实验六 频率调制——北航
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成绩北京航空航天大学自动控制原理实验报告学院电子信息工程专业方向班级学号学生姓名指导教师自动控制与测试教学实验中心实验六状态反馈与状态观测器实验时间2015.6.15 实验编号 17 同组同学无一、实验目的:1. 掌握用状态反馈进行极点配置的方法。
2. 了解带有状态观测器的状态反馈系统。
二、实验原理:1. 闭环系统的动态性能与系统的特征根密切相关,在状态空间的分析中可利用状态反馈来配置系统的闭环极点。
这种校正手段能提供更多的校正信息,在形成最优控制率、抑制或消除扰动影响、实现系统解耦等方面获得广泛应用。
2. 为了实现状态反馈,需要状态变量的测量值,而在工程中,并不是状态变量都能测量到,而一般只有输出可测,因此希望利用系统的输入输出量构成对系统状态变量的估计。
解决的方法是用计算机构成一个与实际系统具有同样动态方程的模拟系统,用模拟系统的状态向量作为系统状态向量的估值。
3. 状态观测器的状态和原系统的状态之间存在着误差,而引起误差的原因之一是无法使状态观测器的初态等于原系统的初态。
引进输出误差的反馈是为了使状态估计误差尽可能快地衰减到零。
4. 若系统是可控可观的,则可按极点配置的需要选择反馈增益阵k,然后按观测器的动态要求选择H,H的选择并不影响配置好的闭环传递函数的极点。
因此系统的极点配置和观测器的设计可分开进行,这个原理称为分离定理。
三、实验内容:1. 设控制系统如6.1图所示,要求设计状态反馈阵K,使动态性能指标满足超调量%5%≤σ,峰值时间stp5.0≤。
2. 被控对象传递函数为57.103945.3100)(2++=SSsG写成状态方程形式为CXYBuAXX=+=式中⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=945.357.1031A,⎥⎦⎤⎢⎣⎡=1B;[]0100=C;模拟电路图虚线内表示连续域转换成离散域在计算机中的实现方法:)()()1(k Hu k Gx k x +=+其中AT e G =B dt t H T ⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎰0)(ϕ At e t =)(ϕ21⨯---K 维状态反馈系数矩阵,由计算机算出。
频率调制实验报告数据
实验概述
本次实验旨在通过频率调制技术,将一个模拟信号转化为可以传输的调制信号。
实验中我们使用了频率调制电路和示波器来观察和记录实验数据。
实验装置
1. 频率调制电路
2. 外部模拟信号源
3. 示波器
实验步骤
1. 连接外部模拟信号源输出到频率调制电路的输入端。
2. 将频率调制电路的调制信号输出连接到示波器的输入端。
3. 打开示波器,调整示波器的参数以便观察调制信号的波形。
数据记录与观察
使用示波器观察了不同频率下调制信号的波形,并记录下了具体的数值。
实验数据
下表为不同模拟信号与调制信号的频率对比表。
模拟信号频率(Hz)调制信号频率(Hz)
100 1000
200 2000
300 3000
400 4000
500 5000
观察结果
通过观察示波器上显示的波形,发现调制信号的频率是模拟信号频率的10倍。
同时,调制信号的幅值与模拟信号的幅值保持一致。
结论
在本次实验中,通过使用频率调制电路和示波器,我们成功地将一个模拟信号转化为了可以传输的调制信号。
实验结果表明,调制信号的频率是模拟信号频率的10倍,并且幅值保持一致。
频率调制技术在实际应用中具有广泛的用途,例如无线通信、广播等。
通过实验的数据观察和分析,我们掌握了频率调制技术的基本原理和特性,为日后的频率调制应用提供了基础。
实验六、锁相环及频率调制与解调电路一、实验原理:实验前要求预习有关锁相环工作原理、锁相环同步与捕捉的基本概念以及基于锁相环的频率调制(图6-1)与解调电路(图6-2)的主要元器件参数的设计要点及电路性能指标的测试方法。
二、实验元件与设备:1. 传感器实验主板;2. LM565 (2 个);3. 电阻:1.5K?(棕绿黑橙橙)× 4,2K?(红黑橙)× 2;4. 电容: 0.47uF(474)×2, 10uF(106)×2,1000pF(102)×2 ;5. 差动放大器、二阶低通滤波器;6. 跳线若干;三、基本实验内容:1. 参照图 6 -1 、6 -2,用LM565 模拟集成锁相环构成FM 调制与解调电路,载波频率fo =250KHz ,调制信号(从IN2 输入)频率为1KHz,Vpp<750mv 的正弦信号。
(由于本实验所用的频率较高,建议使用高性能采集卡DSO500 )2. 锁相环特性测试用“调制电路VCO 输出(Vx)”作信号源。
(调节Rtz :,使VCO 频率变化。
)测试解调电路锁相环的锁定范围与捕捉范围(也可以用信号源输出矩形波进行锁定范围与捕捉范围的测量,但应注意输出矩形波幅度不要过大)3.用锁相环实现调制电路,实际是利用锁相环PLL(Phase Lock Loop )内部的VCO 作调制电路(PLL 不需要闭环),根据实验指标要求确定元件参数后安装电路,C1 的设置应考虑满足最大平坦度响应要求,插查电路无误后接通电源,并通过调整电位器R137 来调整VCO 的中心频率f01 为250KHz(fo 可用频率计或示波器测试),从IN2 加入的调制信号,在VCO 输出端Vx 观察调频输出。
若波形不正常,则调整电路,使工作正常。
图6-1 FM 调制电路4.根据实验指标要求,自行设计运放差动放大电路和二阶有源低通滤波电 路,确定元件参数后安装电路。
数字信号处理(北航)实验⼀报告《数字信号处理》配套实验指导书课程名称:数字信号处理(Digital Signal Processing)实验总学时数:12实验室地点:北京航空航天⼤学宇航学院图像中⼼实验要求与⽬的:《数字信号处理》课程是电⼦信息、电⼦信息科学与技术、通信⼯程等专业的重要专业基础课。
本课程以信号与系统、⼯程数学为基础,要求学⽣掌握时域离散信号和系统的基本理论、基本分析⽅法以及 FFT 、数字滤波器等数字信号处理技术。
学会综合运⽤数字信号处理的理论知识进⾏信号的采样,重构,频谱分析和滤波器的设计,了解⼏种基本的调制解调原理,掌握⽤数字信号处理的⽅法实现模拟电路中信号的调制与解调的⽅法,并能通过理论推导得出相应结论。
在此基础上学会利⽤Matlab作为编程⼯具进⾏计算机实现,从⽽加深对所学知识的理解,建⽴概念。
《数字信号处理》是⼀门理论与实践联系紧密的课程,所以本课程安排3个综合实验,以帮助学⽣掌握数字信号处理技术,提⾼学⽣分析问题和解决问题的能⼒,并通过实验培养学⽣的创新意识。
本实验课程的基本要求如下:1 .学习⽤MATLAB 语⾔编写数字信号处理的程序,通过实验加深对课堂所学知识的理解;2 .上机前应按照要求把实验内容准备好,编好程序,了解需要改变的参数,预计结果;3 .观察实验结果,得出结论;4 .实验结束后提交实验报告实验项⽬与内容提要实验考核:采⽤实验操作与实验报告综合评分MATLAB概述1.MATL AB简介实践的需要推动了科技的发展,从⽽促进了社会的进步。
由于与数学经常打交道的科学家,⼯程技术⼈员在实际⼯作中⼤量数学计算的需要,便促进了具有数值计算强⼤功能和卓越的数据可视化能⼒的计算机⾼级语⾔MATLAB的出现。
MATLAB名字由MATrix和LABoratory 两词的前三个字母组合⽽成。
那是20世纪七⼗年代,时任美国新墨西哥⼤学计算机科学系主任的Cleve Moler出于减轻学⽣编程负担的动机,为学⽣设计了⼀种数学⼯具软件。
自动控制原理实验报告一、实验名称:一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试 二、实验目的1、了解一、二阶系统阶跃响应及其性能指标与系统参数之间的关系2、学习在电子模拟机上建立典型环节系统模型的方法3、学习阶跃响应的测试方法三、实验内容1、建立一阶系统的电子模型,观测并记录在不同时间常数T 时的响应曲线,测定过渡过程时间T s2、建立二阶系统电子模型,观测并记录不同阻尼比的响应曲线,并测定超调量及过渡过程时间T s四、实验原理及实验数据 一阶系统系统传递函数:由电路图可得,取则K=1, T 分别取:0.25, 0.5, 1T 0.25 0.501.00 R 2 0.25M Ω 0.5M Ω 1M Ω C1μ1μ1μT S 实测 0.7930 1.5160 3.1050 TS 理论 0.7473 1.4962 2.9927 阶跃响应曲线图1.1图1.2图1.3误差计算与分析(1)当T=0.25时,误差==6.12%;(2)当T=0.5时,误差==1.32%;(3)当T=1时,误差==3.58%误差分析:由于T 决定响应参数,而,在实验中R 、C 的取值上可能存在一定误差,另外,导线的连接上图1.1图1.2图1.3也存在一些误差以及干扰,使实验结果与理论值之间存在一定误差。
但是本实验误差在较小范围内,响应曲线也反映了预期要求,所以本实验基本得到了预期结果。
实验结果说明由本实验结果可看出,一阶系统阶跃响应是单调上升的指数曲线,特征有T 确定,T 越小,过度过程进行得越快,系统的快速性越好。
二阶系统系统传递函数:令二阶系统模拟线路0.25 0.50 1.00 R 4210.5C 2111实测 45.8% 16.9% 0.6% 理论 44.5% 16.3% 0% T S 实测13.98605.48954.8480T S 理论 14.0065 5.3066 4.8243 阶跃响应曲线图2.1图2.2图2.3注:T s 理论根据matlab 命令[os,ts,tr]=stepspecs(time,output,output(end),5)得出,否则误差较大。
频率调制实验报告一、实验目的:通过本次实验,掌握频率调制的原理和方法,了解频率调制在通信系统中的应用。
二、实验原理:频率调制是指在信号调制过程中,改变信号的频率以实现信号的传输和调制。
频率调制可以将模拟信号转换为远距离传输的载波信号,常见的应用包括调频广播、调频电视、无线电通信等领域。
频率调制的主要实现方式包括调频调制(FM)和相移键控调制(PM)。
三、实验仪器与材料:1. 示波器2. 音频信号发生器3. 频率调制解调实验箱4. 连接线5. 电源线四、实验步骤:1. 将音频信号发生器与调频解调实验箱相连,并接通电源;2. 在音频信号发生器上输入一个正弦波载频率的模拟信号;3. 在频率调制解调实验箱上进行频率调制的调节,观察调制后的信号波形;4. 调节调频解调实验箱的解调部分,观察解调后的信号波形;5. 分析实验结果,并记录数据。
五、实验结果与分析:在实验中,我们成功实现了对模拟信号的频率调制,并通过示波器观察到了调制前后的信号波形变化。
实验结果表明,频率调制可以改变信号的频率特性,从而实现信号的传输和调制。
通过观察解调后的信号波形,我们可以验证频率调制的有效性,并进一步了解频率调制在通信系统中的应用。
六、实验总结:本次实验通过频率调制的实际操作,使我们更深入地理解了频率调制的原理和方法。
实验结果也验证了频率调制在通信系统中的重要作用。
在今后的学习和研究中,将深入探讨频率调制的相关知识,并将其应用于实际工程中。
七、实验心得:通过本次实验,我们感受到了实验操作的乐趣和挑战,同时也认识到了频率调制在通信领域的广泛应用。
在未来的学习和工作中,我们将不断深化对频率调制的理解,努力创新和应用,为通信技术的发展贡献自己的力量。
以上就是关于频率调制实验的报告,希望对你有所帮助。
一、实验目的1. 理解频率调制的原理及其在通信系统中的应用。
2. 掌握变容二极管调频器的工作原理和电路设计。
3. 学习使用示波器和频率计等仪器对调频信号进行观测和分析。
4. 熟悉调频信号的解调过程。
二、实验原理频率调制(Frequency Modulation,简称FM)是一种通过改变载波的频率来传递信息的调制方式。
在频率调制中,调制信号(信息信号)与载波信号相乘,得到调频信号。
调频信号的特点是频率随调制信号的变化而变化,而幅度保持不变。
变容二极管调频器是一种常用的调频电路,其工作原理如下:1. 调制信号通过电容C1加到变容二极管D1的结电容上,改变结电容C1的大小。
2. 变容二极管D1的结电容C1与外部LC振荡回路构成谐振回路,谐振频率f0由LC振荡回路的参数决定。
3. 当调制信号加到变容二极管D1上时,结电容C1的变化导致谐振频率f0的变化,从而实现频率调制。
三、实验仪器与设备1. 变容二极管调频器实验装置2. 示波器3. 频率计4. 信号发生器5. 调制信号发生器6. 信号源四、实验步骤1. 搭建变容二极管调频器电路:根据实验装置提供的设计图,连接变容二极管D1、电容C1、LC振荡回路等元件,并接入信号源。
2. 调节电路参数:调整LC振荡回路的参数,使谐振频率f0与信号源频率f0'相等。
3. 观察调频信号:使用示波器观察调制信号和调频信号的波形,分析调频信号的特点。
4. 测量调频信号频率:使用频率计测量调频信号的频率,并与理论计算值进行比较。
5. 解调调频信号:使用调制信号发生器产生与调制信号频率相同的本振信号,通过解调电路将调频信号还原为调制信号。
五、实验结果与分析1. 调频信号波形:通过示波器观察,调频信号的波形呈正弦波形,频率随调制信号的变化而变化。
2. 调频信号频率:使用频率计测量调频信号的频率,结果显示频率随调制信号的变化而变化,符合理论预期。
3. 解调信号波形:通过解调电路将调频信号还原为调制信号,解调信号的波形与原始调制信号基本一致。
一、实验背景频率调制(Frequency Modulation,简称FM)是一种常见的信号调制方式,通过改变载波的频率来传输信息。
与幅度调制相比,频率调制具有抗干扰能力强、音质好等优点。
本次实验旨在通过搭建频率调制实验电路,验证频率调制的基本原理,并分析其性能。
二、实验目的1. 熟悉频率调制的基本原理和实验方法;2. 掌握频率调制实验电路的搭建和调试;3. 分析频率调制实验结果,了解其性能特点。
三、实验原理频率调制的基本原理是:将信息信号(基带信号)与载波信号进行调制,使载波信号的频率随信息信号的变化而变化。
实验中,我们采用变容二极管作为调制器,通过改变变容二极管的电容值来控制载波的频率。
四、实验器材1. 变容二极管;2. 高频信号发生器;3. 低频信号发生器;4. 频率计;5. 示波器;6. 频率调制实验电路板;7. 连接线等。
五、实验步骤1. 搭建频率调制实验电路,包括变容二极管调制器、低频信号发生器、高频信号发生器等;2. 将低频信号发生器产生的信号输入变容二极管调制器,改变电容值,观察载波信号的频率变化;3. 将调制后的信号输入高频信号发生器,观察调制信号的频率变化;4. 使用频率计测量调制信号的频率,分析其调制特性;5. 使用示波器观察调制信号的波形,分析其波形特性。
六、实验结果与分析1. 调制特性分析实验结果表明,当改变变容二极管的电容值时,载波信号的频率发生相应变化。
随着电容值的增大,载波频率降低;随着电容值的减小,载波频率升高。
这符合频率调制的基本原理。
2. 频率特性分析实验中,我们测量了调制信号的频率。
结果表明,调制信号的频率变化与输入的低频信号成线性关系,即调制信号的频率变化量与低频信号幅度成正比。
这说明频率调制具有较好的线性特性。
3. 波形特性分析实验中,我们使用示波器观察了调制信号的波形。
结果表明,调制信号的波形较为稳定,无明显失真。
这说明频率调制具有较好的波形特性。
4. 抗干扰能力分析与幅度调制相比,频率调制具有更强的抗干扰能力。
频率调制实验报告1 引言1.1 实验背景及意义频率调制(Frequency Modulation,简称FM)作为一种重要的信号调制方式,在无线通信、广播、雷达等领域有着广泛应用。
与幅度调制相比,频率调制具有抗干扰能力强、信号带宽宽、传输距离远等优点。
随着科技的发展,频率调制技术在数字通信、卫星通信等领域发挥着越来越重要的作用。
本实验旨在通过频率调制实验,使学生深入理解频率调制的基本原理,掌握频率调制信号的产生、传输和接收方法,培养实际操作能力和科学思维。
1.2 实验目的本实验的主要目的有以下几点:1.加深对频率调制原理的理解,掌握频率调制信号的产生、传输和接收方法;2.学习使用相关实验设备,提高实际操作能力;3.分析实验数据,探讨频率调制信号的特点及其影响因素;4.培养学生解决实际问题的能力,为后续相关课程打下基础。
1.3 实验原理频率调制是一种基于载波频率变化的调制方法。
在频率调制过程中,载波的频率随调制信号的幅值变化而变化,而载波的幅度保持不变。
频率调制信号的表达式为:[ s(t) = A_c (2f_c t + f _{0}^{t} m()d) ]其中,( A_c ) 表示载波幅度,( f_c ) 表示载波频率,( f ) 表示调制指数,( m(t) ) 表示调制信号。
频率调制的关键参数包括调制指数、信号带宽、频偏等。
调制指数是衡量频率调制程度的参数,其值越大,频率调制效果越明显。
信号带宽与调制信号的最高频率成分有关,一般来说,频率调制信号的带宽较宽。
频偏是指载波频率变化的最大值,它决定了频率调制信号的传输距离和抗干扰能力。
本实验将围绕频率调制原理,设计实验方案,探讨频率调制信号的产生、传输和接收过程。
2 实验设备与仪器2.1 实验设备频率调制实验所需的主要设备包括信号发生器、频率计数器、示波器和频率调制器。
信号发生器用于产生稳定的原始信号,频率计数器用于精确测量信号的频率,示波器用于观察信号的波形,频率调制器则负责对信号进行频率调制。
实验六频率调制、压控振荡器及锁相环
一、实验目的
1.了解压控振荡器及用它构成频率调制器的工作.
2.学习将锁相环构成调频波的解调器.
3.学习集成电路频率调制器/解调器系统的工作.
4.学习数字频移键控系统的性能及使用.
二、预习要求
1.预习压控振荡器及锁相环的原理.
2.根据图3、图6和图7、图9搞清楚压控振荡器和锁相环集成电路与外部元件之间的连接关系.
3.预习后回答下列问题:
(1) 在某调频系统中载波信号频率FO=95.7MHz,当加入调制信号为em=2.5sin(4π×105t)时,输出调频信号频率从Fmin=95.68MHz 到Fmax =95.72MHz变化,问频偏δ为何值?灵敏度S=?调制系数mf=?当调制信号em=0.8sin(2π×100t)时,该系统Fmin 和Fmax各为何值?
(2) 当566 VCO集成电路管脚①加直流电压V1=-5V,管脚⑧为V⑧=+5V,管脚⑤与①之间电压为V⑤①=6.4v,且C1=0.047μF(见图7)时,若要求产生振荡频率F=2KHz,R1应为何值?(提示: V⑧①=V⑧- V①).
(3) 用上题的R1 C1和V⑧①计算566 VC0的理论灵敏度S.若V⑤①=8V,将产生的振荡频率F=?若V⑤①=2.5V,则F=?
(4)用二进制“1”和“0”表示的方波时钟信号激励频移键控(FSK)调制器,画出时钟频率为10Hz时的示意输出波形图(时钟高电平为“1”,低电平为“0”).
三、实验设备及元器件
1.双踪示波器一台
2.±5V直流稳压电源一台
3.数字电压表、电流表.一台
4.函数发生器(正弦波、方波、三角波)一台
5.频率计一台
6.实验电路板一块
四、实验电路及说明
控制电压振荡波形
压控振荡器(VCO)是输出信号频率受外加电压大小控制的振荡器,因此可作频率调制器,图1说明了此过程,图中说明当VCO输入端电压为0时,输出为载频Fc,当输入电压增减时输出信号幅度不变只是频率在载频的基础上增、减,偏离载频上下的最大频率值称为最大频偏δ.
输人变化1V时产生输出频率相对载频Fc的偏差称为灵敏度S,理想VCO输出频率变化应正比于输入幅度变化,即调制特性为直线关系。
调制系数记为mf,mf=δ/fm ,其中fm是调制信号em(即输入信号)的频率,与调幅系数不同,调频系数mf可大于1.
调频常应用于频移键控(FSK),FSK是进行二进制数据串行传输的方法,串行传输只需一根数据线传输数据,用二进制信号作调制信号,高电平为“1”,低电平为“0”,用它调制载频信号。
例如有一种标准,当调制信号为“1”,时,调频输出信号为2225Hz,当调制信号为“0”时,调频输出信号为2025Hz.即传输信号过程中以2225Hz示“l”,称为“标记”(mark);以2025Hz频率表示“0”,称为“间隔”(space).
实验用VCO为566型单片集成电路,它是变流式电容充放电压控振荡器,它的方框图及管脚排列如图2,电路如图3。
其工作原理如下:
图2中幅度鉴别器由施密特触发器构成,其正向触发电平为Vsp,反向触发电平为Vsm,当给电容C1充电使其上电压V7升至Vsp时幅度鉴别器翻转, 输出为高电平;当电容C1放电时,其上电压V7下降,降至Vsm时幅度鉴别器再次翻转,输出为低电平,从而使VA也变为低电平,用VA的高、低电平控制S1和S2两开关的闭合和断开. VA为低电平时控制S1闭合S2断开。
这时I6=I7=0,Io全部给电容C1充电,使V7上升,由于Io是恒流源,V7线性斜升,升至Vsp时VA跳变为高电平, VA高电平时控制S2闭合、S1断开,恒流源电流Io全部流入2支既即I6=Io,由于电流转发器的特性1支路电流I7=I6,所以I7=0,该电流由C1放电电流提供,因此,V7此时线性斜降,V7降至Vsm时VA 跳变为低电平.如此周而复始循环下去,I7及VA的波形如图4所示
图4 电容C1两端电压V7及反馈控制电压波形
图3中T1-T4组成可控电流源,电流源电流Io由电源电压V8外部输入控制电压V5及外接电阻R1确定,D2-D5及T5-T8组成电流转发器,其中D2、D3相当于图2中的开关S1,D4,D5及T8相当于图2中的开关S2,T9是以T10为电流源负载的射极跟随器,它将电容C1上的电压V7传送给T11T12等组成的幅度鉴别器,鉴别器输出信号经射随T13及内部控制电压形成电路产生电压VA去控制D2、D3及D4、D5、T8两组开关S1和S2。
.
566输出的方波及三角波的载波频率(或称中心频率)可用外加电阻R1和外加电容C1来确定(见图3及图7),其值为:
F=2(V8.1- V5.1)/(R1·C1·V8.1) (Hz)
其中R1称时基电阻,C1称时基电容,V8.1为566管脚⑧至①的电压,V5.1为管脚⑤至①的电压.由上式可知566的调制输人端V5电压增加,使输出频率降低,理论的灵敏度为控制电压变化1V引起的输出频率的偏移量.
S=-2/(R1·C1·V8.1 (Hz/V)
实验中用锁相环为565型单片集成电路,其框图及引出脚如图5,线路图如图6所示.
图6中VCO电路与566集成电路相同,T18-T25 ,T11-T18,T15-T23组成相位鉴别器,其输出电压是e1和e2两个信号之间的相位差的函数,相位鉴别器输出经T26-T28组成的差分放大器放大并滤除高频成分后输出给压控振荡器.
相位鉴别器由模拟乘法器构成,它有两组输入信号,一组为外部管脚②、③输入的信号e1,其频率为F1;另一组为内部压控振荡器产生的信号e2,经④脚输出,接至⑤脚送给相位鉴频器,其频率为F2,当F1和F2差别很小时可用频率差代表两信号之间的相位差。
即F1-F2的值使相位鉴别器输出一直流电压,该电压经⑦脚送至内部VCO的输人端,控制VC0,使其输出信号频率F2发生变化,这一过程不断进行直至F1=F2为止,这是称为锁相环锁定.
锁相环可用来作解调器,当e1为频率连续变化的调频信号时,相位鉴频器的输出是连续变化的电压。
其波形与产生调频信号的调制信号波形一致.
五、实验内容
l.压控振荡器实验,按图7连线
(1)观察R×C1对VCO频率的影响(其中R=R1+W1)
调W2使V5=3.5V ,改变W1用频率计观察方波输出信号频率,记录当R为最大值和最小值时的输出方波信号频率,测量Rmax和Rmin以及C1的值.计算出这两种情况下的频率与测量值进行比较.用双踪示波器观察并记录R=Rmin 方波及三角波输出波形.
注意:为避免频率计接入被测电路引起对电路工作的影响,电路中接入R3和R4两个3KΩ电阻,测量频率时在A 和B端接入频率计,另外测R本应断开元件一端进行测量,但由于R1接在电路中测量误差不大,可不断开,在E、F两点之间测量即可.测C1时,为避免测量误差,需断开I、H之间短路线在H、G两点之间的误差.
相对误差γ=(F测-F计)/F测×100%
(2)观察输入电压对输出频率的作用,
a.用直流电压控制:先调W1至W1max,然后改变W2=1K的中点电压,测当V5.1=7.6V—9.6V变化时,输出频率F的变化, V5.1每隔0.2V变化.
b.用交流电压控制:仍用R=Rmax断开原⑤脚所接C2及W2,用函数发生器给出正弦调制信号em,要求其频率为Fm=5KHz,峰—峰值为Vp-p=1V.将此信号通过图8输入电路送至566管脚⑤,用双踪示波器同时观察输入信号em和③脚的调频FM方波输出信号,并作记录.观察当输入信号幅度Vp-p和频率Fm有微小变化时,输出波形如何变化.
注意:输入信号em的Vp-p不要大于1.3V.
调制信号改用方波信号em使其Fm=1KHz,Vp-p=0.8V,用双踪示波器观测并记录em和③脚的调频FM方波输出信号.
图8 566信号输入电路
2.锁相环实验,按图9连线,用锁相环进行调频信号的解调.
(1)正弦波解调器:先调565PLL的W3使其中VCO的输出频率Fo(④脚)为50KHz,再将1、(2)b项目中函数发生器的正弦调制信号em接入566VCO的输入端,并用566的调频方波输出信号(③脚)接至565锁相环的FM输入端,调节565的W1,使R=Rmax用双踪示波器观察并记录566的输入调制信号em和565的解调输出信号.
(2)相移键控解调器:用峰一峰值Vp-p =0.8V,FM=100Hz的方波作调制信号送入调制器566,使其输出产生‘标记’和‘间隔’("mark"和"space")交替的两个频率的信号,观察调制器566的方波调制信号及解调器565的解调输出信号及比较器311的输出信号
图9 565PLL解调器实验电路.
六、实验报告要求
1.根据实验说明接在566管脚⑥上R的作用,计算当R最大、最小时566的频率,并与实验结果比较.
2.根据实验画出566 VCO的F0=f(V5—V1)曲线,并由其斜率求出灵敏度S,计算当V5.1=8.6V时,F0为何值,并与测量值进行比较.
3.由实验1(2)b说明FM(调频)的概念,计算最大频偏δ及调制系数mf(提示:用上面求出的S进行计算).
4,计算实验2(2)中"mark"和"space"两种情况下566VCO的输出频率.
5.整理全部实验数据、波形及曲线.
6.有何收获、体会和建议.。