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实验目的 1．了解用锁相环构成调频波解调器 的原理。 2．通过实验了解并掌握锁相环路同 步带与捕捉带的实际意义，同时进一 步理解同步带与捕捉带之间的关系与 区别。 实验仪器 1．YB4325双踪示波器 2．EE1643函数信号发生器/频率 计 3．万用表 4．实验板G5 实验原理 锁相环路是一种以消除频率误差为目的的自动 控制电路，但它不是直接利用信号的频率误差， 而是利用信号的相位误差去消除频率误差。 锁相环路的基本组成如图28-1所示，它是由 鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组成的闭合环 路。鉴相器是相位比较部件，它能够检出两个输 入信号之间的相位误差。我们知道，当两个正弦 信号的频率相等，则这两信号之间的相位差必保 持恒定，反之，如能保持两信号之间的相位差恒 定，则此两信号频率必相等。 锁相环路就是利用两个信号之间的相位误差，来控制压控振荡 器输出信号的频率，最终使两个信号之间的相位保持恒定，从而达 到两个信号频率相等的目的。 锁相环路根据初始状态的不同有两种自动调节过程。若环路初 始状态是失锁的， 通过自身的调节，使压控振荡器振荡频率逐渐 向输入信号频率靠近，当达到一定程度后，环路即能进入锁定，这 种由失锁进入锁定的过程，称为锁相环路的捕捉过程。相应地能够 由失锁进入锁定的最大输入信号频率差称为环路捕捉带，常用 Δωp表示。 若环路初始状态是锁定的，因某种原因使输入信号频率发生变 化，环路通过自身的调节维持锁定状态，此过程称为跟踪过程。相 应地能够保持跟踪的输入信号的最大频率范围，称为同步带（又称 跟踪带），常用ΔωH表示 利用锁相环路无误差的频率跟踪和良好的窄带滤波特性，可以 实现多种特定的功能，锁相鉴频就是其中的一种。 调频信号的锁相解调电路如图28-2所示。当输入为调 频信号时，环路锁定后，压控振荡器的振荡频率就能精确 地跟踪输入信号的瞬时频率的变化，产生具有相同调制规 律的调频信号。显然，只要压控振荡器的频率控制特性是 调制信号，取出此信号，即实现了调频信号的解调。分析 证明，锁相鉴频可降低输入信噪比的门限值，有利于对弱 信号的接收。 本次实验利用PLL单片集成电路LM565构成锁相环路 频率解调电路，它具有外围电路简单、过程监测方便等优 点。不足之处乃是所能适应的输入信号频率较低，不能解 调较高载波频率的调频信号（通常小于100KHZ），这是 因为压控振荡器的工作频率不太高所致。 实验内容 1.调频信号的解调（实验电路见图28-3） （1）将G5实验板上所需的±5V插孔用短接线与电源转接板上相应插孔连通，检查无误后可开启电源。 （2）用示波器探测电路板上“A”点波形，应为方波；仔细调整Rp，使探测到的信号频率为50KHZ。 （3）将EE1643信号源设置为：主信号输出频率50KHZ、幅度1VPP（均为显示窗显示值）的正弦波；调制信号为1KHZ、2VPP（示波器测量值）的正弦波；工作方式为内调频，将此信号加到电路板的输入端“IN”。 （4）用示波器探测电路板上“B”点波形，此即为解调输出信号。请用双踪显示方式与调制信号进行比较。 （5）适当范围的改变调制信号的频率（0.5—5KHZ）与幅度（0.5—5VPP），观察解调输出信号的变化。 思考题 * * 1.实验目的 2.实验仪器 3.实验原理 4.实验内容 5.思考题 上海科学技术职业学院 上海科学技术职业学院 返回 上海科学技术职业学院 返回 上海科学技术职业学院 返回 上海科学技术职业学院 返回 上海科学技术职业学院 返回 上海科学技术职业学院 返回 上海科学技术职业学院 返回 2.锁相环路同步带和捕捉带的测量 （1）仍然维持压控振荡器输出（即电路板上“A”点波形）的信号频率为50KHZ。 （2）将EE1643信号源设置为：主信号输出50KHZ、1VPP（均为显示窗显示值）的正弦波；将此信号加到电路板的输入端“IN”。 （3）示波器设置为双踪显示，CH1探测“A”点波形，CH2探测“IN”点波形，同步开关选择CH2；此时应能稳定显示二波形为同频、等相位差。 （4）仔细并缓慢地调节信号源的频率调节旋钮（增加或减小），示波器显示的二波形将同步的变化，当频率变化到CH1所测波形突然失步时，记下此时的信号频率。则高端失步频率与低端失步频率之差即为同步带。 （5）维持上述状态，从高端失步频率