通信电子线路实验指导书

1、实验一 高频小信号调谐放大器一、 实验目的1、 掌握电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算。2、 掌握信号源内阻及负载对谐振回路Q值的影响。3、 掌握高频小信号调谐放大器动态范围的测试方法。二、 实验内容1、 调测小信号调谐放大器的静态工作点。2、 用示波器观察放大器的输出与射极偏置及集电级LC谐振回路并联电阻的关系。3、 观察放大器的输出波形与谐振回路的关系。4、 调测放大器的幅频特性。5、 观察放大器的动态范围。三、 基本原理图1-1 高频小信号放大器小信号谐振放大器是通信接收机的前端电路，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VT7、选频

2、回路CP2两部分组成。它不仅对高频小信号放大，而且还有一定的选频作用。本实验中输入的信号频率为fs=10MHz，晶体管基极由R67、R68组成固定分压偏置，拨码开关S8选择射极电阻，两者决定了晶体管的静态工作点，也改变了放大器的增益。拨码开关S7改变回路并联电阻，即改变回路Q值，从而改变放大器的增益和通频带。四、 实验步骤熟悉实验板电路和各元件的作用，正确接通实验箱电源。1、 静态测量将的2、3、4分别置于ON，测量对应的静态工作点，将短路插座J27断开，用直流电流表接在J27的C.D.L（测电流）两端，纪录对应的Ic值，计算并填入表1-1。表1-1 射极电阻改变时对应的静态工作点开关S8位置

3、ReVBQVEQICQVCEQ判断VT7管是否工作于放大区22k31k45002、 动态测试1) 将10MHz高频小信号(100%的调幅波形，分析过调幅的原因 。3、 画出当VR8改变时能得到几种调幅波形，分析其原因。4、 画出100%调幅波形及抑制载波双边带调幅波形，比较两者区别。实验五 调幅波信号的解调一、 实验目的1、 掌握调幅波的解调方法。2、 掌握二极管峰值包络检波的原理。3、 掌握包络检波器的主要质量指标，检波效率以及各种波形失真的现象，产生的原因以及克服的方法。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惰性失真

4、、底部切割失真以及检波器不加高频滤波的情况。三、 实验电路说明图5-1 包络检波电路调幅波的解调是调幅的逆过程，即从调幅信号中取出调制信号，通常称之为检波。调幅波解调方法主要有二极管峰值包络检波器、同步检波器。本实验板上主要完成二极管包络检波。 二极管包络检波器主要用于解调含有较大载波分量的大信号，它具有电路简单，易于实现的优点。本实验电路如图5-1所示，它主要由二极管D7 及RC 低通滤波器组成，利用二极管的单向导电性和检波负载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惰性失真又称对角切割失真。RC 常数太小，高频分量会滤不干净，综合考虑要求满足下

5、式： 其中：Ma 为调幅系数，max 为调制信号最高频率。当检波器的直流负载电阻R 与交流音频负载电阻R不相等，而且调幅度Ma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：四、 实验步骤1、 解调全载波调幅信号1）、Ma30%的调幅波检波：从J45(ZFIN) 处输入455KHz、 0.1V 、Ma30%的已调波，短路环J46 连通，调整CP6 中周，使J51(JBIN) 处输出0.5V-1V 已调信号。将开关 S13拨向左端，S14 、 S15 、 S16均拨向右端，将示波器接入J52(JBOUT) ，观察记录检波输出波形。2）、加大调制信号幅度，使Ma

6、=100%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S15 拨向左端，检波负载电阻由3.3K变为100K，在J52 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S16 拨向左端，S15也拨向左端，在J52 处观察波形并记录与正常解调波形进行比较。4、 将开关S15 、S16还原到右端，将开关S14拨向左端，在J52 处可观察到检波器不加高频滤波的现象。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Ma30%的调幅波Ma=100%的调幅波抑制载波的调幅波（DSB-SC）二极管包络检波器输出波形2、 画出观

7、察到的对角切割失真和负峰切割失真波形以及检波器不加高频滤波的现象。并进行分析说明。实验六 混频器一、 实验目的：1、 掌握晶体三极管混频器频率变换的物理过程和本振电压Vo和工作电流Ie对中频输出电压大小的影响。 2、 掌握由集成模拟乘法器实现的平衡混频器频率变换的物理过程。3、 比较晶体混频器和平衡混频器对输入信号幅度及本振电压幅度要求的不同点。二、 实验内容：1、 研究晶体管混频器的频率变换过程。2、 研究晶体管混频器输出中频电压Vi与混频管静态工作点的关系。3、 研究晶体管混频器输出中频电压Vi与输入本振电压的关系。4、 研究平衡混频器的频率变换过程。三、 基本原理：混频器常用在超外差接收

8、机中，它的任务是将已调制（调幅或调频）的高频信号变成已调制的中频信号而保持其调制规律不变。本实验中包含两种常用的混频电路：晶体三极管混频器和平衡混频器。其实验分别如图所示。图6-1为晶体管混频器，该电路主要由VT8 (3DG6或9014)和6.5MHz选频回路（CP3）组成。10K 电位器VR13 改变混频器静态工作点，从而改变混频增益。输入信号频率fs=10MHz，本振频率fo=16.445MHz，其选频回路CP3 选出差拍的中频信号频率fi=6.5MHz，由J36 输出。图6-2为平衡混频器，该电路由集成模拟乘法器MC1496 完成。MC1496 模拟乘法器，其内部电路和引脚参见实验四，

9、MC1496可以采用单电源供电，也可采用双电源供电。本实验电路中采用双电源+12V、-9V供电。VR19 （电位器）与R95(10k)、R9(10k)组成平衡调节电路，调节VR19可以使乘法器输出波形得到改善。CP5 为6.5MHz 选频回路。本实验中输入信号频率为fs=10MHz，本振频率fo=16.445MHz。图6-3为fo=16.445MHz本振振荡电路，平衡混频器和晶体管混频器的本振信号可由J42输出。图6-1 晶体管混频器电路图6-2 平衡混频器电路图6-3 16.445MHz 本振电路四、 实验步骤（一）、晶体管混频器1、 熟悉实验板上各元件的位置及作用。2、 观察晶体管混频前后

10、的波形变换：将J28 短路块连通在C.D.L ，J34(BZIN) 短路块连接在下横线处，平衡混频中的J49 断开，即将16.455MHz 本振信号加入晶体管混频器上，将10MHz、100mV(RMS)左右的高频小信号加到晶体管混频器信号输入端J32 处，此时短路块J33 应置于开路。用示波器在晶混的输出端(JHOUT) J36 处可观察混频后的中频电压波形。3、 用无感小起子轻旋CP3 中周，观察波形变化，直到中频输出达到最大，记下输入信号fs 幅度和输出中频电压幅度，计算其混频电压增益。若需测电流，可将电流表串接在J28 下横线两端。4、 用示波器分别观察输入信号Vs 和输出信号Vi 的载

11、波频率，在观察波形中，注意它们之间频率的变化，并用频率计分别测出输入信号频率（在J32处），本振频率（在J35 处），混频输出频率（在J36 处），并分析比较。研究混频器输出中频电压Vi 与混频管静态工作点的关系5、 保持本振电压Vo=0.5V (P-P)左右，信号电压Vs=100mV(RMS) 左右，调节VR13 记录对应的Ve 电压和中频电压Vi （Ve 为晶体管发射极电阻R64 两端电压。）表6-1 输出中频电压与混频器静态工作点的关系Ve(V)45.57.499.510Vi02403203020180166、 研究混频器输入本振电压和输出中频电压Vi 的关系，改变输入本振信号电压幅度。

12、观察输出电压Vi 波形及幅度并记录。注：若无高频信号发生器，则可将本实验板上调幅器J23 的输出信号(TFOUT)用短路线连通到混频器的输入端J32 处，按以上步骤完成各项实验。（二）、平衡混频器1、 将平衡混频器的短路环J49(BZ) 接通，晶体管混频中的短路环J34 断开，将高频信号发生器频率调到10MHz 左右，输出信号幅度Vs=100mV 左右，接入J47 处(XXHIN)，用示波器从平衡混频器输出端 J54处 (PHOUT)观察混频后的输出中频电压波形。2、 将震荡器J6 输出的10MHz 信号调到100mV 左右接到平衡混频器输入端J47 ，此时短路环J49 接通，从平衡混频器输出

13、端J54(PHOUT) 处观察混频输出波形，并轻旋中周CP5 ，观察其变化。3、 调节电位器VR19(50K)，观察其变化。4、 改变输入信号电压幅度，记录输出中频Vi 电压加以分析（保持Vo=500mV）。表6-2 输出中频电压与输入信号电压幅度的关系Vs(mV)50100150200300Vi(mV)5、 改变本振电压幅度，记录输出中频Vi 电压（保持Vs=100mV）。表6-3 输出中频电压与本振电压幅度的关系Vo(mV)50100150200300Vi(mV)6、 用频率计测量混频前后波形的频率。五、 实验报告要求1、 写出实验目的任务2、 将晶体管混频器和平衡混频器实验数据列表分析。

14、3、 绘制晶体管混频器中ViIe 和Vi-Vo 的关系曲线，并用所学理论进行分析说明。4、 计算晶体管混频器的电压增益和平衡混频器的混频增益进行比较。实验七 变容二极管调频器一、 实验目的1、 掌握变容二极管调频器电路的原理。2、 了解调频器调制特性及测量方法。3、 观察寄生调幅现象，了解其产生及消除的方法。二、 实验内容；1、 测试变容二极管的静态调制特性2、 观察调频波波形3、 观察调制信号振幅对频偏的影响4、 观察寄生调幅现象三、 基本原理调频即是载波的瞬时频率手调制信号的控制。其频率的变化量与调制信号成线性关系，常采用变容二极管实现调频。该调频电路即为实验三所做的振荡器电路，将S2 置

15、于1 为LC 振荡电路，从J1 处加入调制信号，改变变容二极管反向电压即改变变容二极管的结电容，从而改变振荡器频率。R1、 R3和VR1 为变容二极管提供静态时的反向直流偏置电压。实验电路见实验三图3-1变容二极管调频及正弦波振荡电路。四、 实验步骤1、 静态调制特性的测量将开关S2 的1拨向ON， 输入端不接音频信号，将频率计通过一个100P 的电容接到调频的输出端J6 处，CT1调于中间位置，调整电位器VR1，记下变容二极管两端电压和对应输出频率，将对应的频率填入表7-1。表7-1 振荡频率与变容二极管反向偏置电压的关系VD(V)23455.267Fo(MHz)2、 动态测试注意，此时S4

16、置于2或3，S3开路。1) 将短路块J2连通到下横线处，几即将音频调制信号加到变容二极管上，同时将S2拨码开关的 1置于ON（即为LC振荡）。在J6(ZDOUT)处可以看到高频振荡信号。（由于载频是10MHz 左右，载偏非常小，因此在此处看不到明显的FM 现象，但若用频偏仪可以测量频偏。2) 为了清楚的观察到FM波，可已调FM信号（J6）用短路线连接到晶体管混频器的信号输入端J32 处，并且将J34 的短路块连通在下横线出，然后用示波器在J38(ZPOUT) 处观察FM 波形。调整VR9 改变调制信号的大小即可观察频偏变化。3) 若外加调制信号可将调制信号源接入J1(TPIN) 处，短路块J2

17、 短开，其它操作同上（2）。五、 实验报告要求1、 整理实验数据。2、 在同一坐标纸上画出静态调制特性曲线，并求出其调制灵敏度S，说明曲线斜率受那些因素的影响。3、 画出实际观察到的调频波波形，并说明频偏变化与调制信号振幅的关系。实验八 调频波解调实验一、 实验目的1、 掌握集成电路频率解调器的工作原理。2、 熟悉集成电路MC3361的基本功能与用法。3、 掌握MC3361用于频率解调的调试方法。二、 实验内容：1、 观察MC3361二次混频的波形。2、 用MC3361完成频率解调，观察不失真输出波形与哪些因素有关。三、 实验原理电路该实验电路如图8-1所示，它主要完成二次混频和鉴频。MC33

18、61广泛用于通信机中完成接收功能，用于解调窄带调频信号，功耗低。它的内部包含振荡、混频、相移、鉴频、有源滤波、噪声抑制、静噪等功能电路，该电路工作电压为+5V。通常输入信号频率为10.7MHz，内部振荡信号为10.245MHz 。本实验电路中根据前端电路信号频率，将输入信号频率定为6.455MHz ，内部振荡频率为6MHz ，二次混频输出信号为455kHz。集成块16 脚为高频6.455MHz 信号输入端。通过内部混频电路与6.0MHz 本振信号差拍出 455kHz中频信号由3脚输出，该信号经过FL1(455kHz) 陶瓷滤波器 输出455kHz 中频信号经5 脚送到集成电路内部限幅、鉴频、滤

19、波。 MC3361的鉴频采用乘积型相位鉴频器，其中的相移网络由MC3361 的8脚引出在组件外部（由CP4 移相器）完成。C54、R62、C58、R63、R58与集成电路内的运算放大器组成有源滤波器。二极管D6 与相关元件完成噪声检波。当MC3361没有输入载波信号时，鉴频器的噪声经过有源滤波器后分离出频率为10kHz的噪声电压。经噪声检波器变成直流电平，控制静噪触发器，其触发器给出的直流输出电压为0 。当接收机收到一定强度的载波信号时，鉴频器的解调输出只有话音信号。此时，从静噪控制触发器给出的直流电压就由原来的0V 增加到1.8V 左右，低频放大器导通工作。本实验中该部分电路未用。（11、1

20、2脚之间组成噪声检波，10、11 间脚为有源滤波，12脚之间为静噪控制电路。）鉴频后的低频由 9脚送到片外低通滤波后由J39(JPOUT) 输出。图8-1 MC3361构成的二次混频与鉴频电路四、 实验步骤1、 观察MC3361二次混频实验：1) 将频偏为15KHz 左右的FM 信号加到该模块J37(S.IN) 处，信号幅度调到100mV ，短路快J29 短开，在J38(ZPOUT)处用示波器看输出信号波形，记下波形和频率并与输入波形进行比较 。若J38 处无输出，可轻调VR12 VR14电位器，直到有输出。改变输入信号幅度，观察输出变化并记录。2) 将FM波改为AM波，输入信号幅度为100m

21、V 左右，观察输出波形，若要使输出信号为不失真的中频调幅波，特别注意调整VR14 以改变实际输入信号幅度，观察输出变化并记录。2、 调频波解调实验1) 同实验步骤1条件，在J38 处看到455KHz 中频调频信号，将开关S9置于左端，在J39(JPOUT) 观察鉴频输出低频信号，此时可调节移相器CP4和电位器VR12 以保证输出信号波形最好，其中VR12 改变输出信号幅度大小。2) 加大、减小调制信号振幅，观察 输出波形频偏变化并进行分析。3) 改变输入信号频率，观察输出波形变化并进行分析。注：若输出信号幅度较小，可将低放模块中的短路块J42 短接在 JPIN处，从J44 处可观察到放大后的低

22、频信号。五、 实验报告要求：1、 整理实验数据，画出二次混频，鉴频前后波形分析二次混频，鉴频的作用。2、 通过调试分析MC3361 使用中应注意的问题及实际调试中如何解决的方法。实验九 本振频率合成一、 实验目的1、 理解数字锁相环路法的原理。2、 了解锁相环的捕捉带与同步带及其工作过程。3、 掌握锁相环路频率合成的方法。二、 实验内容1、 测量频率合成器输出频率与分频比的关系。2、 测量频率锁定范围。3、 调测频率合成器输出波形。三、 试验原理本实验的本振频率合成是间接合成制除法降频，是在移动电台中广泛采用的一种频率合成方式。它的原理是：应用数字逻辑电路把VCO频率一次或多次降低至鉴相器频率

23、上，再与参考频率在鉴相电路中进行比较，所产生的误差信号用来控制VCO的频率，使之定在参考频率的稳定度上。本实验中送进鉴相器里的频率是5KHz，它是对外部10.24MHz晶振进行2048分频而得到的，它是由对MC-2外部10.24MHz晶振进行2048分频而得到的，这样我们要合成16.455MHz本振的频率则N应取3291，对应的14位2进制数字是，011。其原理框图及实验电路参考乡管教材。本实验电路，可变分频、鉴相、参考分频都集成在MC-2里面，VCO在74HC4046 上，拨动S10、S11拨码开关的各位可以改变分频比，分频比N是由14位2进制表示的，S10的1是最低位，S11的6是最高位，

24、分频比3291对应的14位2进制数字是，011，VCO的输出频率等于N乘以5KHz。拨动拨码开关的各位就改变了分频比，也就改变了VCO输出的本振频率。VR18决定了VCO的最高输出频率，要使输出频率达到16.455MHz，VR18应足够小，也就是说，N定好后，顺时针调节VR18可以调高输出频率，VR20是移相网络的关键电阻，当VCO输出的本振波形不清晰时，调节VR20阻值的大小可以使波形清晰而没有重叠和抖动。VR21是控制输出到下一级的本振电压大小的，逆时针调节VR21，可以减小输出本振电压。四、 实验步骤1、 将该模块中开关S12拨向左端ON，即接通该模块中的+5V电源。2、 拨动拨码开关，

25、将N置为3291（11011）。3、 将频率计接到J58(PLHCO.OVT)处，测试其频率，如频率比16.455MHz小则将VR18顺时针调，直到等于16.455MHz为止，反之依然。4、 用示波器观察输出波形，如不清晰则调节VR20, 直到清晰为止。若此时测量不到频率，可以适当调整电位器VR21，改变输出信号幅度大小。5、 改变分频比N,重复以上步骤可以得到不同的本振频率。填入下表。表9-1 输出频率与分频比N的关系分频比输出电压输出频率6、 将频率计接到J处，用万用表测量H4046上11脚的直流电压变化范围。调整电位器VR18，观察频率计上频率变化，记录直流电压变化范围。五、 实验报告要

26、求1、 写出频率合成器实验的基本原理。2、 整理实验数据填于表中。3、 分析实测波形和频率锁定的电压范围。实验十 调幅系统实验一、 实验目的1、 在模块实验的基础上掌握发射机、接收机，整理组成原理，建立调幅系统概念。2、 掌握系统联调的方法，培养解决实际问题的能力。二、 实验内容：1、 完成调幅发射机整机联调。2、 完成调幅接收机整机联调。3、 进行调幅发送与接收系统联调。（注：可直接做第三项）三、 实验电路说明：（说明：J nn在板上的排列秩序均为从左到右，做上到下排列。）该调幅实验系统组成原理框图如图10-1所示，左图为调幅发射机组成模块，右图为接收机组成模块。发射部分由低频信号发生器、载

27、波振荡、幅度调制、前置放大、功率放大器五部分电路组成，若将短路块J4、J5、J11、 J17连通，J15连通TF 则组成调幅发射机。接收机由高频小信号放大器、晶体管混频器、平衡混频器、二次混频、中放、包络检波器、16.455MHz振荡电路、低放等八部分组成。将短路块J、J连通，J连通J.H.IN，J连通J.B.IN,开关 S9拨向右端，组成晶体管混频调幅接收机，若将短路路块J48 J49连通，J33、34断开，J29连通PHIN，其他同上，则组成平衡混频调幅接收机。各部分电路中元件的功能与作用前述单元电路中已讲述，参见前述各实验。图10-1 调幅发射接收机实验组成原理框图四、 实验步骤：（一）

28、、AM发射机实验：1、 将振荡模块中拨码开关S2中4置于ON即为晶振。将振荡模块中拨码开关S2中置于ON，S3全部开路。用示波器观察J6输出10MHz载波信号，调整电位器VR5，使其输出幅度为0.3V左右。2、 低频调制模块中S6拨向左端，短路块J11、J17连通到下横线处，将示波器连接到振幅调制模块中J19 (TZXH1)处，调整低频调制模块中VR9，使输出1KHz正弦信号Vp-p=0.10.2V。3、 将示波器接在J23处可观察到普通调幅波。4、 将前置放大模块中J15连通到TF下横线处，用示波器在J26处可观察到放大后的调幅波。改变VR10可改变前置放大单元的增益。5、 调整前置放大模块

29、VR10使J26输出1Vp-p左右的不失真AM波，将功率放大模块中J4连通，调节VR4使J8(JFOUT)输出6Vp-p左右不失真的放大信号。6、 将J5、J10连通到下横线处，开关S1拨向右端处+12V，示波器在J13 (BFOUT)可观察放大后的调幅波，改变电位器VR6可改变丙放的放大量。（二）、AM接收机实验1、 在小信号放大器模块J30(XXHIN)处加入10MHz小于50mV的调幅信号，调幅度小于30%。2、 将晶体管混频器模块中J33、J34均连通到下横线处，示波器在输出端J36 (JHOUT)可观察到混频器后6.455MHz的AM波。3、 调整中CP3及VR13使J36输出电压最

30、大。4、 将J29连通到JHIN下横线处，开关S9拨向右端，调整VR14 使二次混频J38(ZPOUT)输出0.2V、455KHz不失真的调幅波。5、 连通中放模块中J40到下横线处，在中放输出端J55处可观察到放大后的AM波。6、 调谐中周CP6使J55输出1Vp-p左右的AM信号。7、 振幅解调处J46连通，开关S13拨向左端，S14、S15、S16拨向右端，在J52处可观察到解调后的低频信号。S15拨向左端可观察到惰性失真，S15、S16同时拨向左端可观察到底部失真。S14拨向左端可观察到不加高频滤波的现象。8、 若J42连通J.B.IN,则在J44处可观察到放大后的低频信号。（三）、调

31、幅系统联调：1、 按实验（一）将平衡调幅器输出调到0.1V左右。2、 前置模块中J15断开，将J23处的AM信号用短路线连到晶体管混频处的 J32 处（J33断开，J34连通），J36处可观察到混频后的AM波。3、 将二次混频处的开关S9拨向右端， J29 连通到JHIN，J38处可观察到二次混频后的AM波。（注：若此波形失真，则可调电位器VR14（右旋）。4、 将J38处波形调到0.2V左右，中放处J40连通在J55处可观察到放大后的AM波。5、 振幅解调处J46 连通，开关S13拨向左端， S14、S15、S16拨向右端，在 J52 处可观察到解调后的低频信号。S15拨向左端可观察到惰性失

32、真，S15、S16同时拨向右端可观察到底部失真。S14拨向左端可观察不加高频滤波的现象。6、 J42连通JBIN，则在J44处可观察到放大后的低频信号。7、 用双踪示波器对比解调后的输出波与原调制信号。将示波器一路接入平衡调幅模块中J19(TZXH1) 处，另一路接检波输出J52处，观察两波形并进行对比。五、 实验报告要求：1、 写出实验目的任务；2、 画出调幅发射机组成框图和对应点的实测波形并标出测量值大小。3、 写出调试中遇到的问题，并分析说明。实验十一 调频系统实验一、 实验目的1、 在模块实验的基础上掌握调频发射机、接收机、整机组成原理，建立调频系统概念。2、 掌握系统联调的方法，培养解决实际问题的能力。二、 实验内容1、 完成调频发射机整机联调。2、 完成调频接收机整机联调。3、 进行调频发射与接收系统联调。三、 实验电路说明该调频实验系统组成原理框图如图11-1所示，左图为调频发射机组成模块，右图为调频接收机组成模块。发射部分由低频信号发生器、振荡、调频、前置放大、功率放大器五部分电路组成。将短路块J2、J4、J5连通。J15连通在ZD处则组成调频发射机。调频接收机由高频小信号放大器、晶体管混频器、平衡混频器、16.455MHz本振