【正文】 的功能與作用。其中SW80SW80SW803分別為程序分頻器的預(yù)置數(shù)的撥動開關(guān)（向上置“1”，向下置“0”），開關(guān)SW804用以選擇R、C元件，以確定自由振蕩的頻率。按前述的實(shí)驗(yàn)步驟開啟電源，按下＋5V 總電源開關(guān)K2，數(shù)字信號發(fā)生器實(shí)驗(yàn)單元電源開關(guān)K000和本實(shí)驗(yàn)單元電源開關(guān)K800。 （二）、基本鎖相環(huán)的觀察短接K80112，將數(shù)字信號發(fā)生器單元的1K方波信號輸入至鎖相環(huán)U801的輸入端，通過開關(guān)SW804接入適當(dāng)?shù)碾娮韬碗娙?。用示波器和頻率計(jì)監(jiān)視輸入方波波形，并記錄之。在TP801 和TP802處應(yīng)能觀測到同頻同寬、但不一定同相的波形。（三）、觀察鎖相式數(shù)字頻率合成器通過對SW80SW80SW803三個撥動開關(guān)的操作，設(shè)置任意一個分頻比N，并適當(dāng)接入部分阻容值，可觀測到基本鎖相環(huán)壓控振蕩器輸出的跟蹤波形，記錄并繪出波形圖。改變分頻比N，并通過開關(guān)SW804接入適當(dāng)?shù)碾娙?，以保持適當(dāng)?shù)臅r間常數(shù)。再重復(fù)1的步驟。六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)板上用的是微型撥動開關(guān)，因此在撥動時要多加小心不要用力過度，以免損壞。 用雙蹤示波器觀察鎖相環(huán)的跟蹤波形時，可通過開關(guān)K800的通斷，以使電路復(fù)位后作再次觀察。 通過實(shí)驗(yàn)的摸索，使所選的R 、C組合，能獲得一個最佳的實(shí)驗(yàn)效果。 七、預(yù)習(xí)思考題本實(shí)驗(yàn)中用到數(shù)字電路中的計(jì)數(shù)器MC14522，試述MC14522集成電路各引腳的功能及其邏輯功能。若要求頻率合成器的輸出范圍為0~9999，則程序分頻器應(yīng)作如何設(shè)計(jì)？ 八、實(shí)驗(yàn)報告根據(jù)觀察結(jié)果，繪出基本鎖相環(huán)的跟蹤波形。在做鎖相式數(shù)字頻率合成器實(shí)驗(yàn)時，分別令分頻比N=1，N=7，N=13，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并分析之。附：鎖相環(huán)與鎖相式頻率合成器實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)九 數(shù)字調(diào)頻與解調(diào)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 掌握頻率鍵控FSK調(diào)制工作原理及其電路的組成。 掌握利用鎖相環(huán)解調(diào)FSK的原理和實(shí)現(xiàn)方法。二、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求 實(shí)驗(yàn)前，預(yù)習(xí)相關(guān)教材中的“角度調(diào)制與解調(diào)——非線性頻率變換電路”有關(guān)章節(jié)內(nèi)容。三、實(shí)驗(yàn)原理數(shù)字頻率調(diào)制是數(shù)據(jù)通信中使用較早的一種通信方式，由于這種調(diào)制解調(diào)方式容易實(shí)現(xiàn)，抗噪聲和抗衰性能較強(qiáng)，因此在中低速數(shù)據(jù)傳輸通信系統(tǒng)中得到了較為廣泛地應(yīng)用。數(shù)字調(diào)頻又稱為移頻鍵控FSK,它是利用載頻頻率的變化來傳遞數(shù)字信號。 （一）、FSK調(diào)制電路工作原理 FSK調(diào)制電路原理框圖，如圖91所示。 圖9FSK調(diào)制電原理框圖由圖91可知，輸入的基帶信號（具有一定傳輸速率的數(shù)字脈沖信號）通過兩個模擬傳輸門T1和T2和一個反相器，分別控制兩路不同頻率的正弦載波信號u1和u2。當(dāng)基帶信號序列出現(xiàn)高電平“1”時，T1打開，T2 關(guān)閉，輸出一路載波信號u1；當(dāng)基帶信號序列出現(xiàn)低電平“0”時，由于反相器的作用，使T1關(guān)閉，T2 打開，輸出另一路載波信號u2。將兩路模擬門的輸出信號經(jīng)由加法器“∑”的綜合作用，在輸出端就形成了一個已調(diào)制的FSK信號。 （二）、FSK解調(diào)電路工作原理 用鎖相環(huán)解調(diào)FSK的工作原理是十分簡單的，只要在設(shè)計(jì)鎖相環(huán)時，使它鎖定在FSK中的一個載頻f1上時，輸出高電平；而對另一載頻f2失鎖，輸出低電平。那么在鎖相環(huán)濾波器的輸出端就可以得到解調(diào)的基帶信號序列。 FSK解調(diào)電路采用集成鎖相環(huán)MC14046。將壓控振蕩器的中心頻率設(shè)在f1（例如16KHz），當(dāng)輸入信號為f2（例如32KHz）時，環(huán)路失鎖，此時環(huán)路對16KHz載頻的跟蹤破壞，鑒相器輸入端的兩個比較信號存在頻差，經(jīng)鑒相器后輸出一串無規(guī)則的矩形脈沖，而鎖定指示輸出為低電平。由此可見，環(huán)路對16KHz載頻鎖定時輸出高電平，對32KHz載頻失鎖時就輸出低電平。只要適當(dāng)?shù)剡x擇環(huán)路參數(shù)，使它對16KHz鎖定，對32KHz失鎖，則在解調(diào)器輸出端就得到解調(diào)輸出的基帶信號序列。四、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備 TKGD系列高頻電子線路綜合實(shí)驗(yàn)箱； 雙蹤數(shù)字示波器；數(shù)字萬用表。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 （一）、實(shí)際線路分析 用作載波的方波信號32KHz和16KHz分別從K901和K902輸入（在TP901和TP902可觀察到它們的波形），經(jīng)BG901和BG903的射級輸出，并經(jīng)電感和電容的濾波電路，分別濾出32KHz和16KHz正弦波信號，再經(jīng)BG902和BG904的射級跟隨，輸出兩路正弦載波信號（在TP903和TP904可觀察到它們的波形）?；鶐盘枏腒904輸入，控制模擬開關(guān)U901A和U901B，使基帶信號分別對32KHz和16KHz的載波信號進(jìn)行調(diào)制。由于反相器U904A的作用，使兩路載波分時在負(fù)載R921上輸出，從而在負(fù)載R921上形成已調(diào)制的FSK信號，并從K903輸出。 U902為集成模擬鎖相環(huán)，通過外圍電路參數(shù)的選擇，使壓控振蕩器的中心頻率設(shè)計(jì)在16KHz，R915和C903構(gòu)成外接低通濾波器。U903A為異或門，作包絡(luò)檢波判決輸出，當(dāng)鎖相環(huán)鎖定時，環(huán)路對輸入FSK信號中的16KHz載波處于跟蹤狀態(tài)，U903A和U904B輸出為低電平；32KHz載波時，輸出為高電平。R919和C904起積分濾波作用，并經(jīng)U904D和U904F整形后輸出。 （二）、接通實(shí)驗(yàn)箱電源，然后按下+12V，+5V總電源開關(guān)KK2，數(shù)字信號發(fā)生實(shí)驗(yàn)單元電源開關(guān)K000和本實(shí)驗(yàn)單元電源開關(guān)K900，相對應(yīng)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮。 數(shù)字調(diào)頻過程的觀測將來自數(shù)字信號發(fā)生實(shí)驗(yàn)單元的32KHz、16KHz方波信號輸入本實(shí)驗(yàn)電路，用雙蹤示波器觀測TP901和TP902處的波形，并記錄之。使TP903和 TP904的波形等幅且失真最小，并記錄之。將來自數(shù)字信號發(fā)生實(shí)驗(yàn)單元的2K 7位偽隨機(jī)碼通過K90412輸入本實(shí)驗(yàn)電路，作為本實(shí)驗(yàn)的數(shù)字基帶信號，在TP905觀測，并記錄之。短接K90423，將來自數(shù)字信號發(fā)生器實(shí)驗(yàn)單元的8K方波信號輸入本實(shí)驗(yàn)電路，以作為本實(shí)驗(yàn)的數(shù)字基帶信號，觀測 TP905的波形，并記錄之。短接K90412，觀測TP905和TP906的波形 ，并記錄之。短接K90412，觀測TP905和TP907的波形 ，并記錄之。短接K90423，觀測TP905和TP907的波形 ，并記錄之。數(shù)字解調(diào)過程的觀測短接K90312．K90412，將偽隨機(jī)碼數(shù)字調(diào)制信號輸入本電路的解調(diào)電路，觀測數(shù)字解調(diào)信號TP905和TP908的波形，并記錄之。數(shù)字信號的解調(diào)需要選頻信號，本實(shí)驗(yàn)的選頻信號取自壓控鎖相環(huán)對32KHz載波的跟蹤。觀測選頻信號（TP909處）和32K載波輸入（TP901處），調(diào)節(jié)W903，使兩路波形的頻率、相位完全一致。學(xué)員可自行輸入1K方波信號作為本實(shí)驗(yàn)的基帶信號，重復(fù)觀察數(shù)字解調(diào)過程。六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)用雙蹤示波器觀測數(shù)字調(diào)制信號時，應(yīng)與輸入的基帶信號同步觀測，以了解信號的調(diào)制規(guī)則。七、預(yù)習(xí)與思考題 如何判斷鎖相環(huán)處于鎖定狀態(tài)？ 要求環(huán)路能快速捕捉、迅速鎖定，對其外圍電路和元器件參數(shù)有什么要求？采用鎖相環(huán)解調(diào)時，其輸出信號序列與發(fā)送信號序列相比是否產(chǎn)生延遲？為什么？試比較鎖相調(diào)頻與數(shù)字調(diào)頻的特點(diǎn)及其應(yīng)用。八、實(shí)驗(yàn)報告繪制實(shí)驗(yàn)步驟所要求的波形圖，并進(jìn)行認(rèn)真地比較與分析。附：數(shù)字調(diào)頻與解調(diào)實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)十 數(shù)字信號發(fā)生實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解多種時鐘信號的產(chǎn)生方法。 掌握用數(shù)字電路產(chǎn)生偽隨機(jī)序列碼的實(shí)現(xiàn)方法。二、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求 閱讀本實(shí)驗(yàn)原理部分內(nèi)容、理解信號發(fā)生器系統(tǒng)的原理，熟悉各芯片的功能。三、實(shí)驗(yàn)原理說明時鐘信號是通信電路及其它電路的重要組成部分。在通信電路中，若沒有時鐘信號，則電路的基本工作條件得不到滿足而無法工作。因此，我們在做電子與通信原理各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)時，必須先對所有的時鐘信號加以了解、熟悉，以便能順利地進(jìn)行后續(xù)的各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。（一）、時鐘信號發(fā)生器電路的組成信號發(fā)生器電路為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供各種時鐘信號，用作電路和系統(tǒng)的激勵或測試信號，電路的結(jié)構(gòu)框圖如圖101所示。它是由內(nèi)時鐘信號源、多級分頻電路和偽隨機(jī)序列碼三部分單元電路所組成。 圖10信號發(fā)生器原理框圖（二）、電路工作原理 內(nèi)時鐘信號源 內(nèi)時鐘信號源由晶振（）、反相器、以及阻容元件所組成，經(jīng)D 觸發(fā)器進(jìn)行二分頻后。 三級基準(zhǔn)信號分頻電路 用四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器（74LS161）可組成三級分頻電路，經(jīng)逐次分頻后可獲得多種標(biāo)準(zhǔn)頻率的脈沖信號輸出。在本單元實(shí)驗(yàn)板的觀測點(diǎn)TP00 TP00TP00TP00 KHz、128KHz、32KHz、16KHz、2KHz的方波脈沖信號。偽隨機(jī)碼發(fā)生器電路偽隨機(jī)序列，也稱作m序列，主要是作為數(shù)據(jù)源，以產(chǎn)生偽隨機(jī)序列信號。電路原理圖如圖102所示。它是由D觸發(fā)器、異或門和與非門組成的三級反饋移位寄存器。它的結(jié)構(gòu)框圖與狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖103和104所示。由狀態(tài)轉(zhuǎn)移 圖可知，電路的狀態(tài)是處于七個非零狀態(tài)下循環(huán)運(yùn)行，輸出碼型為“1110010”周期性序列。 圖107位周期序列偽隨機(jī)碼電路原理圖 圖10偽隨機(jī)序列碼發(fā)生器結(jié)構(gòu)框圖 圖10狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖四、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備 THGP系列高頻電子線路綜合實(shí)驗(yàn)箱； 數(shù)字萬用表； 雙蹤數(shù)字示波器。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 在實(shí)驗(yàn)箱上找到本次實(shí)驗(yàn)所用的單元電路，然后按下+5V總電源開關(guān)K2和本實(shí)驗(yàn)單元電源開關(guān)K000。 用示波器觀測電路各點(diǎn)的時鐘信號，并記錄之。 偽隨機(jī)碼信號的觀測，觀測三級計(jì)數(shù)器輸出端的波形，記錄并比較。六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)在觀測時鐘信號時，最好用示波器的雙蹤同時觀察兩處的波形，以達(dá)到相互比較的目的。七、預(yù)習(xí)思考題 試設(shè)計(jì)一個由單個反相器組成的晶振時鐘電路。 時鐘信號的分頻電路能否用其它方法產(chǎn)生，畫出其原理圖。 在偽隨機(jī)序列碼發(fā)生器中，如果在Q1與Q0級之間再加上一級移存器QS 。如圖105所示，試分析該電路的工作過程，并畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。 圖10增加QS時的偽隨機(jī)碼序列發(fā)生器電路八、實(shí)驗(yàn)報告繪制出實(shí)驗(yàn)所觀測到的波形，并作比較，有何結(jié)論？附：數(shù)字信號發(fā)生實(shí)驗(yàn)電路非線性電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 29