实验六 集成电路构成的频率调制器和频率解调器.doc

实验六 集成电路构成的频率调制器和频率解调器 一、实验目的 1.了解VCO压控振荡器集成电路和PLL锁相环集成电路的工作原理。 2.掌握使用VCO压控振荡器集成电路实现频率调制器的工作原理。 3.了解用PLL锁相环构成调频波解调电路的原理。 4.学习掌握集成电路实现频率调制器/解调器系统的工作原理。 二、实验原理 VCO压控振荡器集成电路，其正向触发电平定义为VSP，反向触发电平定义为VSM，当电容C充电使其电压V7 (566管脚⑦对地的电压)上升至VSP此时幅度鉴别器翻转，输出为高电平，从而使内部的控制电压形成电路的输出电压,该电压V0为高电平；当电容C放电时，其电压V7下降，降至VSM时幅度鉴别器再次翻转，输出为低电平从而使V0也变为低电平，用V0的高、低电平控制S1和S2两开关的闭合与断开。V0为低电平时S1闭合，S2断开，这时I6=I7=0I0全部给电容C充电，使V7上升，由于I0为恒流源，V7线性斜升，升至VSP 时V0跳变为高电平，V0高电平时控制S2闭合，S1断开，恒流源I0全部流入A支路，即I6=I0，由于电流转发器的特性，B支路电流I7应等于I6，所以I7 =I0，该电流由C放电电流提供，因此V7线性斜降，V7降至VSM时V0跳变为低电平 565锁相环(PLL单片集成电路) 的框图及管脚排列,锁相环内部电路由相位鉴别器、压控振荡器、放大器三部分构成，相位鉴别器由模拟乘法器构成，它有二组输入信号，一组为外部管脚②、③输入信号e1，其频率为f1；另一组为内部压控振荡器产生信号e2，经④脚输出，接至⑤脚送到相位鉴别器，其频率为f2，当f1和f2差别很小时，可用频率差代表两信号之间的相位差，即f1-f2的值使相位鉴别器输出一直流电压，该电压经 ⑦ 脚送至 VCO 的输入端，控制VCO, 使其输出信号频率f2发生变化这一过程不断进行，直至f2=f1为止，这时称为锁相环锁定。 1.数字双踪示波器 TDS－1002B 一台 2.DDS函数信号发生器 DG1022 一台 3.数字万用表 VC88E 一台 4.实验电路板 G5 一块 四、实验电路说明 图6-1为 566型单片集成VCO的框图及管脚排列 图6-1中幅度鉴别器，其正向触发电平定义为VSP，反向触发电平定义为VSM，当电容C充电使其电压V7 (566管脚对地的电压)上升至VSP此时幅度鉴别器翻转，输出为高电平，从而使内部的控制电压形成电路的输出电压,该电压V0为高电平；当电容C放电时，其电压V7下降，降至VSM时幅度鉴别器再次翻转，输出为低电平从而使V0也变为低电平，用V0的高、低电平控制S1和S2两开关的闭合与断开。V0为低电平时S1闭合，S2断开，这时I6=I7=0I0全部给电容C充电，使V7上升，由于I0为恒流源，V7线性斜升，升至VSP 时V0跳变为高电平，V0高电平时控制S2闭 图6-1 566(VCO)的框图及管脚排列 合，S1断开，恒流源I0全部流入A支路，即I6=I0， 由于电流转发器的特性，B支路电流I7应等于I6，所以I7 =I0，该电流由C放电电流提供，因此V7线性斜降，V7降至VSM时V0跳变为低电平如此周而复始循环下去，V7及V0波形如图6-2。 566输出的方波及三角波的载波频率(或称中心频率可用外加电阻R和外加电容C来确定。其值为： 其中: R 为时基电阻 C 为时基电容 为566管脚⑧至①的电压 为⑤至①的电压 图6-2 载波信号 图-3为 565锁相环(PLL单片集成电路) 的框图及管脚排列,锁相环内部电路由相位鉴别器、压控振荡器、放大器三部分构成，相位鉴别器由模拟乘法器构成，它有二组输入信号，一组为外部管脚、输入信号e1，其频率为f1；另一组为内部压控振荡器产生信号e2，经脚输出，接至脚送到相位鉴别器，其频率为f2，当f1和f2差别很小时，可用频率差代表两信号之间的相位差，即f1-f2的值使相位鉴别器输出一直流电压，该电压经 脚送至 VCO 的输入端，控制VCO, 使其输出信号频率f2发生变化这一过程不断进行，直至f2=f1为止，这时称为锁相环锁定。