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1、精品名师归纳总结封面可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结作者: PanHongliang仅供个人学习专业综合课程设计报告题目: HDB3码电路测试与 FM2电路设计专业班级:电子 0706 班可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结同学姓名:李洋指导老师:徐文武汉理工高校信息工程学院年月日专业综合课程设计任务书同学姓名:李洋专业班级:电子 0706指导老师:徐文工作单位:信息工程学院题 目: HDB3 码电路测试与 FM2电路设计课程设计目的:1. 通过对 THEX-1 型综合试验平台的使用,较深化明白通信电路的原理。2. 把握通信电路的测试方法和设计试验的方法。3. 学习
2、利用 EWB 仿真设计简洁通信系统的方法。4. 练习利用 Protel 绘制 PCB 电路的方法。5. 提高正确的撰写论文的基本才能。课程设计内容和要求1. 电路测试:测试 HDB31 , HDB32,HDB33 , DPLL ,PLL 试验电路板。要求详细分析试验电路的工作原理(说明每个元器件的作用和功能),写出测试工程,并对测试结果作出详细分析。假如电路板不能测出所需要的结果,要分析缘由,找出电路板损坏的部位。2. 用 EWB 做出 FM2 的仿真电路,并测试各点的波形。要求详细分析电路原理(说明每个元器件的作用和功能),对测试结果作出详细分析。3. 用 Protel 绘制 CVSD2 的
3、 PCB电路。查阅不少于 6 篇参考文献。 初始条件:1. THEX-1 型综合试验平台及试验指导书。2. 示波器,万用表。3. EWB 和 Protel 软件。时间支配:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第 18 周,支配设计任务。第 19 周,完成试验测试和仿真电路的设计与测试。 第 20 周,完成 PCB 电路绘制。撰写设计报告,答辩。指导老师签名:2021年 月日系主任(或责任老师)签名:2021年 月日目录1 模拟调制通信系统测试 .1.1.1 PAM 双路抽样脉冲形成试验PAM111.1.1 试验原理11.1.2 试验步骤11.1.3 试验测试结果11.2 抽样定理与
4、脉冲调幅试验PAM221.2.1 试验原理21.2.2 试验步骤21.2.3 试验测试结果21.3 PAM 模拟传输线试验PAM3 (试验模块 PAM1PAM3 )31.3.1 试验原理31.3.2 试验步骤31.3.3 试验测试结果41.4 PAM 脉冲幅度解调试验PAM4 (试验模块 PAM1PAM2PAM4 )41.4.1 试验原理41.4.2 试验步骤51.4.3 试验测试结果51.5 PCM 脉冲编译码试验PCM61.5.1 试验原理61.5.2 试验步骤71.5.3 试验测试结果71.6 数字多路传输系统试验TDM1,TDM271.6.1 试验原理71.6.2 试验步骤及理论波形8
5、2 集成锁相环调频鉴频试验FM2 .8.一、试验目的8二、试验仪器与设备8三、试验原理83 试验仿真 .错 误!未定义书签。4 PCB 制作.1.2.5 小结.1.4.6 参考文献 .1.4.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1 模拟调制通信系统测试1.1 PAM 双路抽样脉冲形成试验PAM11.1.1 试验原理( 一)电路组成PAM 双路抽样脉冲发生试验是供应PAM、PSK 等试验所需时钟和基带信号,图1-1 是试验电原理图,由以下电路组成:1. 内时钟信号源。2. 多级分频及 PAM 双路抽样脉冲产生电路。图 1-1PAM 双路抽样脉冲发生试验电原理图(二)电路工作原理1.
6、内时钟信号源内时钟信号源电路由晶振 J1,电阻 R1 和 R2,电容 C1,非门 U1A , U1B 组成,如电路加电后,在 U1A 的输出端输出一个比较理想的方波信号,输出振荡频率为4.096MHZ,经过 D 触发器 U6B 进行二分频,输出为 2.048MHZ 方波信号。2. 三级基准信号分频及PAM 双路抽样脉冲产生电路该电路的输入时钟信号为2.048MHZ 的方波,由可预置四位二进制计数器(带直接清零)组成的三级分频电路组成,逐次分频变成8KHz 方波, U2、U3 的其次引脚为各级时钟输入端,输入时钟为 2.048MHZ, 128KHz ,由其次级分频电路产生的多级分频脉冲输入3 线
7、-8 线译码器 74LS138 的的址端和选通端,在译码器的输出端Y 1、Y 2 输出频率8KHz 、时延 14us的双路抽样脉冲。1.1.2 试验步骤用 20MHz 双踪示波器观看各测试点波形。1.1.3 试验测试结果理论两路脉冲波形:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结)实际测试图片 :图 1-2 两路脉冲信号波形可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 1-3 实际测试波形可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结体会证,试验结果与理论结果一样。1.2 抽样定理与脉冲调幅试验PAM21.2.1 试验原理利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为“抽样
8、”,抽样后的信号称为脉冲调幅( PAM)信号。在中意抽样定理的条件下,抽样信号保留了原信号的全部信息。并且,从抽样信号中可以无失真的复原出原信号。图 1-4单路 PCM 系统示意图图 1-5抽样定理和脉冲调幅试验电原理图抽样定理指出,一个频带受限信号mt假如它的最高频率为fH(即 mt的频谱中没有f H 以上的重量),可以唯独的由频率等于或大于2fH 的样值序列所准备。因此,对于一个最高频率为 3400Hz 的语音信号 mt,可以用频率大于或等于6800Hz 的样值序列来表示。多路脉冲调幅的试验框图如图1-6 所示, BG1 和 BG2 构成第一路脉冲调幅信号, BG3和 BG4 构成其次路脉
9、冲调幅信号。分路抽样电路的作用是:将在时间上连续的语音信号经脉冲抽样形成时间上离散的脉冲调幅信号。 n 路抽样脉冲在时间上是互不交叉、次序排列的。各路的抽样信号在多路汇接的公共负载上相加便形成合路的脉冲调幅信号。本试验设置了两路分路抽样电路。图 1-6多路脉冲调幅试验框图1.2.2 试验步骤观测 PAM2 音讯发生器部分输出 TP1 是正弦波输出,将其幅度调至最大不失真调剂电位器 R5 和 RW1,观测 TP6 波形输出。1.2.3 试验测试结果理论波形:TP1 输出信号:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结TP6 脉冲调幅输出:TP6图 1-7 TP1输出信号图 1-8 TP6输
10、出信号可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结实际测试波形:图 1-9 TP1 输出波形形图 1-10 TP6 输出波1.3PAM模拟传输线试验PAM3(试验模块PAM1PAM3)1.3.1试验原理路际串话是衡量多路系统的重要指标之一。路际串话是指在同一时分多路系统中,某一路或某几路的通话信号串扰到其它话路上去,这样就产生了同一端机中的各路通话之间的串话。在一个理想的传输系统中,各路PAM 信号应是严格的限制在本路时隙中的矩形脉冲。但假如传输 PAM 信号的通道频带是有限的,就PAM 信号就会显现“拖尾”的现象,当“拖尾”严肃,以至侵入邻路隙时,就产生了路隙串话。(一)路隙串话中的高频
11、串话在考虑通道频带高频端时,可将整个通道简化为图24-1所示的低通网络,它的上截止频率为: f1=1/2R1C1。为了分析便利,设第一路有幅度为 V的PAM 脉冲,而其它路没有。当矩形脉冲通过图 7-1a所示的低通网络,输出波形如图7-1b所示。脉冲终了时,波形按R1C1时间常数指数下降。这样,就有了第一路脉冲在其次路时隙上的残存电压串话电压U,这种由于信道的高频响应不够引起的路际串话就叫做高频串话。图1-11通道的低通等效网络图1-12 通道的高频等效网络(二)路隙串话中的低频串话当考虑通道频带的低频端时,可将通道简化为图1-12 所示的高通网络。它的下截止频率为 f 2=1/2 R2C2由
12、于R2C2,所以,当脉冲通过图 7-2a所示的高通网络后,输出波形如图 7-2b所示。长长的“拖尾”影响到相隔很远的时隙。如运算某一话路上的串话电压,就需要运算前n路对这一路分别产生的串话电压,积存起来才是总的串话电压。这种由于信道的低频响应不够而引起的路际串话就叫做低频串话。(三)模拟的传输通道低通等效网络图 7-3 是模拟的传输通道试验原理图,R1、R2 分别代表了传输线路的串联等效电阻, C1、C2 分别代表了传输线路芯线和屏蔽层之间的分布等效电容。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1.3.2 试验步骤图 1-13模拟传输线试验电原理图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名
13、师归纳总结(一)预备工作使“ PAM 双路抽样脉冲发生试验”(PAM1 )模板处于正常工作状态。(二)依次在模拟传输线输入端验证抽样定理J1,J3,J5 输入 TP1-1 的抽样脉冲,依次在模拟传输线输出端J2, J4,J6 用示波器观看抽样脉冲的畸变情形,并作图记录。同时在图中标出 TP1-2 的波形和位置可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1.3.3 试验测试结果理论波形如图:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结实际测试波形:图 1-14可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 1-151.4 PAM 脉冲幅度解调试验PAM4(试验模块 PAM1 PAM2
14、 PAM4)1.4.1 试验原理从抽样序列的形成可以知道,用一积分电路组成的低通滤波器可实现模拟信号的恢 复。即实现 PAM 脉冲幅度解调。为便于观看,解调电路由射随、低通滤波器和放大器组成,低通滤波器的截止频率为 3400Hz。(一)分路选通电路多路脉冲调幅信号进入接收端后,由分路选通脉冲分别成n 路,亦即仍原出单路PAM 信号。发送端分路抽样与接收端分路选通是一一对应的,这是依靠它们所使用的定时脉冲的对应关系准备的。为简化试验系统,本试验的分路选通脉冲直接利用该路的分路抽样脉冲经适当推迟获得,流程可参阅PAM2 试验中的图 23-7。接收端的选通电路也接受结型场效应晶体管作为开关元件,但输
15、出负载不是电阻而是电容。接受这种类似于平 顶抽样的电路是为明白决PAM 解调信号的幅度问题。由于时分多路的需要,分路脉冲的宽度S 是很窄的。当占空比为 S/T 的脉冲通过话路低通滤波器后,低通滤波器输出信号的幅度很小。这样大的衰减带来的后果是严肃的。但是,在分路选通后加入保持电容,可使分路后的PAM 信号展宽到 100%的占空比,从而解决信号幅度衰减过大的问题。但我们知道平顶抽样将引起固有的频率失真。PAM 信号在时间上是离散的,但在幅度上却是连续的。而在PCM 系统里, PAM 信号只有在被量化和编码后才有传输的可能。本试验仅供应一个PAM 系统的简洁分路选通电路模式。(二) PAM 脉冲幅
16、度解调电路PAM 时序信号经过分路选通电路选通后,即可进入脉冲幅度解调电路。解调电路由射随、低通滤波器和放大器组成低通滤波器的截止频率为3400Hz。(三)试验电原理图分析PAM 脉冲幅度解调试验的试验电原理图如图25-1 所示。图 25-1 的左半部分为分路选通电路, J1 输入 PAM 时序信号。 BG1 为射极跟随器, J4 输入选通脉冲,通常为调制端的选通脉冲经适当推迟得到。BG3 为选通脉冲驱动级。 BG2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结为选通信号输出, C3 为展宽电容。图 25-1 的右半部分为脉冲幅度解调电路, J5 输入PAM 时序信号, BG4 为射极跟随器
17、, U1A 和 U1B 组成截止频率为 3400Hz 的低通滤波器, BG5 为放大电路, J7 输出复原后的模拟音频信号。图 1-16PAM 脉冲幅度解调试验电原理图1.4.2 试验步骤(一)预备工作:预备好 PAM1PAM3 三块试验模块,并使其工作正常。(二)验证抽样定理1. 在 PAM4 的 J5 输入单路抽样时序信号 PAM2 的 J2 输入音频信号: f H=1KHz 幅度2V P-P,J3 输入抽样脉冲 TP1-1,连接 PAM2 的 J6 和 PAM4 的 J5。用 20MHz 双踪示波器分别观看 PAM2 的 J2 和 PAM4 的 TP5TP7。2. 在 PAM4 的 J5
18、 输入单路抽样时序信号( PAM2 的 J2 输入音频信号: f H=420Hz 幅度 2VP-P,J3 输入抽样脉冲 TP1-1,连接 PAM2 的 J6 和 PAM4 的 J5)。用 20MHz 双踪示波器分别观看 PAM2 的 J2和 PAM4 的 TP5 TP7。3. 在 PAM4 的 J5 输入单路抽样时序信号( PAM2 的 J2 输入音频信号: fH=6KHz 幅度 2VP-P,J3 输入抽样脉冲 TP1-1,连接 PAM2 的 J6 和 PAM4 的 J5)。用 20MHz 双踪示波器分别观看 PAM2 的 J2和 PAM4 的 TP5 TP7。(三)分路选通和脉冲展宽1在 P
19、AM4 的 J1 输入多路抽样时序信号( PAM2 的 J1 输入音频信号 f H=1KHz 幅度2V P-P,J3 输入第一路抽样脉冲 TP1-1。 PAM2 的 J4 输入音频信号 f H=500Hz 幅度 2V P-P, J5 输入其次路抽样脉冲 TP2-1,连接 PAM2 的 J6 和 PAM4 的 J1)。PAM4 的 J4 分别输入分路选通脉冲 TP1-2 或 TP2-2,用 20MHz 双踪示波器分别观看 PAM2 的 TP2、TP4 和PAM4 的 TP3。(四)时分多路系统中的路际串话:在 PAM 调制和解调之间串入 PAM3 模块在 PAM4 的 J1 输入第一路抽样时序信
20、号( PAM4 的 J1 输入音频信号 f H=1KHz 幅度2V P-P,J3 输入第一路抽样脉冲 TP1-1)。PAM4 的 J4 输入其次分路选通脉冲 TP2-2,连接 J3 和 J5,在“近距离”、“中距离”、“远距离”三种情形下分别观看第一路对其次路的路际串话情形。1.4.3 试验测试结果理论波形:TP1(J1)输入脉冲调幅 PAM2 的 J6,如下图所示:TP1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 1-17TP4J4抽样脉冲输入 TP11,如下图所示:TP4图 1-18观测 TP3 脉冲展宽输出波形如下图所示: TP3图 1-19PAM4 的脉冲调幅输入 J5 输入
21、PAM2 的脉冲调幅输出 J6,波形同 TP1。观测 TP7 解调输出波形如下图所示:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结实际测试结果:图 1-20TP7可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1.5 PCM脉冲编译码试验PCM1.5.1 试验原理图 1-21可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结PCM 基群作为数字微波通信和光纤通信系统的终端设备,在目前通信系统中占有很重要位置。本试验主要学习 PCM30/32 路基群系统的 PCM 编译码器、并对 PCM 编译码器进行自环测试,加深对PCM 终端设备的明白。脉冲编
22、码调制通信就是把一个时间连续、取值连续的模拟信号变换成时间离散、取值离散的数字信号后在信道中进行传输。而脉冲编码调制就是对模拟信号先进行抽样后,再对样值的幅度进行量化、编码的过程。所谓抽样,就是利用抽样脉冲对模拟信号进行周期性扫描,从而把时间上连续的信号变成变成时间上离散的信号。该模拟信号经过抽样后仍应当包含原信号中全部信息。它的抽样速率下限是由抽样定理确定的。在该试验中,抽样速率接受8Kbit/s 。模拟信号抽样示意图如图 9-1 所示。图 1-22模拟信号抽样示意图所谓量化,就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅度离散,即用一组规定的电平,把瞬时抽样值用最接近的电平值来表示。所谓编码,就是用一组
23、二进制码来表示每一个有固定电平的量化值。然而,实际上量化是在编码过程中同时完成的,故编码过程也称为模/数变换,可记作 A/D 。在幅度与时间上连续变化的模拟信号经抽样后,虽然在时间轴上变为离散量,但在幅度上每一采样仍为连续量,为了使每一采样用数字代码表示,就必需将幅度用有限个电平来表示,实现这个过程称作幅度量化。PCM 的原理如图 9-2 所示。话音信号先经防混迭低通滤波器,得到限带信号( 3003400Hz),进行脉冲抽样,变成 8KHz 重复频率的抽样信号,然后将幅度连续的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结PAM 信号用“四舍五入” 方法量化为有限个幅度取值的信号,再经编码,
24、转换成二进制8码。对于电话CCITT 规定抽样率为 8KHz ,每抽样值编 8 位码,即共有 2 =256 个量化值,因而每话路PCM 编码后的标准数码率是 64kb/s。为解决均匀量化时小信号量化误差大、音质差的问题,在实际中接受不均匀选取量化间隔的非线性量化方法,详细如图1-17 所示。图 1-23PCM的原理框图图 1-24 A律与 u律的压缩特性1.5.2 试验步骤J1 话音输入 1K、2V 的音频信号。J6 时分脉冲输入 Q8K。J5 时钟输入 2048K。连接 PCM编码输出和编码输入1.5.3 试验测试结果理论波形:观测编码输出 TP2 如下图所示:图 1-25观测话音输出 J4
25、 为 1K 的是频信号如下图所示:图 1-26实际测试波形 :图 1-27结果分析:PCM编译码的过程和工作原理PCM脉冲编码调制通信,就是把一个时间连续、取值连续的模拟信号转换为时间离散、取值离散的数字信号后,在信道中进行传输。而脉冲编码调制就是对模拟信号先进行抽样过后,再对样值的幅度进行量化、编码的过程。1.6 数字多路传输系统试验TDM1,TDM21.6.1 试验原理数字复接设备的结构简图如图 27-1 所示。图 1-28 数字复接调设备结构简图数字复接系统包括数字复接器和数字分接器两部分。数字复接器是把两个或两个以上的支路数字信号按时分复用方式合并成为单一的合路数字信号的设备。数字分接
26、器是把一个合路数字信号分解为原先多个支路信号的设备。通常总是把数字复接器和数字分接器装在一起作为一个设备,称为复接分接器,统称为数字复接设备。数字多路传输试验:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结本试验系统由发送端的复接器和接收端的分接器两部分组成,系统模块图如图27-4所示,由于是同步复接系统,可以略去调整单元和复原单元,增加了复接器中的支路信号产生单元和分接器中的支路信号输出路序选择单元。图 1-29数字多路传输试验系统模块1.6.2 试验步骤及理论波形测得回路信号波形如图 a 所示: FD1、FD2、FD3、FD4为四路输入信号。图 1-30复接器复接单元复接信号为 DOUT
27、图 1-31分接单元信号波形 FD1、FD2、FD3、FD4为四路输入信号同上图a1.6.3 试验测试波形图 1-322 集成锁相环调频鉴频试验FM2一、试验目的1把握通用单片集成锁相环 LM565的工作原理和应用。2 把握 LM565用作调频器的工作原理和应用方法。3 把握 LM565用作鉴频器的工作原理和应用方法。二、试验仪器与设备1. THEX-1型试验平台、集成锁相环调频鉴频试验(FM2两块)2 20MHz双踪示波器、万用表三、试验原理(一) LM565简介LM565 是一块工作频率低于 1MHz的通用单片集成锁相环路,其组成方框图和引脚框图如图 5-1所示。它包含鉴相器、压控振荡器和
28、放大器三部分。鉴相器为双平稳模拟相乘电路,压控振荡器为积分施密特电路。输入信号加在2、3 端, 7 端外接电容器与放大器的集电极电阻(典型值为3.6K )组成环路滤波器。由 7 端输出的误差电压在内部直接加到压控振荡器的把握端。 6 端供应了一个参考电压,其标称值与7 端相同。 6、7 端可以一起作为后接差动放大器的偏置。压控振荡器的定时电阻接在8 端,定时电容接在 9端,振荡信号从 4 端输出。压控振荡器的输出端4 与鉴相器反馈输入端 5 是断开的,答应插入分频器来做频率合成器。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2图 2-1 LM565 内部原理框图和引脚框图对 LM565而言
29、,压控振荡器振荡频率可近似表示为: 压控灵敏度为:式中是电源电压(双向馈电时就为总电压)。鉴相灵敏度为:放大器增益为:LM565 工作频率范畴为0.001Hz500KHz,电源电压为 6 12V,鉴频失真低于0.2%,最大锁定范畴为 60%,输入电阻为 10K,典型工作电流为 8mA。主要用于 FSK 解调、单音解码、宽带 FM解调、数据同步、倍频与分频等方面。(二)实际电路介绍实际电路如图 2-2 所示。图 2-2集成锁相环调频鉴频电原理图图中, 9 脚的定时电路选择为锁相环压控振荡器的频率粗调,分为三个频段。8 脚的定时电路选择为压控振荡器各个频段的频率细调。带宽选择确定环路滤波器的带宽。
30、滤波器可选择比例积分滤波器或 RC滤波器。1调频器:从图 2-1可知,压控振荡器自身就是一个调频器,由于它的瞬时频率正比于输入音频信号的幅度,所以压控振荡器可以直接用作调频器,但是由于它的振荡频率的温度漂移以及把握特性的非线性,不能产生高质量的FM 信号。同时由于锁相环中压控振荡器的线性范畴可限,所以输入信号的幅度不应过高。图5-2中, J1 输入音频, J3 即可输出调频波,调频波频率由定时电容、定时电阻准备。2. 锁相环路部件特性锁相环是一个相位的负反馈把握系统。这个负反馈把握系统是由鉴相器( PD)、环路滤波器( LF)和压控振荡器( VCO)三个基本部件组成,基本构成如图 5-3 。实
31、际应用中有各种形式的环路,但它们都是由这个基本环路演化而来的。下面逐个介绍基本部件在环路中的作用。图 2-3锁相环路的基本构成可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(1) )鉴相器鉴相器是一个相位比较装置,用来检测输入信号相位与反馈信号相位之间的相位差。输出的误差信号是相差的函数,即(2) )环路滤波器环路滤波器具有低通特性,它可以起到图5-4 中低通滤波器的作用,更重要的是它对环路参数调整起着准备性的作用。环路滤波器是一个线性电路,在时域分析中可用一个传输算子来表示,其中是微分算子。在频域分析中可用传递函数表示,其中是复频率。如用代入就得到它的频率响应,故环路滤波器模型可表示为图5
32、-6 。常用的环路滤波器有RC 积分滤波器、无源比例积分滤波器和有源比例积分滤波器三种,现分别说明如下。图 2-4环路滤波器的模型、RC积分滤波器这是结构最简洁的低通滤波器,电路构成如图5-7 ,其传输算子(5-1 )式中是时间常数,这是这种滤波器唯独可调的参数。图 2-5 RC 积分滤波器电路组成令,并代入式( 5-1 ),即可得到滤波器的频率特性作为对数频率特性,如图5-8 。可见,它具有低通特性,且相位滞后。当频率很高时,幅度趋于零,相位滞后接近于。图 2-6 RC 积分滤波器的对数频率特性、无源比例积分滤波器无源比例积分滤波器如图5-9所示,它与积分滤波器相比,附加了一个与电容器相串联
33、的电阻,这样就增加了一个可调参数,它的传输算子为:( 5-2 ) 式中。这是两个独立可调的参数,其频率响应为:图 2-7无源比例积分滤波器电路组成据此可作出对数频率特性,如图2-8 所示。这也是一个低通滤波器,与积分滤波器不同的是,当频率很高时等于电阻的分压比,这就是滤波器的比可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结例作用。从相频特性上看,当频率很高时有相位超前校正的作用,这是由相位超前因子引起的。这个相位超前作用对改善环路的稳固性是有用的。图 2-8 无源比例积分滤波器的对数频率特性(3) 压控振荡器压控振荡器是一个电压频率变换装置,在环中作为被控振荡器,它的振荡频率应随输入把握电压
34、线性的变化,即应有变换关系(5-4 )式中是压控振荡器的瞬时角频率。为把握灵敏度或称增益系数,单位是 rad/sv 。实际应用中的压控振荡器的把握特性只有有限的线性把握范畴,超出这个范畴之后 把握灵敏度将下降。图5-13 中的实线为一条实际压控振荡器的把握特性,虚线为符合式( 5-4 )的线性把握特性。由图可见,在以为中心的一个区域内,两者是吻合的,故在环路分析中我们就用式( 5-4 )作为压控振荡器的把握特性。由于压控振荡器的输出反馈到鉴相器上,对鉴相器输出误差电压起作用的不是其频率,而是其相位即改写成算子形式为锁相环路中要求压控振荡器输出的是相位,因此,这个积分作用是压控振荡器所固有 的。
35、正由于这样,通常称压控振荡器是锁相环路中的固有积分环节。这个积分作用在环路中起着相当重要的作用。图 2-9振荡器的把握特性压控振荡器电路的形式很多,常用的有压控振荡器、晶体振荡器、负阻压控振荡器和压控振荡器等几种。前两种振荡器的频率把握都是用变容管来实现的。由于变容二极管结电容与把握电压之间具有非线性的关系,所以压控振荡器的把握特性确定也是非线性 的。为了改善压控特性的线性性能,在电路上实行一些措施,如与线性电容串接或并 接,以背对背或面对面方式连接等等。4解调器调制跟踪的锁相环路本身就是一个调频解调器,从压控振荡器输入端得到解调输出。系统的框图如图 5-19 。当输入为调频波时,如环路滤波器
36、的通频带设计得足够宽,能使可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结鉴相器的输出解调电压顺当通过,而环路的捕捉带又大于输入调频波的最大频偏,就VCO就能精确的跟踪输入调频信号中反映调制规律的瞬时频率变化,产生具有相同调制规律的调频波,明显,只要 VCO的频率把握特性是线性的, VCO的把握电压就是所需的不失真解调输出电压。假设输入解调信号,环路处于线性跟踪状态,且信号载频等于VCO自由振荡频率,就可得到输入图 2-10调频解调器电路组成方框图相位现以 VCO把握电压作为输出,那么可先求得环路的输出相位,再依据VCO把握特性 , 不难求得解调输出。设锁相环的闭环频率响应为H(J),就输出相
37、位为因而解调输出电压为解调输出是调制信号经过滤再乘以常数。在解调电路中,为了实现不失真解调,环路的捕捉带必需大于输入调频信号的最大频偏,环路的带宽必需大于输入调频信号的频谱宽度。解调器的试验框图如图 2-11 所示。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3 试验仿真图 2-11解调器试验框图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 3-1 锁相环调频试验电路图图 3-2 锁相环调频仿真图图 3-3 锁相环鉴频电路图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4 PCB制作图 3-4 锁相环鉴频仿真图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4.1 用 Protel
38、绘制 CLK的 PCB电路。1 电路原理图设计可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 4-1 电路原理图(1) )选取元件从元件库中把各个元件找到,放在设计图纸中。(2) )摆放元件。移动元件:用鼠标左键点中元件,并按住不放,然后移动元件。元件的旋转:就是转变元件的放置方向。用鼠标左键点中元件后,按住不放,此时可用一下功能键,就可实现元件的旋转。SPACE键:让元件作 90 度的旋转。X 键:使元件左右对调,即以是自光标为轴作为水平对调。Y 键:使元件上下对调,即以是自光标为轴作垂直对调。(3) 元件连接此时确定要选择进行连线,由于只有此线才是具有电气性质。(4) 加输入、输出端口
39、。(5) 更换元件属性(6) ERC当整个电路设计完成后,可以进行ERC检查。主要是检查电路图中是否有电气特性不一样的情形(如元件的序列号重复,显现两个R1), ERC检查依据问题的严肃性分别以错误( Error )或警告( Waring)信息来提示用户。 ERC检查正确结果如下:图 4-2(7) 生成网络表。网络表特殊重要,它是PCB(电路板)中自动布线的灵魂,也是原理图设计软件SCH与印刷电路板软件 PCB之间的接口。所以必需生成网络表。选取设计菜单下的 create netlist选项就弹出如下对话框:图 4-3 生成网络表对话框直接点击 OK键就可以生成网络表文件 sheet1.NET
40、4.2 PCB (印刷电路板)制作(1) 创建 PCB文件(2) 制作 PCB A)定义边框在设计工作区的板层标签选择 keepOut layer,然后画 4*6 小格的边框。B)加载网络表选择设计 / 加载网络表再在弹出的对话框总按Browse 按钮,将弹出文件选择对话框,选择 sheet1.NET 文件,点击 OK。假如有封装错误,会在对话框显现提示。改正错误可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结后,点击 Execute 键,就元件加载到工作区(设计图纸)上.C摆放元件D)自动布线Protel PCB内集成了一个功能强大而品质精深的自动布线程序,能自动的设计出 正确的自动布线策略
41、。其操作也简洁,只要选中Auto Route/All选项,便开头自动布线程序。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5 小结图 4-4PCB可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结这几天几乎每天都在做这个课程设计,其中遇到了很多困难,不过最终仍是完成了,最终可以松一口气了。但这次我收成挺大的,不仅仅是专业学问上,仍有面对问题的心态上。第一在专业学问方面上,学会了通信电路的测试方法和设计试验的方法,对锁相环电路有了更进一步的明白,有一段时间没用protel和 multisim这两个软件,现在又重新学习了一下,以后对这两个软件的印象应当更深刻了。另外,也锤炼了我查找资料的才能,由于做这个课设,仍欠缺很多方面的学问,这就必需靠查