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1、福建工程学院国脉信息学院Fujian University Of Technology Guomai Information College学生课程实验报告书专业班级：电子信息工程学号：0930010357 姓名：张兴旺2020 学年 第 学期实验项目:实验时间:实验目的:实验仪器:实验原理:PAM方式有两种：自然抽样和平顶抽样。自然抽样又称为“曲顶”抽样，已抽样信号ms（t）的脉冲“顶部”是 随m（t）变化的，即在顶部保持了 m（t）变化的规律（如图3-3所示）。平顶抽样所得的已抽样信号如图3-3所示，这里 每一抽样脉冲的幅度正比于瞬时抽样值，但其形状都相同。在实际中，平顶抽样的PAM信号常
2、常采用保持电路来 实现，得到的脉冲为矩形脉冲。（二）电路组成脉冲幅度调制实验系统如图3-4所示，主要由抽样保持芯片LF398和解调滤波电路两部分组成，电路原理图如 图3-5所示。rp2 1PAM-SINTH3TH-1PAM自然抽样出图3-4脉冲振幅调制电路原理框图10uF/1 6VT-1 04I-12VC2 01 04_2_3A_56U2-12VR9l目nOUTPUT1 0uF/1 6 V1 504.3VVEEC41 04PAMCLK图3-5脉冲幅度调制电路原理图（三）实验电路工作原理1、PAM调制电路如图3-5所示，LF398是一个专用的采样保持芯片，它具有很高的直流精度和较高的采样速率，器
3、件的动态性 能和保持性能可以通过合适的外接保持电容达到最佳。LF398的内部结构如图3-6所示；OFADOUTViHOCMCTR图3-6 LF398的内部电路结构N1是输入缓冲放大器，N2是高输入阻抗射极输出器。S为逻辑控制采样/保持开关，当S接通时，开始采样； 当S断开时，开始保持。LF398的引脚功能为：3、12脚：正负电源输入端。1脚：Vi，模拟电压输入端。11脚：MCTR，逻辑控制输入端，高电平为采样，低电平为保持。10脚：MREF，逻辑控制电平参考端，一般接地。8脚：HOC，采样/保持电容接入端。7脚：OUT，采样/保持输出端。如图3-5所示，被抽样信号从PAM-SIN输入，进入LF
4、398的1脚Vi端，经内部输入缓冲放大器N1放大后送到 模拟开关S，此时，将抽样脉冲作为S的控制信号，当LF398的11脚MCTR端为高电平时开关接通，为低电平时开 关断开。然后经过射极输出器N2输出比较理想的脉冲幅度调制信号。K1为“平顶抽样”、“自然抽样”选择开关。2、PAM解调与滤波电路解调滤波电路由集成运放电路TL084组成。组成了一个二阶有源低通滤波器，其截止频率设计在3.4KHz左右，因 为该滤波器有着解调的作用，因此它的质量好坏直接影响着系统的工作状态。该电路还在后续实验接收部分有用到。 电路如图3-7所示VCC图3-7 PAM解调滤波电路实验步骤及注意事项1、将信号源模块、模块
5、1固定在主机箱上，将黑色塑封螺钉拧紧，确保电源接触良好。2、插上电源线，打开主机箱右侧的交流开关，将信号源模块和模块1的电源开关拨下，观察指示灯是否点亮， 红灯为+5V电源指示灯，绿灯为-12V电源指示灯，黄色为+12V电源指示灯。（注意，此处只是验证通电是否 成功，在实验中均是先连线，再打开电源做实验，不要带电连线）。3、观测PAM自然抽样波形1）用示波器观测信号源“2K同步正弦波”输出，调节W1改变输出信号幅度，使输出信号峰-峰值在4V左 右。2）将信号源上S4设为“1010”，使“CLK1”输出32K时钟。3）将模块1上K1选到“自然”。4）关闭电源，按如下方式连线源端口目标端口连线说明
6、信号源：“2K同步正弦波”模块 1: “PAM-SIN”提供被抽样信号信号源：“CLK1”模块 1: “PAMCLK”提供抽样时钟*检查连线是否正确，检查无误后打开电源5）用示波器在“自然抽样输出”处观察PAM自然抽样波形。4、观测PAM平顶抽样波形a）用示波器观测信号源“2K同步正弦波”输出，调节W1改变输出信号幅度，使输出信号峰-峰值在4V左 右。b）将信号源上 S1、S2、S3 依次设为 “10000000”、“10000000”、“10000000”，将 S5 拨为 “1000”，使 “NRZ”输出速率为128K，抽样频率为：NRZ频率/8 （实验中的电路，NRZ为“1”时抽样，为“0
7、”时保持。在 平顶抽样中，抽样脉冲为窄脉冲）。c）将K1设为“平顶”。关闭电源，按下列方式进行连线。源端口目标端口连线说明信号源：“2K同步正弦波模块 1： PAM-SIN”提供被抽样信号信号源：“NRZ”模块 1： PAMCLK”提供抽样脉冲d）打开电源，用示波器在“平顶抽样输出”处观察平顶抽样波形。5、改变抽样时钟频率，观测自然抽样信号，验证抽样定理。6、观测解码后PAM波形与原信号的区别1）步骤3的前3步不变，按如下方式连线源端口目标端口连线说明信号源：“2K同步正弦波”模块 1: “PAM-SIN”提供被抽样信号信号源：“CLK1”模块 1: “PAMCLK”提供抽样时钟模块1： “自
8、然抽样输出”模块1: “IN”将PAM信号进行译码2）将K1设为“自然”，用“PAM-SIN”信号做示波器的触发源，用双踪示波器对比观测PAM-SIN”和“OUT” 波形。7、将信号源产生的音乐信号输入到模块1的“PAM-SIN”，“自然抽样输出”和“IN”相连，PAM解调信号输出 到信号源上的“音频信号输入”，通过扬声器听语音，感性判断该系统对话音信号的传输质量。思考练习解答1、简述平顶抽样和自然抽样的原理及实现方法。自然抽样原理图自然采样时域和频域波形采用平顶抽样的PAM调制信号的框图及信号的波形引S)(a)(b)平顶抽样信号的恢复校正电路2、在抽样之后，调制波形中包不包含直流分量，为什么？在抽样之后已调的波形并不带有直流分量，这是由于在离散点取值，使得直流分量被滤除。3、造成系统失真的原因有哪些？系统失真可以由于是抽样的频率取值的问题，也可以是系统噪音造成的失真。4、为什么采用低通滤波器就可以完成PAM解调？低通滤波器采用的是均匀滤波，它的抽样频率fs不小于2fh，这样就不会发生混叠现象了。通 过低通滤波器就可截取出这一段的波形，这样就已经可以还原波形完成PAM调制了。2K同步正弦波输出峰峰值4V和CLK1输出32K时钟平顶抽样输出自然抽样PAM-SIN与OUT自然抽样输出
