集成锁相环路的应用.docx

集成锁相环路的应用实验目的 1. 理解典型集成锁相环路4046的结构、工作原理与应用。 2. 学习锁相环路基本特性的测量方法。 3. 理解锁相环路在压控振荡器、频率调制与解调、频率合成等方面的应用。实验仪器与元器件 直流稳压电源EM1715、高频信号发生器GFG813、低频信号发生器HC9205、示波器HC6504各1台，万用表1只，面包板及安装工具1套。集成锁相环路CD4046 1个，其余元器件由读者根据设计提出。 实验电路四、实验内容和步骤 1.VCO压控特性的测试（1）按照图8.4安装电路。其中的+5V电源引脚接直流稳压电源的+5V固定输出端；VCO偏置电源UQ接直流稳压电源的可调电压输出端，并注意将可调输出电压调至最小。（2）将检查确认电路安装无误后，接通直流电源，用示波器观察CD4046 ④教的波形，应输出方波振荡信号。（3）根据表8.1要求，由小到大改变UQ值，用示波器观察振荡信号的变化，用频率计测量相应的频率值，计入表8.1中。（可利用信号发生器所含的频率计进行测频）。 （4）根据测试结果画出图8.4电路的压控特性曲线。确定其线性段中间点所对应UQ值。（5）根据测试结果分析fomax、fomin和UQQ处的Ao值，并与理论值进行比较。 2.VCO组成的调频电路的观测（1）将图8.4电路的UQ端电压调为表8.1中的UQQ值。用示波器观察CD4046 4脚输出的振荡波形。（2）给图8.4电路的Uω(t)端加上20KHZ、幅值0.3V的正弦波，观察比较4脚波形的变化，应为调频方波。记录该波形。（3）调节调制信号Uω(t)的大小，观察对调频方波疏密的影响，分析原因。 3.锁相环路基本特性的观测（1）安装图8.5所示的电路，镜检查确认电路安装无误后，接通直流电源。（2）给图8.5电路的输入端（IN端）加上100KHZ、幅值0.3V的正弦波，同时观察输入波形和VCO输出端（OUT1端）的波形，并加以比较。测量输入信号和VCO输出信号的频率，并加以比较。（3）测量环路的同步带。在上一步中，环路应已锁定。当慢慢增大输入信号频率时，VCO输出频率应跟着增大，继续增大输入信号，直至输出频率刚好不能跟着增大。测量输出频率刚好不能跟随增大减小所对应的输入频率，记为fi1。则环路同步带为：fi2-fi1=_______。 4.锁相环路组成的鉴频电路的观测（1）将高频信号发生器设置为：输出FM正弦波，载频为150KHZ，调制频率为10KHZ，调制度适当。用双踪示波器同时观测比较FM信号及其对应的调制信号，定性记录这两个波形。（2）调节调制信号频率，观察对FM正弦波波形的影响。（3）调节调制度，观察对FM正弦波波形的影响。（4）将该FM信号加至图8.5电路的输入端，观测电路的OUT2端输出波形，与调制信号波形加以比较。五、实验结果及分析表8.1 VCO压控特性的测试控制电压UQ/V00.511.522.533.544.55振荡频率/kHz压控特性线性段中间点对应UQQ/V理论计算值测量计算值实验小结通过本次试验，初步掌握VCO压控振荡器基本工作原理, 加深对基本锁相环工作原理的理解。熟悉锁相式数字频率合成器的电路组成与工作原理。这次实验在搭建电路方面不算困难，只要认真按照实验电路的连接方式进行连接，就能正确的搭建好电路。搭建好电路之后就开始实验正式内容。实验中应当慢慢调试记录数据，不应过急。做接下来的实验时候无须全部拆掉，只要将原有电路改进即可，可以节省大量时间。在测量环路同步带时要测量刚好不增大刚好不减小的时候记录数据。参考资料[1] 耿苏燕，刘静波. 《高频电子线路实验与课程设计指导书》[M]. 南京：南京工程学院，2014.[2] 胡宴如，耿苏燕. 《高频电子线路》[M]. 北京：高等教育出版社，2015.[3] 旺胜宁，程东红. 《电子线路(第四版)》[M]. 北京：高等教育出版社，2003.