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1、实验四抽样定理与 PAM 调制解调实验13 取样保持电路PAM 解调（低通滤波）抽样脉冲产生电路放大电路话音输入PAM 调制电路123K601实验四抽样定理与PAM 调制解调实验实 验 内 容1. 抽样定理实验2. 脉冲幅度调制（PAM ）及系统实验一. 实验目的1.通过脉冲幅度调制实验，使学生能加深理解脉冲幅度调制的特点。2.通过对电路组成、波形和所测数据的分析，加深理解这种调制方式的优缺点。二. 实验电路工作原理（一）电路组成脉冲幅度调制实验系统如图4-1 所示，由输入电路、调制电路、脉冲发生电路、解调滤波电路、功放输出电路等五部分组成，如图4-2 所示。图 4-1 脉冲振幅调制电路原理框
2、图（二）实验电路工作原理1. 输入电路该电路由发送放大、限幅电路等组成。该电路还用于PCM （一）、 PCM （二）、增量调制编码电路中。由限幅二极管D601、D602组成双向限幅电路，防止外加输入信号幅度过大而损坏后面调制电路中的场效应管器件。电路电原理图如4-2 所示。2.PAM调制电路调制电路见图4-2 中的 BG601 。这是一种单管调制器，采用场效应管3DJ6F，利用其阻抗高的特点和控制灵敏的优越性，能很好的满足调制要求。取样脉冲由该管的S极加入， D极输入音频信号，由于场效应管良好的开关特性，在TP602 处可以测到脉冲幅度调制信号，该信号为双极性脉冲幅度信号，不含直流分量。名师资
3、料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 实验四抽样定理与 PAM 调制解调实验14 3DJ6 的 G极为输出负载端，接有取样保持电路，由R601、C601以及 R602等组成，由开关 K601来控制，在做调制实验时，K601的 2 端与 3 端相连，能观察其取样定理的波形。在做系统实验时，将K601的 1 端与 2 端相连，即与解调滤波电路连通。3. 脉冲发生电路该部分电路详见图4-2 所示，主要有两种抽样脉冲，一种由555
4、及其它元件组成，这是一个单谐振荡器电路，能产生极性、脉宽、频率可调的方波信号，可通过改变CA601的电容来实现输出脉冲频率的变化，以便用来验证取样定理，另一种由CPLD 产生的 8KHz抽样脉冲，这两种抽样脉冲通过开关K602来选择。可在TP603处很方便地观测到脉冲频率变化情况和输出的脉冲波形。4.PAM解调与滤波电路解调滤波电路由集成运放电路TL084 组成。组成了一个二阶有源低通滤波器，其截止频率设计在3.4KHz 左右，因为该滤波器有着解调的作用，因此它的质量好坏直接影响着系统的工作状态。该电路还用在接收通道电路中。5. 功放输出电路功放电路主要用来放大输出信号，提高解调后的音频信号输
5、出功率。该电路选用了常见的小功率运放LM386 ，配以少量的外围元件来完成。放大后的音频信号由喇叭作为负载输出。三. 实验内容1. 抽样定理实验2. 脉冲幅度调制（PAM ）及系统实验四. 实验步骤及注意事项 1.脉冲幅度调制实验步骤输入信号可选择同步正弦波或外加输入信号，用示波器在TP601处观察，以该点信号输出幅度不失真时为好，如有削顶失真则减小外加信号源的输出幅度或调节W108 。在TPP603处观察其取样脉冲信号。改变CA601处的电容，再用示波器观察TP602该点波形。做详细记录、绘图。 2.PAM 通信系统实验步骤(1) 将 K602的 2 端和 3 端相连，为CPLD产生的 8K
6、Hz抽样时钟脉冲，用示波器观测TP601TP604各点波形，并做详细记录、绘图。(2) 将 K602的 1 端和 2 端相连，然后改变CA601的电容，即改变抽样频率fsr，使 ffsr、 fc =2fsr、fc2fsr，在 TP603处用示波器观测系统输出波形，以判断和验证取样定理在系统中的正确性，同时做详细记录和绘图，记下在系统通信状态下的奈奎斯特速率。并分析比较。(3) 在 TP111处用示波器观察话音输出波形，通过喇叭听话音，感性判断该系统对话音信号的传输质量。3. 脉冲幅度调制实验注意事项(1)CA601 上插电容，可改变抽样时钟。电容在5600pf 0.1f 之间。(2) 验证取样
7、定理时，有时会产生不同步现象，在示波器中观察不到稳定的信号。此时可适当调整外加信号频率，使之同步，有时需要反复耐心地调整才能观察到。特别当观察 fc 2fsr 时，注意判断区别临界状态时的波形及频率，并记下奈氏（Nyquist ）速率。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 实验四抽样定理与 PAM 调制解调实验15 图4-2PAM电路电原理图C6016800PVCCPAK6003DJ6FVCC1KR609LEDD604
8、TP601BG601TP602R60210K3KR6013PINK601E60310uFPAM-IND6012VE60110uFD2VD602GE6021uFS74LS04U602B431X2CA601TP604PAM-OUTC602OUT414U602A74LS0421U601NE5551 2 3VCCTP60010358 7 6C603104R6031KR604IN1007D6033K2135968231PAM8KTP603R6081KR6061KR6051KR6071KK602F8名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - -
9、 - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 实验四抽样定理与 PAM 调制解调实验16 五. 测量点说明 TP601 ：若外加信号幅度过大，则被限幅电路限幅成方波了，因此信号波形幅度尽量小一些，一般峰峰值在1V左右。方法是：调节通信话路终端发送放大电路中的电位器 W108。 TP602 ：抽样脉冲波形输出，其抽样脉冲波形由抽样时钟电路( 在 TP603处观察 ) 决定，在抽样时钟电路里，在CA601中插上不同大小的电容，可改变抽样时钟的频率。电容值在5600pf0.1f 之间选取。 TP603 ：抽样时钟信号输出，有两种输出。一种抽样频率由CA601上的电容大小决定，用频率计测量其频率的大小。电容值在5600pf 0.1f 之间选取；另一种抽样时钟为CPLD可编程模块产生的8KHz时钟脉冲，由开关K602 选择。 TP604 ：收端 PAM 调制信号，由开关K601 的 1 脚与 2 脚相接。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -