【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 乘法器輸出波形是否為AM波形。（6）測(cè)量AM信號(hào)的調(diào)幅系數(shù)a值，調(diào)整可變直流電壓，使a=。（7）測(cè)量a=。AM信號(hào)的非相干解調(diào)（1）輸入的AM信號(hào)的調(diào)幅系數(shù)a=。（2）用示波器觀察整流器的輸出波形。（3）用示波器觀察低通濾波器的輸出波形。（4）改變輸入AM信號(hào)的調(diào)幅系數(shù)，觀察包絡(luò)檢波器輸出波形是否隨之改變。（5）改變發(fā)端調(diào)制信號(hào)的頻率，觀察包絡(luò)檢波輸出波形的變化。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析AM信號(hào)的產(chǎn)生音頻振蕩輸出信號(hào) 由圖可看出，調(diào)制信號(hào)頻率約為5kHz。調(diào)整a=由上圖可看出a=。在頻譜圖中，在100kHz處有明顯的載頻分量，在左右5kHz處有搬移后的邊頻分量。當(dāng)a=，整流器輸出波形當(dāng)a=，解調(diào)輸出波形當(dāng)a=1時(shí)，信號(hào)過(guò)零點(diǎn)。所以，當(dāng)a1時(shí)，信號(hào)必將出現(xiàn)失真。當(dāng)調(diào)制信號(hào)頻率改變時(shí)，信號(hào)解調(diào)出現(xiàn)失真。六、思考題在什么情況下，會(huì)產(chǎn)生AM信號(hào)的過(guò)調(diào)現(xiàn)象？答：當(dāng)調(diào)制系數(shù)大于1時(shí)，會(huì)產(chǎn)生過(guò)調(diào)現(xiàn)象，此時(shí)幅度最小值不是實(shí)際最小值，實(shí)際最小值應(yīng)為負(fù)值。對(duì)于a=，請(qǐng)計(jì)算載頻功率與邊帶功率之比值。答：AM信號(hào)公式為則可得其邊帶功率為：載波功率為：是否可用包絡(luò)檢波器對(duì)DSBSC AM信號(hào)進(jìn)行解調(diào)？請(qǐng)解釋原因。答：不可以。因?yàn)橐颜{(diào)信號(hào)的包絡(luò)與m(t)不同，并不代表調(diào)制信號(hào)，有負(fù)值部分，且在與t軸的交點(diǎn)處有相位翻轉(zhuǎn)。而包絡(luò)應(yīng)該為正幅度。實(shí)驗(yàn)三：調(diào)頻（FM）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私庥肰CO作調(diào)頻器的原理及實(shí)驗(yàn)方法。測(cè)量FM信號(hào)的波形圖及振幅頻率。了解利用鎖相環(huán)作FM解調(diào)的原理及實(shí)現(xiàn)方法。二、實(shí)驗(yàn)原理FM信號(hào)的產(chǎn)生若調(diào)制信號(hào)是單音頻信號(hào)則FM信號(hào)的表達(dá)式為其中其中Kf為頻率偏移常數(shù)（Hz/V），是調(diào)制指數(shù)。由卡松公式可知FM信號(hào)的帶寬為產(chǎn)生FM信號(hào)的方法之一是利用VCO，如下圖所示。VCO的輸入為，當(dāng)輸入電壓為0時(shí)，VCO輸入頻率為；當(dāng)輸入模擬基帶信號(hào)的電壓變化時(shí)，VCO的振蕩頻率作相應(yīng)的變化。鎖相環(huán)解調(diào)FM信號(hào)鎖相環(huán)解調(diào)的原理框圖如下圖所示。鎖相環(huán)鎖定時(shí)，VCO輸出的FM信號(hào)與接收到的輸入FM信號(hào)之間是同頻關(guān)系，相位也幾乎相同。鎖相環(huán)解調(diào)的原理如下所述。假設(shè)鎖相環(huán)輸入是FM信號(hào)s(t)，則φt=2πKf∞tmτdτ對(duì)于VCO來(lái)說(shuō)，它的控制電壓是環(huán)路濾波器的輸出v(t).VCO的瞬時(shí)頻率為fvt=fc+Kvv(t)其中Kv是VCO的壓控靈敏度（Hz/V），VCO的輸出可表示為sot=AOsin2πfct+φo(t)其中φot=2πKv∞tvτdτ鎖相環(huán)中的乘法器和低通濾波器組成了相位比較器，該低通濾波器用來(lái)濾除二倍載頻分量。鑒頻器輸出為et=12AcAosinφtφo(t)其中φtφot=φet為相位差。鎖相環(huán)處于鎖定狀態(tài)時(shí)，相位差很小，使得sinφtφo(t)≈φtφot=φet此時(shí)，可將鎖相環(huán)等效表示為下圖所示的線性模型。圖中的g(t)是環(huán)路濾波器的沖激相應(yīng)，其傅里葉變換為G(f)。根據(jù)這一模型，相位差可表示為φet=φt2πKv∞tvτdτ等效于dφetdt+2πKvvt=ddtφt或dφetdt+2πKv∞+∞φeτgtτdτ=ddtφt對(duì)上式進(jìn)行傅里葉變換，得到j(luò)2πfΦef+2πKvΦef?Gf=j2πfΦ(f)其中的Φef、Φf分別是φet和φt的傅里葉變化。整理上式得：Φef=11+KvjfGfΦ(f)合理設(shè)計(jì)Kv及Gf，使它滿足以下條件：KvG(f)jf?1 fW等效于vt=12πKvddtφt=KfKvm(t)這個(gè)結(jié)果表明，VCO的控制電壓v(t)同基帶信號(hào)m(t)成正比，所以v(t)就是FM解調(diào)的輸出信號(hào)。鎖相環(huán)環(huán)路濾波器的頻率響應(yīng)G(f)的帶寬應(yīng)與系帶信號(hào)的帶寬相同，這樣環(huán)路濾波器輸出的噪聲將被限帶于W。VCO的輸出是寬帶調(diào)頻信號(hào)，它的瞬時(shí)頻率跟隨接受調(diào)頻信號(hào)的瞬時(shí)頻率而變。由上面的分析可以看出，鎖相環(huán)作FM解調(diào)時(shí)有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一是開(kāi)環(huán)增益（即鎖相環(huán)開(kāi)環(huán)的增益）要足夠大，二是環(huán)路濾波器的帶寬要與基帶信號(hào)的帶寬相同。三、實(shí)驗(yàn)框圖FM信號(hào)的產(chǎn)生FM信號(hào)的鎖相環(huán)解調(diào)四、實(shí)驗(yàn)步驟FM信號(hào)的產(chǎn)生（1） 單步調(diào)試VCO。將VCO板塊前面板上的頻率選擇開(kāi)關(guān)置于“HI”狀態(tài)。然后，將VCO模塊插入系統(tǒng)機(jī)架的插槽內(nèi)。，示波器接于VCO輸出端： ?直流電壓為零時(shí)，調(diào)節(jié)VCO模塊的f0旋鈕，使VCO的中心頻率為100赫茲 。?在2V至于+2范圍內(nèi)改變直流電壓，測(cè)量VCO的頻率及線性工作范圍。 ?調(diào)節(jié)VCO模塊的GAIN旋鈕，使得直流電壓在+/2V范圍內(nèi)變化時(shí)，VCO的頻率在+/5HZ內(nèi)變化。（2）將音頻振蕩器的頻率調(diào)到2Hz，作為調(diào)制信號(hào)輸入于VCO的Vin輸入端。（3）。（4）測(cè)量FM信號(hào)的振幅頻譜。FM信號(hào)的解調(diào)（1）單步調(diào)試VCO“VCO”, 前面板上的頻率選擇開(kāi)關(guān)置于“HI”狀態(tài).。當(dāng)直流電壓為零時(shí)，調(diào)節(jié)VCO的f0旋鈕，使VCO的中心頻率為100kHz。當(dāng)可變直流電壓為+/1V時(shí)，調(diào)節(jié)VCO的GAIN旋鈕，使VCO的頻率偏移為+/10kHz。（2）將鎖相環(huán)閉環(huán)連接，將另一個(gè)VCO作信源，接入于鎖相環(huán)，測(cè)試鎖相環(huán)的同步帶及捕捉帶。（3）將已調(diào)好的FM信號(hào)輸入與鎖相環(huán)，用示波器觀察解調(diào)信號(hào)。若鎖相環(huán)已鎖定，則在鎖相環(huán)低通濾波器的輸出信號(hào)應(yīng)是直流分量疊加模擬基帶信號(hào)。（4）改變發(fā)端的調(diào)制信號(hào)頻率，觀察FM解調(diào)的輸出波形變化。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析1．音頻信號(hào)與輸出FM信號(hào)紅：原始信號(hào) 藍(lán)：vco輸出信號(hào)紅：原始信號(hào) 藍(lán)：解調(diào)信號(hào)六、思考題