通信原理实验课件.ppt

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1、通信原理实验第一部分　锁相环实验实验一模拟锁相环模块实验二数字锁相环模块返回实验一模拟锁相环模块一、实验原理和电路说明定义：锁相的意义是相位同步的自动控制，能够完成两个电信号相位同步的自动控制闭环系统叫做锁相环，简称PLL。应用：它广泛应用于广播通信、频率合成、自动控制及时钟同步等技术领域模拟锁相环组成框图锁相环由三部分组成：相位比较器、低通滤波器相位锁定的过程施加于相位比较器另一个输入端的外部输入信号Ui与来自压控振荡器的输出信号Uo相比较，比较结果产生的误差输出电压UΨ正比于Ui和Uo两个信号的相位差，经过低通滤波器滤除高频分量后，得到一个平均值电

2、压Ud。这个平均值电压Ud朝着减小VCO输出频率和输入频率之差的方向变化，直至VCO输出频率和输入信号频率获得一致。这时两个信号的频率相同，两相位差保持恒定（即同步）称作相位锁定。实验目的1.熟悉模拟锁相环的基本工作原理2.掌握模拟字锁相环的基本参数及设计实验内容1.VCO自由振荡频率测量2.锁定状态测量3.锁定频率测量和分频比计算4.环路锁定过程观测5.锁定检测信号观测6.同步带测量7.捕捉带测量8.VCO压控灵敏度测量返回VCO自由振荡频率测量实验步骤：1.将J007接地,用函数信号发生器测量TPP04点的VCO输出振荡频率f0.记录每次闪动的频率

3、读数(其读数不太稳定).2.求VCO在频率512KHZ时的短期频率稳定度△f/f0.返回锁定状态测量实验步骤：1.用函数信号发生器从测试信号输入端口J007送入一个256KHz的TTL方波信号。测量TPP03、TPP05的相位关系。环路锁定该两信号将不存在相差。2.将KP01设置在1_2位置，重复上述测量步骤。返回锁定频率测量和分频比计算实验步骤：将函数信号发生器设置在记数状态（频率计）参见右图模拟锁相环模块的框图测量各频率。记录测量结果计算分频比。返回环路锁定过程观测实验步骤：用函数信号发生器从J007送入一256KHz的TTL方波信号。观测TPP0

4、3、TPP05的相位关系，并用TPP03同步；反复断开和接入测试信号，让锁相环进行重新锁定状态。此时，观察它们的变化过程（锁相过程）。返回锁定检测信号观测实验步骤：将KP01设置在2_3位置，用函数信号发生器产生一个256KHz的TTL信号送入J007，观测锁定检测点TPP07的波形。调整函数信号发生器输出频率使环路失锁和锁定，记录TPP07点的波形变化。返回同步带测量实验步骤1.用函数信号发生器产生一个256KHz的TTL信号送入J007。测量J007、TPP04的相位关系，用J007同步；正常时环路锁定，该两信号应为同步。2.缓慢增加函数信号发生器

5、输出频率，直至J007、TPP04两点波形失步，记录下失步前的频率。3.调整函数信号发生器频率为256KHz，使环路锁定。缓慢降低函数信号发生器输出频率，直至J007TPP04两点波形失步，记录下失步前的频率。4.计算同步带。返回捕捉带测量实验步骤1.用函数信号发生器产生一个256KHz的TTL信号送入J007测量J007、TPP04的相位关系，用J007同步；正常时环路锁定，该两信号应为同步。2.增加函数信号发生器输出频率，使J007、TPP04两点波形失步；然后缓慢降低函数信号发生器输出频率，直至J007、TPP04两点波形同步。记录下同步一刻的

6、频率。3.降低函数信号发生器输出频率，使J007、TPP04两点波形失步；然后缓慢增加函数信号发生器输出频率，直至J007、TPP04两点波形同步。记录下同步一刻的频率4.计算捕捉带。返回VCO压控灵敏度测量实验步骤用函数信号发生器产生一个256KHz的TTL信号送入J007，将示波器放在DC输入位置，设置＜500mv/DIV用示波器检测VCO输入的压控电压（TPP06）。缓慢增加函数信号发生器输出频率到276KHz，记录此时TPP05的电压值V1；缓慢降低函数信号发生器输出频率到236KHz，记录此时TPP05的电压值V2。计算压控灵敏度40KHz/

7、（V1-V2）。返回VCO自由振荡频率测量测量TPP04点的VCO输出振荡频率为549.4KHZ到549.6KHZ△f/f0≈0.2/549.5=3.6×10-4返回锁定状态测量存在一定的相差不存在相差返回锁定频率测量和分频比计算这一部分的具体点频率测量请学生自己完成，并可将测得的各点频率与学生用书上的图2.1.1参考来对比.返回环路锁定过程观测注释:上左图是断开测试信号,存在相差未锁定;上右图是接入信号锁定后,总是上升沿对齐返回锁定检测信号观测锁定状态TPP07失锁状态TPP07注释:上左图是锁定状态时,VCO的压控输出电压为最小;当失锁时,失锁频率

8、偏离中心频率越大,VCO的输出电压越大,TPP07的幅度也就越大.返回同步带测量注释:上左图是