3、完成变容二极管调频电路的调试。（1）实验原理变容二极管是利用半导体的结电容随外加反向电压变化而变化这一特性而制成的一种半导体二极管。它和电感电容组成LC振荡器，在变容二极管上加一固定的反向直流偏压VP和调制电压V，则变容二极管的电容量Cd将随V的变化而变化，LC振荡器的振荡频率就会变化。这样就实现了调频。本实验的实验电路图如图11-1所示。变容二极管D3通过耦合电容C9、C10、C11的组合接入到LC回路，为了减小高频电压对变容二极管的作用，减小中心频率的漂移，常将耦合电容的容量选的较小。这时变容二极管部分接入振荡回路。接入系数。接入系数P影响调频波的频偏。 图11-1 实验电路图（2）实验步骤（2）1、在主板上正确插好发射模块，对照发射模块变容二极管调频部分的丝印，正确连接实验电路：K1、K2、J6向左拨，J1、J4、J5向上拨，J2、J3向下拨。12V接+12V，GND接GND（从主板直流电源部分+12V和GND插孔用连接线接入），检查连线正确无误后打开实验箱电源开关（实验箱右侧的船形开关）。K1向右拨，若正确连接则模块上的电源指示灯LED1亮。（2）2、调节静态工作点调节W1，用万用表直流档测试开关J5下方的两个小插座的电压差VP，即变容二极管的反向偏压，使VP=2.5V。（2）3、调整载波频率（W3向右开大）：本电路能够自己产生高频振荡信号。先不加低频调制信号，用频率计在输出端TP6检测，调节CC1，使振荡频率为10.7，MHz。示波器接TT1，调节W2使振荡输出波形失真最小。（2）4、调整调制波频率：（由实验箱的低频信号源提供1000Hz正弦信号）低频信号源的输出接到频率计（或用万用表的“HZ”档），“幅度调节”旋纽向右开大，调节“频率调节”旋纽，使输出频率在9001100HZ之间。将此信号输入到TP3。（2）5、观察调频波（示波器X：0.2S,“水平位移”拉出，X轴扩展了10倍）输入调制1000HZ信号VD。VDp-p由小慢慢增大，用示波器在TT1观察调频波波形，此时能观测到一条正弦带，如图11-2所示。(如果正弦带不明显，可将J3往上拨)。如果用方波做调制信号则在示波器上可看到两条正弦带，这两条正弦带之间的相差随调制信号大小而变。 图11-2 正弦带注：1、由于调制频偏（几十KHz）相对于载波频率（10.7MHz）很小，所以在观察调频波时，调频波的疏密现象不明显。 2、由于调制信号可能会串入直流电源，经过电源与调频波叠加，在Q2发射极观察调频波时看到的调频波可能不是等幅的，当调制信号幅度增加时，调频波不等幅现象更明显。（示波器还原）4、参考实验二，完成高频谐振功率放大器的调试（完成实验步骤1、2、3。使输出的信号为10.7MHz，且幅度最大、失真最小。）发射模块J6向右拨，J10向上拨，J7、J8、J9向下拨。完成发射模块的联调5、接收模块的调试：51接收模块的K1、K2、J2向左拨，J1向下拨。GND接GND，+12V接+12V（从主板直流电源部分+12V和GND插孔用连接线接入）。检查连线正确无误后打开实验箱电源开关（实验箱左侧的船形开关），开关K1向右拨，若正确连接则模块上的电源指示灯LEDA1亮。52静态工作点调节(用万用表直流电压档测量)TP4接GND，调节WA1使三极管QA1发射极电压VE在56V左右，然后去掉TP4与GND的连线。53动态测试：用实验箱所配天线的鄂鱼夹连接发射模块ANTEL和接收模块ANTEL。并使两根天线的另一头靠的很近。用示波器在TT1处观察Vo，调节CCA2，使输出信号最大且不失真。（直接接在TP4处，中间不要加接连线，地线接“GND”）6、联调61、去掉调制信号，用示波器观察系统各点波形，调维各调节元件使接收模块TTB2处输出455KHz的信号，（用频率计检查），说明鉴频器正常工作。62、发射模块TP3处加调制信号，（1KHz，0.7V），用示波器在接收模块的TT2处观察解调信号。调节发射模块CC1和调制信号幅度。使TT2处信号幅度最大、失真最小。用示波器测试表1各点信号，记录于表1。63、去掉发射模块TP3处的1KHz调制信号，将实验箱所配的耳机（黑色插头）插到主板的耳机插座中，话筒插头（红色）插到话筒插座，按下调幅调频语音通话单元的电源开关K501，K502。连接发射模块TP3与调幅调频语音通话单元的输出（或TP502），连接接收模块TP9（或TP8）与调幅调频语音通话单元的TP501（或输入）。适当调节“音量调节”和“失真调节”，对准话筒说话，使耳机的声音最大、最清晰。注：调幅调频语音通话单元的“音量调节”电位器有信号匹配的作用，其调节位置，因各个仪器不同而不同，即声音最大处可能在两边，也可能在中间的某一个位置。此时话筒输入的声音成为调制信号，通过发射电路、接收电路传到耳机里，完成了调频发射和接受的全过程。系统各点波形(标明频率、幅度)发射模块TP3发射模块TT1接收模块TT2 加调制信号：1000HZ注意：整机调试有点复杂，切忌心烦气燥。在调试中要分析各点波形出现异常的原因再解决。变容二极管反向偏压、调制信号幅度及LB1的状态影响解调失真。LC振荡的频率要尽量为10.7MHz，以使鉴频芯片MC3361正常工作。另外变容二极管的接入系数对鉴频输出也有影响。通过复杂的调试锻炼学生处理电路中异常现象的能力，对整个系统有更深入的理解。六、实验报告1、写明实验目的。2、分析整个系统的工作原理，分析信号流向及变化情况。3、分析各调节元件的作用。4、分析系统干扰的产生原因及解决方法。附：测低频频率：用万用表的“HZ”档并接在被测信号两端。测低频幅度：用万用