锁相环调频及锁相环调频发射与接收实验实验报告
锁相调频电路实验
锁相调频电路实验实验六锁相调频电路实验一、实验目的1、进一步了解锁相环路的工作原理及性能特点。
2、初步熟悉锁相环路及其基本组成的部件性能指示的测试方法。
二、实验原理1、我们知道锁相环路由鉴相器（Phase Detector）环路滤波器（Loop Fifter）和压控振荡器（voltage control oscillator）三个基本部分组成。
锁相环路实际上是一个相位自动调节系统（ω≠ωR）进入锁定状态ωV=ωR的捕捉过程，与环路保持锁定状态的同步和跟踪过程。
锁相环锁定和失锁的基本标志是：锁定时ω=ωV，△ω=0鉴相器输出一直流电压Vd可以用直流电压表测出，也可以用示波器观察。
失锁时，ω≠ωV鉴相器输出一个交变的交流电压，用直流电压表测量时，其Vd为零，用示波器观察则Vd为交变的交流信号电压，鉴相器的鉴相灵敏度，VCO的控制特性，环路滤波器的滤波性能等参数都对锁相环的性能有很大的影响。
同步过程：起始条件是环路已处于动态平衡中由于不稳定因素的影响，使ωV 产生缓慢漂移时，环路内所发生的使ωV继续锁定在ωR 上的过程，同步过程的进行受一定的限制当起始频差δωV达到一定值时，环路是不能再锁定而失锁，这一边界ΔωH成为同步带。
捕捉过程：起始条件是环路失锁既ωR≠ωV的情况下，环路由失锁进入锁定时环路内所发生的运动过程。
捕捉过程分为快捕和慢捕，通常所指为快捕过程。
捕捉带，它是指环路失锁已既进入锁定的两个边界频率之差的1/2。
2、实验电路介绍实验电路如图6—1所示：限幅器：对输入的方波信号进行整形，消除毛刺、寄生调幅。
用7LS00与非门来完成。
鉴相器：比较两个信号的相位产生与相位差成下比例的电压、它也利用与非门来完成。
（74LS00）74LS00是二输入端四与非门。
图6—1 锁相环路实验电路方框图滤波器：选出反映相位差的直流分量去控制VCO，本滤波器为比例滤波器。
放大器：由LM741组成的基极定时多谢振荡器，它的振荡频率相位受到控制得以调整输出反馈到鉴相器。
锁相环实验报告
锁相环实验报告引言在电子、通信和控制系统中，锁相环（Phase-Locked Loop，PLL）是一种广泛应用的反馈控制系统，用于提供稳定的频率和相位锁定。
本实验旨在探究锁相环的原理、结构和性能，并通过实际实验验证其工作原理。
锁相环原理锁相环是一种负反馈控制系统，通常由相频控振荡器（VCO）、相锁环比较器、波形整形电路和滤波器组成。
其基本原理是：通过不断调节VCO的频率，使其输出信号与参考信号的相位差保持在一个稳定的工作范围内。
实验目的1.了解锁相环的基本原理和结构；2.学习锁相环在频率和相位锁定中的应用；3.通过实际实验验证锁相环的工作原理。
实验器材1.锁相环实验台；2.函数信号发生器；3.示波器；4.电压表；5.连接线等。
实验步骤搭建实验平台1.将锁相环实验台与函数信号发生器、示波器和电压表连接；2.正确接入电源，打开锁相环实验台的电源开关； 3.确认各仪器仪表的正常工作。
设置参考信号1.使用函数信号发生器产生一个正弦波信号作为参考信号；2.设置参考信号的频率和幅度。
调节锁相环参数1.调节锁相环的增益参数，观察VCO输出信号的变化；2.尝试不同的锁相环参数组合，观察系统的稳定性和响应性。
改变输入信号1.改变函数信号发生器输出信号的频率；2.观察锁相环的相位锁定和频率锁定过程。
测量锁相环性能1.使用示波器观察锁相环输入信号、输出信号和参考信号的波形；2.使用电压表测量VCO输出信号的频率。
实验结果与分析通过实验我们可以观察到锁相环的工作原理和性能。
在不同的锁相环参数设置下，VCO输出信号的频率和相位与参考信号的变化情况不同。
根据实验数据，我们可以分析锁相环的稳定性、响应速度和抗干扰能力等性能。
结论锁相环是一种广泛应用于电子、通信和控制系统中的反馈控制系统。
通过本实验，我们深入了解了锁相环的原理和结构，并通过实际实验验证了其工作原理。
锁相环具有稳定的频率和相位锁定能力，可以在信号处理和调节控制中起到重要作用。
模拟锁相环实验报告
模拟锁相环实验报告锁相环（PLL）是一种常见的控制系统，它可以将输入信号的频率和相位与参考信号匹配，从而实现精确的信号同步和频率锁定。
本次实验旨在通过模拟锁相环的实验，了解PLL的基本原理和实现方式，并探究其在频率合成和时钟恢复等应用中的优势和局限性。
一、实验原理1.1 PLL的基本原理PLL由相频比较器、环形控制器、振荡器和分频器等组成。
其基本原理如下：（1）将参考信号和输出信号输入相频比较器，得到误差信号；（2）将误差信号输入环形控制器，控制其输出的控制电压；（3）将控制电压输入振荡器，控制其输出的频率和相位；（4）将振荡器的输出信号通过分频器分频后反馈给相频比较器，形成闭环控制。
通过不断比较和修正，PLL可以使输出信号的频率和相位与参考信号匹配，从而实现锁定。
1.2 实验器材本次实验采用的器材如下：信号发生器、示波器、多路开关、振荡器、计数器等。
1.3 实验步骤（1）将信号发生器产生的正弦波信号作为参考信号，通过示波器观测其频率和相位；（2）将信号发生器产生的方波信号作为输入信号，通过多路开关控制输入信号的频率和幅值；（3）将输入信号和参考信号输入相频比较器，得到误差信号；（4）将误差信号输入环形控制器，控制其输出的控制电压；（5）将控制电压输入振荡器，控制其输出的频率和相位；（6）将振荡器的输出信号通过分频器分频后反馈给相频比较器，形成闭环控制；（7）通过计数器观测输出信号的频率和相位，调整环形控制器的参数，使输出信号与参考信号匹配。
二、实验结果在实验过程中，我们先设置参考信号的频率为1KHz，通过示波器观测其频率和相位，然后将信号发生器产生的方波信号作为输入信号，进行频率和幅值的调节，使其与参考信号匹配。
在调节的过程中，我们观测到输出信号的频率和相位逐渐趋近于参考信号的频率和相位，最终实现了同步锁定。
然后，我们进一步测试了PLL在频率合成和时钟恢复等应用中的性能。
我们将输入信号的频率和幅值进行变化，观测输出信号的变化情况。
实验十一 锁相环调频与鉴频电路
实验十一锁相环调频与鉴频电路实验目的1. 加深锁相环工作原理和锁相环调频与鉴频的原理的理解。
2.掌握锁相环调频与鉴频的测试方法。
二、实验使用仪器1．锁相环调频与测试实验板、锁相环鉴频实验板2．高频信号源、低频信号源、100MHz双踪示波器、谱分析仪、万用表。
三、实验基本原理与电路1．锁相调频电路锁相调频原理框图如图11-1所示。
载波为频率稳定性很高的方波。
相位比较器的输出中包含了载波与已调波之间的相位差形成的直流电压和信号的交流电压，若低通滤波器的幅频特性与信号的幅频特性之间基本互不重叠，那么低通滤波器的输出中将不包含信号的频率分量，而只有与载波锁定后的直流电压，所以已调波的载频被锁定在输入载波的频率上。
图11-1锁相调频原理框图与频谱关系采用CD4046锁相环集成芯片来实现鉴频的实验电路如图10-5所示。
2．锁相鉴频电路锁相环鉴频电路的系统原理框图如图11-2所示，设输入为，输出为，低通滤波器的传递函数为。
图11-2锁相鉴频电路的原理框图为直流分量，经隔直电路将被隔除，输出端仅有由输入引起的输出。
由正弦信号进过线性系统的输出为幅值被传递函数的幅频特性函数加权，相位增加传递函数的相频特性函数，输出可表示为采用CD4046锁相环集成芯片来实现鉴频的实际电路如图11-3所示。
调频信号FM从相位比较器I输入（14端），PLL入锁后，VCO的振荡频率将跟踪调频信号的频率变化，经低通滤波器滤去载频信号后，从10端输出解调信号。
四、实验内容1.锁相环路调频电路调频2.锁相环路鉴频电路鉴频五、实验步骤1. 锁相环路调频电路调频实验电路如图10-5选择相位比较器1。
接通J1、J3下、J4， J2下。
用高频信号源输出频率为500KHz、幅值为10V的01方波，作为载波由IN1输入到实验电路。
用低频信号源输出频率为1kHZ、幅值为1V的调制信号从IN2加入。
在OUT 端可得到调频波中心频率为500KHz的调频信号。
实验六、锁相环及频率调制与解调电路
实验六、锁相环及频率调制与解调电路一、实验原理：实验前要求预习有关锁相环工作原理、锁相环同步与捕捉的基本概念以及基于锁相环的频率调制（图6－1）与解调电路（图6－2）的主要元器件参数的设计要点及电路性能指标的测试方法。
二、实验元件与设备：1. 传感器实验主板；2. LM565 （2 个）；3. 电阻：1.5K?（棕绿黑橙橙）× 4，2K?（红黑橙）× 2；4. 电容: 0.47uF（474）×2, 10uF（106）×2,1000pF（102）×2 ；5. 差动放大器、二阶低通滤波器；6. 跳线若干；三、基本实验内容：1. 参照图 6 －1 、6 －2，用LM565 模拟集成锁相环构成FM 调制与解调电路，载波频率fo ＝250KHz ，调制信号（从IN2 输入）频率为1KHz，Vpp<750mv 的正弦信号。
（由于本实验所用的频率较高，建议使用高性能采集卡DSO500 ）2. 锁相环特性测试用“调制电路VCO 输出（Vx）”作信号源。
（调节Rtz ：，使VCO 频率变化。
）测试解调电路锁相环的锁定范围与捕捉范围（也可以用信号源输出矩形波进行锁定范围与捕捉范围的测量，但应注意输出矩形波幅度不要过大）3.用锁相环实现调制电路，实际是利用锁相环PLL（Phase Lock Loop ）内部的VCO 作调制电路（PLL 不需要闭环），根据实验指标要求确定元件参数后安装电路，C1 的设置应考虑满足最大平坦度响应要求，插查电路无误后接通电源，并通过调整电位器R137 来调整VCO 的中心频率f01 为250KHz（fo 可用频率计或示波器测试），从IN2 加入的调制信号，在VCO 输出端Vx 观察调频输出。
若波形不正常，则调整电路，使工作正常。
图6－1 FM 调制电路4.根据实验指标要求，自行设计运放差动放大电路和二阶有源低通滤波电 路，确定元件参数后安装电路。
锁相环实验报告
锁相环实验报告
《锁相环实验报告》
锁相环是一种常见的控制系统，广泛应用于通信、电力、自动控制等领域。
本
实验旨在通过搭建锁相环系统，验证其在信号同步和抑制噪声方面的性能。
实验设备包括信号发生器、锁相环模块、示波器等。
首先，我们将信号发生器
产生一个正弦波信号作为输入信号，然后将其输入到锁相环模块中。
锁相环模
块通过比较输入信号和反馈信号的相位差，控制其输出信号与输入信号同步。
最后，我们使用示波器观察输入信号、锁相环输出信号和反馈信号的波形，并
分析它们之间的相位关系和噪声抑制效果。
实验结果表明，锁相环系统能够有效地实现输入信号和输出信号的同步，且具
有良好的抑制噪声能力。
当输入信号频率发生变化时，锁相环系统能够迅速跟
随并调整输出信号，保持同步状态。
同时，锁相环系统还能够抑制输入信号中
的噪声，输出信号的波形更加稳定。
通过本次实验，我们深入了解了锁相环系统的工作原理和性能特点，为其在实
际应用中提供了有力的支持。
锁相环系统的同步性能和噪声抑制能力对于通信、电力系统等领域具有重要意义，本实验结果对于相关领域的研究和应用具有一
定的参考价值。
锁相环调频和解调实验,频率合成器实验
实验11 锁相调频与鉴频实验一、实验目的1.掌握锁相环的基本概念。
2.了解集成电路CD4046的内部结构和工作原理。
3.掌握由集成锁相环电路组成的频率调制电路/解调电路的工作原理。
二、预习要求1.复习反馈控制电路的相关知识。
2.锁相环路的工作原理。
三、实验仪器1.高频信号发生器2.频率计3.双踪示波器4.万用表5.实验板GPMK8四、锁相环的构成和基本原理（1）锁相环的基本组成图11-1是锁相环的基本组成方框图，它主要由鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO）组成。
图11-1 锁相环的基本组成① 压控振荡器（VCO ）VCO 是本控制系统的控制对象，被控参数通常是其振荡频率，控制信号为加在VCO 上的电压。
所谓压控振荡器就是振荡频率受输入电压控制的振荡器。
② 鉴相器（PD ）PD 是一个相位比较器，用来检测输出信号0V （t ）与输入信号i V （t ）之间的相位差θ (t)，并把θ(t)转化为电压)(t V d 输出，)(t V d 称为误差电压，通常)(t V d 作为一直流分量或一低频交流量。
③ 环路滤波器（LF ）LF 作为一低通滤波电路，其作用是滤除因PD 的非线性而在)(t V d 中产生的无用组合频率分量及干扰，产生一个只反映θ(t)大小的控制信号)(t V C 。
4046锁相环芯片包含鉴相器（相位比较器）和压控振荡器两部分，而环路滤波器由外接阻容元件构成。
（2）锁相环锁相原理锁相环是一种以消除频率误差为目的反馈控制电路，它的基本原理是利用相位误差电压去消除频率误差。
按照反馈控制原理，如果由于某种原因使VCO 的频率发生变化使得与输入频率不相等，这必将使)(t V O 与)(t V i 的相位差θ(t)发生变化，该相位差经过PD 转换成误差电压)(t V d 。
此误差电压经过LF 滤波后得到)(t V c ，由)(t V c 去改变VCO 的振荡频率，使其趋近于输入信号的频率，最后达到相等。
实验五锁相环测试及应用实验报告
：锁相环测试及应用实验试验目的：1．了解锁相环的组成、基本原理及性能特点。
2．掌握集成锁相环4046芯片的使用方法。
3．掌握锁相环路及各部件性能（鉴相特性、压控特性、同步带和捕捉带）的测试方法。
4．掌握锁相调频、锁相鉴频电路的构成、基本原理及参数测试测试方法。
5．掌握简单锁相频率合成器的基本原理及性能指标的测试方法实验设备：1．调幅与调频发射模块。
2．直流稳压电压GPD-3303D3．F20A 型数字合成函数发生器/计数器 4．DSO-X 2014A 数字存储示波器实验原理：1. 锁相环的组成及基本原理锁相环路（PLL ）亦称自动相位控制（APC ）电路，它是一种利用相位误差消除频率误差的反馈控制系统。
如图1所示，由鉴相器（相位比较器）、环路滤波器（低通滤波器）和压控振荡器三个基本部件组成。
若o i f f ≠，瞬时相位差ϕ∆将随时间而变化；若i of f ϕ∆=保持固定值。
锁相环就是利用两个信号之间相位差的变化，控制压控振荡器的输出信号频率，最终使两个信号相位差保持为常数，达到频率相等。
锁相环的工作过程：如图1所示，若o i f f ≠，必将引起ϕ∆的变化，鉴相器输出正比于ϕ∆的误差电压()d u t 。
经环路滤波器滤除()d u t 中的高频分量和噪声，产生缓慢变动的直流电压()c u t 。
VCO 受控于()c u t ，使得振荡频率o f 与输入参考频率i f 的频差逐渐减小，直到o i f f =，电路达到稳定平衡状态，即锁定状态。
此时，ϕ∆保持一个不变的稳态相差ϕ∞，以维持电路的平衡状态。
需要指出，环路能达到锁定状态，是在o f 与i f 相差不大的范围内。
2. 几个重要概念 ⑴ 失锁与锁定开始工作时， o i f f ≠，ϕ∆不固定，环路处于不稳定状态，称为失锁。
当o i f f =时，ϕ∆保持常数，电路进入稳定状态，称为锁定。
⑵ 跟踪过程与捕捉过程在环路锁定状态下，如果输入信号频率i f 发生变化，环路通过自身的调节作用，使输出信号频率o f 以同样的规律跟随着变化，并且始终保持o i f f =，这个过程称为跟踪过程或同步过程。
锁相环调频及锁相环调频发射与接收实验实验报告
锁相环调频及锁相环调频发射与接收实验实验报告沈凯捷101180101锁相环调频实验一. 实验目的1．加深对锁相环基本工作原理的理解。
2．掌握锁相环同步带、捕捉带的测试方法，增加对锁相环捕捉、跟踪和锁定等概念的理解。
3．掌握集成锁相环芯片NE564的使用方法和典型外部电路设计。
1.理解用锁相环实现调频的基本原理。
2.掌握NE564构成调频电路的原理和调试，测试方法。
二、实验使用仪器1．NE564锁相和调频实验板2．100MHz泰克双踪示波器3. FLUKE万用表4. 高频信号源5. 低频信号源三、实验内容1. 压控振荡器的测试。
2 . 同步带和捕捉带的测量。
3. 调频信号的产生和测量。
四、实验步骤1. 压控振荡器的测试（1）在实验箱主板上插上锁相环调频与测试电路实验模块。
接通实验箱上电源开关，电源指标灯点亮。
（2）把跳线S1，S2，S5，S6，S7断开，S3，S4合上。
单独测试压控振荡器的自由振荡频率。
将双排开关S8的4端合上，此时8200pF 的固定电容接入12，13脚之间，用示波器观察TP2处的波形（压控振荡器的输出端），并测量此时的振荡频率。
调节滑动变阻器W1的值，观察振荡频率是否有变化，并思考原因。
然后调节可变电容CW ，观察振荡频率的变化范围，并记录。
将双排开关S8的3端合上，此时820pF 的固定电容接入12，13脚之间，用示波器观察TP2处的波形（压控振荡器的输出端），并测量此时的振荡频率。
调节滑动变阻器W1的值，观察振荡频率是否有变化，并思考原因。
然后调节可变电容CW ，观察振荡频率的变化范围，并记录。
将双排开关S8的2端合上，此时82pF 的固定电容接入12，13脚之间，用示波器观察TP2处的波形（压控振荡器的输出端），并测量此时的振荡频率。
调节滑动变阻器W1的值，观察振荡频率是否有变化，并思考原因。
然后调节可变电容CW ，观察振荡频率的变化范围，并记录。
将双排开关S8的1端合上，此时22pF 的固定电容接入12，13脚之间，用示波器观察TP2处的波形（压控振荡器的输出端），并测量此时的振荡频率。
锁相环实验报告
锁相环实验报告锁相环实验报告一、实验目的本次实验的目的是了解锁相环（PLL）的原理和应用，掌握PLL电路的设计和调试方法，以及了解PLL在通信系统中的应用。
二、实验原理1. PLL原理锁相环是一种基于反馈控制的电路，由比例积分环节、相位检测器、低通滤波器和振荡器等组成。
其基本原理是将输入信号与参考信号进行比较，并通过反馈调整振荡频率，使得输入信号与参考信号同步。
2. PLL应用PLL广泛应用于通信系统中，如频率合成器、时钟恢复器、数字调制解调器等。
三、实验设备和材料1. 实验仪器：示波器、函数发生器等。
2. 实验元件：电阻、电容等。
四、实验步骤1. 搭建PLL电路并连接到示波器上。
2. 调节函数发生器输出正弦波作为参考信号，并将其输入到PLL电路中。
同时，在函数发生器上设置另一个正弦波作为输入信号，并将其连接到PLL电路中。
3. 调节PLL参数，包括比例积分系数和低通滤波器截止频率等，使得输入信号与参考信号同步。
4. 观察示波器上的输出波形，记录下PLL参数的取值。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过调节PLL参数，成功实现了输入信号与参考信号的同步，并在示波器上观察到了稳定的输出波形。
记录下了PLL参数的取值，如比例积分系数和低通滤波器截止频率等。
2. 实验分析通过本次实验，我们深入了解了锁相环的原理和应用，并掌握了PLL电路的设计和调试方法。
同时，我们也了解到PLL在通信系统中的重要作用，如时钟恢复、数字调制解调等。
六、实验结论本次实验成功地实现了输入信号与参考信号的同步，并掌握了PLL电路的设计和调试方法。
同时也加深对于PLL在通信系统中应用的认识。
七、实验注意事项1. 在搭建电路时应注意接线正确性。
2. 在调节PLL参数时应注意逐步调整，避免过度调整导致系统失控。
3. 在观察示波器输出波形时应注意放大倍数和时间基准设置。
锁相环实验报告
锁相环实验报告锁相环实验报告引言：锁相环（Phase-Locked Loop，简称PLL）是一种常见的电子系统控制技术，广泛应用于通信、测量、信号处理等领域。
本实验旨在通过设计和搭建一个基本的锁相环电路，深入理解锁相环的原理和应用。
一、实验目的本实验的主要目的是通过搭建锁相环电路，实现对输入信号的频率、相位的跟踪和稳定。
具体目标包括：1. 理解锁相环的基本原理和工作方式；2. 学会设计和搭建基本的锁相环电路；3. 通过实验验证锁相环的频率和相位跟踪性能。
二、实验原理1. 锁相环的基本原理锁相环是一种反馈控制系统，由相位比较器、低通滤波器、电压控制振荡器（Voltage Controlled Oscillator，简称VCO）和分频器组成。
其基本原理如下：（1）相位比较器：将输入信号和VCO输出信号进行相位比较，输出相位误差信号；（2）低通滤波器：对相位误差信号进行滤波，得到控制量；（3）VCO：根据控制量调整输出频率，使其与输入信号保持相位同步；（4）分频器：将VCO输出信号分频后反馈给相位比较器，形成闭环控制。
2. 锁相环的应用锁相环广泛应用于频率合成、时钟恢复、频率/相位调制解调等领域。
例如，在通信系统中，锁相环常用于时钟恢复电路，保证数据传输的稳定性和可靠性。
三、实验内容与步骤1. 实验器材与元件准备（1）信号发生器：产生待测频率的正弦信号；（2）锁相环芯片：如CD4046、PLL565等；（3）电阻、电容等元件：用于搭建锁相环电路；（4）示波器：用于观测和分析实验结果。
2. 搭建锁相环电路根据锁相环的基本原理和实验要求，设计和搭建一个简单的锁相环电路。
电路中包括相位比较器、低通滤波器、VCO和分频器等模块，并连接好电源和地线。
3. 实验操作步骤（1）将信号发生器的输出信号接入锁相环电路的输入端；（2）调节信号发生器的频率，观察锁相环的跟踪效果；（3）通过示波器观察锁相环输出信号的频率和相位稳定性。
锁相实验报告
实验一 集成压控振荡器构成的频率调制器1.1 实验目的1.进一步了解压控振荡器和用它构成频率调制的原理2.掌握集成电路频率调制器的工作原理。
1.2 预习要求1.查阅有关集成电路压控振荡器资料。
2.认真阅读指导书，了解566(VCO 的单片集成电路)的内部电路及原理。
3.搞清566外接元件的作用。
4、弄懂实验原理与实验步骤。
5、写好预习报告。
1.3 实验仪器设备1. 双踪示波器，≥60MHz ，1台，可用一般示波器。
2. 频率计，测量范围≥10MHz ，分辨率≤1Hz ，1台（也可使用示波器）。
3. 高频信号发生器，≥60MHz ，1台。
4. 电容表，测量范围10pF~1µF 。
5. 万用表，MF-47或其他，1块（也可使用示波器）。
6. 实验电路板及相应元器件，按电路图配置，1套。
1.4 实验原理1、566(VCO 的单片集成电路)的电路组成及工作原理566采用的是积分施密特触发器型的压控振荡器，其原理电路如图15.6.1所示，电路由恒流源控制电路(I O )、积分器(T 1、T 2、T 3、D 1、D 2、C T ) 和施密特触发器三部分组图15.6.1 NE566VCO 原理电路图E C成。
施密特触发器的输入输出信号关系如图15.6.2所示。
施密特触发器的正向触发电平定义为U SP ，反向触发电平定义为U SM ，当电容C T 充电使其电压上升至U SP ，此时施密特触发器翻转，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u 0为高电平；当电容C T 放电时，其电压下降，降至U SM 时施密特触发器再次翻转，输出为低电平从而使u 0也变为低电平。
用u 0的高、低电平控制三极管T 3的通断，也控制了二极管D 1、D 2即S 1和S 2两开关的）闭合与断开。
u 0为低电平时T 3截止，T 1、T 2也截止，二极管D 1截止，D 2加正端高电位，负极低电位导通，这时I 0全部给电容C T 充电，使电容上的电位上升，由于I 0为恒流源，电容电位线性斜升，升至U SP 时u 0跳变为高电平，u 0高电平时控制T 3、T 1、T 2导通，T 1的集电极为低电位，T 2的集电极也是充放电电容电位为高电位，此时D 1导通，D 2截止，恒流源I 0全部流经D 1、T 1到T 3入地，因T 2与T 1同时导通，当两管参数对称时，I B1=I B2，I C1=I C2=I 0，T 2的电流由C T 放电电流提供，因此电容电位线性斜降，降至U SM 时u 0跳变为低电平，如此周而复始循环下去。
实验五 锁相环路的实验研究
实验五 锁相环路的实验研究一、实验目的1．通过实验深入了解锁相环的工作原理和特点。
2．初步掌握锁相环主要参数的测试方法。
二、实验原理1．锁相环路的工作原理锁相环路主要由鉴相器(PD)、环路滤波器(LF)及压控振荡器(VCO)三个基本部件组成，它是一种相位负反馈自动调节系统，允许用外部参考信号去控制环路内部振荡器的频率和相位。
如果环路输入信号频率f i 与VCO 输出信号频率f o 之间的起始频差不太大，鉴相器会输出一个误差电压u d ，它与环路输入电压U s 和输出电压U o 之间的相位差θe 有关，经环路滤波器后，U d 中的高频分量被基本滤除，环路滤波器输出一个真正反映相位差θe 变化的低频分量U c ，VCO 在U c 的控制下，其振荡频率发生变化，并且向着减小环路相位差的方向变化。
当环路锁定后，U S 和U o 之间不存在频差，只存在一个固定的稳态相位差。
锁相环路对信号相位的传递具有低通滤波特性，其通带与环路滤波器参数有关。
环路滤波器的带宽直接影响环路的捕捉性能。
锁相环路各部件的传递函数分别为：PD ：)(sin )(t K t u e d d θ= (2-22))()()(t u s F t u d c ⋅= (2-23)LF ：)()()(t t t o i e θθθ-= (2-24)VCO ：0()()d to o c t K u t t θ=⎰ (2-25) 2．锁相环路主要性能参数及指标的测量在设计锁相环路，特别是根据特定需要设计合理的环路滤波器元件参数前，应该事先知道环路另外两个部件的基本参数，即PD 的鉴相灵敏度K d (v/rad)和VCO 的压控灵敏度K o (rad/s. v)。
(1)VCO 压控灵敏度的测量VCO 压控灵敏度的定义为o o cf K U ∆=∆ (Hz/V) (2-26) 或 c o o U K ∆∆=ω (rad/s.v) (2-27) (2)环路同步带Δf H 与捕捉带Δf p 的测量① 同步带测量：首先调节信号源输出频率(锁相环输入频率f i )，使环路处于良好的锁定状态，即示波器上u i 和u o 波形不但清晰稳定，而且要尽可能保持很小的相位差。
锁相调频与鉴频实验
高频放大 LM318
Vi(t) J604
低通滤波 R614 C607
调频波输入
二、实验原理
（一）、观察系统的调频情况 ）、观察系统的调频情况 短接K601 1-2，在J601或TP601输入 输入3.5VP-P自振频率的 短接 ， 或 输入 自振频率的 正弦波。 正弦波。 短接K6021-2，在J602 或TP604输入 输入1VP-P频率 频率1KHz的 短接 ， 输入 频率 的 正弦波（可取自函数信号发生器的实验单元， 正弦波（可取自函数信号发生器的实验单元，即连接 J701与J602）。用双踪示波器跟踪观察 ）。用双踪示波器跟踪观察 与 ）。用双踪示波器跟踪观察TP604和TP603， 和 ， 就能清晰地观看到调频波的稀密变化。 就能清晰地观看到调频波的稀密变化。 ）、观察系统的鉴频情况 （二）、观察系统的鉴频情况 在第（ 部分的基础上，联结J603和J604，即将调频 在第（三）部分的基础上，联结 和 ， 波导入解调锁相环。用示波器观察TP604和TP612（或 波导入解调锁相环。用示波器观察 和 （ J605），应能清晰地观察到频率为 ），应能清晰地观察到频率为 ），应能清晰地观察到频率为1KHz，幅度为 P-P的 ，幅度为1V 解调正弦波，与进入J602的低频信号频率相位完全一致。 的低频信号频率相位完全一致。 解调正弦波，与进入 的低频信号频率相位完全一致
二、实验原理
1、集成锁相环调频与鉴频 、 调频是用反映信息的低频信号（调制信号） 调频是用反映信息的低频信号（调制信号） 去控制高频振荡的输出频率， 去控制高频振荡的输出频率，并使之随调制信号 的变化规律而变化。 的变化规律而变化。它的逆过程称为频率解调也 称为频率检波或鉴频。 称为频率检波或鉴频。 本系统实验箱是采用LM4046数字集成锁相 本系统实验箱是采用 数字集成锁相 环（PLL）来实现调频与鉴频。锁相环的内部电 ）来实现调频与鉴频。 路主要由鉴相器和压控振荡器VCO两部分组成。 两部分组成。 路主要由鉴相器和压控振荡器 两部分组成
锁相环倍频器的实训报告
一、实训目的通过本次实训，使学生掌握锁相环倍频器的基本原理、设计方法和实验技能，提高学生运用理论知识解决实际问题的能力，培养学生的动手操作能力和团队协作精神。
二、实训内容1. 锁相环倍频器的基本原理锁相环倍频器是一种能够将输入信号频率进行整数倍放大的电路。
它主要由压控振荡器（VCO）、鉴相器（PD）、低通滤波器（LPF）和分频器组成。
当输入信号与VCO的输出信号之间存在相位差时，PD将这个相位差转换为误差电压，通过LPF滤波后，控制VCO的频率，使VCO的输出信号与输入信号保持同步，从而达到倍频的目的。
2. 锁相环倍频器的设计（1）选择合适的VCO：根据输入信号的频率和所需的倍频次数，选择合适的VCO，确保VCO的频率范围满足设计要求。
（2）设计鉴相器：鉴相器的作用是检测输入信号与VCO输出信号的相位差，并将相位差转换为误差电压。
常用的鉴相器有乘法鉴相器和相位比较鉴相器。
（3）设计低通滤波器：低通滤波器的作用是滤除误差电压中的高频分量，使其平滑，以便控制VCO的频率。
常用的低通滤波器有RC滤波器和有源滤波器。
（4）设计分频器：分频器的作用是将VCO的输出信号进行分频，得到所需的倍频信号。
常用的分频器有数字分频器和模拟分频器。
3. 锁相环倍频器的实验（1）搭建实验电路：根据设计好的电路图，搭建锁相环倍频器实验电路。
（2）测试电路性能：使用示波器、频率计等仪器，测试电路的输出信号频率、相位噪声、频率稳定度等性能指标。
（3）分析实验结果：根据实验数据，分析电路性能，找出存在的问题，并提出改进措施。
三、实训过程1. 实验准备（1）查阅相关资料，了解锁相环倍频器的基本原理、设计方法和实验技巧。
（2）熟悉实验设备和仪器，了解其性能和操作方法。
（3）设计实验电路图，列出所需元器件清单。
2. 搭建实验电路（1）按照实验电路图，连接电路元器件。
（2）检查电路连接是否正确，确保电路安全可靠。
3. 测试电路性能（1）使用示波器观察VCO的输出信号波形，记录频率、相位噪声等数据。
锁相环实验报告
锁相环实验报告1. 引言锁相环（Phase-Locked Loop，简称PLL）是一种常用的控制系统，可以实现输入信号与参考信号之间的相位同步。
在通信、控制、测量等领域有广泛的应用。
本实验旨在通过搭建锁相环电路并进行实验，深入了解锁相环的工作原理和特性。
2. 实验设备和器材本实验所用设备和器材如下： - 函数发生器 - 直流稳压电源 - 射频信号源 - 锁相环芯片 - 示波器 - 电阻、电容等器件 - 连接线等3. 实验原理锁相环是由相位比较器、低通滤波器、控制电压产生电路和VCO（Voltage Controlled Oscillator）组成。
其工作原理可分为以下几个步骤：1.输入信号与参考信号经过相位比较器进行比较，得到相位误差信号。
2.相位误差信号经过低通滤波器得到控制电压。
3.控制电压经过控制电压产生电路产生驱动VCO的控制信号。
4.VCO根据控制信号输出频率可变的信号。
5.输出信号经过除频器和低通滤波器得到稳定的参考信号。
4. 实验步骤1.连接实验电路，将函数发生器作为输入信号源，射频信号源作为参考信号源，分别接入相位比较器的输入端和参考输入端。
将相位比较器的输出接入低通滤波器，再将低通滤波器的输出接入控制电压产生电路。
控制电压产生电路的输出接入VCO的控制信号输入端，VCO的输出信号接入除频器和低通滤波器，最后将低通滤波器的输出与相位比较器的输入相连。
2.将实验电路接通电源，调节函数发生器和射频信号源，使得函数发生器输出的波形为正弦波，在示波器上观察输入信号和输出信号。
3.调节控制电压产生电路中的参数，观察输出信号的频率和相位变化。
4.调节VCO的参数，观察输出信号的频率和相位变化。
5.记录实验数据并进行分析。
5. 实验数据和结果分析根据实验步骤中的操作，记录下实验数据，并进行结果分析。
可以观察到输入信号和输出信号的频率和相位的变化情况，通过对比分析得出锁相环的工作特性。
6. 结论通过本次实验，我们深入了解了锁相环的工作原理和特性。
调频发射机与接收机_高频实验报告
高频实验报告2014年11 月实验一、调幅发射系统实验一、 实验目的与内容：通过实验了解与掌握调幅发射系统.了解与掌握LC 三点式振荡器电路、三极管幅度调制电路、高频谐振功率放大电路。
下图为实验中的调幅发射系统结构图：二、实验原理：1、LC 三点式振荡器电路：LC 三点式振荡器由放大器加LC 振荡回路构成.反馈电压取自振荡回路中的元件.与晶体管发射极相连的两个回路元件.其电抗性质必须相同.不与晶体管发射极相连的两个回路元件.其电抗性质相反。
对于上图LC 三点式振荡电路.由5BG1组成的振荡电路.和由5BG2组成的放大电路构成。
5D2是一个变容管.5K1是控制端.控制反馈系数的大小。
V5-1为示波器测试点.接入扫频器观察波形。
通过以三极管5BG1为中心所构成的电感三点式LC 振荡电路产生所需的30MHz 高频信号.再经下一级晶体三极管5BG2进行放大处理后输出至后面的电路中以进行工作。
2、三极管幅度调制电路：本振功率调幅 信源图T5-4为三极管基极幅度调制电路（幅度调制电路）.能使高频载波信号的幅度随调制信号的规律而变化的电路。
调幅电路有多种形式.根据调制信号接入调制调制器电路位置的不同.调幅电路可以划分为基极调幅电路、集电极调幅电路和发射极调幅电路。
原理：输入30MHz的高频信号和1KHz的调制信号分别经隔直电容7C9.7C8加于三极管的基极经幅度调制电路调幅后.得到所需的30MHz的已调幅信号并输出至下一级电路中。
3、高频谐振功率放大电路：高频谐振功率放大电路.多用于发射机的末级电路.是发射机的重要组成部分。
可分为甲类谐振功率放大器、乙类谐振功率放大器、丙类谐振功率放大器等几种常用类型。
上图中输入信号为经上一级晶体三极管调幅后的30MHZ调幅信号.分别通过两级三极管6BG1和6BG2进行放大后得到所需的放大信号。
4、调幅发射系统：原理简要分析：信源产生信号经放大电路放大后输出并送至调制器；本振1产生一个固定频率的中频信号.输出也送至调制器；调制器输出是已调制中频信号.该信号经滤波后与本振2信号混频；混频器输出信号经带通或低通滤波器滤波.功放级将载频信号的功率放大到所需发射功率后通过天线进行发射。
数字锁相环实验报告
上图为锁定状态下，用示波器测量：上图为数字锁相环相位抖动特性测量TPMZ03 与TPMZ02的结果，看到两波形用示波器测量TPMZ02的结果：观察
的上升沿完全对齐。
到其上升沿较粗。
上图为待测点（TPMZ01）的输出时钟，上图为待测点（TPMZ02）的输出时钟，看到此时频率大小为55.56KHz 看到此时频率大小为15.87KHz
上图为待测点（TPMZ03）的输出时钟，上图为待测点（TPMZ04）的输出时钟，看到此时频率大小为55.56KHz 看到此时频率大小为15.87KHz
上图为待测点（TPMZ05）的输出时钟，上图为复位后，待测点TPMZ05的输出看到此时信号处于锁定状态波形
上图为有外部信号输入时，TPMZ02与上图为有外部信号输入时，由锁定到失TPMZ03测量结果，看到此时处于锁定锁状态下（f增大）TPM02与TPMZ03测状态，两波形上升沿对齐量结果，看到f=16.54KHz
上图为有外部信号输入时，由锁定到失上图为有外部信号输入时，由失锁定到锁锁状态下（f减小）TPM02与TPMZ03测定状态下（f增大）TPM02与TPMZ03测量结果，看到f=15.24KHz 量结果，看到f=16.54KHz
上图为有外部信号输入时，由失锁定到锁上图为有外部信号输入时，调整信号脉冲定状态下（f增大）TPM02与TPMZ03测测量结果，此时，将输入频率降低
量结果，看到f=15.53KHz
上图为有外部信号输入时，调整信号脉冲上图为有外部信号输入时，用示波器测量测量结果。
此时，将输入频率降低调整信号脉冲的结果。
（测试点TPMZ05）。
锁相实验
专业实验报告实验名称锁相技术实验实验时间2009年01 月14日姓名学号指导老师实验一用锁相环实现二倍频一、实验目的与要求：1.认识面包板并掌握其使用。
2.掌握锁相环的基本原理和D触发器的工作原理。
3.掌握利用锁相环设计倍频器的基本原理。
4.认识芯片CD4046的基本功能和外部链接电路。
5.利用CD4046和74HC74 D触发器构成倍频器。
二、实验内容：用74HC74实现一个二分频，再用CD4046BC芯片实现一个锁相环，然后将二分频接入锁相环VCO的输出与鉴相器的输入之间，搭建相应的电路实现对输入信号的二倍频。
三、实验过程及结果：1. 利用74HC74实现二分频(1) 根据74HC74的管脚分配图，分析D触发器的原理，通过把Q反馈到输入Q，输入信号接到时钟输入CP就可以实现时钟二分频。
其管脚分配图如图1.1所示。
图1.1 74HC管脚图(2) 在面包板板上按所设计的电路图连接电路，注意：74HC74的电源是5V 。
(3) 将输入信号（10in f kHz =的方波）接入电路，利用双通道跟踪示波器同时观察输入信号与输出信号的波形，发现输出信号的频率是输入信号频率的1/2，即此电路实现了对时钟二分频。
示波器波形如图1.2所示。
图1.2 二分频波形（上面的波形是分频后的波形）2. 利用CD4046实现信号跟踪(1) 根据设定的信号频率计算出相关的参数选择合适器件。
环路滤波器：令10in f f kHz ==，则有432110s R C fτ-===，所以取：31R kHz =，20.1(104)C F μ=即。
压控振荡器：401101510R C f τ-==⨯=，110R k ≥Ω ，150C pF ≥，11200.01(103)R k C F μ∴=Ω=取，即。
(2) 在面包板板上按资料说给出的电路图连接电路。
如图1.3所示。
图1.3 倍频器电路图(3) 将输入信号（10in f kHz =的方波）接入电路，利用双通道跟踪示波器同时观察输入信号与输出信号的波形，发现他们的频率一致，有一定的相位偏差，即此电路实现了跟踪。
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锁相环调频及锁相环调频
发射与接收实验实验报告
沈凯捷101180101
锁相环调频实验
一. 实验目的
1．加深对锁相环基本工作原理的理解。
2．掌握锁相环同步带、捕捉带的测试方法，增加对锁相环捕捉、跟踪和锁定等概念的理解。
3．掌握集成锁相环芯片NE564的使用方法和典型外部电路设计。
1.理解用锁相环实现调频的基本原理。
2.掌握NE564构成调频电路的原理和调试，测试方法。
二、实验使用仪器
1．NE564锁相和调频实验板
2．100MHz泰克双踪示波器
3. FLUKE万用表
4. 高频信号源
5. 低频信号源
三、实验内容
1. 压控振荡器的测试。
2 . 同步带和捕捉带的测量。
3. 调频信号的产生和测量。
四、实验步骤
1. 压控振荡器的测试
（1）在实验箱主板上插上锁相环调频与测试电路实验模块。
接通实验箱上电源开关，电源指标灯点亮。
（2）把跳线S1，S2，S5，S6，S7断开，S3，S4合上。
单独测试压控振荡器的自由振荡频率。
将双排开关S8的4端合上，此时8200pF 的固定电容接入12，13脚之间，用示波器观察TP2处的波形（压控振荡器的输出端），并测量此时的振荡频率。
调节滑动变阻器W1的值，观察振荡频率是否有变化，并思考原因。
然后调节可变电容CW ，观察振荡频率的变化范围，并记录。
将双排开关S8的3端合上，此时820pF 的固定电容接入12，13脚之间，用示波器观察TP2处的波形（压控振荡器的输出端），并测量此时的振荡频率。
调节滑动变阻器W1的值，观察振荡频率是否有变化，并思考原因。
然后调节可变电容CW ，观察振荡频率的变化范围，并记录。
将双排开关S8的2端合上，此时82pF 的固定电容接入12，13脚之间，用示波器观察TP2处的波形（压控振荡器的输出端），并测量此时的振荡频率。
调节滑动变阻器W1的值，观察振荡频率是否有变化，并思考原因。
然后调节可变电容CW ，观察振荡频率的变化范围，并记录。
将双排开关S8的1端合上，此时22pF 的固定电容接入12，13脚之间，用示波器观察TP2处的波形（压控振荡器的输出端），并测量此时的振荡频率。
调节滑动变阻器W1的值，观察振荡频率是否有变化，并思考原因。
然后调节可变电容CW ，观察振荡频率的变化范围，并记录。
2. 同步带和捕捉带的测量
注意：跳线S1接左边是锁相，S1接右边是调频。
把跳线S1接到锁相位置（跳线S1接左边），把跳线S2， S6，S7断开，S3，S4，S5，S8的2端合上。
测试NE564构成的锁相环路。
（1）调节可变电容CW 和滑动变阻器W1的值，，用示波器观察TP2处的波形，使其振荡频率达到4MHz （=2VC O f M H z 即作为参考值），用高频信号源产生频率为3.9MHz ，峰峰值为4V 的正弦信号i f ，从TP1处输入。
（2）同步带和捕捉带的测量
可按定义来测量，方法如下：一开始输入基准频率i f ，使i VCO f f ，环路处于失锁状态，然后缓缓增加输入信号频率i f ，用双踪示波器仔细观察TP1和TP2处两信号之间i f 和V C O f 之间的关系。
当发现两信号由不同步变为同步，且=i V C O f f ，表
示环路已进入到锁定状态，用频率计记下此时的频率为1f ，这就是捕捉带的下限频率，继续增加i f ，此时压控振荡器频率V C O f 将随i f 而变。
但当i f 增加到2F 时，V C O f 不再随i f 而变，这个2F 就是环路同步带的上限频率，然后再逐步降低i f 。
当频率降低到2F 时，环路依然不同步，然后继续降低i f ，当i f 降低到2f 时，两信号又开始同步，此频率2f 即捕捉带的上限频率。
然后不断降低i f ，两信号开始是一直同步的，直到输入信号频率降低到1F 时，两信号不再同步，此频率1F 即同步带的下限频率。
捕捉带12f f f -=∆ 同步带21F F F ∆=-
记录测量的同步带和捕捉带范围。
（3）观察锁定后的典型波形
实验中，观察TP1、TP2、芯片4，5脚处的典型波形。
（4）把跳线S1接到锁相位置，把跳线S2，S6，S7断开，S3，S4，S5，S8的8端合上。
测试NE564构成的锁相环路。
并测量其同步带和捕捉带范围。
（5）利用NE564产生调频信号
把跳线S1接到调频位置（跳线S1接右边），把跳线S2，S3，S4，S5 ，S6，S7断开，S8的1端合上。
调节滑动变阻器W1的值，调节可变电容CW ，使TP2处测量到的振荡频率为10.7MHz ，以此频率作为调频信号的中心频率，用低频信号源产生频率为1KHz ，幅度为500mV 的调制信号从TP1处输入。
在TP2处用示波器观察输出的调频信号，并接入频谱分析仪观察频偏大小。
逐步增加调制信号的幅度，用示波器和频谱分析仪观察频偏的变化情况。
实验测量数据及分析见另外纸上
五、实验收获及感想
通过这次实验，基本完成了实验目标，加深了对锁相环基本工作原理的理解，掌握了锁相环同步带、捕捉带的测试方法，增加了对锁相环捕捉、跟踪和锁定等概念的理解，掌握了集成锁相环芯片NE564的使用方法和典型外部电路设计，理解了用锁相环实现调频的基本原理。
锁相环调频发射与接收实验
一、实验目的
1. 加深锁相环工作原理和调频波解调原理的理解。
2. 掌握NE564构成的锁相环鉴频电路的原理和调试方法。
3. 锁相环调频发射电路与锁相环鉴频接收电路进行通信实验，加深对通信系统的理解。
二、实验使用仪器
1．NE564锁相和调频实验板
2．100MHz泰克双踪示波器
3. FLUKE万用表
4. 高频信号源
5. 低频信号源
三、实验内容
1. 锁相环路的调整。
2. 锁相环路调频电路的调整。
3. 锁相环路鉴频电路的调整。
4. 锁相环调频发射电路与接收电路的通信实验。
四、实验步骤
1. 锁相环路调频电路的调整
在实验箱主板上插上锁相环调频与测试电路实验模块和锁相环鉴频实验电路模块，接通实验箱上电源开关，电源指标灯点亮。
根据实验十调整好锁相环调频电路，产生中心频率为10.7MHz的调频信号输出。
2. 锁相环路鉴频电路的调整
将开关S8的1端合上，微调滑动变阻器W1和可变电容CW，使得在TP4处测得的压控振荡器的振荡频率为10.7M。
锁相环路调频电路的调整完毕后，将锁相环调频与测试电路实验板产生的调频信号（FM）由OUT端接入锁相环路鉴频电路模块TP1端。
当锁相环鉴频电路模块的锁相环在FM信号中心频率上锁定时，压控振荡器将跟踪这个信号的时变频率，VCO的输入电压是来自鉴相器输出经低通滤波后的误差电压，它相当于解调输出，TP2端的输出应为解调后的信号。
用示波器双踪观察原始的调制信号和解调信号，并判断两者的波形和频率是否一致。
逐步增加原始调制信号的幅度，当调制信号的幅度增加到一定大小时，锁相环鉴频电路将无法正确解调，记录下此时的调制信号幅度。
逐步增加原始调制信号的频率，当调制信号的频率增加到一定大小时，锁相环鉴频电路将无法正确解调，记录下此时的调制信号的频率。
3.锁相环调频发射机与接收机的通信实验
用低频信号源产生调制信号由、在锁相环调频与测试电路实验板TP1处端接入，在FM OUT端得到调频信号（FM）输出。
该调频信号（FM）接入锁相环路鉴频电路模块TP1端其OUT端的输出应为解调后信号，将此信号送人实验箱音频放大器即可完成通信实验，调节实验箱音频放大器的音量电位器，可控制音量大小。
由于从锁相环鉴频电路TP2/端输出的正弦波信号比较微弱，我们可以经过低频功率放大器来带动喇叭。
本实验采用由集成芯片LM386组成的低频功率放大器。
4.通话实验
将低频信号源产生的1K音频信号接到锁相环调频，构成锁相环调频发射，产生的调频信号送到锁相环鉴频电路进行鉴频，输出的音频信号送到由扬声器（LM386）组成的低频功率放大器放大，经扬声器产生声音。
注：由于缺少实验仪器，本实验只做了第一、二个步骤。
五、实验收获及感想
这次实验由于缺少实验仪器，只做了第一、二个步骤，虽然没有太多内容，但还是费了些时间。
希望以后有足够的仪器来完成实验。