北邮通原硬件实验报告 - 图文

四、实验步骤

1、FM信号的产生 （1） 单步调试VCO

a.将VCO模块的印刷电路板上的拨动开关置于VCO模式。将VCO板块前面板上的频率选择开关置于“HI”状态。然后，将VCO模块插入系统机架的插槽内。

b.将可变直流电压模块的输出端与VCO模块的Vin端相连接，示波器接于VCO输出端： ?直流电压为零时，调节VCO模块的f0旋钮，使VCO的中心频率为100 赫兹 。

?在-2V至于+2范围内改变直流电压，测量VCO的频率及线性工作范围。

?调节VCO模块的GAIN旋钮，使得直流电压在+/-2V范围内变化时，VCO的频率在+/-5HZ内变化。

（2）将音频振荡器的频率调到2Hz，作为调制信号输入于VCO的Vin输入端。 （3）测量图2.4.4中各点信号波形。 （4）测量FM信号的振幅频谱。

2、FM信号的解调 （1）单步调试VCO

a.将VCO模块置于“VCO”, 前面板上的频率选择开关置于“HI”状态.

b.将可变直流电压模块的输出端与VCO模块的Vin端相连接。当直流电压为零时，调节VCO的f0旋钮，使VCO的中心频率为100kHz。当可变直流电压为+/-1V时，调节VCO的GAIN旋钮，使VCO的频率偏移为+/-10kHz。

（2）将锁相环闭环连接，将另一个VCO作信源，接入于锁相环，测试锁相环的同步带及捕捉带。

（3）将已调好的FM信号输入与锁相环，用示波器观察解调信号。若锁相环已锁定，则在锁相环低通滤波器的输出信号应是直流分量叠加模拟基带信号。 （4）改变发端的调制信号频率，观察FM解调的输出波形变化。

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五、实验结果与分析

1、VCO输出信号波形：

图3-1

2、图1中各点信号波形： 音频信号发生器输出波形：

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图3-2

3、锁相环输出解调信号

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图3-3

可以看出基本形状都是对的，仅有一些小的噪声和微小失真。

六、思考题

1、本实验的FM信号调制指数β是多少？FM信号的带宽是多少？

答：β=ak/fm，其中a为音频信号的幅度，K为频率偏移常数，fm为音频信号的基带频率为2khz，这里我们用到a为2V，K为10khz/v，算出β为10。 FM信号的带宽为：B=2（β+1）fm=44khz

2、用VCO产生FM信号的优点是可以产生大频偏的FM信号，缺点是VCO中心频率稳定程度差。为了解决FM大频偏以及中心频率稳定度之间的矛盾，可采用什么方案来产生FM信号？

答：为了使中心频率稳定，可以使用锁相环形成反馈，使得它仅用确保VCO中心频率的稳定性及准确度与晶振一致。

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