模拟信号源实验.doc

课程: 通信原理 模拟信号源 系 电子系 专业 电子信息科学与技术 班级 姓名 学号 指导教师 学年学期 年 月 日 模拟信号源实验 实验目的 1、熟悉各种模拟信号的产生方法及其用途。 2、观察分析各种模拟信号波形的特点。 实验内容 1、测量并分析各测量点波形及数据。 2、熟悉几种模拟信号的产生方法，了解信号的来源、变换过程和使用方法。 实验模块 1、通信原理 0 号模块 2、示波器 实验原理 模拟信号源电路用来产生实验所需的各种低频信号：同步正弦波信号、非同步信号、音乐信号和载波信号。 1、同步正弦波信号 1）功用 同步信号源用来产生与编码数字信号同步的2KHz正弦波信号，可用在PAM抽样定理、增量调制、PCM编码实验，作为模拟输入信号。 2）电路原理 图2-1为同步正弦信号发生器的电路图。它由2KHz方波信号产生器（图中省略了）、同相放大器和低通滤波器三部分组成。 图2-1 同步正弦波产生电路 2KHz的方波信号由CPLD可编程器件U8内的逻辑电路通过编程产生。“2K同步正弦波”为其测量点。U19A及周边的电阻组成一个的同相放大电路，起到隔离和放大作用。U19C及周边的阻容网络组成一个截止频率为2K的二阶低通滤波器，滤除方波信号里的高次谐波和杂波，得到正弦波信号。调节W1改变同相放大器的放大增益，从而改变输出正弦波的幅度（0～5V）。 2、非同步信号源非同步信号源利用混合信号SoC型8位单片机C8051F330，采用DDS(直接数字频率合成)技术产生。通过波形选择器S6选择输出波形，对应发光二极管亮。它可产生频率为180Hz~18KHz的正弦波、180Hz~10KHz的三角波和250Hz~250KHz的方波信号。按键S7、S8分别可对各波形频率进行增减调整。 非同步信号输出幅度为0~4V，通过调节W4改变输出信号幅度。可利用它定性地观察通信话路的频率特性，同时用作增量调制、脉冲编码调制实验的模拟输入信号。 图2-2非同步信号发生器电路 3、载波产生电路 1）功用 载波产生电路用来产生数字调制所需的正弦波信号，频率有64KHz和128KHz两种。 2）工作原理 64K载波产生电路如图2-4所示，128K载波产生电路如图2-5所示 64KHz(128KHz)的方波信号由CPLD可编程器件U8内的逻辑电路通过编程产生。“64K同步正弦波”（“64K”同步正弦波）为其测量点。U17A(U18A)及周边的电阻组成一个的同相放大电路，起到隔离和放大作用。U17D(U18D)及周边的阻容网络组成一个截止频率为64K（128KHz）的二阶低通滤波器，滤除方波信号里的高次谐波和杂波，得到正弦波信号。调节W2(W3)改变同相放大器的放大增益，从而改变输出正弦波的幅度（0～5V）。 图2-4 64K载波产生电路 图2-5 128K载波产生电路 实验步骤 1、按如下方式连接示波器和测试点： 示波器通道 目标测试点 说明 通道１ 2K同步正弦波 2K同步正弦波 启动仿真开关，开启各模块的电源开关。 用示波器测量“2K同步正弦波”输出波形、调节W1可改变信号输出幅度。 同理，观测“64K同步正弦波”、“128K同步正弦波”各点输出的波形，对应的电位器W2，W3可分别改变各正弦波的幅度。 2、用示波器测量“非同步模拟信号”输出波形。 按如下方式连接示波器和测试点： 示波器通道 目标测试点 说明 通道１ 非同步模拟信号 正弦波、方波、三角波 启动仿真开关，开启各模块的电源开关。 1）按键S6选择为“正弦波”，改变W4，调节信号幅度（调节范围为0～4V），用示波器观察输出波形。 2）保持信号幅度为3V，改变S7、S8，调节信号频率（调节范围为180Hz~18KHz），用示波器观察输出波形。 3）将波形分别选择为三角波、方波，重复上面两个步骤。 实验结果 2k同步正弦波 64k 128k 非同步正弦波 非同步方波 非同步三角波 本次试验了解到了模拟信号以及数字信号如何调节输出,同时观察示波器中各种输出波形,对于两种信号的特点与区别有了更进一步的理解.同时认识到了帧的概念以及帧同步信号与位同步信号的区别以及各自的作用.