电子电路高频电子线路实验指导书

《电子电路高频电子线路实验指导书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子电路高频电子线路实验指导书（51页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、实验注意事项1本实验系统接通电源前请确保电源插座接地良好。2每次安装实验模块之前应确保主机箱右侧的交流开关处于断开状态。3安装实验模块时，模块右边的双刀双掷开关要拨上，将模板四角的螺孔和母板上的铜支柱对齐，然后用黑色接线柱固定。确保四个接线柱要拧紧，以免造成实验模块与电源或者地接触不良。经仔细查后方可通电实验。4各实验模块上的双刀双掷开关、拨码开关、复位开关、自锁开关、手调电位器和旋转编码器均为磨损件，请不要频繁按动或旋转。5请勿直接用手触摸芯片、电解电容等元件，以免造成损坏。6各模块中的3362电位器（蓝色正方形封装）是出厂前调试使用的。出厂后的各实验模块功能已调至最佳状态，无需另行调节这些

2、电位器，否则将会对实验结果造成影响。7在关闭各模块电源之后，方可进行连线。连线时在保证接触良好的前提下应尽量轻插轻放，检查无误后方可通电实验。拆线时若遇到连线与孔连接过紧的情况，应用手捏住线端的金属外壳轻轻摇晃，直至连线与孔松脱，切勿旋转及用蛮力强行拔出。8. 实验前，应首先熟悉实验模块的电路原理以及内置仪器的性能和使用方法。9按动开关或转动电位器以及调节电感线圈磁芯时，切勿用力过猛，以免造成元件损坏。10做综合实验时，应通过联调确保各部分电路处于最佳工作状态。目 录实验注意事项1目 录2高频电子线路实验箱简介4实验一高频小信号调谐放大器实验8实验二非线性丙类功率放大器实验13实验三三点式正弦

3、波振荡器21实验四晶体振荡器与压控振荡器23实验五集电极调幅实验25实验六模拟乘法器调幅（AM、DSB、SSB）28实验七包络检波及同步检波实验33实验八变容二极管调频实验38实验九正交鉴频及锁相鉴频实验42实验十二极管的双平衡混频器46实验十一中波调幅发射机组装及调试49实验十二超外差中波调幅接收机50实验十三半双工调频无线对讲机51附录仪器介绍52高频电子线路实验箱简介THCGP-1型一、产品组成该产品由3种实验仪器、10个实验模块及实验箱体（含电源）组成。1实验仪器及主要指标如下： 1)频率计：频率测量范围：20Hz99MHz输入电平范围：100V5V测量误差：510-51个字 输入阻抗

4、：1M/40F2)高频信号源：输出频率范围：400KHz45MHz（连续可调）频率稳定度：10E4输出波形：正弦波输出幅度：1Vp-p输出阻抗：753)低频信号源：输出频率范围：200Hz20KHz（连续可调）频率稳定度：10E4输出波形：正弦波、方波、三角波输出幅度：5Vp-p输出阻抗：1002实验模块及电路组成如下：1）模块1：单元选频电路模块该模块属于选件，非基本模块包含LC并联谐振回路、LC串联谐振回路、集总参数LC低通滤波器、陶瓷滤波器、石英晶体滤波器等五种选频回路。2）模块2：小信号选频放大模块包含单调谐放大电路、电容耦合双调谐放大电路、集成选频放大电路、自动增益控制电路（AGC）

5、等四种电路。3）模块3：正弦波振荡及VCO模块包含LC振荡电路、石英晶体振荡电路、压控LC振荡电路等三种电路。4）模块4：AM调制及检波模块包含模拟乘法器调幅（AM、DSB、SSB）电路、二极管峰值包络检波电路、三极管小信号包络检波电路、模拟乘法器同步检波电路等四种电路。5）模块5：FM鉴频模块一包含正交鉴频（乘积型相位鉴频）电路、锁相鉴频电路、基本锁相环路等三种电路。6）模块6：FM鉴频模块二该模块属于选件，非基本模块包含双失谐回路斜率鉴频电路、脉冲计数式鉴频电路等两种电路。7）模块7：混频及变频模块包含二极管双平衡混频电路、模拟乘法器混频电路、三极管变频电路等三种电路。8）模块8：高频功放

6、模块包含非线性丙类功放电路、线性宽带功放电路、集成线性宽带功放电路、集电极调幅电路等四种电路。9）模块9：波形变换模块该模块属于选件，非基本模块包含限幅电路、直流电平移动电路、任意波变方波电路、方波变脉冲电路、方波变三角波电路、脉冲波变锯齿波电路、三角波变正弦波电路等七种电路。10）模块10：综合实验模块包含话筒及音乐片放大电路、音频功放电路、天线及半双工电路、分频器电路等四种电路。二、产品主要特点1采用模块化设计，使用者可以根据需要选择模块，既可节约经费又方便今后升级。2产品集成了多种高频电路设计及调试所必备的仪器，既可使学生在做实验时观察实验现象、调整电路时更加全面、更加有效，同时又可为学

7、生在进行高频电路设计调试时提供工具。3实验箱各模块有良好的系统性，除单元选频电路模块及波形变换模块外，其余八个模块可组合成四种典型系统：（1）中波调幅发发射机（535KHz1605KHz）。（2）超外差中波调幅接收机（535KHz1605KHz，中频465KHz）。（3）半双工调频无线对讲机（10MHz15MHz，中频4.5MHz，信道间隔200KHz）。（4）锁相频率合成器（频率步进40KHz4MHz可变）。4实验内容非常丰富，单元实验包含了高频电子线路课程的大部分知识点，并有丰富的、有一定复杂性的综合实验。5电路板采用贴片工艺制造，高频特性良好，性能稳定可靠。三、实验内容1小信号调谐（单、

8、双调谐）放大器实验（模块2）2集成选频放大器实验（模块2）3二极管双平衡混频器实验（模块7）4模拟乘法器混频实验（模块7）5三极管变频实验（模块7）6三点式正弦波振荡器（LC、晶体）实验（模块3）7压控振荡器实验（模块3）8非线性丙类功率放大器实验（模块8）9线性宽带功率放大器实验（模块8）10集电极调幅实验（模块8）11模拟乘法器调幅（AM、DSB、SSB）实验（模块4）12包络检波及同步检波实验（模块4）13变容二极管调频实验（模块3）14正交鉴频及锁相鉴频实验（模块5）15模拟锁相环实验（模块5）16自动增益控制（AGC）实验（模块2）17中波调幅发射机组装及调试实验（模块4、8、10）

9、18超外差中波调幅接收机组装实验及调试实验（模块2、4、7、10）19锁相频率合成器组装及调试实验（模块5、10）20半双工调频无线对讲机组装及调试实验（模块2、3、5、7、8、10）21斜率鉴频及脉冲计数式鉴频实验（选件模块6，属选做实验）22波形变换实验（选件模块9，属选做实验）23常用低通、带通滤波器特性实验（选件模块1，属选做实验）24LC串、并联谐振回路特性实验（选件模块1，属选做实验）四、需另配设备1实验桌220M双踪示波器（数字或模拟）3万用表（数字或模拟）附：产品布局简图及综合实验方框图附一：产品布局简图附二：综合实验方框图1 自动增益控制2 中波调幅发射机3 超外差中波调幅接

10、收机4 锁相频率合成器5半双工调频无线对讲机实验一高频小信号调谐放大器实验一、实验目的1掌握小信号调谐放大器的基本工作原理。2掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算。3了解高频小信号放大器动态范围的测试方法。二、实验原理图1-1（a） 单调谐小信号放大 图1-1（b） 双调谐小信号放大（一）单调谐放大器小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。其实验单元电路如图1-1（）所示。该电路由晶体管、选频回路二部分组成。它不仅对高频小信号进行放大，而且还有一定的选频作用。本实验中输入信号的频率。基极偏置电阻、和射极电阻决定晶体管的静态工作点。可

11、变电阻改变基极偏置电阻将改变晶体管的静态工作点，从而可以改变放大器的增益。表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率，谐振电压放大倍数，放大器的通频带BW及选择性（通常用矩形系数来表示）等。放大器各项性能指标及测量方法如下：1谐振频率放大器的调谐回路谐振时所对应的频率称为放大器的谐振频率，对于图1.1（）所示电路（也是以下各项指标所对应电路），的表达式为式中，L为调谐回路电感线圈的电感量；C为调谐回路的总电容，C的表达式为式中，为晶体管的输出电容；为晶体管的输入电容；为初级线圈抽头系数；为次级线圈抽头系数。谐振频率的测量方法是：用扫频仪作为测量仪器，测出电路的幅频特性曲线，调变压器T的磁

12、芯，使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点。2电压放大倍数放大器的谐振回路谐振时，所对应的电压放大倍数称为调谐放大器的电压放大倍数。的表达式为式中，为谐振回路谐振时的总电导。要注意的是本身也是一个复数，所以谐振时输出电压与输入电压相位差不是而是为。的测量方法是：在谐振回路已处于谐振状态时，用高频电压表测量图1-1（）中输出信号及输入信号的大小，则电压放大倍数由下式计算：或3通频带由于谐振回路的选频作用，当工作频率偏离谐振频率时，放大器的电压放大倍数下降，习惯上称电压放大倍数下降到谐振电压放大倍数的0.707倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带BW，其表达式为BW式中，为谐振回路的有载品质

13、因数。分析表明，放大器的谐振电压放大倍数与通频带BW的关系为上式说明，当晶体管选定即确定，且回路总电容为定值时，谐振电压放大倍数与通频带BW的乘积为一常数。这与低频放大器中的增益带宽积为一常数的概念是相同的。图1-2 谐振曲线通频带BW的测量方法：是通过测量放大器的谐振曲线来求通频带。测量方法可以是扫频法，也可以是逐点法。逐点法的测量步骤是：先调谐放大器的谐振回路使其谐振，记下此时的谐振频率及电压放大倍数然后改变高频信号发生器的频率（保持其输出电压不变），并测出对应的电压放大倍数。由于回路失谐后电压放大倍数下降，所以放大器的谐振曲线如图1-2所示。可得：通频带越宽放大器的电压放大倍数越小。要想

14、得到一定宽度的通频宽。同时又能提高放大器的电压增益，除了选用较大的晶体管外，还应尽量减小调谐回路的总电容量。如果放大器只用来放大来自接收天线的某一固定频率的微弱信号，则可减小通频带，尽量提高放大器的增益。4选择性矩形系数调谐放大器的选择性可用谐振曲线的矩形系数时来表示，如图1-2所示的谐振曲线，矩形系数为电压放大倍数下降到0.1时对应的频率偏移与电压放大倍数下降到0.707时对应的频率偏移之比，即上式表明，矩形系数越小，谐振曲线的形状越接近矩形，选择性越好，反之亦然。一般单级调谐放大器的选择性较差（矩形系数远大于1），为提高放大器的选择性，通常采用多级单调谐回路的谐振放大器。可以通过测量调谐放

15、大器的谐振曲线来求矩形系数。（二）双调谐放大器双调谐放大器具有频带较宽、选择性较好的优点。双调谐回路谐振放大器是将单调谐回路放大器的单调谐回路。其原理基本相同。1电压增益为2通频带3选择性矩形系数三、实验步骤（一）单调谐小信号放大器单元电路实验1根据电路原理图熟悉实验板电路，并在电路板上找出与原理图相对应的各测试点通讯可调器件（具体指出）。2按下面框图（图1-3）所示搭建好测试电路。图1-3 高频小信号调谐放大器测试连接框图注：图中符号表示高频连接线3打开小信号调谐放大器的电源开关，并观察工作指示灯是否点亮，红灯为12V电源指示灯，绿灯为-12V电源指示灯。（以后实验步骤中不再强调打开实验模块

16、电源开关步骤）4调整晶体管的静态工作点：在不加输入信号时用万用表（直流电压测量档）测量电阻两端的电压（即 ）和两端的电压（即 ），调整可调电阻，使 ，记下此时的 、 ，并计算出此时的 。5按下信号源和频率计的电源开关，此时开关下方的工作指示灯点亮。6调节信号源“RF幅度”和“频率调节”旋钮，使输出端口“RF1”和“RF2”输出频率为12MHz的高频信号。将信号输入到2号板的J4口。在TH1处观察信号峰峰值约为50V。7调谐放大器的谐振回路使其谐振在输入信号的频率点上：将示波器探头连接在调谐放大器的输出端即TH2上，调节示波器直到能观察到输出信号的波形，再调节中周磁芯使示波器上的信号幅度最大，此

17、时放大器即被调谐到输入信号的频率点上。8测量电压增益在调谐放大器对输入信号已经谐振的情况下，用示波器探头在TH1和TH2分别观测输入和输出信号的幅度大小，则 即为输出信号与输入信号幅度之比。9测量放大器通频带对放大器通频带的测量有两种方式，其一是用频率特性测试仪（即扫频仪）直接测量；其二则是用点频法来测量：即用高频信号源作扫频源，然后用示波器来测量各个频率信号的输出幅度，最终描绘出通频带特性，具体方法如下：通过调节放大器输入信号的频率，使信号频率在谐振频率附近变化（以20KHz或500KHz为步进间隔来变化），并用示波器观测各频率点的输出信号的幅度，然后就可以在如下的“幅度一频率”坐标轴上标示

18、出放大器的通频带特性。10测量放大器的选择性描述放大器选择性的最主要的一个指标就是矩形系数，这里用和来表示：式中，2为放大器的通频带；2和2分别为相对放大倍数下降至0.1和0.01处的带宽。用第9步中的方法，我们就可以测出2、2和2的大小，从而得到和的值注意：对高频电路而言，随着频率升高，电路分布参数的影响将越来越大，而我们在理论计算中是没有考虑到这些分布参数的，所以实际测试结果与理论分析可能存在一定的偏差。另外，为了使测试结果准确，应使仪器的接地尽可能良好。（二）双调谐小信号放大器的测试方法和测试步骤与单调谐放大电路基本相同，只是在以下两个方面稍作改动：其一是输入信号的频率改为465KHz（

19、峰峰值200V）；其二是在谐振回路的调试时，对双调谐回路的两个中周要反复调试才能最终使谐振回路谐振在输入信号的频点上，具体方法是，按图1-3连接好测试电路并打开信号源及放大器电源之后，首先调试放大电路的第一级中周，让示波器上被测信号幅度尽可能大，然后调试第二级中周，也是让示波器上被测信号的幅度尽可能大，这之后再重复第一级和第二级中周，直到输出信号的幅度达到最大，这样，放大器就已经谐振到输入信号的频点上了。11同单调谐实验，做双调谐实验，并将两种调谐电路进行比较。四、实验报告要求1写明实验目的。2画出实验电路的直流和交流等效电路。3计算直流工作点，与实验实测结果比较。4整理实验数据，并画出幅频特

20、性。五、实验仪器1高频实验箱1台2双踪示波器1台3万用表1只4扫频仪（可选）1台实验二非线性丙类功率放大器实验一、实验目的1了解丙类功率放大器的基本工作原理，掌握丙类放大器的调谐特性以及负载改变时的动态特性。2了解高频功率放大器丙类工作的物理过程以及当激励信号变化对功率放大器工作状态的影响。3比较甲类功率放大器与丙类功率放大器的特点、功率、效率。4掌握丙类放大器的计算与设计方法。二、实验内容1观察高频功率放大器丙类工作状态的现象，并分析其特点。2测试丙类功放的调谐特性。3测试丙类功放的负载特性。4观察激励信号变化、负载变化对工作状态的影响。三、实验基本原理放大器按照电流导通角的范围可分为甲类、

21、乙类、丙类及丁类等不同类型。功率放大器电流导通角越小，放大器的效率越高。甲类功率放大器的，效率最高只能达到50%，适用于小信号低功率放大，一般作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器。非线性丙类功率放大器的电流导通角，效率可达到80%，通常作为发射机末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。特点：非线性丙类功率放大器通常用来放大窄带高频信号（信号的通带宽度只有其中心频率的1%或更小），基极偏置为负值，电流导通角，为了不失真放大信号，它的负载必须是LC谐振回路。电路原理图8-1（见P.35）所示，该实验电路由两级功率放大器组成。其中（3DG12）、组成甲类功率放大器，工作在线性放大状态，其中组成

22、静态偏置电阻，调节可改变放大器的增益。为可调电阻，调节可以改变输入信号幅度，（3DG12）、组成丙类功率放大器。为射极反馈电阻，为谐振回路，甲类功放的输出信号通过送到基极作为丙放的输入信号，此时只有当甲放输出信号大于丙放管基极一射极间的负偏压值时，才导通工作。与拨码开关相连的电阻为负载回路外接电阻，改变拨码开关的位置可改变并联电阻值，即改变回路值。下面介绍甲类功放和丙类功放的工作原理及基本关系式。1甲类功率放大器：1）静态工作点：如图8-1所示，甲类功率放大工作在线性状态，电路的静态工作点由下列关系式确定：2）负载特性如图8-1所示，甲类功率放大器的输出负载由丙类功放的输入阻抗决定，两级间通过

23、变压器进行耦合，因此甲类功放的交流输出功率可表示为：式中，为输出负载上的实际功率，为变压器的传输功率，一般为0.750.85图8-2为甲类功放的负载特性。为获得最大不失真输出功率，静态工作点Q应选在交流负载线AB的中点，此时集电极的负载电阻称为最佳负载电阻。集电极的输出功率的表达式为：式中，为集电极输出的交流电压振幅；为交流电流的振幅，它们的表达式分别为：式中，称为饱和压降，约1V图8-2甲类功放的负载特性如果变压器的初级线圈匝数为，次级线圈匝数为，则式中，为变压器次级的负载电阻，即下级丙类功放的输入阻抗。3）功率增益与电压放大器不同的是功率放大器有一定的功率增益，对于图8-1所示电路，甲类功

24、率放大器不仅要为功放提供一定的激励功率，而且还要将前级输入的信号进行功率放大，功率放大增益的表达式为其中，为放大器的输入功率，它与放大器的输入电压及输入电阻的关系为2丙类功率放大器1）基本关系式丙类功率放大器的基极偏置电压是利用发射极电流的直流分量 在射极电阻上产生的压降来提供的，故称为自给偏压电路。当放大器的输入信号为正弦波时，集电极的输出电流为余弦脉冲波。利用谐振回路LC的选频作用可输出基波谐振电压，电流。图8-3画出了丙类功率放大器的基极与集电极间的电流、电压波形关系。分析可得下列基本关系式：式中，为集电极输出的谐振电压及基波电压的振幅；为集电极基波电流振幅；为集电极回路的谐振阻抗。式中

25、，为集电极输出功率式中，为电源供给的直流功率；为集电极电流脉冲的直流分量。放大器的效率为 图8-3 丙类功的基极/集电极电流和电压波形2）负载特性当放大器的电源电压VCC，基极偏压，输入电压（或称激励电压）确定后，如果电流导通脚选定，则放大器的工作状态只取决于集电极回路的等效负载电阻。谐振功率放大器的交流负载特性如图8-4所示。图8-4 谐振功放的负载特性由图可见，当交流负载正好穿过静态特性转移点A时，管子的集电极电压正好等于管子的饱和压降VCES，集电极电流脉冲接近最大值I。此时，集电极输出的功率和效率都较高，此时放大器处于临界工作状态。所对应的值称为最佳负载电阻，用表示，即当时，放大器处于

26、欠压状态，如C点所示，集电极输出电流虽然较大，但集电极电压较小，因此输出功率都较小。当时，放大器处于过压状态，如B点所示，集电极电压虽然比较大，但集电极电流波形有凹陷,因此输出功率较低，但效率较高。为了兼顾输出功率和效率的要求，谐振功率放大器通常选择在临界工作状态。判断放大器是否为临界工作状态的条件是：四、主要技术指标及测试方法1输出功率调频功率放大器的输出功率是指放大器的负载上得到的最大不失真功率。对于图8-1所示的电路中，由于负载与丙类功率放大器的谐振回路之间采用变压器耦合方式，由于负载RL与丙类功率放大器的谐振回路之间采用变压器耦合方式，实现了阻抗匹配，则集电极回路的谐振阻抗上的功率等于

27、负载上的功率，所以将集电极的输出功率视为高频放大器的输出功率，即测量功率放大器主要技术指标的连接电路如图8-5所示，其中高频信发生器提供激励信号电压与谐振频率，示波器监测波形失真，直流毫安表A测量集电极的直流电流，高频电压表V测量负载的端电压。只有在集电极回路处于谐振状态时才能进行各项指标的测量。可以通过高频毫伏表V及直流毫安表A的指针来判断集电极回路是否谐振，即电压表V的指示为最大，毫安表A的指示为最小时集电极回路处于谐振。当然也可以用扫频仪测量回路的幅频特性曲线，使得中心频率处的幅值最大，则集电极回路处于谐振。放大的输出功率可以由下式计算； 式中，为高频电压表V的测量值2效率调频功率放大器

28、的总效率由晶体管集电极的效率和输出网络的传输效率决定。而输出网络的传输效率通常是由电感、电容在调频工作时产生一定损耗而引起的。放大器的能量转换效率主要由集电极的效率所决定。所以通常将集电极的效率视为高频功率放大器的效率，用表示，即利用图8-5所示电路，可以通过测量来计算功率放大器的效率，集电极回路谐振时，的值由下式计算：式中，为高频电压表V的测量值图8-5 高频功放的测试电路3功率增益放大器的输出功率与输入功率之比称为功率增益，用（单位：B）表示。（）五、实验步骤1测试调谐特性在前置放大电路出入J3处输入频率12.5MHz（的高频信号，调节和中周T6，使TP6处信号的电压幅值为2V左右，全部开

29、路，改变输入信号频率，从9MHz15MHz（以1MHz为步进）记录TP6处的输出电压值，填入表8-1。表8-19MHz10MHz11MHz12MHz13MHz14MHz15MHz2测试负载特性在前置放大电路中输入J3处输入频率11.8MHz（的高频信号，调节使TP6处信号约为2V，调节中周回路调谐（调谐标准：TH4处波形为对称双峰）。将负载电阻转换开关依次从1-4拨动，用示波器观测相应的值和波形，描绘相应的波形，分析负载对工作状态的影响。表8-2820330100VV的波形3观察激励电压变化对工作状态的影响先调节T4将波形高于到凹顶波形，然后使输入信号由大到小变化，用示波器观察波形的变化（观测

30、波形即观测波形，）5 实测功率、效率计算用示波器观测，将丙放各参量填入表8-3，并进行功率、效率计算。10.7MHz实测实测计算 VCC5V甲放丙放RR其中：输入电压峰峰值； ：输出电压峰峰值：发射极直流电压发射极电阻值；：电源给出直流功率（） ：为管子损耗功率（） ：输出功率（六、实验报告要求1整理实验数据，并填写表8-1、8-2、8-3。2对实验参数和波形进行分析，说明输入激励电压、负载电阻对工作状态的影响。3用实测参数分析丙类功率放大器的特点。七、实验仪器1高频实验箱1台2双踪示波器1台3频率特性测试仪1台4万用表1只 图8-1 非线性丙类功率放大实验三三点式正弦波振荡器一、实验目的1掌

31、握三点式正弦波振荡器电路的基本原理，起振条件，振荡电路设计及电路参数计算。2通过实验掌握晶体管静态工作点、反馈系数大小、负载变化对起振和振荡幅度的影响。3研究外界条件（温度、电源电压、负载变化）对振荡器频率稳定度的影响。二、实验内容1熟悉振荡器模块元件及其作用。2进行LC振荡器波段工作研究。3研究LC振荡器中静态工作点、反馈系数以及负载对振荡器的影响。4测试LC振荡器的频率稳定度。三、基本原理图6-1 正弦波振荡器（4.5MHz）将开关S2的1拨下2拨上，S1全部断开，由晶体管和、CC1、构成电容反馈三点式振荡器的改进型振荡器西勒振荡器，电容CC1可用来改变振荡频率。振荡器的频率约为4.5MH

32、z（计算振荡频率可调范围）振荡电路反馈系数振荡器输出通过耦合电容（10P）加到由组成的射极跟随器的输入端，因容量很小，再加上射随器的输入阻抗很高，可以减小负载对振荡器的影响。射随器输出信号调谐放大，再经变压器耦合从J1输出。四、实验步骤1根据图6-1在实验板上找到振荡器各零件的位置并熟悉各元件的作用。2研究振荡器静态工作点对振荡幅度的影响。1）将开关S2的2拨上，构成LC振荡器。2）改变上偏置电位器，记下发射极电流填入表6-1中，并用示波器测量对应点的振荡幅度（峰峰值）填入表中，记下停振时的静态工作点电流值。3测量振荡器输出频率范围将频率计接于J1处，改变CC1，用示波器从TH1观察波形，并观

33、察输出频率的变化，填于下表中。CC1(pF)f(MHz)4.分别用5000p和100p的电容并联在C20两端，改变反馈系数，观察振荡器输出电压的大小。（选做）1）计算反馈指数2）用示波器记下振荡幅度值3）分析原因五、实验报告要求1分析静态工作点、反馈系数F对振荡器起振条件和输出波形振幅的影响，并用所学理论加以分析。2计算实验电路的振荡频率，并与实测结果比较。六、实验仪器1高频实验箱1台2双踪示波器1实验四晶体振荡器与压控振荡器一、实验目的1掌握晶体振荡器与压控振荡器的基本工作原理。2比较LC振荡器和晶体振荡器的频率稳定度。二、实验内容1熟悉振荡器模块各元件及其作用。2分析与比较LC振荡器与晶体

34、振荡器的频率稳定度。3改变变容二极管的偏置电压，观察振荡器输出频率的变化。三、基本原理图7-1 正弦波振荡器（4.5MHz）1晶体振荡器：将开关的2拨下、1拨上，全部断开，由、晶体CRY1与构成晶体振荡器（皮尔斯振荡电路），在振荡频率上晶体等效为电感。2压控振荡器（VCO）：将的1或2拨上，的1拨下、2拨上，则变容二极管、并联在电感两端。当调节电位器W1时，、两端的反向偏压随之改变，从而改变了和的结电容 ，也就改变了振荡电路的等效电感，使振荡频率发生变化。其交流等效电路如图7-2所示。图7-2 压控振荡器交流等效电路图3晶体压控振荡器开关的1接通或2接通，的1接通，就构成了晶体压控振荡器。四、

35、实验步骤1将电路接成LC振荡器，在室混温下记下振荡频率（频率计接于J1处）。将加热的电烙铁靠近振荡管和振荡回路，每隔1分钟记下频率的变化值，在记录时，开关交替接通2（LC振荡器）和1（晶体振荡器），并将数据记于下表中。温度时间变化室温1分钟2分钟3分钟4分钟5分钟LC振荡器晶体管振荡器2两种压控振荡器的频率变化范围1) 将电路连接成压控振荡器，频率计接于J1，直流电压表接于TP3。2）将W1从低阻值、中阻值到高阻值位置，分别将变容二极管的反向偏置电压、输出频率记于下表中。3将电路改接成晶体压控振荡器，重复上述实验，并将结果记于下表4在晶体压控振荡器电路的基础上，将并接于晶体两端，但需将CC1断

36、开或置于容量最小位置。然后重做上述实验，将结果记于下表中。W1电阻值W1低阻值W1中阻值W1高阻值振荡频率LC压控振荡器晶体压控振荡器并联L的晶体压控振荡器五、实验报告要求1比较所测数据结果，结合新学理论进行分析。2晶体压控振荡器的缺点是频率控制范围很窄，如何扩大其频率控制范围？六、实验仪器1高频实验箱1台2双踪示波器1台实验五集电极调幅实验一、实验目的1掌握用晶体三极管进行集电极调幅的原理和方法。2研究已调波与调制信号及载波信号的关系。3掌握调幅系数测量与计算的方法。二、实验内容1丙类功放工作状态与集电极调幅的关系。2观察调幅波，观察改变调幅度输出波形变化并计算幅度。三、实验原理与实验电路1

37、集电极调幅就是用调制信号来改变高频功率放大器的集电极直流电源电压，以实现调幅。它的基本电路如图10-1所示。由图可知低频调制信号与直流电源相串联，因此放大器的有效集电极电源电压等于上述两个电压之和，它随调制信号波形而变化。因此，集电极的回路输出高频电压振幅将随调制信号的波形而变化。于是得到调幅波输出。图10-2（）为随VCC而变 图10-1 集电极调幅的基本过程化。由于，因而可以从已知的得出随变化的曲线，如图10-2（）所示。由图可以看出，在欠压区，对与的影响很小。但集电极调幅作用时通过改变来改变与才能实现的。在欠压区不能获得有效的调幅作用，必须工作在过压区，才能产生有效的调幅作用。图10-2

38、 对工作状态的影响集电极调幅的集电极效率高，晶体管获得充分的应用，这是它的主要优点。其缺点是已调波的边频带功率由调制信号供给，因而需要大功率的调制信号源。2实验电路实验电路图如图10-3所示。和、组成甲类功放，高频信号从J3输入；、组成丙类高频功放，由、提供基极负偏压，调整可改变，丙类功放的电压增益，为丙放的负载。音频信号从J5输入，经集成运放LM386放大之后通过变压器感应到次级，该音频电压与电源电压VCC串联，构成管的等效电源电压，在调制过程中随调制信号的变化而变化。如果要求集电极输出回路产生随调制信号规律变化的调幅电压，则应要求功放的理论可知，应使放大器在的变化范围内工作在过压区，此时输

39、出信号的振幅值就等于电源供电电压；如果输出回路调谐在载波频率上，则输出信号为：从而实现了高电平调幅。判断功放的三种工作状态的方法： 临界状态欠压状态过压状态式中，为各集电极输出电压的幅度，为晶体管饱和压降。调幅度（单音调制）四、实验步骤1从J3处输入频率为010.7MHz（峰峰值为200V）的高频信号（在TH3处观察），首先调节T6使TH6处波形最大，再调谐T4使谐振回路T4、C15谐振，在TH5处观察。2从J5处输入1KHz（峰峰值50V）音频信号（在TH8处观察），将拨码开关S1的1拨上，从TH5处观察输出波形。3使管分别处于欠压状态（S1的1拨上）和过压状态（S1的3拨上），在TH5处接

40、示波器，观察调幅波形，并计算调幅度。4改变音频信号的输入电压，观察调幅波变化。五、实验报告要求1记录模块序号。2分析集电极调幅为何要选择在过压状态。3分析调幅度与音频信号振幅的关系。六、实验仪器1高频实验箱1台2双踪示波器1台3万用表1只4高频毫伏表1只图10-3 集电极调幅实验六模拟乘法器调幅（AM、DSB、SSB）一、实验目的1掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅。抑止载波双边带调幅和单边带调幅的方法。2研究已调波与调制信号以及载波信号的关系。3掌握调幅系数的测量与计算方法。4通过实验对比全载波调幅、抑止载波双边带调幅和单边带调幅的波形。5了解模拟乘法器（MC1496）的工作原理，掌握调整与

41、测量其特性参数的方法。二、实验内容1调测模拟乘法器MC1496正常工作时的静态值。2实现全载波调幅，改变调幅度，观察波形变化并计算调幅度。3实现抑止载波的双边带调幅波。4实现单边带调幅。三、实验原理及实验电路说明幅度调制就是载波的振幅（包络）随调制信号的参数变化而变化。本实验中载波是由晶体振荡产生的465KHz高频信号，1KHz的低频信号为调制信号。振幅调制器即为产生调幅信号的装置。1.集成模拟乘法器的内部结构集成模拟乘法器是完成两个模拟量（电压或电流）相乘的电子器件。在高频电子线路中，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴相等调制与解调的过程，均可视为两个信号相乘或包含相乘的过程。采用集成

42、模拟乘法器实现上述功能比采用分离器件如二极管和三极管要简单得多，而且性能优越。所以目前无线通信、广播电视等方面应用较多。集成模拟乘法器常见产品有BG314、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。（1）MC1496的内部结构在本实验中采用集成模拟乘法器MC1496来完成调幅作用。MC1496是四象限模拟乘法器。其内部电路图和引脚图如图11-1所示。其中V1、V2与V3、V4组成双差分放大器，以反极性方式相连接，而且两组差分对的恒流源V5与V6又组成一对差分电路，因此恒流源的控制电压可正可负，以此实现了四象限工作。V7、V8为差分放大器V5与V6的恒流源。图11-1

43、 MC1496的内部电路及引脚图（2）静态工作点的设定1）静态偏置电压的设置静态偏置电压的设置应保证各个晶体管工作在放大状态，即晶体管的集基极间的电压应大于或等于2V，小于或等于最大允许工作电压。根据MC1496的特性参数，对于图11-1所示的内部电路，应用时，静态偏置电压（输入电压为0时）应满足下列关系，即2）静态偏置电流的确定静态偏置电流主要由恒流源的值来确定。当器件为单电源工作时，引脚14接地，5脚通过一电阻接正电源VCC由于是的镜像电流，所以改变可以调节的大小，即当器件为双电源工作时，引脚14接负电源，5脚通过一电阻接地，所以改变可以调节的大小，即根据MC1496的性能参数，器件的静态

44、电流应小于4A，一般取。在本实验电路中用6.8K的电阻代替。2实验电路说明用MC1496集成电路构成的调幅器电路图如图11-2所示。图中W1用来调节引出脚1、4之间的平衡，器件采用双电源方式供电（12V，8V），所以5脚偏置电阻接地。电阻、为器件提供静态偏置电压，保证器件内部的各个晶体管工作在放大状态。载波信号加在的输入端，即引脚8、10之间；载波信号经高频耦合电容从10脚输入，为高频旁路电容，使8脚交流接地。调制信号加在差动放大器、的输入端，即引脚1、4之间，调制信号经低频耦合电容从1脚输入。2、3脚外接1K电阻，以扩大调制信号动态范围。当电阻增大，线性范围增大，但乘法器的增益随之减小。已调

45、制信号取自双差动放大器的两集电极（即引出脚6、12之间）输出。四、实验步骤1静态工作点调测：使调制信号，载波，调节使各引脚偏置电压接近下列参考值：管脚1234567891011121314电压（V）0-0.86-0.860-6.68.805.9805.9808.80-7.9、与电位器组成平衡调节电路，改变可以使乘法器实现抑止载波的振幅调制或有载波的振幅调制和单边带调幅波。为了使MC1496各管脚的电压接近上表，只需要调节使1、4脚的电压差接近0V即可，方法是用万用表表笔分别接1、4脚，使得万用表读数接近于0V。2抑止载波振幅调制：J1端输入载波信号，其频率，峰峰值。J5端输入调制信号（），其频

46、率，先使峰峰值，调节，使输出（此时V1=V4），再逐渐增加，则输出信号的幅度逐渐增大，最后出现如图11-3所示的抑止载波的调幅信号。由于器件内部参数不可能完全对称，致使输出出现漏信号。脚1和4分别接电阻和，可以较好地抑止载波漏信号和改善温度性能。图11-3 抑制载波调幅波形3全载波振幅调制端输入载波信号，调节平衡电位器W1，使输出信号有载波输出（此时V1与V4不相等）。再从J2端输入调制信号，其，当由零逐渐增大时，则输出信号V的幅度发生变化，最后出现如图13-4所示的有载波调幅信号的波形，记下AM波对应和，并计算调幅度。图11-4 普通调幅波波形4观察SSB，步骤同3，从J6处观察输出波形。5

47、加大，观察波形变化，比较全载波调幅、抑止载波双边带调幅和单边带调幅的波形。五、实验报告要求1整理实验数据，写出实测MC1496各引脚的实测数据。管脚1234567891011121314电压（V）2画出调幅实验中30%、100%、100%的调幅波形，分析过调幅的原因。3画出当改变W1时能得到几种调幅波形，分析其原因。4画出全载波调幅波形，抑止载波双边带调幅波形及单边带调幅波形，比较三者区别。六、实验仪器1高频实验箱1台2双踪示波器1台3万用表1只图11-2 AM DSB SSB(465KHz)实验七包络检波及同步检波实验一、实验目的1进一步了解调幅波的原理，掌握调幅波的解调方法。2掌握二极管峰

48、值包络检波的原理。3掌握包络检波器的主要质量指标，检波效率及各种波形失真的现象，分析产生的原因并思考克服的方法。4掌握用集成电路实现同步检波的方法。二、实验内容1完成普通调幅波的解调。2观察抑制载波的双边带调幅波的解调。3观察普通调幅波解调中的对角切割失真，底部切割失真以及检波器不加高频滤波时的现象。三、实验原理及实验电路说明检波过程是一个解调过程，它与调制过程正好相反。检波器的作用是从振幅受调制的高频信号中还原出原调制的信号。还原所得的信号，与高频调幅信号的包络变化规律一致,故又称为包络检波器。假如输入信号是高频等幅信号，则输出就是直流电压。这是检波器的一种特殊情况，在测量仪器中应用比较多。

49、例如某些高频伏特计的探头，就是采用这种检波原理。若输入信号是调幅波，则输出就是原调制信号。这种情况应用最广泛，如各种连续波工作的调幅接收机的检波即属此类。从频谱来看，检波就是将调幅信号频谱由高频搬移到低频，如图12-1所示（此图为单音频调制的情况）。检波过程也是应用非线性器件进行频率变换，首先产生许多新频率，然后通过滤波器，滤除无用频率分量，取出所需要的原调制信号。常用的检波方法有包络检波和同步检波两种。有载波振幅调制信号的包络直接反映了调制信号的变化规律，可以用二极管包络检波的方法进行解调。而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反映调制信号的变化规律，无法用包络检波进行解调，所

50、以采用同步检波方法。图12-1 检波器检波前后的频谱1二极管包络检波的工作原理当输入信号较大（大于0.5伏）时，利用二极管单向导电特性对振幅调制信号的解调，称为大信号检波。大信号检波原理电路如图12-2（）所示。检波的物理过程如下：在高频信号电压的正半周时，二极管正向导通并对电容器C充电，由于二极管的正向导通电阻很小，所以充电电流很大，使电容器的电压很快就接近高频电压的峰值。充电电流的方向如图12-2（）图中所示。(a) (b)图12-2这个电压建立后通过信号源电路，又反向地加到二极管D的两端。这时二极管导通与否，由电容器C上的电压和输入信号电压V共同决定。当高频信号的瞬时值小于时，二极管处于

51、反向偏置，管子截止，电容器就会通过负载电阻R放电。由于放电时间常数RC远大于调频电压的周期，故放电很慢。当电容上的电压下降不多时，调频信号第二个正半周的电压又超过二极管上的负压，使二极管又导通。如图12-2（）中的1到2的时间为二极管导通的时间，在此时间内又对电容器充电，电容器的电压又迅速接近第二个高频电压的最大值。在图12-2（）中的2至3时间为二极管截止的时间，在此时间内电容器又通过负载电阻R放电。这样不断地循环反复，就得到图12-2（）中电压的波形。因此只要充电很快，即充电时间常数很小（为二极管导通时的内阻）：而放电时间常数足够慢，即放电时间常数很大，满足，就可使输出电压的幅度接近于输入

52、电压的幅度，即传输系数接近1。另外，由于正向导电时间很短，放电时间常数又远大于高频电压周期（放电时的基本不变），所以输出电压的起伏是很小的，可看成与高频调幅波包络基本一致。而高频调幅波的包络又与原调制信号的形状相同，故输出电压就是原来的调制信号，达到了解调的目的。本实验电路如图12-3所示，主要由二极管D及RC低通滤波器组成，利用二极管的单向导电特性和检波负载RC的充放电过程实现检波，所以RC时间常数的选择很重要。RC时间常数过大，则会产生对角切割失真又称惰性失真。RC常数太小，高频分量会滤不干净。综合考虑要求满足下式：其中：为调幅系数，为调制信号最高角频率。当检波器的直流负载电阻R与交流音频

53、负载电阻不相等，而且调幅度又相当大时会产生负峰切割失真（又称底边切割失真），为了保证不产生负峰切割失真应满足。图12-3 峰值包络检波（465KHz）2同步检波1）同步检波原理同步检波器用于载波被抑止的双边带或单边带信号进行解调。它的特点是必须外加一个频率和相位都与被抑止的载波相同的电压。同步检波器的名称由此而来。外加载波信号电压加入同步检波器可以有两种方式：图12-4同步检波器方框图一种是将它与接收信号在检波器中相乘，经低通滤波器后检出原调制信号，如图12-4（）所示；另一种是将它与接收信号相加，经包络检波器后取出原调制信号，如图12-4产（）所示。本实验选用乘积型检波器。设输入的已调波为载

54、波分量被抑止的双边带信号，即本地载波电压本地载波的角频率准确的等于输入信号载波的角频率，即，但二者的相位可能不同，这里表示它们的相位差。这时相乘输出（假定相乘器传输系数为1）低通滤波器滤除2附近的频率分量后，就得到频率为的低频信号由上式可见，低频信号的输出幅度与成反比。当0时，低频信号电压最大，随着相位差加大，输出电压减弱。因此，在理想情况下，除本地载波与输入信号载波的角频率必须相等外，希望二者的相位也相等。此时，乘积检波称为“同步检波”。2）实验电路说明实验电路如图12-5（见本实验后）所示，采用MC1496集成电路构成解调器，载波信号从J8经，加在8、10脚之间，调幅信号从J11经加在1、

55、4脚之间，相乘后信号由12脚输出，经低通滤波器、同相放大器输出。四、实验步骤一、二极管包络检波1解调全载波调幅信号（1）30%的调幅波检波从J2处输入465KHz、峰峰值、的已调波。将开关的1拨上（2拨下），的2拨上（1拨下），将示波器接入TH5处，观察输出波形。（2）加大调制信号幅度，使，观察记录检波输出波形。2观察对角切割失真保持以上输出，将开关的2拨上（1拨下），检波负载电阻由2.2K变为51K，在TH5处用示波器观察波形并记录，与上述波形进行比较。3观察底部切割失真将开关的1拨上（2拨下），的1拨上（2拨下），在TH5处观察波形，记录并与正常解调波形进行比较。二、集成电路（乘法器）构成解调器4解调全载波信号按调幅实验中实验内容获得调制度分别为，及的调幅波。将它们依次加至解调器调制信号输入端J11，观察记录解调输出波形，并与调制信号相比较。五、实验报告要求1通过一系列检波实验，将下列内容整理在表内：输入的调幅波波形M30%100%抑制载波调幅波二极管包络检波器输出波形同步检波输出2观察对角切割失真现象并分析产生原因。3从工作频率上限、检波线性以及电路复杂性三个方面比较二极管复杂性三个方面比较二极管包络检波和同步检波。六、实验仪器1高频实验箱1台2双踪示波器1台3频率特性测试仪（可选）1台