基于鎖相技術的調頻通信系統(tǒng)設計_(參考版)
2024-08-29 20:03本頁面
【正文】 實驗室配置了一臺 熱吹分機，便于取下焊錯的貼片元件和集成塊。焊接方法是先焊集成塊的一個腳，確定位置無誤后再焊對角線的那個角。 將調好的 “ FM 發(fā)射”板與“ FM 接收”板通過電纜線直接聯(lián)結，基于鎖相技術的調頻通信系統(tǒng)設計 30 并在“ FM 接收”板 TP14 處用示波器觀測波形 . 記錄 : 解調 波形幅度與頻率 ,并與音頻調制信號比較 ,其頻率是否相同 . 6． 焊接貼片元件 注意事項 先焊單個電阻或電容，焊接時先在焊點處加點焊錫，用鑷子把元件放到焊接處，先焊 元件的 一邊 ，再焊另一邊。將跳線帽 S1短接 1^3， 跳線帽 S3短接 1^2。 將跳線帽 S1短接 2和 3， J1接入 TG信號 作為 帶 通濾波器的輸入， 帶通濾波器 的輸出（ J5）接頻譜分析儀的輸入， 操作方法查閱課程指導材料“使用 N9320B頻譜分析儀跟蹤信號發(fā)生器功能 ”。具體步驟參考如下： （ 1）按面板 Frequency鍵，設定 StartFreq為 0Hz、 StopFreq為 200MHz； （ 2）按面板 BW/Avg鍵，設定 ResBW為 1MHz、 Average為 1020次； 基于鎖相技術的調頻通信系統(tǒng)設計 29 （ 3）按面板 PeakSearch鍵，再切換到菜單第 2頁， 3dB帶寬點被標識和顯示讀數(shù)； （ 4）按面板 File/Print鍵，選擇適當操作，可以把測試結果存入 U盤形成如圖 9的截圖用于報告。 部分的設置操作步驟提示 設置跟蹤信號輸出的強度，并打開信號輸出，具體步驟參考如下： （ 1） 按面板 MODE鍵，選定 Tracking Generator工作方式，如圖 5； 對儀器頻譜分析部分的設置操作步驟提示 設置頻譜分析的開始頻率、結束頻率、分析帶寬（即中頻放大帶通濾波器的帶寬 RBW），為使讀數(shù)穩(wěn)定可使用多次測量取平均的做法。 頻譜測量信號輸入口 （阻抗 50歐） TG信號輸出口 （阻抗 50歐） 4． 2． 1實驗的操作提示 本實驗中，我們需要 分別對儀器的跟蹤信號源和頻譜分析兩部分進行正確設置和操作。 LPF低通濾波器的測試 利用 Agilent N9320B頻譜分析 儀（帶 TG）測試 低通濾波器的 幅頻特性。在測加調制信號后的頻譜，如圖41 所示為加 1KHZ 正弦波調制信號的調頻波頻譜圖。 根據(jù)定義：工程上通常規(guī)定凡是振幅小于未調制載波振幅的 10%的邊頻分量忽略不計。 為了匹配，衰減器的輸入阻抗和輸出阻抗都為 50Ω， 再通過基于鎖相技術的調頻通信系統(tǒng)設計 25 50Ω 的同軸電纜線送入頻譜分析儀，通過對頻譜分析儀的有效設置，可獲得調頻波的頻譜圖，如下圖所示： 圖 41 加 1KHZ 正弦波調制信號 的 調頻波頻譜圖 基于鎖相技術的調頻通信系統(tǒng)設計 26 圖 42 無 1KHZ 正弦波調制信號 時的 載波頻譜圖 圖 43 加 1KHZ 正弦波調制信號 調頻波頻譜圖 基于鎖相技術的調頻通信系統(tǒng)設計 27 從圖中可得到發(fā)射機的中心頻率 與已調波的有效帶寬。 解調器中壓控振蕩器 VCO 調試步驟如下： 首先，環(huán)路斷開，將跳線 S2 短接 2^3 與參考電壓連接，調接電位器使 TP12 處對地直流電位為 ，此時加到變容二極管 CR2 上直流電壓為 ； 第二步 用示波器觀測壓控振蕩器 VCO 中心頻率，可以在 TP11處觀測，或用頻譜分析儀在 J5 端 (此時跳線 S3 短接 3^2)觀測壓控振蕩器 VCO 中心頻率，調節(jié)振蕩回路電容 CR3，使 VCO 的中心頻率為設計所需的頻率值?？捎檬静ㄆ髟?TP6 處觀測調頻波形。 調制器中壓控振蕩器 VCO 調試步驟 如下 ： 首先 ， 不加音頻控制電壓， 環(huán)路斷開，將跳線 S2 短接 1^2 與參考電壓 連接，調接電位器使 TP17 處對地直流電位為 ，此時加到變容二極管 CR2 上直流電壓為 ； 第二步 用示波器觀測壓控振蕩器 VCO 中心頻率，可以在 TP5處觀測， 或用頻譜分析儀在 S1 端 觀測 壓控振蕩器 VCO 中心頻率 ,此時跳線 S1 用隔直偶合電容 ()短接 1^2， 調節(jié)振蕩回路電容基于鎖相技術的調頻通信系統(tǒng)設計 24 CR3，使 VCO 的中心頻率為設計所需的頻率值。 gie= Cie== goe= coe= |yfe|= ms 計算 LC 回路 參數(shù) 若回路電感 L 取 1μΗ ,則 回路 總電容 為 CΣ =1/[（ 2 丌 fo） 2L]= PF C=CΣ p12 coe p22 Cie’= PF 基于鎖相技術的調頻通信系統(tǒng)設計 23 式中 Cie’=C6//C17// Cie≈ PF 諧振放大器電壓增益 Avo=p1p2|yfe|/(2 丌 BCΣ ) = () = 取對數(shù)得 到單級諧振放大器的諧振時電壓增益為 . 偏置計算 查閱參考書 :電子線路 (線性部分 ),謝嘉奎等編著 ,高教出版社。 基于鎖相技術的調頻通信系統(tǒng)設計 22 晶體管最高振蕩頻率 fmax=√ fT/(8 丌 rbb’ cb’c) 最大功率增益 Apm也可寫成 Apm=（ fmax/f） 2 最大電壓增益 Avm也可寫成 Avm=√ Apm= fmax/f ． 7 設計舉例 單級單調諧放大電路如圖 4— 11 所示，其設計要求為， 單級單調諧放大器的工作頻率 f=50MHZ，諧振電壓放大倍數(shù) Avo=30db， 諧振 放大器的通頻帶 B=300KHZ， 設 Vce=5V, IEQ=2mA， 采用高頻管MMBTH10 主要參數(shù)為： fT=650MHZ，β o=60， Cb’c， =Cob=, Cb’e=Cib= PF。要得到 高增益，又保證 足夠 的 帶寬 ，除了選用 |yfe|較大的晶體管外，應盡量減小諧振回路的總電容量 CΣ ，即選用 Cie、 coe 小的 晶體管或減小回路的外接電容 C。根據(jù)已知條件得到 re=kT/qIEQ=26(mv)/ IEQ(mA)=13Ω gm=1/re= rb’e=(1+β o) re=793Ω gb’e=1/ rb’e= ms a=1+rbb’ gb’e= b=ω cb’e rbb’=== a2+b2=+= gie=(a gb’e+bω cb’e)/(a2+b2)=Rie=1/ gie=835Ω Cie= cb’e/( a2+b2)= / = yie= gie+jω Cie goe=gce+agbc+(bω cb’c gm rbb’)/ (a2+b2)≈ = coe= cb’c+( acb’c gm rbb’b gbc)/ ( a2+b2)=+ x1012 = |yfe|= gm//√ (a2+b2
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