1、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 0804 班 学 号：200801236 学生姓名： 傅叶涛 2010 年 11 月 30 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.掌握调幅指的数测量与计算方法。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见坐标纸。2， 全载波波形见坐标纸。3， 实验体会在这次实验中，我深刻
2、了解了振幅调制器的工作原理和使用方法。了解了抑制波调幅的波形和全载波调幅的波形，并学习了二者的调试方法。将频率fc=10.000MHz，峰-峰值UCp-p100300mV 的载波信号uc(t)加到模拟乘法器载波信号输入端；再将频率f1KHz 的调制信号u(t)加到模拟乘法器调制信号输入端，调节载波信号的峰-峰值电压Up-p，使其从 0 逐渐增加，使输出的调幅波uo(t)的调制系数m 逐渐增加至适当值，调整平衡电位器VR8，使MC1496 的1、4 脚调制信号电压振幅相等，即U1U4，就可以产生抑止载波的双边带调幅信号。而调节平衡电位器，使U1 和U4 不相等，输出信号uo(t)成为全载波调幅信
3、号的波形。另外，我还在本次试验中了解到了通过调幅系统实验的中间过程得到此次实验结果的方法，收获颇丰。只是实验上手速度不快，主要是对实验箱结构的不了解，跳线开关总忘记接，这方面有待我继续熟悉和加以提高。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调频信号产生方法有两种：一种是间接调频法，用调相的方法间接实现调频；另一种是直接调频法，就是由调制信号控制振荡回路电抗元件的电抗参数从而控制振荡频率，实现调频。本实验采用变容二极管构成的压控振荡器实现直接调频。 1压控振荡器当振荡器的
4、频率可以随外加控制电压的变化而变化时，称之为压控振荡器（VCO） ，用压控振荡器可以构成调频器。图 7-1 是一个实际压控振荡器的特性曲线。压控振荡器的主要性能指标有如下一些：频率范围：就是 VCO 受控的最高频率 fmax 与最低频率 fmin 之差；线性度：理想的压控特性应当是线性的，可以表示为：f = f 0 + A0u式中 u 为控制电压，f0 是控制电压为 0 时 VCO 固有振荡频率，A0 称为压控灵敏度。线性度表示实际控制特性相对于理想线性控制特性的偏移。压控特性线性越好，调频的非线性失真越小；压控特性曲线线性范围越宽，实现线性调频的范围也越宽，调频信号的最大频偏也越大。压控灵敏
5、度 A0：也称 VCO 增益，是压控振荡器的重要参数，表示单位控制电压所产生的频率变化量，可定义为调制特性曲线在调制特性原点的斜率，单位是Hz/V 或(rad/s)/V。相同的调制电压下，A0 越大最大频偏也越大。此外调制带宽（允许控制电压变化的最大速率） 、载波中心频率稳定度和噪声性能也是压控振荡器的重要指标。2变容二极管压控振荡器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：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
6、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如图 7-2 所示。2， 采用 1K 低频调制波调制 10M 载波的波形见坐标纸。3， 实验体会通过本次实验，我了解了变容二极管调频器的工作原理和使用方法。了解了调频信号的两种产生方法：间接调频法和直接调频法。知道了压控振荡器及二极管压控振荡器的的原理及使用方法。并观测到了用 1K 低频调制波调制 10M 载波的波形( 由于载频是 10.000MHZ 左右，而调制的频偏相对 10.000MHz 很小，观测到的调频
7、波形不很明显，为观测到清晰的调频波形，可将低频调制信号的峰-峰电压 Up-p 值增加到 2Vp-p)。试验中还学习到了通过调频系统的中间过程得到此次实验结果的方法，收获颇丰。此次实验的问题依旧是跳线开关的链接不够熟练，相信在多次实验中以及团队协作下我们会克服这个困难的。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链接和波形（一）调幅发射机组成与调试1通过拨码开关S2 使高频振荡
8、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。（想想理论上的振荡频率应该是多少，如果不是这个频率，应该调节振荡器电路中哪些元件才可以校准？）2改变跳线，将低频调制信号（板上的正弦波低频信号发生器）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0.10.2V3观察调幅器输出，应为普通调幅波。可调整VR8、VR9
9、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（末前级之前的高频信号缓冲器）输入端，观察到放大后的调幅波。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，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。（二）调幅接
10、收机的组成与调试从GP-4 实验箱的系统电路图可以看出调幅接收机部分采用了二次变频电路，其中频频率分别为：第一中频6.455MHz，第二中频455kHz。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，其中第一本振频率16.455MHz，第二本振频率6.000MHz，也就是说本振频率不可调。这样实验箱的调幅接收机可以接收的频率就因为第一本振频率不可调而被固定下来，即该机可以接收的已调波的中心频率应该为10.000MHz（第1 本振频率 第1 中频频率 = 16.455MHz - 6.455MHz = 10.000MHz）。因此在前面调试发射机时需要其发射频率对准接收机的接收频率才能
11、取得最好的接收效果，这里调幅发射机的10.000MHz 载波由石英晶振产生，可以非常准确，不存在频率偏移问题。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。建议按以下一些步骤借助F40 型数字合成信号发生器，由前向后逐级调试调幅接收机。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，调节与线圈CP2 并联的可变电容CT4 使L
12、C 负载回路谐振，此时经过放大后的调幅波幅度应最大，且输出波形不失真。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。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）。第二中频由MC3361 的第3 脚输出。5二次混频后的信号通过开
13、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。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。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。（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
14、出端J13 上接一段导线作为发射天线（天线的另一端不要接在接收机的输入端J30 上）。2在接收机的输入端J30 上接一段导线作为接收天线（另一端不可接在J30），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实验四，调频系统实验及模拟通话系统
15、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。用示波器观察高频振荡器后射随器缓冲输出，调整输出电位器，使输出幅度为0.10.2Vp-p ,画出波形，标出
16、电压值。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。测量并画出调频器的输出波形，标出电压值。（由于载波中心频率10MHz 很高，频偏约几十KHz 相对来说太小，实际观察到的FM 现象可能不明显）。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。画出波形，标出电压值。4将前置放大器的输出作为高频功率放大器的输入信号。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
17、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。画出波形，标出电压值。在丙类放大器输出端观察到放大后的调频信号时，实际观察到的FM 现象可能不明显。（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。建议按以下一些步骤借助F40 型数字合成信号发生器，由前向后逐级调试调幅接收机。1在高频小信
18、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 50KHz 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，此时经过放大后的调频波幅度应最大，且输出波形不失真。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。画出波形，标出电压值。3调整混频电路晶体管VT8 的工作点，使输出的调频波的
19、电压最大。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。画出波形，标出电压值。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。画出波形，标出电压值。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V
20、R17 可改变低频放大器增益。（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（天线的另一端不要接在接收机的输入端J30 上）。2在接收机的输入端J30 上接一段导线作为接收天线（另一端不可接在J30），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实测波形并标出测量值大小。
