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.掌握锁相环调频与鉴频的测试方法。
3. 锁相环调频发射机与锁相环鉴频接受机进行通信实验，加深对通信系统的理解。
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
2．20MH双踪示波器
3. 万用表
三、实验基本原理与电路
1．锁相调频电路
在普通的直接调频电路中，振荡器的中心频率稳定度较差，而采用晶体振荡器的调频电路，其调频范围又太窄。采用锁相环的调频器可以解决这个矛盾。其锁相调频原理框图如图11-1所示
图11-1锁相调频原理框图
实现锁相调频的条件是调制信号的频谱要处于低通滤波器通带之外。使压控振荡器的中心频率锁定在稳定度很高的晶振频率上，而随着输入调制信号的变化，振荡频率可以发生很大偏移。这种锁相环路称载波跟踪型PLL。
2．锁相鉴频电路
用锁相环路可实现调频信号的解调。如果将环路的频带设计得足够宽 ，则压控振荡器的振荡频率跟随输入信号的频率而变。若压控振荡器的电压-频率变换特性是线性的，则加到压控振荡器的电压，即环路滤波器输出电压的变化规律必定与调制信号的规律相同。故从环路滤波器的输出端，可得到解调信号。用锁相环进行已调频波解调是利用锁相环的跟踪特性，这种电路称调制解调型PLL。锁相鉴频原理框图如图11-3所示
图11-3锁相鉴频原理框图
采用CD4046锁相环集成芯片来实现鉴频，其鉴频实际电路如图11-4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。
3.实验电路
锁相环鉴频实验电路见图11-5
图11-5 锁相环鉴频实验电路
四、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.锁相环调频发射机与接受机的通信实验
五、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�？�和锁相环鉴频实验电路�？�，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电路。
2. 锁相环路调频电路的调整
在锁相环路调整好[连接J1、J2右，J3左，J4]后，即可进行调频实验。在锁相环调频与测试电路实验板IN2端接入调制信号[1KHz、2V]，在OUT端可观测到调频信号（FM）输出。
3.锁相环路鉴频电路的调整
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IN1端[连J2]。当锁相环路鉴频电路模块的锁相环在FM信号上锁定时，压控振荡器跟踪这个信号频率的瞬间，VCO的输入电压是来自相位检测的经滤波的误差电压，它相当于解调输出，其OUT端的输出应为解调后信号。
4.锁相环调频发射机与接受机的通信实验
将音频信号由在锁相环调频与测试电路实验板IN端接入，在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�？镮N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。
3.低频功率放大器
由于从相环路鉴频电路TP3/out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。
六、实验报告要求
1.观察并记录解调后的波形。
2.画出锁相环调频发射机和锁相环鉴频接收机统调的电路示意图。
3. 总结由本实验的收获、体会及对本实验的建议。