【正文】 af特性曲線 。 調(diào)相及鑒相實驗虛擬儀器 調(diào)相與鑒相的基本原理 調(diào)相分為直接調(diào)相和間接調(diào)相兩種方式。直接調(diào)相是由調(diào)相的定義來產(chǎn)生調(diào)相波，間接調(diào)相首先對輸入信號進行微分運算，再用微分的信號產(chǎn)生調(diào)頻波，最終結(jié)果仍然是由調(diào)制信號產(chǎn)生的調(diào)相波。 設載波為 ( ) cosc C cv t V t?? ，調(diào)制信號 ()mVt，由調(diào)相的定義以及調(diào)相與調(diào)頻間的關系有 ( ) si n( ( ) )pm c c p mV t V t k V t??? （ 1） 掃描信號發(fā)生器 被測放大器 包絡檢波器 Af 特性 被測信號 FM 放大和選頻后的信號 AMFM 包絡 虛擬模擬電子線路實驗的研究與實現(xiàn) 11 39。0( ) s in ( ( ) )tp m c c f mV t V K V t d t??? ? （ 2） (2)式中 39。 ()()mm V tV t d dt? (1)式為調(diào)相波的一般表示式， (2)式是間接調(diào)相的調(diào)相波表示式。相位解調(diào)也有 2 種方式 :間接鑒相和直接鑒相，基本要求是鑒相信號與瞬時相偏間保持線性關系。直接鑒相原理如圖 所示。為簡化分析，設調(diào)制信號為 ( ) cosmmv t V t?? t，調(diào)相波為 ( ) s in ( c o s )P M c c pv t V t m t????，其中 pm 為調(diào)相指數(shù)，同步載波為 11( ) cosc c cv t V t?? ，乘法器的輸出 圖 直接鑒相原理 1 1 111( ) ( ) s in ( c o s ) s in ( 2 c o s )22P M c c c p c c c pv t v t V V m t V V t m t? ? ?? ? ? ? （ 3） 經(jīng)仿真研究，正弦函數(shù)包含基波和奇次諧波，余弦函數(shù)只有偶次諧波，不能從中恢復調(diào)制信號，所以這里一定要用正弦函數(shù)。 調(diào)相與鑒相仿真 Lab VIEW 是計算機中功能強大的仿真系統(tǒng)，用它仿真直接和間接 調(diào)相、直接和間接鑒相。調(diào)相仿真分別以低頻正弦波和三角波為調(diào)制信號，高頻正弦波為載波，由虛擬儀器產(chǎn)生調(diào)相波。鑒相仿真由虛擬儀器對自己產(chǎn)生的調(diào)相波進行鑒相，恢復調(diào)制信號。該系統(tǒng)學習的意義是讓學生理解調(diào)相與鑒相的基本概念，調(diào)相與調(diào)頻、鑒相與鑒頻間的差異。 利用現(xiàn)有的調(diào)頻與鑒頻實驗電路進行調(diào)相與鑒相實驗 現(xiàn)有的角度調(diào)制和調(diào)配套的有 2 塊電路板 : G4 和 G5，可分別進行變?nèi)荻O管調(diào)頻、相位鑒頻和壓控振蕩器調(diào)頻、鎖相環(huán)鑒頻 4個實驗。虛擬儀器除了進行微分和積分運算外，還取代了函數(shù)發(fā)生器、高頻信號源，高頻毫伏表 、示波器等以往儀器，給實驗電路提供調(diào)制信號和載波，測量調(diào)相和鑒相參數(shù)，觀測各種波形。電路板 G4 進行模擬調(diào)頻和模擬鑒頻，要求載波頻率為 。電路板 G5進行數(shù)字調(diào)頻和數(shù)字鑒頻，以自身產(chǎn)生的 50 kHz 方波或三角波作為載波。經(jīng)考究 G5 使用性能更好更方便。實驗原理如圖 所示。 LPF 調(diào)相波 調(diào)制信號同步載波虛擬模擬電子線路實驗的研究與實現(xiàn) 12 (1)調(diào)相實驗原理圖 (2)鑒相實驗原理圖 圖 利用虛擬儀器和 G5 的調(diào)頻與鑒頻電路進行調(diào)相與鑒相實驗原理圖 微分 調(diào)頻電路 調(diào)相波電路板5G虛擬儀器調(diào)制信號載波鑒頻電路 積分 鑒相信號虛擬儀器電路板5G調(diào)相波虛擬模擬電子線路實驗的研究與實現(xiàn) 13 5 模擬電子線路實驗虛擬儀器實測結(jié)論 模擬電子線路實驗虛擬儀器實測結(jié)論 用設計的低頻放大器實驗虛擬儀器和以往的儀器分別做實驗，分別給兩個系統(tǒng)輸入相同的信號波形，同時也記錄輸出信號的電壓有效值。為了避免實驗的偶然性，不斷的改變兩個測試儀器的輸入信號的頻率，并將結(jié)果相對應記錄好。記錄結(jié)果如圖所示。 表 （左）和虛擬儀器（右）測量的低頻 放大器輸出電壓（ Vi=） 從表可以看出，對同一放大器，在保持輸入電壓幅度恒定 (分別用各自的電壓表監(jiān)測并調(diào)節(jié) )的條件下，在輸入變量相同時，兩個系統(tǒng) 輸出結(jié)果非常近似，可描繪出兩段非常相近的放大器增益頻率特性曲線。由此，我們得出實驗結(jié)論 :作系統(tǒng)是穩(wěn)定的。 ，輸出結(jié)果和以往儀器的結(jié)果都是相近的。 虛擬儀器實測結(jié)論 由實驗結(jié)果表示，模擬電子線路實驗虛擬儀器測得的電壓數(shù)據(jù)與以往電壓表測得的很接近，數(shù)據(jù)在誤差允許范圍內(nèi)是準確的。這一結(jié)果表明 :模擬電子線路實驗虛擬儀器測量結(jié)果精確、可行，并且性能穩(wěn)定比以往儀器更加靈活方便，完全可以代替以往的實驗儀器，用于低頻和高頻模擬電子線路課程的實踐中。 f(kHz) 10 20 30 40 50 Vo(V) f(kHz) 60 70 80 90 100 Vo(V) 虛擬模擬電子線路實驗的研究與實現(xiàn) 14 參考文 獻 [1]伍星華 ,王旭 .國內(nèi)虛擬儀器技術(shù)的應用研究現(xiàn)狀與展望 [J].科技信息， 2021, (04):36. [2]苗中華 ,陸名超 ,胡曉東 .基于虛擬儀器技術(shù)的采 棉機智能監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)與應用[J].農(nóng)業(yè)裝備工程與機械化 ,2021,(23):1219. [3]路亞峰 ,陳義軍 ,溫新歧 ,等 .虛擬儀器技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望 [J].儀器儀表學報 ,2021,(11):3537. [4]方春華 ,張宇嬌 ,普子恒 .虛擬儀器技術(shù)在電氣工程綜合技術(shù)中的應用 [J].課程建設 ,2021,(11):112116. [5]李海芳 ,張民 ,陳俊杰 . LabVIEW下遠程虛擬實驗室的研究與實現(xiàn) [J].太原理工大學學報 ,2021， (02):2325. [6]梁庶來 .基于 LABVIEW 的調(diào)頻器與鑒頻器的應用研究 [J].科技信息 ,2021，(11):1114. [7]陸起涌 ,李向華 ,張忠海 .基于計算機的虛擬儀器測試平臺設計 [J].儀器儀表學報 ,2021,24(8 增刊 ):546548,562. [8]孟武勝 .基于 LabVIEW 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計 [J].科技信息 ,2021， (11):112123. [9]尤麗華 ,周洋 .基于虛擬儀器的測試技術(shù)實驗教學系統(tǒng)建立 [J].實驗技術(shù)與管理 ,2021,(02):2325. [10]李成學 ,姜斯平 .電工電子虛擬實驗室技術(shù)研究 [J].大學物理實驗 , 2021， (01): 4548