1、1取 样 保 持 电 路PAM解 调 （ 低 通 滤 波 ）抽 样 脉 冲 产 生 电 路放 大 电 路话 音 输 入 PAM调 制 电 路 123K60实验七 抽样定理与 PAM 调制解调实验实 验 内 容1.抽样定理实验2.脉冲幅度调制（PAM）及系统实验一、实验目的1. 通过脉冲幅度调制实验，使学生能加深理解脉冲幅度调制的特点。2. 通过对电路组成、波形和所测数据的分析，加深理解这种调制方式的优缺点。二、实验电路工作原理（一）电路组成脉冲幅度调制实验系统如图 5-1所示，由输入电路、调制电路、脉冲发生电路、解调滤波电路、功放输出电路等五部分组成，如图 5-2所示。图 5-1 脉冲振幅调制
2、电路原理框图 2（二）实验电路工作原理1.输入电路该电路由发送放大、限幅电路等组成。该电路还用于 PCM（一）、PCM（二）、增量调制编码电路中。由限幅二极管 D601、D602 组成双向限幅电路，防止外加输入信号幅度过大而损坏后面调制电路中的场效应管器件。电路电原理图如 5-2所示。2.PAM调制电路调制电路见图 5-2中的 BG601。这是一种单管调制器，采用场效应管 3DJ6F，利用其阻抗高的特点和控制灵敏的优越性，能很好的满足调制要求。取样脉冲由该管的 S极加入，D极输入音频信号，由于场效应管良好的开关特性，在 TP602处可以测到脉冲幅度调制信号，该信号为双极性脉冲幅度信号，不含直流
3、分量。 3DJ6的 G极为输出负载端，接有取样保持电路，由 R601、C601 以及 R602等组成，由开关 K601来控制，在做调制实验时，K601 的 2端与 3端相连，能观察其取样定理的波形。在做系统实验时，将 K601的 1端与 2端相连，即与解调滤波电路连通。3.脉冲发生电路该部分电路详见图 5-2所示，主要有两种抽样脉冲，一种由 555及其它元件组成，这是一个单谐振荡器电路，能产生极性、脉宽、频率可调的方波信号，可通过改变 CA601的电容来实现输出脉冲频率的变化，以便用来验证取样定理，另一种由 CPLD产生的 8KHz抽样脉冲，这两种抽样脉冲通过开关 K602来选择。可在 TP6
4、03处很方便地观测到脉冲频率变化情况和输出的脉冲波形。4.PAM解调与滤波电路解调滤波电路由集成运放电路 TL084组成。组成了一个二阶有源低通滤波器，其截止频率设计在 3.4KHz左右，因为该滤波器有着解调的作用，因此它的质量好坏直接影响着系统的工作状态。该电路还用在接收通道电路中。5.功放输出电路功放电路主要用来放大输出信号，提高解调后的音频信号输出功率。该电路选用了常见的小功率运放 LM386，配以少量的外围元件来完成。放大后的音频信号由喇叭作为负载输出。3三、实验内容1.抽样定理实验2.脉冲幅度调制（PAM）及系统实验四、实验步骤及注意事项1.脉冲幅度调制实验步骤用示波器在 TP601
5、处观察，以该点信号输出幅度不失真时为好，如有削顶失真则减小外加信号源的输出幅度或调节 W108。在 TPP603处观察其取样脉冲信号。改变 CA601处的电容，再用示波器观察 TP602该点波形。做详细记录、绘图。2.PAM通信系统实验步骤(1)将 K602的 2端和 3端相连，为 CPLD产生的 8KHz抽样时钟脉冲，用示波器观测TP601TP604 各点波形，并做详细记录、绘图。(2)将 K602的 1端和 2端相连，然后改变 CA601的电容，即改变抽样频率 fsr，使ff sr、 f c =2fsr、f c2f sr，在 TP603处用示波器观测系统输出波形，以判断和验证取样定理在系统
6、中的正确性，同时做详细记录和绘图，记下在系统通信状态下的奈奎斯特速率。并分析比较。(3)在 TP111处用示波器观察话音输出波形，通过喇叭听话音，感性判断该系统对话音信号的传输质量。3.脉冲幅度调制实验注意事项(1)CA601上插电容，可改变抽样时钟。电容在 5600pf0.1f 之间。(2)验证取样定理时，有时会产生不同步现象，在示波器中观察不到稳定的信号。此时可适当调整外加信号频率，使之同步，有时需要反复耐心地调整才能观察到。特别当观察fc 2fsr 时，注意判断区别临界状态时的波形及频率，并记下奈氏（Nyquist）速率。4原4-2 PAM原C6018PVCPAK603DJ6F1KR60
7、9LED4TP601BG01TP602R6021K33IN1E603uFPAM-IND6012VE10u2VD6E6021uFS74LS0U62B31X2CA60TP604PAM-OUT C602OUT414U602A7LS601NE523VP6013587C60314RKR604IN17D3K596823KTP03R681KR5KR71KKF8图52PAM电路电原理图5五、测量点说明TP601：若外加信号幅度过大，则被限幅电路限幅成方波了，因此信号波形幅度尽量小一些。方法是：调节通信话路终端发送放大电路中的电位器 W108。TP602：抽样脉冲波形输出，其抽样脉冲波形由抽样时钟电路(在 TP
8、603处观察)决定，在抽样时钟电路里，在 CA601中插上不同大小的电容，可改变抽样时钟的频率。电容值在 5600pf0.1f 之间选取。TP603：抽样时钟信号输出，抽样频率由 CA601上的电容大小决定，用频率计测量其频率的大小。电容值在 5600pf0.1 f 之间选取；另一种抽样时钟为 CPLD可编程模块产生的 8KHz时钟脉冲，由开关 K602选择。TP604：收端 PAM调制信号，由开关 K601的 1脚与 2脚相接。六、实验报告要求与所用设备1、实验设备：试验箱一台、示波器一台、信号发生器一台2、绘出所做实验的电路、仪表连接调测图。并列出所测各点的波形、频率、电压等有关数据，对所
9、测数据做简要分析说明。必要时借助于计算公式及推导。3、若发生实验事故，请将事故的原因、现象、处理的过程在实验报告中解释清楚。注：1、由信号发生器产生频率为 1KHZ、幅值为 1V的正弦波信号加至S107,J106接通模拟输入；将 J104接通PAM IN,用示波器观察 TP601波形，如失真调整 W108或幅值。1、将 K602置 23，K601 置 12，观察 TP601TP603波形2、改变输入信号频率验证抽样定理正确性，同时在 TP111观察波形七、实测个点波形1、开关跳线 K601 12 K602 23（8KHZ 抽样脉冲）K602 12（电容 CA601值在 5600pf0.1f 之间选取，产生不同频率的抽样脉冲）6TP601: 信号发生器送来的 1KHZ 1V的正弦波信号上图：TP602 双极性脉冲幅度调制取样定理波形 下图：TP603 8KHZ 抽样时钟脉冲7上图 TP602 K602 1-2 变更电容值后双极性脉冲幅度调制取样定理波形 下图：TP603 20KH 抽样时钟脉冲上图 TP602 K602 1-2 变更电容值后双极性脉冲幅度调制取样定理波形 下图：TP603 90KH 抽样时钟脉冲8TP604 收端 PAM调制信号， 开关 K601 1-2 K602 2-3
