实验六 成电路构成的频率调制器和频率解调器.doc

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1、实验六集成电路构成的频率调制器和频率解调器一、实验目的1.了解VCO压控振荡器集成电路和PLL锁相环集成电路的工作原理。2.掌握使用VCO压控振荡器集成电路实现频率调制器的工作原理。3.了解用PLL锁相环构成调频波解调电路的原理。4.学习掌握集成电路实现频率调制器/解调器系统的工作原理。二、实验原理VCO压控振荡器集成电路，其正向触发电平定义为VSP，反向触发电平定义为VSM，当电容C充电使其电压V7(566管脚⑦对地的电压)上升至VSP，此时幅度鉴别器翻转，输出为高电平，从而使内部的控制电压形成电

2、路的输出电压,该电压V0为高电平；当电容C放电时，其电压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V0也变为低电平，用V0的高、低电平控制S1和S2两开关的闭合与断开。V0为低电平时S1闭合，S2断开，这时I6=I7=0，I0全部给电容C充电，使V7上升，由于I0为恒流源，V7线性斜升，升至VSP时V0跳变为高电平，V0高电平时控制S2闭合，S1断开，恒流源I0全部流入A支路，即I6=I0，由于电流转发器的特性，B支路电流I7应等于I6，所以I7=I0，该电流由C放电电流提供，因此

3、V7线性斜降，V7降至VSM时V0跳变为低电平,产生方波和三角波565锁相环(PLL单片集成电路)的框图及管脚排列,锁相环内部电路由相位鉴别器、压控振荡器、放大器三部分构成，相位鉴别器由模拟乘法器构成，它有二组输入信号，一组为外部管脚②、③输入信号e1，其频率为f1；另一组为内部压控振荡器产生信号e2，经④脚输出，接至⑤脚送到相位鉴别器，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VCO的输入端，控制VCO,使其

4、输出信号频率f2发生变化，这一过程不断进行，直至f2=f1为止，这时称为锁相环锁定。三、实验仪器设备1.数字双踪示波器TDS－1002B一台2.DDS函数信号发生器DG1022一台3.数字万用表VC88E一台4.实验电路板G5一块四、实验电路说明图6-1为566型单片集成VCO的框图及管脚排列图6-1中幅度鉴别器，其正向触发电平定义为VSP，反向触发电平定义为VSM，当电容C充电使其电压V7(566管脚⑦对地的电压)上升至VSP，此时幅度鉴别器翻转，输出为高电平，从而使内部的控制电压形成电路的输出电

5、压,该电压V0为高电平；当电容C放电时，其电压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V0也变为低电平，用V0的高、低电平控制S1和S2两开关的闭合与断开。V0为低电平时S1闭合，S2断开，这时I6=I7=0，I0全部给电容C充电，使V7上升，由于I0为恒流源，V7线性斜升，升至VSP时V0跳变为高电平，V0高电平时控制S2闭图6-1566(VCO)的框图及管脚排列合，S1断开，恒流源I0全部流入A支路，即I6=I0，由于电流转发器的特性，B支路电流I7应等于I6，所以I7=I0

6、，该电流由C放电电流提供，因此V7线性斜降，V7降至VSM时V0跳变为低电平，如此周而复始循环下去，V7及V0波形如图6-2。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R和外加电容C来确定。其值为：其中:R为时基电阻C为时基电容为566管脚⑧至①的电压为⑤至①的电压图6-2载波信号图6-3为565锁相环(PLL单片集成电路)的框图及管脚排列,锁相环内部电路由相位鉴别器、压控振荡器、放大器三部分构成，相位鉴别器由模拟乘法器构成，它有二组输入信号，一组为外部管脚②、③输入信号e1，其

7、频率为f1；另一组为内部压控振荡器产生信号e2，经④脚输出，接至⑤脚送到相位鉴别器，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VCO的输入端，控制VCO,使其输出信号频率f2发生变化，这一过程不断进行，直至f2=f1为止，这时称为锁相环锁定。图6-3565(PLL)的框图及管脚排列五、实验内容（一）566型单片集成VCO实现频率调制的实验电路见图6-4图6-4566构成的调频器图6-5输入信号电路1.考察R、C

8、1对频率的影响(其中R=R3+RP1)。按图6-4接线，将C1接入566集成芯片管脚⑦，RP2及C2接至566管脚⑤；接通电源(±5V)。(1).调Rp2使V5=3.5V，将数字示波器接至566管脚③out1的输出，改变RP1观察方波输出信号频率，记录当R为最大和最小值时的输出频率（从数字示波器显示屏右下角的触发频率读取，取四位数）。(2).用数字双踪示波器观察（注意：示波器信号输入耦合要设置为直流的状态）并记录当R＝Rmin时方波载波out1及三角波载波out2的输