第一篇：鎖相放大實驗報告

鎖相放大 實驗報告

摘要

本實驗利用鎖相放大器對微弱信號中的噪聲進行抑制并對其進行檢測，了解相關(guān)檢測原理，鎖相放大器的基本組成；掌握鎖相放大器的正確使用方法及在檢波上的應(yīng)用。通過實驗學會鎖相放大器的使用，掌握利用鎖相放大器來觀察信號輸入信號通道前后的幅值以及波形情況，獲得相位角與電壓、放大倍數(shù)與電壓的關(guān)系，并且通過噪聲的觀察知道如何消除噪聲。

關(guān)鍵詞

鎖相放大器，通道，噪聲帶寬，信噪比 正文

鎖相放大器己成為現(xiàn)代科學技術(shù)中必不可少的常備儀器。國內(nèi) 72 年南京大學首先從事這方面的研究工作，1974 年研制成了第一臺實驗室樣機，繼后物理所等單位相繼進行了這一方面的研究工作，1978 年才有了工廠生產(chǎn)產(chǎn)品。現(xiàn)在測量毫微伏量級的信號已是可能。鎖相放大器在涉及到微弱信號檢測的各個領(lǐng)域都已得到了廣泛的應(yīng)用。

一、實驗原理簡析 鎖相放大器就是用來檢測淹沒在噪聲中的微弱交流信號。本質(zhì)上，鎖相放大器是一個具有任意窄帶寬的濾波器，其頻率調(diào)諧到信號的頻率，排除掉大多數(shù)不需要的噪聲而只允許被測量信號通過。除了濾波，鎖相放大器也能夠提供增益，鎖相放大器可以從噪聲中提取比噪聲小 1000 倍甚至 10000 倍的信號，鎖相放大器的信噪改善比特別高它可用于測量交流信號的幅度和相位。有極強的抑制干擾和噪聲的能力，有極高的靈敏度。

1.相關(guān)檢測原理 所謂相關(guān)就是指兩個函數(shù)間有一定的關(guān)系，如果他們的乘積對時間求平均（積分）為零，則表明這兩個函數(shù)不相關(guān)（彼此獨立）；如不為零，則表明兩者相關(guān)。由于互相關(guān)檢測抗干擾能力強，因此在微弱信號檢測中大都是采用互相關(guān)檢測原理。

如果)(1t f 和)(2? ? t f 為兩個功率有限的信號，則可定義其相關(guān)函數(shù)為：

? ?? ?? ?TT ldt t f t f T R)()(2 / 1 lim2 1)(?? 由于噪聲的頻率和相位都是隨機量，它的偶爾出現(xiàn)可用長時間積分使它不影響信號的輸出。因而可以認為信號和噪聲，噪聲和噪聲之間是互相獨立，相關(guān)函數(shù)為零，通過推導(dǎo)，則：

? ?? ?? ?YTr sdt t v t T R)()(2 / 1 lim)(? ???

由此可知，對兩個混有噪聲的功率有限信號進行相乘和積分處理（即相關(guān)檢測）后，可將信號從噪聲中檢出，噪聲被抑制，不影響輸出。

根據(jù)相關(guān)檢測的原理設(shè)計的相關(guān)檢測器是鎖定放大器的心臟。

通常相關(guān)器由乘法器和積分器組成。常采用方波做參考信號，而積分通常由ＲＣ低通濾波器構(gòu)成。

待測信號：ts se t??cos)(? ； 參考信號：? ? ? ? ? ? ? ?? ?tr re t? ?? ?cos)(； 式中 ? 為兩信號的延遲時間，他們進入乘法器后，變換輸入為)(t?，若有兩個信號頻率相同，則 0 ? ? ?。通過低通濾波器后，高頻信號被濾去，于是：（Ｋ為低通濾波器的傳輸系數(shù)有關(guān)的常數(shù)）

因而，兩個相關(guān)信號為同頻正弦波時，經(jīng)相關(guān)檢測后，其相關(guān)函數(shù)與兩信號幅度的乘積成正比，同時與他們之間的相差余弦成正比，特別是當待測信號和參考信號同頻同位相，即 0 ? ? ?，0 ? ? 時輸出最大，即r s ome Ke ? ?。

由此可知，參考信號也參與了輸出。基于模擬乘法器對參考信號穩(wěn)定要求極高的缺陷，現(xiàn)行設(shè)備中常采用開關(guān)式乘法器構(gòu)成。

開關(guān)乘法器,稱為相敏檢波器（PSD）。相關(guān)器由 PSD 與 LPF 組成。此時待測信號)(ts? 為正弦信號。參考信號)(ts? 為方波信號，即

當ωr=ωs 時 Vo(t)=Ke s cosφ，上式表明，輸出僅與待測信號的幅度 e s 成正比，也是兩信號的相差φ成正比。

以上我們假設(shè)噪聲與信號不相關(guān)，通過相關(guān)檢測器后噪聲被抑制，到由于低通濾波器的積分時間不可能無限大，實際上仍有噪聲輸出，它與時間常數(shù)有關(guān)，通過加大時間常數(shù)可以改善信噪比。

2、鎖相放大器對噪聲的抑制 （1）等效噪聲帶寬 對于輸入噪聲通常用等效噪聲帶寬（ENBW）來表征濾波器抑制噪聲的能力。PSD 的基波等效噪聲帶寬應(yīng)為 RC 低通濾波器等效噪聲帶寬的 2 倍。

對于白噪聲，相應(yīng)諧波等效噪聲帶寬為：,總的等效噪聲帶寬為

（2）信噪比改善（SNIR）

信噪比改善是指系統(tǒng)輸入端信噪比 與輸出信噪比 的比值，鎖相放大器的信噪比改善常用輸入信號的噪聲帶寬與 PSD 的輸出噪聲帶寬之比的平方根表示：

二、實驗內(nèi)容

1、相關(guān)器的 PSD 波形觀察及輸出電壓測量和波形記錄

（1）按上圖要求正確連接電路；（2）接通電源，預(yù)熱二分鐘，調(diào)節(jié)多功能信號源，輸出正弦波，輸出頻率為1kHz左右；（3）調(diào)節(jié)輸出幅度旋鈕，用交流、直流、噪聲電壓表測量輸出交流電壓，使輸出100mv；（4）置相關(guān)器直流放大倍數(shù)×10，交流放大倍數(shù)×1，用示波器觀察PSD的輸出波形，調(diào)節(jié)寬帶相移量觀察PSD的輸出波形；（5）測量相關(guān)器輸出直流電壓與相關(guān)器的輸入信號對參考信號之間相位差之間的關(guān)系，用相位計測量φ值的大小，并用示波器觀察記錄下波形，從0°開始相位每隔30°測一次，總共測一個周期，即360°。

2、相關(guān)器諧波形響應(yīng)的測量與觀察 （1）同實驗 1 把上述實驗連接圖略作如下改變：將寬帶相移器輸入信號由1/n 輸出（即 1/n 分頻）送給；（2）多功能信號源功能“選擇”置分頻，由于相關(guān)器的參考信號為輸入信號的 1/n 分頻，即相關(guān)器的輸入信號為參考信號的 n 次頻；（3）先置分頻數(shù)為 1，由示波器觀察 PSD 波形及測量 PSD 輸出直流電壓，調(diào)節(jié)相移器，使輸出直流電壓最大，觀察示波器波形，并記下電壓值；（4）改變 n 為 1，2，3??14，15，對任意 n 值重復(fù)上述操作，觀察示波器波形，記下最大的電壓值。

3、噪聲的觀察 （1）將兩臺實驗儀保持第一步的原電路，將兩臺電路連接在一起，一臺實驗儀作為噪聲輸入另一臺實驗儀。

（2）觀察噪聲的變化關(guān)系。

三、實驗過程與數(shù)據(jù)處理 1 1、相關(guān)器的 D PSD 波形觀察及輸出電壓測量和波形記錄

表 1：電壓與相位的關(guān)系與波形記錄 相位差 ? /度 直流電壓/mv 波形 8-780-913

58-806 略 78-626

略 117-220

119-77.9

略 122 8.9

略 121 1.9

23.8

略 125 49.4

略 127 71.6

略 138 183.5

略 142 251

286

略 177 635

略 195 814 略 210 865

253 644

略 273 508 略

282 325 略 286 292

292 243

略 297 41.6

略 301 17.8

略 308 5.6

略 309 1.7

略 307-1.2

備注：由于圖像變化有一定的規(guī)律，因此表格中只選擇了幾個比較特殊的具有代表性的圖像顯示，其余的省略。

根據(jù)上述數(shù)據(jù)作相位角與直流電壓的變化關(guān)系曲線如下：

結(jié)果分析：

驗證電壓與相位的關(guān)系的就是驗證01cos()2r sV e e ? ?。

根據(jù)圖表可知，相位角與電壓的變化關(guān)系趨勢呈余弦變化趨勢。本實驗結(jié)果當相位角為零度的時候電壓達到反向最大值，理論上應(yīng)該是正向最大值，因此之間就存在了一個反向問題，或者可以說相位角相差了 180°。

由圖像可以看出實驗存在著比較大的誤差，變化曲線不夠光滑并且峰值并沒有在 0°和 180°位置。分析原因可以歸結(jié)為以下幾點：

（1）實驗儀器本身的問題，相位角調(diào)節(jié)旋鈕位置調(diào)節(jié)旋鈕與相位角的讀數(shù)顯示本身存在問題，儀器本身存在著相位偏移；（2）實驗本身為微波實驗，實驗電路接線比較復(fù)雜，信號傳輸過程中，傳輸線之間存在著一定的干擾，接觸不良等很多因素，因此干擾是不可避免的。

總體來說，雖然存在著很大的誤差問題，但是相位角與電壓的變化關(guān)系仍然可以看出呈余弦變化，所以01cos()2r sV e e ? ?

可以通過本實驗驗證。2、相關(guān)器諧波形響應(yīng)的測量與觀察

表 2：放大倍數(shù) n 與直流電壓的變化關(guān)系以及波形記錄 n 直流電壓 波形 讀數(shù) 1（v）

讀數(shù) 2（v）1.2 1.30.04 0.030.37 0.410.01 0.020.24 0.230.02 0.010.18 0.220.01 0.010.14 0.130.02 0.01 略 11 0.11 0.12 略 12 0.01 0.02 略 13 0.09 0.08 略 14 0.01 0.01 略 15 0.08 0.08 略 備注：由于圖像變化有一定的規(guī)律，因此表格中只選擇了幾個比較特殊的具有代表性的圖像顯示，其余的省略。

根據(jù)上述數(shù)據(jù)作放大倍數(shù)與直流電壓的變化關(guān)系曲線如下：

結(jié)果分析：

此步實驗是為了驗證01 4cos()r sV e en???。

實驗得到的結(jié)果本身存在很多的誤差對結(jié)果取近似擬合后得到如上圖所示的圖像。由這些數(shù)據(jù)可知，01 4cos()r sV e en??? 是成立的，當 n 為偶數(shù)時是為零，奇數(shù)時是一倍時的奇數(shù)分之一倍。

實驗誤差總的來說都可以歸結(jié)為實驗儀器的誤差與信號干擾誤差。

因此奇次諧波輸出的直流響應(yīng)電壓為基波的直流響應(yīng)電壓的 1n，偶次諧波的輸出直流響應(yīng)為 0。3、噪聲的觀察

將兩臺實驗儀連接測得數(shù)據(jù)如下表所示：

信號源（KHz）

噪聲頻率（KHz）

倍數(shù) 直流電壓變化范圍（V）

0.90693 0.90643 1-0.640~0.590 1.820 2 0.920 2.718 3 0.878~0.951 3.628 4 0.921 4.533 5 0.893~0.945 5.431 6 0.920 6.349 7 0.760~1.075 7.251 8 0.920 8.164 9 0.744~1.068 9.029 10 0.922 9.981 11 0.886~0.949 結(jié)果分析：

當輸入一個噪聲信號時，若噪聲頻率和原參考信號頻率一致，或者為參考信號頻率的奇數(shù)倍，經(jīng)過相關(guān)器處理的輸出信號的電壓值有比較明顯的波動，導(dǎo)致鎖相放大器的濾除噪聲的功能失效。

四、實驗總結(jié) 本次實驗相對來說還是成功的。其中遇到了許多的問題，在老師的指導(dǎo)與幫助下，在小組成員的努力下，最終還是得到了正確的實驗結(jié)果。

通過這次實驗，我對鎖相放大器的原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)有了深刻的了解，知道了互相關(guān)函數(shù)的特征，及電噪聲函數(shù)的特點了解了正弦函數(shù)與同頻率、不同相位差的方波函數(shù)疊加后波形及幅值情況，并通過實驗進行了驗證；除此之外，我們驗證了輸入信號和參考信號倍頻關(guān)系改變，輸出直流電壓的改變情況；最后還對噪聲進行了觀察。

但是，在實驗過程中我們也遇到了很多的問題，比如沒有用過該型號的示波器，使用的時候操作不熟悉，并且雖然我們的線路連接時正確的，但連線過于繁瑣，導(dǎo)致整個實驗的信號不太穩(wěn)定等，實驗中的電纜線中有些都是壞的，往往導(dǎo)致實驗沒有信號，做不出結(jié)果來。在實驗中檢查信號在哪條電纜線處被中斷是很重要的，將信號傳送入一條電纜，另一端接入示波器檢測信號是否正確，來檢測電纜是否正常。這都給我們實驗帶來了很大的麻煩，但在以后的學習與工作中將面對更多的實驗儀器的問題，這次也算是對我們的一種鍛煉吧，為以后積累更多的經(jīng)驗。

第二篇：多級放大電路實驗報告（定稿）

多級放大電路的設(shè)計與測試

電子工程學院

一、實驗?zāi)康?/p>

1.理解多級直接耦合放大電路的工作原理與設(shè)計方法 2.熟悉并熟悉設(shè)計高增益的多級直接耦合放大電路的方法 3.掌握多級放大器性能指標的測試方法 4.掌握在放大電路中引入負反饋的方法

二、實驗預(yù)習與思考

1.多級放大電路的耦合方式有哪些？分別有什么特點？

2.采用直接偶爾方式，每級放大器的工作點會逐漸提高，最終導(dǎo)致電路無法正常工作，如何從電路結(jié)構(gòu)上解決這個問題？

3.設(shè)計任務(wù)和要求

（1）基本要求

用給定的三極管2SC1815(NPN)，2SA1015(PNP)設(shè)計多級放大器，已知VCC=+12V,-VEE=-12V，要求設(shè)計差分放大器恒流源的射極電流IEQ3=1~1.5mA，第二級放大射極電流IEQ4=2~3mA；差分放大器的單端輸入單端輸出不是真電壓增益至少大于10倍，主放大器的不失真電壓增益不小于100倍；雙端輸入電阻大于10kΩ，輸出電阻小于10Ω，并保證輸入級和輸出級的直流點位為零。設(shè)計并仿真實現(xiàn)。

三、實驗原理

直耦式多級放大電路的主要涉及任務(wù)是模仿運算放大器OP07的等效內(nèi)部結(jié)構(gòu)，簡化部分電路，采用差分輸入，共射放大，互補輸出等結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計出一個電壓增益足夠高的多級放大器，可對小信號進行不失真的放大。

1.輸入級 電路的輸入級是采用NPN型晶體管的恒流源式差動放大電路。差動放大電路在直流放大中零點漂移很小，它常用作多級直流放大電路的前置級，用以放大微笑的直流信號或交流信號。

典型的差動放大電路采用的工作組態(tài)是雙端輸入，雙端輸出。放大電路兩邊對稱，兩晶體管型號、特性一致，各對應(yīng)電阻阻值相同，電路的共模抑制比很高，利于抗干擾。

該電路作為多級放大電路的輸入級時，采用vi1單端輸入，uo1的單端輸出的工作組態(tài)。計算靜態(tài)工作點：差動放大電路的雙端是對稱的，此處令T1，T2的相關(guān)射級、集電極電流參數(shù)為IEQ1=IEQ2=IEQ，ICQ1=ICQ2=ICQ。設(shè)UB1=UB2≈0V，則Ue≈-Uon，算出T3的ICQ3，即為2倍的IEQ也等于2倍的ICQ。

此處射級采用了工作點穩(wěn)定電路構(gòu)成的恒流源電路，此處有個較為簡單的確定工作點的方法： 因為IC3≈IE3，所以只要確定了IE3就可以了，而IE3?UR4UE3?(?VEE)，?R4R4UE3?UB3?Uon?(VCC?(?VEE))?R5?Uon

R5?R6uo1?ui1采用ui1單端輸入，uo1單端輸出時的增益Au1?2.主放大級

?(Rc//RLRL?(P//）12??2

Rb?rbeR1?rbe本級放大器采用一級PNP管的共射放大電路。由于本實驗電路是采用直接耦合，各級的工作點互相有影響。前級的差分放大電路用的是NPN型晶體管，輸出端uo1處的集電極電壓Uc1已經(jīng)被抬得較高，同時也是第二級放大級的基極直流電壓，如果放大級繼續(xù)采用NPN型共射放大電路，則集電極的工作點會被抬得更高，集電極電阻值不好設(shè)計，選小了會使放大倍數(shù)不夠，選大了，則電路可能飽和，電路不能正常放大。對于這種情況，一般采用互補的管型來設(shè)計，也就是說第二級的放大電路用PNP型晶體管來設(shè)計。這樣，當工作在放大狀態(tài)下，NPN管的集電極電位高于基極點位，而PNP管的集電極電位低于基極電位，互相搭配后可以方便地配置前后級的工作點，保證主放大器工作于最佳的工作點上，設(shè)計出不失真的最大放大倍數(shù)。

采用PNP型晶體管作為中間主放大級并和差分輸入級鏈接的參考電路，其中T4為主放大器，其靜態(tài)工作點UB4、UE4、UC4由P1、R7、P2決定。

差分放大電路和放大電路采用直接耦合，其工作點相互有影響，簡單估計方式如下：，UC4??VEE?IC4?RP2 UE4?VCC?IE4?R7，UB4?UE4?Uon?UE4?0.7（硅管）由于UB4?UC1，相互影響，具體在調(diào)試中要仔細確定。此電路中放大級輸出增益AU2?3.輸出級電路

輸出級采用互補對稱電路，提高輸出動態(tài)范圍，降低輸出電阻。

其中T4就是主放大管，其集電極接的D1、D2是為了克服T5、T6互補對稱的交越失真。本級電路沒有放大倍數(shù)。

四、測試方法

用Multisim仿真設(shè)計結(jié)果，并調(diào)節(jié)電路參數(shù)以滿足性能指標要求。給出所有的仿真結(jié)果。

電路圖如圖1所示

uo2??Rc ??uo1Rb?rbe

仿真電路圖

圖1 靜態(tài)工作點的測量：

測試得到靜態(tài)工作點IEQ3，IEQ4如圖2所示，符合設(shè)計要求。

圖2 靜態(tài)工作點測量

輸入輸出端電壓測試：

測試差分放大器單端輸入單端輸出波形如圖3，輸入電壓為VPP=4mV，輸出電壓為VPP=51.5mV得到差分放大器放大倍數(shù)大約為12.89倍。放大倍數(shù)符合要求。

圖3 低電壓下波形圖 主放大級輸入輸出波形如圖4

圖4 主放大級輸入輸出波形圖

如圖所示輸入電壓為VPP=51.5mV，輸出電壓為VPP=6.75V放大倍數(shù)為131.56倍。整個電路輸入輸出電壓測試如圖5

圖5 多級放大電路輸入輸出波形圖

得到輸入電壓為VPP=4mV，輸出電壓為VPP=4.29V，放大倍數(shù)計算得到為1062倍 實驗結(jié)論：

本電路利用差動放大電路有效地抑制了零點漂移，利用PNP管放大級實現(xiàn)主放大電路，利用互補對稱輸出電路消除交越失真的影響，設(shè)計并且測試了多級放大電路，得到放大倍數(shù)為1000多倍，電路穩(wěn)定工作。

第三篇：單管共射放大電路仿真--實驗報告

實

班級：

機電-156

姓名：

李學東

驗

報

告

單管共射放大電路

實驗?zāi)康?/p>

（1）掌握單管放大電路的靜態(tài)工作點和電壓放大倍數(shù)的測量方法。

（2）了解電路中元件的參數(shù)改變對靜態(tài)工作點及電壓放大倍數(shù)的影響。

（3）掌握放大電路的輸入和輸出電阻的測量方法。

實驗電路及儀器設(shè)備

（1）實驗電路——共射極放大電路如下圖 所示。

圖（1）電路圖

圖（2）電路圖

（2）實驗儀器設(shè)備

① 示波器

② 低頻模擬電路實驗箱 ③ 低頻信號發(fā)生器

④ 數(shù)字式萬用表 實驗內(nèi)容及步驟

（1）連接共射極放大電路。

（2）測量靜態(tài)工作點。

① 仔細檢查已連接好的電路,確

認無誤后接通直流電源。

② 調(diào)節(jié)RP1使RP1＋RB11＝30k

③ 測量各靜態(tài)電壓值，并將結(jié)果記錄。

(3)測量電壓放大倍數(shù)

① 將低頻信號發(fā)生器和萬用表接入放大器的輸入端Ui，放大電路輸出端接入 示波器，信號發(fā)生器和示波器接入直流電源，調(diào)整信號發(fā)生器的頻率為1KHZ，輸入信號峰－峰值為20mv左右的正弦波，從示波器上觀察放大電路的輸出電壓UO的波形，測出UO的值，求出放大電路電壓放大倍數(shù)AU

② 保持輸入信號大小不變，改變RL，觀察負載電阻的改變對電壓放大倍數(shù)的

影響，并將測量結(jié)果記錄。

（4）觀察工作點變化對輸出波形的影響

① 實驗電路為共射極放大電路

② 調(diào)整信號發(fā)生器的輸出電壓幅值（增大放大器的輸入信號Ui），觀察放大

電路的輸出信號的波形，使放大電路處于最大不失真狀態(tài)時（同時調(diào)節(jié)

RP1與輸入信號使輸出信號達到最大又不失真），記錄此時的RP1＋RB11值，測量此時的靜態(tài)工作點，保持輸入信號不變。改變RP1使RP1＋RB11分別為25KΩ和100KΩ，將所測量的結(jié)果記入表3中。（測量靜態(tài)工作點時需撤去輸入信號）

設(shè)計總結(jié)與體會

1、設(shè)計的過程中用理論去推算，但與實際還是有一定的誤差，但不影響實驗結(jié)論。

2、設(shè)計過程中會發(fā)現(xiàn)，一但 發(fā)生變化那么放大倍數(shù)將會改變。

3、設(shè)計過程中會發(fā)現(xiàn)，整個過程中靜態(tài)工作點沒有發(fā)生改變，三極管工作在線性區(qū)；當一但三極管沒有共工作在線性區(qū)或者說三極管的靜態(tài)工作點發(fā)生了改變，整個設(shè)計將要失敗，所以在設(shè)計的過程中必須保持靜態(tài)工作點不變使三極管工作在線性區(qū)。

4、為了使設(shè)計的放大電路不受溫度的影響，即為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點。設(shè)計中加了，這樣使得設(shè)計更加完美。

5、如果靜態(tài)工作點沒有測對，將影響設(shè)計的放大倍數(shù)，必須先確定好靜態(tài)工作點。

第四篇：實驗十四正交鑒頻及鎖相鑒頻實驗

實驗十四

正交鑒頻及鎖相鑒頻實驗

一、實驗?zāi)康?.熟悉相位鑒頻器的基本工作原理。

2.了解鑒頻特性曲線（S曲線）的正確調(diào)整方法。

二、實驗內(nèi)容

1.調(diào)測鑒頻器的靜態(tài)工作點。

2.并聯(lián)回路對波形的影響。

3.用逐點法或掃頻法測鑒頻特性曲線，由S曲線計算鑒頻靈敏度Sd和線性鑒頻范圍2Δfmax。

三、實驗原理及實驗電路說明

1．乘積型鑒頻器

（1）鑒頻是調(diào)頻的逆過程，廣泛采用的鑒頻電路是相位鑒頻器。鑒頻原理是：先將調(diào)頻波經(jīng)過一個線性移相網(wǎng)絡(luò)變換成調(diào)頻調(diào)相波，然后再與原調(diào)頻波一起加到一個相位檢波器進行鑒頻。因此，實現(xiàn)鑒頻的核心部件是相位檢波器。

相位檢波又分為疊加型相位檢波和乘積型相位檢波，利用模擬乘法器的相乘原理可實現(xiàn)乘積型相位檢波，其基本原理是：在乘法器的一個輸入端輸入調(diào)頻波，設(shè)其表達式為

式中，為調(diào)頻系數(shù)，或，其中為調(diào)制信號產(chǎn)生的頻偏。另一輸入端輸入經(jīng)線性移相網(wǎng)絡(luò)移相后的調(diào)頻調(diào)相波，設(shè)其表達式為

式中，第一項為高頻分量，可以被濾波器濾掉。第二項是所需要的頻率分量，只要線性移相網(wǎng)絡(luò)的相頻特性在調(diào)頻波的頻率變化范圍內(nèi)是線性的，當

時。因此鑒頻器的輸出電壓的變化規(guī)律與調(diào)頻波瞬時頻率的變化規(guī)律相同，從而實現(xiàn)了相位鑒頻。所以相位鑒頻器的線性鑒頻范圍受到移相網(wǎng)絡(luò)相頻特性的線性范圍的限制。

(2)鑒頻特性

相位鑒頻器的輸出電壓V0與調(diào)頻波瞬時頻率的關(guān)系稱為鑒頻特性，其特性曲線(或稱S曲線)如圖14-1所示。鑒頻器的主要性能指標是鑒頻靈敏度Sd

和線性鑒頻范圍2Δfmax

。Sd定義為鑒頻器輸入調(diào)頻波單位頻率變化所引起的輸出電壓的變化量，通常用鑒頻特性曲線在中心頻率

處的斜率來表示，即,2Δfmax

定義為鑒頻器不失真解調(diào)調(diào)頻波時所允許的最大頻率線性變化范圍，2Δfmax可在鑒頻特性曲線上求出。

(3)乘積型相位鑒頻器

用MCl496構(gòu)成的乘積型相位鑒頻器實驗電路如圖14-2所示。其中C13與并聯(lián)諧振回路L1C18共同組成線性移相網(wǎng)絡(luò)，將調(diào)頻波的瞬時頻率的變化轉(zhuǎn)變成瞬時相位的變化。分析表明，該網(wǎng)絡(luò)的傳輸函數(shù)的相頻特性的表達式為

當

時，上式可近似表示為

或

圖14-2

正交鑒頻（乘積型相位鑒頻）(4.5MHz)

式中為回路的諧振頻率，與調(diào)頻波的中心頻率相等。

Q為回路品質(zhì)因數(shù)。

△f為瞬時頻率偏移。

相移與頻偏△f的特性曲線如圖14-3所示。

由圖可見：在f=f0即△f=0時相位等于，在范圍內(nèi)，相位隨頻偏呈線性變化，從而實現(xiàn)線性移相。MCl496的作用是將調(diào)頻波與調(diào)頻調(diào)相波相乘，其輸出經(jīng)RC濾波網(wǎng)絡(luò)輸出。

2．鎖相鑒頻

鎖相環(huán)由三部分組成，如圖14-4所示，它由相位比較器PD、低通濾波器LF、壓控振蕩器VCO三個部分組成一個環(huán)路。

鎖相環(huán)是一種以消除頻率誤差為目的的反饋控制電路。當調(diào)頻信號沒有頻偏時，若壓控振蕩器的頻率與外來載波信號頻率有差異時，通過相位比較器輸出一個誤差電壓。這個誤差電壓的頻率較低，經(jīng)過低通濾波器濾去所含的高頻成份，再去控制壓控振蕩器，使振蕩頻率趨近于外來載波信號頻率，于是誤差越來越小，直至壓控振蕩頻率和外來信號一樣，壓控振蕩器的頻率被鎖定在外來信號相同的頻率上，環(huán)路處于鎖定狀態(tài)。

圖14-5

鎖相鑒頻

(4.5MHz)

當調(diào)頻信號有頻偏時，和原來穩(wěn)定在載波中心頻率上的壓控振蕩器相位比較的結(jié)果，相位比較器輸出一個誤差電壓，如圖14-5所示，以使壓控振蕩器向外來信號的頻率靠近。由于壓控振蕩器始終想要和外來信號的頻率鎖定，為達到鎖定的條件，相位比較器和低通濾波器向壓控振蕩器輸出的誤差電壓必須隨外來信號的載波頻率偏移的變化而變化。也就是說這個誤差控制信號就是一個隨調(diào)制信號頻率而變化的解調(diào)信號，即實現(xiàn)了鑒頻。

四、實驗步驟

1．乘積型鑒頻器

1）調(diào)諧并聯(lián)諧振回路，使其諧振(諧振頻率fC=4.5MHz)。

方法是將峰－峰值Vp-p=500mV左右fC=4.5MHz、調(diào)制信號的頻率fΩ=1KHz的調(diào)頻信號從J6端輸入，按下“FM”開關(guān)，將“FM頻偏”旋鈕旋到最大，調(diào)節(jié)諧振回路電感L1使輸出端獲得的低頻調(diào)制信號的波形失真最小，幅度最大。

2）鑒頻特性曲線(S曲線)的測量。

測量鑒頻特性曲線的常用方法有逐點描跡法和掃頻測量法。

①逐點描跡法的操作是：用高頻信號發(fā)生器作為鑒頻器的輸入

(見圖14-2)，頻率為

fC=4.5MHz，幅度；鑒頻器的輸出端接數(shù)字萬用表(置于“直流電壓”檔)，測量輸出電壓值(調(diào)諧并聯(lián)諧振回路，使其諧振)；改變高頻信號發(fā)生器的輸出頻率(維持幅度不變)，記下對應(yīng)的輸出電壓值，并填入下表；最后根據(jù)表中測量值描繪S曲線。

F(MHz)

4.5

4.6

4.8

4.9

5.0

5.1

5.2

5.3

5.4

5.5

V0(mV)

表14-1

鑒頻特性曲線的測量值

②掃頻測量法的操作是：將掃頻儀(如BT-3G型)的輸出信號作為鑒頻器的輸入信號，掃頻儀的檢波探頭電纜換成夾子電纜線接到鑒頻器的輸出端，先調(diào)節(jié)BT-3G的中心頻率使f0=5MHz(并聯(lián)諧振回路諧振)；然后調(diào)節(jié)BT-3G的“頻率偏移”、“輸出衰減”和“Y軸增益”等旋鈕，使BT-3G上直接顯示出鑒頻特性曲線，利用“頻標”可繪出S曲線．調(diào)節(jié)圖14-2中諧振回路的電感L1，可改變S曲線的斜率和對稱性。

2．鎖相鑒頻

1）觀察系統(tǒng)的鑒頻情況

將峰－峰值Vp-p=500mV左右fC=4.5MHz，調(diào)制信號的頻率fΩ=1KHz的調(diào)頻信號從J4輸入，將S1的3撥上，觀察J2輸出的解調(diào)信號，對比調(diào)制信號，改變調(diào)制信號的頻率，觀察解調(diào)信號的變化。或改變RA1觀察J1、J2處波形。

五、實驗報告要求

1.說明乘積型鑒頻鑒頻原理。

2.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出鑒頻特性曲線。

3.說明鎖相鑒頻的原理。

六、實驗儀器

1．高頻實驗箱

1臺

2．雙蹤示波器

1臺

3．頻率特性測試儀（可選）

1臺

4．萬用表

1塊

第五篇：《放大》影評

《放大》影評

《放大》就像一部現(xiàn)代派的小說，沒有引人入勝的情節(jié)，卻有著精致的表現(xiàn)技巧與足夠的思想深度。

如導(dǎo)演所說：影片“表述的是單獨的人物和現(xiàn)實之間的聯(lián)系，現(xiàn)實、事件都是緊緊地圍繞著人物而存在的”，這里導(dǎo)演顯然已經(jīng)不再拘泥與對現(xiàn)實的記錄，開始轉(zhuǎn)向更終極的探討：現(xiàn)實是什么？事實上此時意大利的新現(xiàn)實主義浪潮已經(jīng)開始退潮，而安東尼奧尼自己也轉(zhuǎn)向了關(guān)于現(xiàn)實另一層次的思考。導(dǎo)演已經(jīng)說明：影片中最關(guān)鍵的是人——處于現(xiàn)實中卻最終走向虛無的人。

于是《放大》中值得關(guān)注的是人，而非情節(jié)。實際上影片情節(jié)已被導(dǎo)演人為弱化，敘事線索不夠集中，甚至可以說支離破碎。太多與情節(jié)不相關(guān)的人物不時出現(xiàn)，擾亂了觀影者對情節(jié)的注意力。我們完全可以想象《放大》若是再懸念大師希區(qū)柯克手上會和現(xiàn)在有多不同。如果一定要說出影片的情節(jié)，那么可以簡單的這樣表述：青年攝影師托馬斯在倫敦的一個公園里，偷拍了一組關(guān)于一對情人的照片，并被當事人發(fā)現(xiàn)。照片上那個女子追蹤而至，拼命想要回照片和膠卷。這引起了托馬斯的懷疑。他把那些照片不斷放大，結(jié)果從那些照片中發(fā)現(xiàn)了一具尸體和一個拿著槍的人。他堅信這是一起謀殺案的證據(jù)，并想根據(jù)這些照片揭露這起謀殺，但最終卻一無所獲，自己反而陷入一片生存的迷茫之中。

這讓我想起法國人的薩特的所謂存在主義的思考，撇開記錄方式的差別，單從書名與主要觀點來看，其著作《存在與虛無》更像是對《放大》這部電影的哲學注腳。“人是一個自為的存在，現(xiàn)在是一個聯(lián)系著過去和將來的否定，實際上是一個虛無。”存在主義哲學家們認為：存在是偶然的、荒謬的。人生活在一個孤立無援的世界上，人是被“拋”到世界上來的。人生是一場悲劇。《放大》用一個個鏡頭表達了對現(xiàn)實的質(zhì)疑、探尋而最終徹底困惑。攝影師的女鄰居和攝影師有何關(guān)系我們無從得知，可是解讀整部影片的一把鑰匙就握在她的手中。當托馬斯借助工具——個體與現(xiàn)實的中介把照片不斷放大。最終得到的真相——那張沒有被人拿走的照片，在女鄰居看來就像一幅梵高的油畫。“油畫”無疑就像以影片結(jié)尾中并不存在的網(wǎng)球一樣是一個象征虛無的存在，另托馬斯忙碌整天所要探尋的真相其實是一場虛無。或許作為藝術(shù)的真實，遠遠比現(xiàn)實的真實來的更加親切與可愛。如同作為油畫的照片遠比作為真實拷貝的照片可愛，作為古董的螺旋槳可能遠比作為飛機飛行工具的螺旋槳更加讓人珍視。

隨著技術(shù)的發(fā)達，以及不斷出現(xiàn)的技術(shù)對現(xiàn)實世界的有利或不利的改變，西方人迅速分為了兩大陣營：科技決定論與其反對者。在對技術(shù)抱以無限熱情與憧憬的同時，一大批藝術(shù)家和知識分子對技術(shù)的恐慌也與日俱增，安東尼奧尼就是其中一位。安的第一部彩色片《紅色沙漠》就是以此為主題的一部電影。說到這里，有意思的是安東尼奧尼晚期對數(shù)字技術(shù)又表現(xiàn)出了無比的興奮，并在那場著名的與伯格曼的談話中反復(fù)提到技術(shù)的進步多么神奇之類的話。這也許反映了人們對于科技進步的普遍的復(fù)雜看法。

而在影片《放大》中，導(dǎo)演也毫不遮掩的表達了對技術(shù)和工具的不信任，照相機作為那個世紀最重大的一項發(fā)明讓人們可以幾乎無差別的記錄發(fā)生——卻永遠無法記錄真實。照片可以被拿走，托馬斯的話不被任何人相信，就連肉眼看到的東西——公園的男尸也可以不翼而飛。作為對先進技術(shù)和工具的優(yōu)秀使用者出現(xiàn)的攝影師托馬斯，在他的工作室就像國王一樣可以為所欲為。并希望通過工具——照相機、膠片、現(xiàn)形水、放大鏡等等追查真相，卻最終得到的是虛無。也許，虛無作為存在本身就是一種真相。

影片中最具符號特征的人物要數(shù)開頭和結(jié)尾處出現(xiàn)一群人，這些人被涂上了白色的臉。我把他們理解為無差別的人。這些人獨立于影片中沒有臉譜的其他人，他們以種種行為藝術(shù)寓言這個世界。導(dǎo)演用他們作為高度抽象化的無聲的語言，告訴你他要表達的東西。而影片中最具象征意義的應(yīng)該是最后的一場打網(wǎng)球的戲。一群被涂了臉，象征無區(qū)別的熱衷游戲的人開始了一場虛無的網(wǎng)球比賽。而這更像是一場行為藝術(shù)。參與者全神貫注，仿佛這是全世界最嚴肅的一件事情，球不時被打出邊界，當主人公托馬斯被請求加入——撿起虛無的球時，他略微思考了一下，便放棄手中的相機，就像打球的人放棄球拍，一臉嚴肅的把球拋向空中。一個很長的特寫鏡頭里，托馬斯的眼睛開始和眾人一樣追隨著空中球的飛行軌跡。而那是否存在卻似乎還是永恒的難題。

具有高度符號化、隱喻性的還有拿把破碎的吉他。托馬斯無意闖入一場搖滾演唱會，聽眾仿佛被催眠似的集體呆滯，讓人懷疑他們對搖滾是否真正欣賞。一把被摔碎的吉他拋向人群，突然引起了眾人哄搶。托馬斯也像被催眠似的拼命奪得吉他。這仿佛在告訴我們，人類的務(wù)實有多么可笑。即對真正關(guān)鍵的虛的藝術(shù)的漠不關(guān)心，而對實際已經(jīng)殘破的實的物質(zhì)過分狂熱。而一旦離開特定場所，破碎的吉他也不再重要。像垃圾一樣被丟在街角。這似乎在進一步告訴我們，連實際的東西也不再重要。那么什么是重要的？誰知道。與此類似的還有反戰(zhàn)游行的口號牌，吸毒女的那句“I'm in paris”。

此外，影片中表現(xiàn)出來的對于女性的態(tài)度，也值得討論。女權(quán)主義者看了這部影片很有可能會痛罵我們的安大師，同筆者一起觀影的一位女性朋友更表示其已經(jīng)出離了憤怒。影片中的女性角色的確沒有一個是比較光輝的。給人感覺是沒有大腦、墮落、失敗。那群擺不好造型的人像木偶一樣被攝影師喝叱，開古董店的女老板也是失魂落魄，兩個想拍照的女孩一心只愛漂亮卻讓攝影師當作玩物，公園的女子和別的男人偷情，更別提那個墮落的吸毒女了。安大師為什么會這樣刻畫一部電影里面的女性角色，筆者想除了為了表現(xiàn)攝影師在其工作室的控制力外可能還有一些其他什么原因，至于到底是什么原因，只有去問云上的安東尼奧尼本人了，也許他正和伯格曼繼續(xù)那場曠日持久的討論呢。