频率调制与解调实验报告.docx

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频率调制与解调实验报告

频率调制与解调实验报告

1．熟悉LM566单片集成电路的组成和应用。

2．掌握用LM566单片集成电路实现频率调制的原理和方法。

3．了解调频方波、调频三角波的基本概念。

4．掌握用LM565单片集成电路实现频率解调的原理，并熟悉其方法。

5．了解正弦波调制的调频方波的解调方法。

6．了解方波调制的调频方波的解调方法。

二、实验准备

1．做本实验时应具备的知识点：

∙LM566单片集成压控振荡器

∙LM566组成的频率调制器工作原理

∙LM565单片集成锁相环

∙LM565组成的频率解调器工作原理

2．做本实验时所用到的仪器：

∙万用表

∙双踪示波器

∙AS1637函数信号发生器

∙低频函数发生器（用作调制信号源）

∙实验板5（集成电路组成的频率调制器单元）

三、实验内容

1．定时元件RT、CT对LM566集成电路调频器工作的影响。

2．输入调制信号为直流时的调频方波、调频三角波观测。

3．输入调制信号为正弦波时的调频方波、调频三角波观测

4．输入调制信号为方波时的调频方波、调频三角波观测。

5．无输入信号时（自激振荡产生）的输出方波观测。

6．正弦波调制的调频方波的解调。

7．方波调制的调频方波的解调。

四、实验步骤

1．实验准备

⑴在箱体右下方插上实验板5。

接通实验箱上电源开关，此时箱体上±12V、±5V电源指示灯点亮。

⑵把实验板5上集成电路组成的频率调制器单元右上方的电源开关（K5）拨到ON位置，就接通了±5V电源（相应指示灯亮），即可开始实验。

2．观察RT、CT对频率的影响（RT=R3+Wl、CT=C1）

⑴实验准备

①K4置ON位置，从而C1连接到566的管脚⑦上；

②开关K3接通，K1、K2断开，从而W2和C2连接到566的管脚⑤上；

③调W2使V5=3.5V（用万用表监测开关K3下面的测试点）；

④将OUT1端接至AS1637函数信号发生器的INPUTCOUNTER来测频率。

⑵改变W1并观察输出方波信号频率，记录当W1为最小、最大（相应地RT为最小、最大）时的输出频率，并与理论计算值进行比较，给定：

R3=3kΩ，W1=1kΩ，C1=2200pF。

⑶用双踪示波器观察并记录当RT为最小时的输出方波、三角波波形。

⑷若断开K4，会发生什么情况？

最后还是把K4接通（正常工作时不允许断开K4）。

⑴先按实验十的实验内容获得正弦调制的调频方波（566调频单元上开关K1、K2接通，K3断开，K4接通）。

为此，把低频函数发生器（用作调制信号源）的输出设置为：

波形选择—正弦波，频率—1kHz，峰-峰值—0.4V，便可在566调频单元的OUT1端上获得正弦调制的调频方波信号。

⑵把566调频单元OUT1端上的调频方波信号接入到565鉴频单元的IN端，并把566调频单元的Wl调节到最大（从而定时电阻RT最大），便可用双踪示波器的CH1观察并记录输入调制信号（566调频单元IN端），CH2观察并记录565鉴频单元上的A点波形（峰-峰值为4.5V左右的调频方波）、B点波形（峰-峰值为40mV左右的1kHz正弦波）和OUT端波形（需仔细调节565鉴频单元上的W1，可观察到峰-峰值为4.5V左右的1kHz方波）。

⑶调节565鉴频单元上的W1，可改变565鉴频单元OUT端解调输出方波的占空比。

五、数据处理

实验十的实验数据:

实验测得,W1最大时,对应的输出频率为39.1KHZ,W1最小时,对应的输出频率为50KHZ.

V5（V）

2.4

2.6

2.8

3.0

3.2

3.4

3.6

3.8

4.0

4.2

4.4

4.6

4.8

f（kHz）

61.3

57.5

53.2

49.3

44.6

39.7

35.0

30.0

24.2

19.5

14.3

8.47

3.38

输入信号V5的值越大,输出频率越低.

正弦波为调制信号,方波为调频方波信号.从波形图中可以看出,调频方波信号是疏密相间的波形.当调制信号电平最高处对应的调频方波波形稀疏.调制信号点评最低对应的调频方波波形最密.从公式f=2（V8-V5）/RT*CT*V8得到,输入信号V5跟调频信号频率成反比.

上图是方波作为调制信号

调频信号波形为三角波时,原理与上图相同.

上面波形图分别表示,调制信号为方波时,调频信号分别是三角波和方波的波形图.可以得出.调制信号电平越高,调频信号波形越稀疏.同样是疏密相间的波形.

结论,调频的定义是,通过调制信号来改变载波信号的频率.在这个实验中,可以通过改变Rt来改变震荡频率,即改变输出频率.实现信号调频.另外当输入信号是正弦波或者方波时,电平的变化影响输出频率f,输入信号的改变直接影响频率的变化,导致输出信号形成疏密相间的波形.

实验十一数据:

调制信号为正弦波的解调:

调制信号:

正弦波.

正弦调制的调频方波信号.

B点波形（峰峰值在272mv左右的1KHZ的正弦波）

out端波形.已解调的方波波形.

六、实验结论：

通过这次频率调制解调的实验，我能正确地了解正弦波调制的调频方波的解调方法和了解方波调制的调频方波的解调方法。

掌握用LM565单片集成电路实现频率解调的原理，并熟悉其方法。

同时自己的实践能力也得到很大程度上的提高。

指导教师批阅意见：

成绩评定：

指导教师签字：

年月日

备注：

注：

1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。

2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。

1．熟悉LM566单片集成电路的组成和应用。

2．掌握用LM566单片集成电路实现频率调制的原理和方法。

3．了解调频方波、调频三角波的基本概念。

4．掌握用LM565单片集成电路实现频率解调的原理，并熟悉其方法。

5．了解正弦波调制的调频方波的解调方法。

6．了解方波调制的调频方波的解调方法。

二、实验准备

1．做本实验时应具备的知识点：

∙LM566单片集成压控振荡器

∙LM566组成的频率调制器工作原理

∙LM565单片集成锁相环

∙LM565组成的频率解调器工作原理

2．做本实验时所用到的仪器：

∙万用表

∙双踪示波器

∙AS1637函数信号发生器

∙低频函数发生器（用作调制信号源）

∙实验板5（集成电路组成的频率调制器单元）

三、实验内容

1．定时元件RT、CT对LM566集成电路调频器工作的影响。

2．输入调制信号为直流时的调频方波、调频三角波观测。

3．输入调制信号为正弦波时的调频方波、调频三角波观测

4．输入调制信号为方波时的调频方波、调频三角波观测。

5．无输入信号时（自激振荡产生）的输出方波观测。

6．正弦波调制的调频方波的解调。

7．方波调制的调频方波的解调。

四、实验步骤

1．实验准备

⑴在箱体右下方插上实验板5。

接通实验箱上电源开关，此时箱体上±12V、±5V电源指示灯点亮。

⑵把实验板5上集成电路组成的频率调制器单元右上方的电源开关（K5）拨到ON位置，就接通了±5V电源（相应指示灯亮），即可开始实验。

2．观察RT、CT对频率的影响（RT=R3+Wl、CT=C1）

⑴实验准备

①K4置ON位置，从而C1连接到566的管脚⑦上；

②开关K3接通，K1、K2断开，从而W2和C2连接到566的管脚⑤上；

③调W2使V5=3.5V（用万用表监测开关K3下面的测试点）；

④将OUT1端接至AS1637函数信号发生器的INPUTCOUNTER来测频率。

⑵改变W1并观察输出方波信号频率，记录当W1为最小、最大（相应地RT为最小、最大）时的输出频率，并与理论计算值进行比较，给定：

R3=3kΩ，W1=1kΩ，C1=2200pF。

⑶用双踪示波器观察并记录当RT为最小时的输出方波、三角波波形。

⑷若断开K4，会发生什么情况？

最后还是把K4接通（正常工作时不允许断开K4）。

3．观察输入电压对输出频率的影响

⑴直流电压控制（开关K3接通，K1、K2断开）

先把Wl调至最大（振荡频率最低），然后调节W2以改变输入电压，测量当V5在2.4V～4.8V变化（按0.2V递增）时的输出频率f，并将结果填入表1。

第二部分:

1．实验准备

⑴在箱体右下方插上实验板5。

接通实验箱上电源开关，此时箱体上±12V、±5V电源指示灯点亮。

⑵把实验板5上集成电路组成的频率调制器单元（简称566

调频单元）的电源开关（K5）和集成电路组成的频率解调器单元（简称565鉴频单元）的电源开关（K1）都拨到ON位置，就接通了这两个单元的±5V电源（相应指示灯亮），即可开始实验。

2．自激振荡观察

在565鉴频单元的IN端先不接输入信号，把示波器探头接到A点，便可观察到VCO自激振荡产生的方波（峰-峰值4.5V左右）。

3．调制信号为正弦波时的解调

⑴先按实验十的实验内容获得正弦调制的调频方波（566调频单元上开关K1、K2接通，K3断开，K4接通）。

为此，把低频函数发生器（用作调制信号源）的输出设置为：

波形选择—正弦波，频率—1kHz，峰-峰值—0.4V，便可在566调频单元的OUT1端上获得正弦调制的调频方波信号。

⑵把566调频单元OUT1端上的调频方波信号接入到565鉴频单元的IN端，并把566调频单元的Wl调节到最大（从而定时电阻RT最大），便可用双踪示波器的CH1观察并记录输入调制信号（566调频单元IN端），CH2观察并记录565鉴频单元上的A点波形（峰-峰值为4.5V左右的调频方波）、B点波形（峰-峰值为40mV左右的1kHz正弦波）和OUT端波形（需仔细调节565鉴频单元上的W1，可观察到峰-峰值为4.5V左右的1kHz方波）。

⑶调节565鉴频单元上的W1，可改变565鉴频单元OUT端解调输出方波的占空比。

五、数据处理

实验十的实验数据:

实验测得,W1最大时,对应的输出频率为39.1KHZ,W1最小时,对应的输出频率为50KHZ.

V5（V）

2.4

2.6

2.8

3.0

3.2

3.4

3.6

3.8

4.0

4.2

4.4

4.6

4.8

f（kHz）

61.3

57.5

53.2

49.3

44.6

39.7

35.0

30.0

24.2

19.5

14.3

8.47

3.38

输入信号V5的值越大,输出频率越低.

正弦波为调制信号,方波为调频方波信号.从波形图中可以看出,调频方波信号是疏密相间的波形.当调制信号电平最高处对应的调频方波波形稀疏.调制信号点评最低对应的调频方波波形最密.从公式f=2（V8-V5）/RT*CT*V8得到,输入信号V5跟调频信号频率成反比.

上图是方波作为调制信号

调频信号波形为三角波时,原理与上图相同.

上面波形图分别表示,调制信号为方波时,调频信号分别是三角波和方波的波形图.可以得出.调制信号电平越高,调频信号波形越稀疏.同样是疏密相间的波形.

结论,调频的定义是,通过调制信号来改变载波信号的频率.在这个实验中,可以通过改变Rt来改变震荡频率,即改变输出频率.实现信号调频.另外当输入信号是正弦波或者方波时,电平的变化影响输出频率f,输入信号的改变直接影响频率的变化,导致输出信号形成疏密相间的波形.

实验十一数据:

调制信号为正弦波的解调:

调制信号:

正弦波.

正弦调制的调频方波信号.

B点波形（峰峰值在272mv左右的1KHZ的正弦波）

out端波形.已解调的方波波形.

六、实验结论：

通过这次频率调制解调的实验，我能正确地了解正弦波调制的调频方波的解调方法和了解方波调制的调频方波的解调方法。

掌握用LM565单片集成电路实现频率解调的原理，并熟悉其方法。

同时自己的实践能力也得到很大程度上的提高。

指导教师批阅意见：

成绩评定：

指导教师签字：

年月日

备注：

注：

1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。

2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。