一台; 一台; 一台; 一台; 一台.
实验任务与要求
1.实验电路介绍 用 CD4046 构 成 的 10 倍 频 电 路 ， 见 图 1 。 CD4046为锁相环，74LS90及外围电路组成十 分频电路。来自CD4046的4脚压控振荡器输出 信号经T210十分频从11脚反馈至鉴相器的引 出端3脚，反馈信号与鉴相器的14脚输入信号 (标准参考信号)作比较，在环路的同步范围 内(锁定状态)，实现倍频作用，即4脚频率是 14脚频率的10倍(3脚频率与14脚频率相等)。
a：R2＝10KΩ的情况。 电源电压为5V，控制电压用另外一路电源产生，
用频率计测出相应的频率即可。
b：若此时给控制端输入50KHz的方波，观测输出 波形。
图2. fo～VC测试线路图如下：
②测量CD4046锁相环的同步带
测量电路如图1，去掉分频电路，CD4046的3.4 脚短接。
• VCO的上、下限频率测量。 a.把9脚接地，用示波器观察4脚波形，并用频率计测
自行设计一个频率合成器
技术指标要求：
• 频率范围： 10KHz～99KHz • 频率稳定度：Δf/f0 ≤10.5 • 输出幅度： Vp.p≥3V
器 材 清 单 ： CD4046 、 74LS00 、 74LS90 、 74LS161 、 晶体1MHz。
图5.锁相倍频电路如下图：
实验报告要求
整理实验数据，做出必要的曲线。 对实验结果进行讨论。
• 鉴相器：是相位比较器。它把输入信号Ui(t)和压控 振荡器的输出信号Uo(t)进行比较，产生误差电压 Ud(t)。鉴相器完成相位差.电压变换的作用，其输 出误差电压是瞬时相位差的函数.
实验说明及思路提示 AGC自动增益控制
AFC自动频率控制
锁相环的组成原理 锁相环（PLL）基本组成框图如图6所示。APC自动相位控制
PD
LF
VCO
fr
Ud
环路
Uc
压控
fo
鉴相器
滤波器
振荡器
fo
图6 锁相环基本组成框图
锁定时无剩余频差 良好的窄带滤波特性
图16.频率合成原理图如下：
PD
LF
VCO
试验任务与要求
实验目的
了解锁相环路的工作原理，电路组成及性能特 点；
掌握锁相环路及其部件性能指标的测试方法； 掌握集成锁相环的基本应用。
实验仪器
高频信号发生器 超高频毫伏表 频率特性测试仪 直流稳压电源 数字示波器
QF1055A DA22A BT－3C HY1711－2 TDS210
实验六.集成锁相环应用实验
锁相环是一个相位误差控制系统，它比较输入信 号和压控振荡器输出的信号之间的相位差，从而 产生误差控制电压来调整压控振荡器的频率，以 达到与输入信号同频，而保持一个稳定相位差。 PLL具有以下特点： 锁定时无剩余频差。 良好的窄带滤波特性。 良好的跟踪特性。 易于集成化。 锁相环使用时可根据不同用途，设计其工作锁定 状态或跟踪状态。
③用CD4046锁相环构成10倍频电路
测量电路见图1，加上分频器（10分频）。
• 调整参考信号频率，使其环路处于锁定状态
出测f量B，参观考察信三号点频的率波fA形、并VC记O的录振。荡频率fc，分频器输 • 测量10倍频时的同步带，与锁相环路的同步
带作比较。
• 测出5分钟内，环路锁定时的VCO频率稳定度， 并与参考信号作比较。
用CD4046锁相环作FM波解调
用CD4046作调频波解调的优点是：线性好，失 真小，且系统具有频率选择性，可以不必设置 调谐回路，基本上无须调谐就可组成解调电路。 但只能用于调频中频在1MHz左右的调频接收机 本实验电路的技术指标是：
调频信号中心频率：fo＝100KHz
调制频率：F=300～4000Hz
出VCO下限频率。 b.把9脚接+5V电源，用示波器观察波形，并测出VCO
上限频率。 • Ui输入正弦信号，其频率fi=100KHz，Vip.p>3p-p，
用示波器观察4脚波形，并记录其频率。 • 测量环路的同步带
率变ff0i2也，f时用i，跟则的频当着环fi率f10减路。跟计的小然着观同，后增察步f直加iV减带至C，小OΔf直0，f的不H至为使输跟增：环出随加路Δ频f到if变锁率Hf=定化0f不(0f。测，变i2在出调-，f继刚节i测1)续好输/出2减失入刚小锁信好f时号if，0的频不则
调制指数：mf＝4 实验电路如图3.按实验电路连线，输入调频
波，用示波器观察解调输出。
图3.CD4046鉴频电路图如下：
3.扩展命题
若选用NE562（国产型号L562）器件作实验，可 作以下实验内容（实验电路如图4）。
该电路利用L562完成鉴频，环路设计时，使环路 处于调制跟踪状态，压控振荡器的振荡频率跟踪 输入信号频率而变化，由环路滤波器输出端取出 调制信号。由于要求环路工作在调制跟踪状态， 因此必须设计环路滤波器的带宽，以保证调制信 号成分通过。此实验电路在9端经15KΩ电阻接地 后取出调制信号，技术指标是：
fr
Ud
环路Biblioteka Uc压控fo
鉴相器
滤波器
振荡器
fo'
N
图6 锁相频率合成组成框图
图7. CD4046原理图如下：
图1.用CD4046构成的十分频电路
2.基本命题
①VCO特性的测量
测 试 电 路 见 图 2 ， 测 VCO 的 fo ～ Uc 关 系 ， UC 从 0V～5V变化，间隔1V，对应测量VCO的输出频率， 列表记录并绘成曲线。
左右，使锁相环处于锁定和失锁状态，用示波器9 端观察波形的变化。
• 测量锁相环路的同步带△fH。 • 测量锁相环路的扑捉带ΔfP。 • 输入调频波，用示波器观察解调输出。
图4.调频信号解调电路图如下：
用L562锁相环构成十倍频电路
实验电路如图5，实验内容参考基本命题所述。
如何判断环路处于锁定状态？你能想出一个简 便的指示锁定的方法吗？
• 调频信号中心频率 fo＝10MHz
• 调制频率
F＝300～4000Hz
• 峰值调制指数
mf＝4
• 输入的单边相加噪声谱密度：Wi＝4nW/Hz
提示：在解调电路中，根据调频信号的中心频
率fo计算定时电容CT，根据调频信号的最大频 偏计算环路参数。
• 调整VCO的振荡频率f0=10MHz。 • 观察锁相环路的工作过程，将输入信号fi调在5MHz