频率调制与解调实验报告

1．熟悉LM566单片集成电路的组成和应用。

2．掌握用LM566单片集成电路实现频率调制的原理和方法。

3．了解调频方波、调频三角波的基本概念。

4．掌握用LM565单片集成电路实现频率解调的原理，并熟悉其方法。 5．了解正弦波调制的调频方波的解调方法。

6．了解方波调制的调频方波的解调方法。

二、实验准备

1．做本实验时应具备的知识点：

• LM566单片集成压控振荡器

• LM566组成的频率调制器工作原理

• LM565单片集成锁相环

• LM565组成的频率解调器工作原理

2．做本实验时所用到的仪器：

•万用表

•双踪示波器

• AS1637函数信号发生器

•低频函数发生器（用作调制信号源）

•实验板5（集成电路组成的频率调制器单元）

三、实验内容

1．定时元件R T、C T对LM566集成电路调频器工作的影响。

2．输入调制信号为直流时的调频方波、调频三角波观测。

3．输入调制信号为正弦波时的调频方波、调频三角波观测4．输入调制信号为方波时的调频方波、调频三角波观测。

5．无输入信号时（自激振荡产生）的输出方波观测。

6．正弦波调制的调频方波的解调。

7．方波调制的调频方波的解调。

四、实验步骤

1．实验准备

⑴在箱体右下方插上实验板5。接通实

验箱上电源开关，此时箱体上±12V、±5V电

源指示灯点亮。

⑵把实验板5上集成电路组成的频率

调制器单元右上方的电源开关（K5）拨到ON

位置，就接通了±5V电源（相应指示灯亮），

即可开始实验。

2．观察R T、C T对频率的影响（R T = R3+W l、

C T = C1）

⑴实验准备

① K4置ON位置，从而C1连接到566的管脚⑦上；

②开关K3接通，K1、K2断开，从而W2和C2连接到566的管脚⑤上；

③调W2使V5=3.5V（用万用表监测开关K3下面的测试点）；

④将OUT1端接至AS1637函数信号发生器的INPUT COUNTER来测频率。

⑵改变W1并观察输出方波信号频率，记录当W1为最小、最大（相应地R T为最小、最大）时的输出频率，并与理论计算值进行比较，给定：R3 =3kΩ，W1=1kΩ，C1=2200pF。

⑶用双踪示波器观察并记录当R T为最小时的输出方波、三角波波形。

⑷若断开K4，会发生什么情况？最后还是把K4接通（正常工作时不允许断开K4）。

3．观察输入电压对输出频率的影响

⑴直流电压控制（开关K3接通，K1、K2断开）

先把W l调至最大（振荡频率最低），然后调节W2以改变输入电压，测量当V5在2.4V～4.8V变化（按0.2V递增）时的输出频率f，并将结果填入表1。

第二部分:

1．实验准备

⑴在箱体右下方插上实验板5。接通实验箱上电源开关，此时箱体上±12V、±5V电源指示灯点亮。

⑵把实验板5上集成电路组成的频率调制器单元（简称566

调频单元）的电源开关（K5）和集成电路组成的频率解调器单元（简称565鉴频单元）的电源开关（K1）都拨到ON位置，就接通了这两个单元的±5V电源（相应指示灯亮），即可开始实验。

2．自激振荡观察

在565鉴频单元的IN端先不接输入信号，把示波器探头接到A点，便可观察到VCO自激振荡产生的方波（峰-峰值4.5V左右）。

3．调制信号为正弦波时的解调

⑴先按实验十的实验内容获得正弦调制的调频方波（566调频单元上开关K1、K2接通，K3断开，K4接通）。为此，把低频函数发生器（用作调制信号源）的输出设置为：波形选择—正弦波，频率—1kHz，峰-峰值—0.4V，便可在566调频单元的OUT1端上获得正弦调制的调频方波信号。

⑵把566调频单元OUT1端上的调频方波信号接入到565鉴频单元的IN端，并把566调频单元的W l调节到最大（从而定时电阻R T最大），便可用双踪示波器的CH1观察并记录输入调制信号（566调频单元IN端），CH2观察并记录565鉴频单元上的A点波形（峰-峰值为4.5V左右的调频方波）、B点波形（峰-峰值为40mV左右的1kHz正弦波）和OUT端波形（需仔细调节565鉴频单元上的W1，可观察到峰-峰值为4.5V左右的1kHz方波）。

⑶调节565鉴频单元上的W1，可改变565鉴频单元OUT端解调输出方波的占空比。

五、数据处理

实验十的实验数据:

实验测得,W1最大时,对应的输出频率为39.1KHZ,W1最小时,对应的输出频率为50KHZ.

输入信号V5的值越大,输出频率越低.

正弦波为调制信号,方波为调频方波信号.从波形图中可以看出,调频方波信号是疏密相间的波形.当调制信号电平最高处对应的调频方波波形稀疏.调制信号点评最低对应的调频方波波形最密.从公式f=2(V8-V5)/RT*CT*V8得到,输入信号V5跟调频信号频率成反比.

上图是方波作为调制信号

调频信号波形为三角波时,原理与上图相同.

上面波形图分别表示,调制信号为方波时,调频信号分别是三角波和方波的波形图.可以得出.调制信号电平越高,调频信号波形越稀疏.同样是疏密相间的波形.

结论,调频的定义是,通过调制信号来改变载波信号的频率.在这个实验中,可以通过改变Rt来改变震荡频率,即改变输出频率.实现信号调频.另外当输入信号是正弦波或者方波时,电平的变化影响输出频率f,输入信号的改变直接影响频率的变化,导致输出信号形成疏密相间的波形.

实验十一数据: