锁相调频与鉴频实验报告

《锁相调频与鉴频实验报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划锁相调频与鉴频实验报告　　7实验11锁相调频与鉴频实验　　一、实验目的　　1.掌握锁相环的基本概念。　　2.了解集成电路CD4046的内部结构和工作原理。　　3.掌握由集成锁相环电路组成的频率调制电路/解调电路的工作原理。　　二、预习要求　　1.复习反馈控制电路的相关知识。2.锁相环路的工作原理。　　三、实验仪器　　1.高频信号发生器2.频率计3.双踪示波器4.万用表　　5.实验板GPMK8　　四、锁相环的构成和基本原理锁相环的基本组成　　图11-1是锁相环的基本组成方框图，

2、它主要由鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组成。　　图11-1锁相环的基本组成　　①压控振荡器　　VCO是本控制系统的控制对象，被控参数通常是其振荡频率，控制信号为加在VCO上的电压。所谓压控振荡器就是振荡频率受输入电压控制的振荡器。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　②鉴相器　　PD是一个相位比较器，用来检测输出信号V0与输入信号Vi之间的相位差?(t)，并把?(t)转化为电压Vd(t

3、)输出，Vd(t)称为误差电压，通常Vd(t)作为一直流分量或一低频交流量。　　③环路滤波器　　LF作为一低通滤波电路，其作用是滤除因PD的非线性而在Vd(t)中产生的无用组合频率分量及干扰，产生一个只反映?(t)大小的控制信号VC(t)。　　4046锁相环芯片包含鉴相器和压控振荡器两部分，而环路滤波器由外接阻容元件构成。　　锁相环锁相原理目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　锁相环是

4、一种以消除频率误差为目的反馈控制电路，它的基本原理是利用相位误差电压去消除频率误差。按照反馈控制原理，如果由于某种原因使VCO的频率发生变化使得与输入频率不相等，这必将使VO(t)与Vi(t)的相位差?(t)发生变化，该相位差经过PD转换成误差电压Vd(t)。此误差电压经过LF滤波后得到Vc(t)，由Vc(t)去改变VCO的振荡频率，使其趋近于输入信号的频率，最后达到相等。环路达到最后的这种状态就称为锁定状态。当然由于控制信号正比于相位差，即Vd(t)正比于?，因此在锁定状态，?不可能为零，换言之，在锁定状态VO(t)与Vi(t)仍存在相位差。虽然有剩余相位误差存大，但频率误差可以降低

5、到零，因此环路锁定时，压控振荡器输出频率FO与外加基准频率Fi相等，即压控振荡器的频率被锁定在外来参考频率上。同频带与捕捉带　　同步带是指从环路锁定开始，改变输入信号的频率fi，直到环路失锁，这段频率范围称为同步带。　　捕捉带是指锁相环处于一个固有的自由振荡频率fV，即处于失锁状态，当从高端慢慢减小外加输入信号频率fi，直到环路锁定，此时外加输入信号频率fimax就是同步带的最高频率。当从低端慢慢增加外加输入信号频率，直到环路锁定，此时外加输入信号频率fimin就是捕捉带的最低频率。捕捉带为fimax-fimin。　　五、实验电路说明　　调频是用调制信号直接线性地改变载波振荡的瞬时频率

6、，既使载波振荡频率随调制信号的失真变化而变化。其逆过程为频率解调。　　本实验是用CD4046数字集成锁相环来实现调频/解调的。有关数字集成锁相环CD4046的内部构成和工作原理请参阅相关内容的书籍。　　锁相环的结构框图及引出端功能图如下图所示。　　PCPoutPC1out　　目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　16VDD15ZENER14SINGin13PC2out　　COMPinV

7、COoutINHC1A　　CD4046　　12R211R110SFout9　　VCOin　　C1BVss　　1.用锁相环构成的调频/解调电路．锁相环调频原理　　调频波输出　　(3)鉴相器　　PID(14)　　载波　　高频信号放大器　　LM318　　CD4046　　(4)压控振荡器　　VCO(9)加法器uA741　　调制信号　　(2)低通滤波器R5C2锁相环调频电路原理框图　　注：由于载波信号频率相对于调制信号频率高的多，故载波信号频率称为所谓的