张悦的通信电子线路实验报告

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：电信学院专业：电子系班级：电子0503学号：200581047学生姓名：张悦2007年实验一、振幅调制器实验目的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。了解已调波与调制信号的关系。掌握调幅指数的测量与计算方法。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、实验仪器1.SG1641型函数型号发生器或F40锁相信号发生器；2.GP-4通信电子线路实验系统3.QF4132调制度仪4.示波器三、实验内容抑制载波的调制波观察波形:形成原因：抑制载波双边带调幅信号表达式UO（t）=K[cos(w0-Ω)t+cos(w0+Ω)t]=2Kcosw0tcosΩt,高频载波信号的包络应为低频调制信号cosΩt，在T=2π/w0的范围内，包络值可以近似认为不变，又cosw0t在-1到+1变化，因此上下包络近似对称。将载波和调制信号分别加在模拟乘法器载波和调制信号的输入端，调节载波电压的峰峰值使其从0逐渐增加，使输出的调幅波的调制系数逐渐增加到适当值，调节平衡电位器使1，4脚输出的电压振幅相等，就可以产生抑制载波的双边带调幅信号全载波波形波形:形成原因：普通调幅波表达式为U0(t)=U0（1+mcosΩt）cosw0t=(U0+mU0cosΩt）cosw0t，从波形上看，载波信号的包络为一个缓变的调制信号mU0cosΩt，且m越大，振幅变化幅度越大，该包络上下近似对称。本实验中，调节平衡电位器使得1，4脚输出电压振幅不等，输出信号即为全载波调幅信号的波形实验体会载波振幅变大，则其上下包络越远离横轴，反之靠近横轴。调制信号振幅变大或调幅系数变大，则包络起伏变大，反之包络变平缓。

实验二、变容二极管调频器实验目的了解压控振荡器的工作原理。掌握变容二极管调频电路的原理。学会调频器调制特性的测量方法。实验仪器1.SG1641型函数型号发生器或F40锁相信号发生器；2.GP-4通信电子线路实验系统3.QF4132调制度仪4.示波器实验内容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：式中Cj是偏置为0时的电容值，VB是势垒电位差;VD是偏置电压;r是电容变化指数。变容二极管在振荡电路中工作的特点是：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倒通；结电容Cj随外加调制电压变化的规律如右图所示。本实验中变容二极管VD1工作在反向偏置条件下，等效成振荡回路中的一个电容，调制信号L2和C16组成的滤波网络叠加在VD1上，动态改变VD1两端的电压，从而改变VD1的电容量，从而控制LC振荡器的振荡频率，达到调频的目的。采用1K低频调制波调制10M载波的波形波形：当1K信号的幅度增大，相应的变容二极管的电容值也动态的增大，由于频率与电容的开方成反比，故载波的偏频会减小。同理，当1K信号的幅度减小，相应的载波的偏频会增加。3、实验体会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=Cj0/(1-VD/VB)(VD<0)，式中Cj是偏置为0时的电容值，VB是势垒电位差;VD是偏置电压;r是电容变化指数。本实验中变容二极管VD1工作在反向偏置条件下，等效成振荡回路中的一个电容，调制信号L2和C16组成的滤波网络叠加在VD1上，动态改变VD1两端的电压，从而改变VD1的电容量，从而控制LC振荡器的振荡频率，达到调频的目的。

实验三、调幅系统实验及模拟通话系统实验目的掌握调幅发射机、接收机的整体结构和组成原理，建立振幅调制与解调的系统概念。掌握系统联调的方法，培养解决实际问题的能力。使用调幅实验系统进行模拟语音通话实验。二、实验仪器1.SG1641型函数型号发生器或F40锁相信号发生器；2.GP-4通信电子线路实验系统3.QF4132调制度仪4.示波器三、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，接通拨码开关S4中“3”2.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。调节VR9至低频调制信号峰峰值为0.1-0.2V。3.载波信号和调制信号加入后，调幅器输出为普通调幅波。可调整VR8，VR9，VR11，使输出的波形为普通的调幅波。4.将普通调幅波连接到前置放大器输入端，输出为放大后的调幅波。调整前置放大器的增益，使输出幅度为1V左右的不失真的调幅波，并送入下一级高频功率放大电路中。5.高频功率放大器部分由两级构成，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使甲类功放输出为6V左右不失真的放大信号。此时，丙类功放的输出经功率放大后的调幅波，改变VR6可改变丙类放大器的增益，调节CT2使LC负载回路调谐。波形：1．载波信号波形：3．调幅波波形：5．功率放大的调幅波：2．低频信号波形：4．放大的调幅波：（二）调幅接收机的组成与调试1.在高频小信号放大器的输入端加入由F40信号发生器给出的载波频率f=10MHz,幅度峰峰值小于50MV，调幅系数m<30%的调幅信号。调节电容CT4使LC负载回路谐振，此时经过放大后的调幅波幅度最大，且输出波形不失真。2.将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的输出端，调整VR14使二次混频器输出为峰峰值0.2V，455khz的第二中频信号。5.二次混频后的信号通过开关S9切换到VT11组成的中频放大器中，在中放的输出端可观察到放大后的455khz的第二中频调幅波。调整VR14，使中放输出峰峰值1V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，可在检波器的输出端观察到解调后的低频信号。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。(三)调幅系统联调1.在调幅发射机功放的输出端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,为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,统调使输出信号幅度1Vp-p-2Vp-p之间。4.去掉低频正弦波解调信号,把话筒接上,将放大的语音信号作为调制信号,在接收机低频放大器的输出端可以用耳机听解调出的信号,调整两个天线的位置,使收听的效果最好。波形：1．放大的调幅波：3．调幅波（载波为455ＫHz）：2．调幅波（载波为6.455MHz）：4．检波输出低频正弦信号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调幅发射机组成框图：丙类功放（末级功放）丙类功放（末级功放）J13(BF.OUT)10MHz石英晶体振荡器平衡调幅器MC1496前置放大器甲类功放（激励级）J6（ZD.OUT）J23(TF.OUT)J26(FD.OUT)J8(JF.OUT)调制信号（1KHZ正弦波或语音）J19(TZXH1)J11ZD.INJ15FD.INJ5BF.INJ17TZXH.INJ4JF.IN调幅接收机组成框图检波检波J52(JB.OUT)高频小信号放大器晶体管混频器二次混频MC3361中放J31（XXH.OUT）J36(JH.OUT)J38(ZP.OUT)J55(ZF.OUT)J33XXH.INJ29J46J34J4016.455MHz晶体振荡器平衡混频器J49J43BZ.OUTJ29J48XXH.INJ30J30XXH,IN具体实测波形见实验内容.写出调试中遇到的问题，分析并说明解决方法。调试过程中，在对电路及实验原理理解不够透彻的情况下，开始只是按照书上一步步调试，得到的系统并不是最优的，噪声很大。通过熟悉电路，掌握技巧后，灵活调节放大器部分的增益或者LC谐振回路，改善了系统的性能，得到了很好的输出波形。

实验四、调频系统实验及模拟通话系统实验目的1．掌握调频发射与接受系统的组成原理，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、实验仪器1.SG1641型函数型号发生器或F40锁相信号发生器；2.GP-4通信电子线路实验系统3.QF4132调制度仪4.示波器三、实验内容实验的内容及步骤，说明每一步骤线路的连接和波形。调频发射机组成与调试通过拨码开关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0.1-0.2Vp-p,画出波形,标出电压值.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.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.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(J13)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.画出波形,标出电压值.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,这就要求调时及时应是调谐带内陆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性数字合成信号发生器，由前向后逐级调幅接收机。在高频小信号放大器的输入端加入由F40性数字合成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幅度应最大，且输出波形不失真。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ZZ/CP3都接入到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调频波形。画出波形，标出电压值。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。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时二次混频输出端J38处输出不失真的455KHZ第二中频信号。画出波形，标出电压值。从6.455MHZ的第一中频信号送进MC3361开始，高放`二次鉴频`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。鉴频其输出端在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。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。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。调频发射机系统原理框图：LC震荡与LC震荡与变容二极管调频10MHzJ6（ZD.OUT）J15FD.IN前置放大器J26(FD.OUT)J4JF.IN甲类功放(激励级)丙类功放(末级功放)J5BF.INJ8(JF.OUT)J13(BF.OUT)调制信号(1KHz正弦波或语音)J22（TZXH）调频接收机系统原理框图：高频小信号放大器高频小信号放大器J31（XXH.OUT）J33XXH.IN晶体管混频器J36(JH.OUT)J29MC3361二次混频鉴频S9J38(ZP.OUT)J39(JP.OUT)16.455MHz晶体振荡器J43BZ.OUT平衡混频器J49J29J48XXH.INJ30XXH.IN调频发射机调试波形:1.J6载波信号波形：3.J15调