通信原理实验指导书

实验二 各种模拟信号源实验

一、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。 二、实验原理

模拟信号源电路用来产生实验所需的各种音频信号：同步正弦波信号、非同步正弦波信号、话音信号、音乐信号等。

1.同步信号源（同步正弦波发生器） (1) 功用

同步信号源用来产生与编码数字信号同步的2KHz或1KHz正弦波信号，作为增量调制编码、PCM编码实验的输入音频信号。在没有数字存贮示波器的条件下，用它作为编码实验的输入信号，可在普通示波器上观察到稳定的编码数字信号波形。

(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（或1KHz）方波信号产生器（图中省略了）、高通滤波器、低通滤波器和输出电路四部分组成。

2KHz（或1KHz）方波信号由CPLD可编程器件U101内的逻辑电路通过编程产生。TP104为其测量点。U107C及周边的阻容网络组成一个截止频率为ωL的二阶高通滤波器，用以滤除各次谐波。U107D及周边的阻容网络组成一个截止频率为ωH的二阶低通滤波器，用以滤除基波以下的杂波。两者组合成一个2KHz（或1KHz）正弦波的带通滤波器只输出一个2KHz（或1KHz）正弦波，TP107为其测量点。输出电路由BG102和周边阻容元件组成射极跟随器，起阻抗匹配、隔离与提高驱动能力的作用。

W104用来改变高通滤波器反馈量的大小，使其工作在稳定的状态，W105用来改变输出正弦波的幅度。 2. 非同步信号源（非同步正弦波发生器） (1) 功用

非同步信号源是一个简易正弦波信号发生器，它可产生频率为0.3~10KHz（使用范围0.3～3.4KHz）的正弦波信号，输出幅度为0~2V。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音频信号源。

(2) 工作原理

非同步信号源的电路图如图2-2所示。它由一个正弦波振荡器和一级输出电路组成。正弦波振荡器由U107A、U107B和R、C元件组成。R103、C101为反馈元件。调节W101、W102可改变其振荡频率在0.3~3.4KHz间变化。调整W103可使输出（TP108处测）在

0~2V间变化。输出电路由BG101及RC元件组成，它是一级射极跟随器，起隔离、阻抗匹配和提高驱动能力的作用。

XF1XF2TP1061W10410K13K10123PIN0.068u0.068u9TL084C104C105108U107CR11010KR11110KC106+12VTP1076800P U107D121413W105C1076800PR11247KTL084R11327K100KE103R114100KBG1029013TP100R10710K1R10927KR10847K10uFE104SINR11547KR1161K10uF图2-1 同步正弦信号发GND生器电路图

GND3. 话筒输入电路（麦克风电路）

GND1

(1) 功用：

话筒电路用来给驻极体话筒提供直流工作电压。 (2) 原理：

话筒电路如图2-3所示，VCC经分压器向话筒提供约2.5V工作电压，讲话时话筒与R101上的电压发生变化，其电压变化分量即为话音信号，经E101耦合输出，送往模拟信号输入选择电子开关。

4. 音乐信号产生电路 (1) 功用

音乐信号产生电路用来产生音乐信号送往音频终端电路，以检查话音信道的开通情况及通话质量。 (2) 工作原理

音乐信号产生电路见图2-4。音乐信号由U109音乐片厚膜集成电路产生。该片的1脚为电源端，2脚为控制端，3脚为输出端，4脚为公共地端。VCC经R117、D101向U109的1脚提供3.3V电源电压，当2脚通过K105输入控制电压+3.3V时，音乐片即有音乐信号从第3脚输出，经E105送往模拟信号输入选择电子开关。

5. 外加模拟信号输入电路：

在一些特殊情况下，简易正弦波信号发生器不能满足实验要求，就要用外加信号源提供所需信号。例如要定量地测试通信话路的频率特性时需要使用频率与电平、输出阻抗都很稳定的频率范围很宽的音频测试信号，这就需要外接音频信号产生器或函数信号发生器。外加模拟信号输入电路为它们提供了连接到实验的接口电路。 6. 模拟电话输入电路：

图2-5是用PBL38710/1电话集成电路组成的电话输入电路，J103是手柄的送话器接口。讲话时话音信号从TIPX与RINGX引脚输入，经U112内部话音信号传输处理后从VTX与RSN引脚输出。输出信号分两路，一路经K103的1－2送往PCM（一）编码器或经K103的2－3送往PCM（二）编码器；另一路经K104的1－2或2－3送往话路终端接收滤波电路的J105，选择后从音信号输出电路的喇叭输出话音。

+12VU107AR10336KU107BTL084+12VTL0845 7R104100K312C1010.01uW102100K64 C1030.01uW103100KBG1019013TP10811-12VE102NSINR10547KR1061K10uFW101100KC1020.01u GND图2-2 非同步正弦波信号发生器电路图

8

R10110KS101E10110uFMICR10210KVCCVCC1

图2-3 话筒电路图

图2-4 音乐信号产生电路图

115C1140.01uU1091234

K1053PINR11710012+3.3VR135100D1013.3VE105MUSIC10uF3+3.3VVCC J10312X1-5VR12739K R128T1C1282200P6.8K212223262723101724VCCGNDU112PBL38710TP113K103HPTVTXRSN20191614713121195R154C13162K1uFR15662K23PCM-AOUT2R155430KR157R15820K220KR15916KVCCBGNDAGND413PIN1S-PCM23PCM-IN2K1043PIN1PCM-AOUT1 HPRRDRDRTIPX C1292200PR1-12VRDCRINGXVBAT2VBATVBATVBATVBATVRC1C2DETE1HB C1300.47uFVEERSGD1031N4148-12VVCCGNDR13047KD102LEDTP114NCNCNC62528188 -5V R131620C1150.1uBG1039013图2-5 电话输入电原理图 GND9

1GNDVCCVCC

三、实验仪器和设备

1．通信原理实验箱 1台 2．交流信号发生器 1块 3．示波器 1块 四、预习要求

1．复习模拟电子技术中放大器、功率放大器、滤波器等相关知识。 2．复习通信系统的各种模拟信源。 五、实验内容及步骤

1．用示波器在相应测试点上测量各点波形：同步信号源、非同步信号源、电话输入电路、话音输入电路、外加模拟信号输入电路。

用示波器测量TP106、TP107、TP108、TP109、TP110、TP112、TP113、TP114等各点波形。 2．熟悉上述各种信号的产生方法、来源及去处，了解信号流程。

测量音乐信号时用K105接通+3.3V，令音乐片加上控制信号，产生音乐信号输出。 各测量点波形

TP106：2 KHz或1KHz方波，因为有源低通滤波器的元件参数选择以2KHz为主。 因此正常工作时用2KHz正弦波，正常时，K101设置在2－3。对1KHz信 号的滤波效果要差一些，故1KHz输出波形效果不是很理想。

TP107：与工作时钟同步输出的2KHz或1KHz正弦波信号。 TP108：0.3~3.4KHz的正弦波。 TP109：话路终端接收模拟信号输入。 TP110：音频功放输入信号。 TP111：音频输出信号。

TP112：话路终端发送模拟信号输出。

TP113：电话电路送往PCM编码器的话音信号。

TP114：电话电路送往话音终端接收滤波电路的话音信号。 六、实验报告要求

1．画出各测量点波形，并进行分析。

2．画出各模拟信号源的电路组成框图，叙述其工作原理。 3．记录实验过程中遇到的问题并进行分析

实验三 话路终端发送和接收滤波实验

一、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。 二、实验原理

话路终端语音传输电路方框图如图3-1所示。从图中可知： 1. 模拟输入选择开关J106 10