通信電子線路實驗指導書xxxx版-資料下載頁

　　

【正文】 壓控振蕩器的輸出信號。第5引腳（INH）： 控制信號輸入，若INH為低電平，則允許VCO工作和源極跟隨器輸出：若INH為高電平，則相反，電路將處于功耗狀態。第6引腳（CI）： 與第7引腳之間接一電容，以控制VCO的振蕩頻率。第7引腳（CI）： 與第6引腳之間接一電容，以控制VCO的振蕩頻率。第8引腳（GND）：接地。第9引腳（VCOI）：壓控振蕩器的輸入信號。第10引腳（SFO）：源極跟隨器輸出。第11引腳（R1）： 外接電阻至地，分別控制VCO的最高和最低振蕩頻率。第12引腳（R2）： 外接電阻至地，分別控制VCO的最高和最低振蕩頻率。第13引腳（PDO2）：相位比較器輸出的三態相位差信號，它采用PDI1，PDI2上升沿控制邏輯。第14引腳（PDI1）：相位比較器輸入信號，輸出至相位比較器。第15引腳（VI ）：內部獨立的穩壓二極管負極，其穩壓值V≈5～8V，若與TTL電路匹配時，可以用來作為輔助電源用。第16引腳（VDD ）：正電源，通常選+5V，或+10V，+15V。圖104 4046鎖相環邏輯框圖 圖51 4046鎖相環邏輯框圖4046鎖相環組成的頻率調制器與頻率合成器實驗電路如圖52所示。 圖52 4046鎖相環頻率調制器與頻率合成器實驗電路 (1)頻率調制器圖中14K02打向“1”時，4046鎖相環構成頻率調制器。圖中14P01為外加輸入信號連接點，是在測試4046鎖相環同步帶、捕捉帶時用的，14R014C03和14R05構成環路濾波器。14P02為音頻調制信號輸入口，調制信號由14P02輸入，通過4046的第9腳控制其VCO的振蕩頻率。由于此時的控制電壓為音頻信號，因此VCO的振蕩頻率也會按照音頻的規律變化，即達到了調頻。調頻信號由14P03輸出。由于振蕩器輸出的是方波，因此本實驗輸出的是調頻非正弦波。(2)頻率合成器 圖中14K02打向“3”時，電路變為頻率合成器。頻率合成器是在鎖相環的基礎上增加了一個可變分頻器。圖中，由14U02（MC14522）、14U03（MS14522）構成二級可預置分頻器，14U014U03分別對應著總分頻比N的十位、個位分頻器。模塊上的兩個4位紅色撥動開關14SW014SW03分別控制十位數、個位數的分頻比，它們以8421BCD碼形式輸入。撥動開關往上撥為“1”，往下撥為“0”。使用時按所需分頻比N預置好14SW014SW03的輸入數據，例如N=7時，14SW02置“0000”，14W03置“0111”；N=17時，14SW02置“0001”，14SW03置“0111”。但是應當注意，當14SW03置“1111”時，個位分頻比N1=15，如果14SW02置“0001”時，此時的總分頻比為N=25。因此為了計算方便，建議個位分頻比的預置不要超過9。當程序分頻器的分頻比N置成1，也就是把14SW02置“0000”，14SW03置成“0001”狀態。這時，該電路就是一個基本鎖相環電路。當二級程序分頻器的N值可由外部輸入進行編程控制時，該電路就是一個鎖相式數字頻率合成器電路。14P01為外加基準頻率輸入鉚孔，14TP01為相位比較器輸入信號測試點，也是分頻器輸出信號測試點。14P03為VCO壓控振蕩器的輸出信號鉚孔。四、 鎖相環路與頻率合成器實驗內容和實驗步驟（一）．實驗內容1．不接調制信號時，觀測調頻器輸出波形，并測量其頻率；2．測量鎖相環的同步帶和捕捉帶；3．輸入調制信號為正弦波時的調頻方波的觀測；4．輸入調制信號為方波時的調頻方波的觀測；5．頻率合成器和鎖相環的測量（二）．實驗步驟1．實驗準備插裝好鎖相、頻率合成、調頻模塊，接通電源，即可開始實驗。 2．觀察調頻波形（14K014K03置“頻率調制”，14SW014SW03開關全部往下撥） （1）將低頻信號源輸出的正弦波（頻率F=4KHZ，）作為調制信號加入到本實驗模塊的輸入端14P02，用示波器觀察輸出的調頻方波信號（14P03）。在觀察調頻方波時，可調整音頻調制信號的幅度，電壓幅值由零慢慢增加時，調頻輸出波形由清晰慢慢變模糊，或出現波形蔬密不一致，才表明是調頻。 （2）將低頻信號源輸出的方波（頻率f=1KHZ，=2V）作為調制信號，用示波器再作觀察和記錄。 3．同步帶和捕捉帶的測量（14K014K03置“頻率合成”） 做此項實驗時需要幾百千赫茲的函數發生器，以產生所需的外加基準頻率（方波）。方法如下：雙蹤示波器CH1接14P03同時接本實驗的頻率計，CH2接14P01，外加基準信號接14P01。把14SW02置“0000”，14SW03置成“0001”狀態。 首先調整外加基準頻率，（=100KHZ左右,），使環路處于鎖定狀態，即14P03與14P01的波形完全一致。然后慢慢減小基準頻率，用雙蹤示波器仔細觀察相位比較器兩輸入信號之間的關系，當兩輸入信號波形不一致時，表示環路已失鎖，此時基準頻率就是環路同步帶的下限頻率；慢慢增加基準頻率，當發現兩輸入信號由不同步變為同步，且，表示環路已進入到鎖定狀態。此時就是捕捉帶的下限頻率，繼續增加，此時壓控振蕩器將隨而變。但當增加到時，不再隨而變，這個就是環路同步帶的上限頻率。然后再逐步降低，直至環路鎖定，此時就是捕捉帶的最高頻率，從而可求出：捕捉帶 ； 同步帶。圖53 同步帶與捕捉帶 4．頻率合成器測量（14K014K03置“頻率合成”） (1)外加基準信號的設置將低頻信號源設置為方波，頻率F=2KHZ，電壓峰—峰值5V以上，將該信號作為外加基準信號（或參考信號）。(2)信號線連接將低頻信號輸出與14P01（基準頻率輸入）相連。 (3)鎖相環鎖定測試將14SW02設置為“0000”，14SW03設置為“0001”（往上撥為“1”，往下撥為“0”），則程序分頻器分頻比N=1。雙蹤示波器探頭分別接14P014TP01，若兩波形一致，則表示鎖相環鎖定。 (4)數字頻率合成器及頻率調節雙蹤示波器探頭，分別接至14P01（基準頻率輸入）、14P03（VCO輸出），改變程序分頻器的分頻比，使N分別等于20等情況下，若14P014P03兩波形同步，則表示鎖相環鎖定。并從示波器顯示的波形，或用頻率計測量14P03處的信號頻率，它應等于輸入信號頻率的N倍。（鎖相環鎖定時，即14P01和14TP01兩點的頻率應相同，但兩波形的占空比不一定相同。只有N=1時占空比相同）。分頻比為3和7時的波形如下圖：(5)測量并觀察最小分頻比與最大分頻比 鎖相環有一個捕捉帶寬，當超過這個帶寬時，鎖相環就會失鎖。本模塊最小鎖定頻率約800HZ，最大輸出頻率約等于350KHZ。因此，外加基準頻率應大于800HZ。且當大于350KHZ時，鎖相環將失饋。在測定最大分頻比時，與輸入的參考頻率有關。 測出=2KHZ和=4KHZ的最大分頻比。其方法是：改變程序分頻器的分頻比，使它不斷增大，若14P014P03兩波形仍然同步，則表示鎖相環鎖定，當兩波形不同步，即失饋時，此時的分頻比為最大分頻比N。（最小分頻比N=1）。（三）．實驗報告要求 1．測量并計算鎖相環同步帶和捕捉帶； 2．大致畫出正弦波和方波調制時的調頻波，并說明調頻的概念； 3．測量當外加基準信號頻率為2KHZ時，頻率合成器輸出的最高頻率是多少？ 35 / 36