鎖相放大實(shí)驗(yàn)報(bào)告大全五篇-閱讀頁(yè)
2025-05-06 11:41本頁(yè)面
【正文】 驗(yàn)儀連接測(cè)得數(shù)據(jù)如下表所示： 信號(hào)源（ KHz） 噪聲頻率（ KHz） 倍數(shù)直流電壓變化范圍（ V） ~~~~~~ 結(jié)果分析： 當(dāng)輸入一個(gè)噪聲信號(hào)時(shí)，若噪聲頻率和原參考信號(hào)頻率一致，或者為參考信號(hào)頻率的奇數(shù)倍，經(jīng)過(guò)相關(guān)器處理的輸出信號(hào)的電壓值有比較明顯的波動(dòng)，導(dǎo)致鎖相放大器的濾除噪聲的功能失效。其中遇到了許多的問(wèn)題，在老師的指導(dǎo)與幫助下，在 小組成員的努力下，最終還是得到了正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 但是，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中我們也遇到了很多的問(wèn)題，比如沒(méi)有用過(guò)該型號(hào)的示波器，使用的時(shí)候操作不熟悉，并且雖然我們的線路連接時(shí)正確的，但連線過(guò)于繁瑣，導(dǎo)致整個(gè)實(shí)驗(yàn)的 信號(hào)不太穩(wěn)定等，實(shí)驗(yàn)中的電纜線中有些都是壞的，往往導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)沒(méi)有信號(hào)，做不出結(jié)果來(lái)。這都給我們實(shí)驗(yàn)帶來(lái)了很大的麻煩，但在以后的學(xué)習(xí)與工作中將面對(duì)更多的實(shí)驗(yàn)儀器的問(wèn)題，這次也算是對(duì)我們的一種鍛煉吧，為以后積累更多的經(jīng)驗(yàn)。 問(wèn)題分析： 通過(guò)分析得出放大電路可以采用三極管放大電路。 綜上所述，對(duì)于次放大電路來(lái)說(shuō)單采用一個(gè)三極管是行不通的，因?yàn)樗蟠朔糯箅娐肪哂斜容^好的增益特性以及有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力。 先采用共射級(jí)電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，使之達(dá)到放大兩倍的要求；再采用共集電極電路提高電路的負(fù)載能力。 問(wèn)題解決測(cè)量調(diào)試過(guò)程中的電路： 增益調(diào)試： 首先測(cè)量各點(diǎn)（電源、基極、輸出端）的波形： 結(jié)果如下 : 綠色的線代表電壓變化，紅色代表電源。 VA=R2〃 R3〃 (1+3)R5/[R2//R3//(1+3)R5+R1]，其中由于 R1 較大因此 R R3也相對(duì)較大。 則需要適當(dāng)增大 R2，減小 R3 的阻值。即當(dāng)放大倍數(shù)不足時(shí)，應(yīng)增大 R4，減小 R5。 功率的調(diào)試： 由于大功率電路耗電現(xiàn)象非常嚴(yán)重，因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)電路時(shí)，應(yīng)在滿足要求的情況下盡可能的減小電路的總功耗。 電路輸入輸出增益、相位的調(diào)試： 由于在放大電路分別采用了共射極和共集電極電路，因此輸出信號(hào)和輸入信號(hào)相位相差 180 度。 由于工作頻率為 1kHz，當(dāng)采用專門的增益、相位儀器測(cè)量時(shí)需要保證工作頻率附 近出的增益、相位特性比較平穩(wěn)，尤其相位應(yīng)為177。一般情況下，為了達(dá)到這一目的，通常采用的方法為適當(dāng)增大 C6(下圖為 C1)的電容。 ? s163。4l!t+n15^F4HXKPl 十 IN_ pir 測(cè)量結(jié)果如下 :(1)功耗圖： WaftTerXWMTX272239mWPowtr134QIEJT3?K 和 TWBITKTHXSC (2)輸入輸出波形圖 : 由此圖可以分析出：輸入輸出的波形圖相同， B通道的電壓值是 A通道的電壓值的二倍 ,因此電壓增益為二倍，即電路達(dá)到了放大二倍的效果。(4) 幅頻特性圖 :BodePlatterXPPl 2DHE Mtodeh/bgnitudePhaseRefers 亡 |話耳皀 |Sei...Hk))^rticalfubdamp。ilF10Ourt 一 由以上兩個(gè)圖可以分析出：幅度變化 20Hz~20KHz， 。 2. 了解鑒頻特性曲線（ S曲線）的正確調(diào)整方法。 2. 并聯(lián)回路對(duì)波形的影響。 三、實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)電路說(shuō)明 1．乘積型鑒頻器 （ 1）鑒頻是調(diào)頻的逆過(guò)程，廣泛采用的鑒頻電路是相位鑒頻器。因此，實(shí)現(xiàn)鑒頻的核心部件是相位檢波器。另一輸入端輸入經(jīng)線性移相網(wǎng)絡(luò)移相后的調(diào)頻調(diào)相波，設(shè)其表達(dá)式為 式中，第一項(xiàng)為高頻分量，可以被濾波器濾掉。因此鑒頻器的輸出電壓的變化規(guī)律與調(diào)頻波瞬時(shí)頻率的變化規(guī)律相同，從而實(shí)現(xiàn)了相位鑒頻。 (2)鑒頻特性 相位鑒頻器的輸出電壓 V0 與調(diào)頻波瞬時(shí)頻率的關(guān)系稱為鑒頻特性，其特性曲線 (或稱 S 曲線 )如圖 141 所示。 Sd 定義為鑒頻器輸入調(diào)頻波單位頻率變化所引起的輸出電壓的變化量，通常用鑒頻特性曲線在中心頻率 處的斜率來(lái)表示，即 , 2Δ fmax 定義為鑒頻器不失真解調(diào)調(diào)頻波時(shí)所允許的最大頻率線性變化范圍， 2Δ fmax可在鑒頻特性曲線上求出。其中 C13 與并聯(lián)諧振回路 L1C18 共同組成線性移相網(wǎng)絡(luò)，將調(diào)頻波的瞬時(shí)頻率的變化轉(zhuǎn)變成瞬時(shí)相位的變化。 Q 為回路品質(zhì)因數(shù)。 相移與頻偏△ f的特性曲線如圖 143所示。 MCl496 的作用是將調(diào)頻波與調(diào)頻調(diào)相波相乘，其輸出經(jīng) RC 濾波網(wǎng)絡(luò)輸出。 鎖相環(huán)是一 種以消除頻率誤差為目的的反饋控制電路。這個(gè)誤差電壓的頻率較低，經(jīng)過(guò)低通濾波器濾去所含 的高頻成份，再去控制壓控振蕩器，使振蕩頻率趨近于外來(lái)載波信號(hào)頻率，于是誤差越來(lái)越小，直至壓控振蕩頻率和外來(lái)信號(hào)一樣，壓控振蕩器的頻率被鎖定在外來(lái)信號(hào)相同的頻率上，環(huán)路處于鎖定狀態(tài)。由于壓控振蕩器始終想要和外來(lái)信號(hào)的頻率鎖定，為達(dá)到鎖定的條件，相位比較器和低通濾波器向壓控振蕩器輸出的誤差電壓必須隨外來(lái)信號(hào)的載波頻率偏移的變化而變化。 四、實(shí)驗(yàn)步驟 1．乘積型鑒頻器 1）調(diào)諧并聯(lián)諧振回路，使其諧振 (諧振頻率 fC=)。 2）鑒頻特性曲線 (S曲線 )的測(cè)量。 ①逐點(diǎn)描跡法的操作是：用高頻信號(hào)發(fā)生器作為鑒頻器的輸入 (見(jiàn)圖 142)，頻率為 fC=，幅度；鑒頻器的輸出端接數(shù)字萬(wàn)用表 (置 于“直流電壓”檔 )，測(cè)量輸出電壓值 (調(diào)諧并聯(lián)諧振回路，使其諧振 )；改變高頻信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率 (維持幅度不變 )，記下對(duì)應(yīng)的輸出電壓值，并填入下表；最后根據(jù)表中測(cè)量值描繪 S曲線。 2．鎖相鑒頻 1）觀察系統(tǒng)的鑒頻情況 將峰－峰值 Vpp=500mV 左右 fC=，調(diào)制信號(hào)的頻率 fΩ=1KHz 的調(diào)頻信號(hào)從 J4 輸入，將 S1 的 3 撥上，觀察 J2 輸出的解調(diào)信號(hào)，對(duì)比調(diào)制信號(hào)，改變調(diào)制信號(hào)的頻率，觀察解調(diào)信號(hào)的變化。 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1. 說(shuō)明乘積型鑒頻鑒頻原理。 3. 說(shuō)明鎖相鑒頻的原理。設(shè)計(jì)并仿真實(shí)現(xiàn)。 NPN 型晶體管的恒流源式差動(dòng)放大電路。 典型的差動(dòng)放大電路采用的工作組態(tài)是雙端輸入，雙端輸出。 該電路作為多級(jí)放大電路的輸入級(jí)時(shí)，采用 vi1 單端輸入， uo1的單端輸出的工作組態(tài)。設(shè) UB1=UB2≈ 0V，則 Ue≈ Uon，算出 T3 的 ICQ3，即為 2 倍的 IEQ 也等于 2倍的 ICQ。由于本實(shí)驗(yàn)電 路是采用直接耦合，各級(jí)的工作點(diǎn)互相有影響。對(duì)于這種情況，一般采用互補(bǔ)的管型來(lái)設(shè)計(jì)，也就是說(shuō)第二級(jí)的放大電路用 PNP 型晶體管來(lái)設(shè)計(jì)。 采用 PNP 型晶體管作為中間主放大級(jí)并和差分輸入級(jí)鏈接的參考電路，其中 T4為主放大器，其靜態(tài)工作點(diǎn) UB UE UC4由 P R P2 決定。此電路中放大級(jí)輸出增益 AU2 輸出級(jí)采用互補(bǔ)對(duì)稱電路，提高輸出動(dòng)態(tài)范圍，降低輸出電阻。本級(jí)電路沒(méi)有放大倍數(shù)。給出所有的仿真結(jié)果。 圖 2 靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)量 輸入輸出端電壓測(cè)試： 測(cè)試差分放大器單端輸入單端輸出波形如圖 3，輸入電壓為VPP=4mV，輸出電壓為 VPP= 得到差分放大器放大倍數(shù)大約為。 圖 3 低電壓下波形圖主放大級(jí)輸入輸出波形如圖 4 圖 4 主放大級(jí)輸入輸出波形圖 如圖所示輸入電壓為 VPP=，輸出電壓為 VPP= 放大倍數(shù)為 。
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