LM566组成的频率调频与解调.doc

一、实验目的 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.了解正弦波调制的调频方波的解调方法。 5．了解方波调制的调频方波的解调方法。 二、实验仪器 ( 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RT、CT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，以及解调波形观察 4．输入调制信号为方波时的调频方波、调频三角波观测，以及解调波形观察 四、基本原理 （一）频率调制 1．LM566简介 LM566是一种积分-施密特触发电路型的单片集成VCO电路，其管脚排列和外部连接见图10-1。其中，⑧脚接正电源，①脚接负电源（或地），②脚悬空，③脚输出方波，④脚输出三角波，⑤脚接输入电压，⑥脚接定时电阻RT，⑦脚接定时电容CT。LM566的内部框图如图10-2所示。图中的幅度鉴别器实为施密特触发器，并设其正向触发电平为VSP，反向触发电平为VSM。当电容CT充电时，开关S1接通、S2断开，从而VCC经由RT、恒流源I0对CT形成恒流的充电回路。电容CT上电压V7线性上升，控制电压形成电路输出Vo为低电平。当V7达到VSP时，幅度鉴别器翻转，使控制电压形成电路输出Vo转换为高电平，引起开关S1断开、S2接通，从而恒流源I0全部流入A支路，即I6=I0。由于电流转发器的特点，使得I7≡I6，因而I7=I0，该电流由CT提供。于是电容CT经由电流转发器而放电，V7线性下降， Vo保持高电平不变。当V7达到VSM时，又引起幅度鉴别器翻转，使Vo转换为低电平，引起开关S1接通、S2断开，重新对CT充电…，波形如图10-3所示。 由于VCO的工作过程是用输入电压控制输出频率，因而其本质就是一个调频器。输入调制信号可加在⑤脚上，只是566输出的是调频方波或调频三角波（载波不是正弦波）而已。改变定时元件RT、CT可改变载波频率，其频率表达式为： ， 式中，RT、CT如上所述，V5、V8是566管脚⑤、⑧的对地电压。 2．LM566组成的频率调制器 LM566组成的频率调制器实验电路如图10-4所示。图中采用了+5V、﹣5V两路直流电源，分别接到⑧脚、①脚上。C1是定时电容，由开关K4控制其接入与否。R3与W1一起组成了定时电阻，调节W1可改变定时电阻的数值。输入（⑤脚）有两种工作方式：一是静态工作（开关K3接通，K2断开），由⑤脚输入直流电压，输出为未调载波；调节W2可改变载波频率（周期）。二是动态工作（开关K1、K2接通，K3断开），从IN端输入的调制信号，再与R6上分得的直流电压相叠加，一起加入到⑤脚上，从而输出为已调波。根据需要，可在OUT1端输出方波，OUT2端输出三角波，因而本实验输出 的是调频非正弦波。 （二）频率解调 LM 565组成的频率解调器电路 LM565组成的频率解调器实验电路如图11-2所示。其中，LM565部分如前所述，C7是定时电容，R6+W1是定时电阻。LM311是一个电压比较器，用来把LM565的⑺脚输出的三角波变换为方波。为此，把LM 565的⑺脚输出加到LM 311的一个输入端（⑶脚）上，又把LM 565的⑹脚输出的基准电压加到LM 311的另一输入端（⑵脚）上（用作比较电平），便可在LM311输出端（OUT）得到已解调的方波信号。调节W1可改变LM311的比较电平，从而可调节OUT端输出方波的占空比。 五、实验步骤 （一）频率调制 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RT、CT对频率的影响（RT = R3+Wl、CT = 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RT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