文档介绍：实验十四模拟锁相环实验
、实验目的
1、 了解用锁相环构成的调频波解调原理。
2、 学****用集成锁相环构成的锁相解调电路。
二、实验内容
1、 掌握锁相环锁相原理。
2、 掌握同步带和捕捉带的测量。
三、实验仪器
1、
1号改变环路的增益; 3
脚为VCO的反馈输入端；VCO是改进型的射极耦合多谐振荡器，有两个电压输出端，9脚 输出TTL电平，11脚输出ECL电平。VCO内部接有固定电阻，只需外接一个定时电容就可产
生振荡；施密特触发器的回差电压可通过15脚外接直流电压进行调整，以消除16脚输出 信号的相位抖动。
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图14-3 NE564内部组成框图
在本实验中，所使用的锁相环为高频模拟锁相环NE564,其最高工作频率可达到50MHz, 采用+5V单电源供电，特别适用于高速数字通信中FM调频信号及FSK移频键控信号的调制、 解调，无需外接复杂的滤波器。NE564采用双极性工艺，其内部组成框图如图14-3所示，
其内部电路原理图如图14-4所示。
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(1)限幅放大器
A为限幅放大器，它王要由原理图中的Q〜Q及Q、Q组成PNP、NPN互补的共集一共射
1 15 7 8
组合差分放大器，由于Q2、Q3负载并联有肖特基二极管D2,故其双端输出电压被限幅在 2VD=〜。因此可有效抑制FM调频信号输入时干扰所产生的寄生调幅。Q?、Q8为 射极输出差放，以作缓冲，其输出信号送鉴相器。
相位比较器(鉴相器)
PD内部含有限幅放大器，以提咼对AM调幅信号的抗干扰能力；外接电容C、C与内部
8
两个对应电阻(阻值R=)分别组成一阶RC低通滤波器用来滤除比较器输出的直流误差电
压中的纹波，其截止角频率为« = 。滤波器的性能对环路入锁时间的快慢有一定影响,
c RC
3
可根据要求改变c、C的值。在本实验电路中，改变W1可改变引脚2的输入电流，从而实
8
现环路增益控制。
压控振荡器VCO
压控振荡器是一改进型的射极定时多谐振荡器。主电路由Q、Q与Q、Q组成。其中
21 22 23 24
Q，Q两射极通过12、13脚外接定时电容C，Q、Q两射极分别经过电阻R、R接电源
22 23 21 24 22 23
Q、Q。Q也作为电流源。Q、Q为控制信号输入缓冲极。接通电源，Q，Q与Q、Q
27 25 26 17 18 21 22 23 24
双双轮流导通与截止，电容周期性充电与放电，于是Q22、q23集电极输出极性相反的方形脉 冲。根据特定设计，固有振荡频率f与定时电容C的关系可表示为
2200f
振荡频率f与C的关系曲线如图14-5所示。
VCO有两个电压输出端，其中，VCO01输出TTL 电平；VCO02输出ECL电平。
输出放大器A2与直流恢复电路A3是专为解 调FM信号与FSK信号而设计的。输出放大器A2 由Q、Q、Q组成，显然这是一恒流源差分放
37 38 39
大电路，来自鉴相器的误差电压由4、5脚输入, 经缓冲后，双端送入a2放大。直流恢复电路由 Q、Q、Q等组成，电流源Q作Q的有源负
42 43 44 40 43
载。
H6
J—
、
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、
、
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FREQUEHCY kHz
若环路的输入为FSK信号，即频率在fi与
图14-5 f与c的关系
f之间周期性跳变的信号，则鉴相器的输出电压被A放大后分两路，一路直接送施密特触发
器的输入，另一路送直流恢复电路A的Q基极，由于Q集电极通过14脚外接一滤波电容,
3 42 43
放直流恢复电路的输出电压就是一个平均值——直流。这个直流电压V再送施密特触发器
REF
另一输入端就作为基极电压。
若环路的输入为FM信号，A3用作线性解调FM信号时的后置鉴相滤波器，那么在锁定状 态，14脚的电压就是FM解调信号。
施密特触发器是专为解调FSK信号而设计的，其作用就是将模拟信号转换成TTL数字信 号。直流恢复输出的直流基准电压V （经R到Q基极）与被A放大了的误差电压V分别
REF 26 49 2 dm
送入Q和Q的基极，V与V进行比较，当V > V时，则Q导通，Q截止，从而迫使
49 50 dm