西工大11级高频实验报告课件

1、 电子线路（二）（非线性部分）实验报告 高 频 实 验 报 告（电子版）班级08021102班级08021102班级08021102学号学号学号姓名姓名姓名预习成绩预习成绩预习成绩实验成绩实验成绩实验成绩实验报告成绩实验报告成绩实验报告成绩总成绩总成绩总成绩 201 3 年 12 月实验1、 调幅发射系统实验一、 实验目的与内容：通过实验了解与掌握调幅发射系统，了解与掌握LC三点式振荡器电路、三极管幅度调制电路、高频谐振功率放大电路。2、 实验原理：1、 LC三点式振荡器电路：原理图工作原理：通过以三极管5BG1为中心所构成的电感三点式LC振荡电路产生所需的30MHz高频信号，再经下一级晶体三

2、极管5BG2进行放大处理后输出至下一级电路中；2、 三极管幅度调制电路：原理图工作原理输入30MHz的高频信号和1KHz的调制信号分别经隔直电容7C9，7C8加于三极管的基极上，经幅度调制电路调幅后，得到所需的30MHz的已调幅信号，并输出至下一级电路中。3、 高频谐振功率放大电路：原理图工作原理：输入经上一级晶体三极管调幅后的30MHZ调幅信号，分别通过两级三极管6BG1和6BG2进行放大；得到所需的放大信号。4、 调幅发射系统：系统框图混频放大滤波功放滤波调制信源 本振1滤波本振2工作原理通过振荡电路输出30MHz高频信号，经放大后与本振信号在三极管幅度调制电路中进行调幅处理，经滤波后再通

3、过高频谐振功放完成放大处理，再经检波后输出所需信号。3、 实验步骤：1、 LC三点式振荡器电路：1)接通12V直流电源，调整静态工作点：调节静态工作点使Ic1=3mA，用万用表的电压档位测其两端电压，调节5W2，使电压表之示数达到3V左右；2)验证振荡器反馈系数kfu对振荡器幅值U L的影响关系：保持上述静态工作点，通电后，将示波器接至5-1端，在示波器上即有相应的参数呈现，之后调节5K1的几个档位，并分别用示波器读出其对应的峰峰值Vp-p并记录；3)验证振荡管工作电流和振荡幅度的关系保持静态工作点不变，调节5K1至一固定位置并保持不变；万用表置电压档并接至5R8两端，示波器接至5-1，通过调

4、节5W2，使万用表电压值与步骤（2）所测值尽量一致，此时通过示波器测出相应的峰峰值Vpp和频率f并记录数据和对应波形；2、 三极管幅度调制电路：1） 调节三极管的静态工作点，即调节可变电阻7W1，使得集电极电流为3mA。即调节7W1，直到7R3两端电压为0.3V2）在7K1 处输入30MHz的高频载波。3） 在V7-2接入示波器，观测输出波形，调节7C10，知道观测到最大不失真波形。4）在7K2处接入1KHz的调幅波，观察波形。5)验证Ic值变化对调制系数m的影响关系：将万用表打至电压档接至7R3两端，调节7W1，使其示数为0.1V，同时用示波器测出此时的V(A)和V(B)的大小；调节7W1，

5、使得静态工作点电流值分别为0.1mA，0.2mA，0.3mA，0.4mA，0.5mA，0.6mA，0.7mA，0.8mA，并分别用示波器测出它们各自对应的V(A)和V(B)的值并记录；6)验证调制信号U幅度变化对调制系数m的影响关系：由于上个步骤改动了静态工作点，现在应该改回到先前的Ic1=3mA上来，然后输入调制信号：1000Hz 0.1Vpp 电源电压V1=12V和U1：30MHZ 0.1Vpp，记录此时的波形，然后调节调制信号的幅值，使得万用表电压值分别为：0.1V，0.2V，0.3V，0.4V，0.5V，0.6V，0.7V，0.8V ，并同时用示波器测出此时对应V(A)和V(B)的大小

6、并加以记录；3、 高频谐振功率放大电路：1)在6K2处加30MHz、300-500mV的正弦信号源，把万用表调到电流档接入电路。2)在信号源处将幅度调到300mV，每次增加100mV，观察电流表示数，当电流突变到20mA以上时（小于等于60mA），可以调节波形；3)将6K1打到50档，调节6C5，用示波器观测V6-2的波形，使之达到最大不失真；4)调节6C13，使V6-3处示波器中的波形输出最大且不失真。4、 调幅发射系统：1)电路板5的V5-1 接到电路板7的7K1，2)1KHz调制信号接电路板7的7K23)电路板7的输出接到电路板6的6K2，调节7W2使信号输出大于起振电压；调6K1的几个

7、档位，使电路板6输出调制波达到最好。4、 测试指标与测试波形：1 LC三点式振荡器电路：1.1、 振荡器反馈系数kfu对振荡器幅值U L的影响关系：表1-1： 测试条件：V1 = +12V、 Ic1 3mA、 f0 28MHz kfu = 0.10.5 名称单位12345kfu5C6/(CN+5C6)0.10.20.30.40.5U LV P-P0.520.891.261.381.42拟合曲线：振荡器的反馈系数kfu-U L特性结论：振荡器幅值UL 随振荡器的反馈系数Kfu 增大而增大，且随Kfu 的增大，UL 的变化率减小。1.2振荡管工作电流和振荡幅度的关系： IcUL表1-2： 测试条件

8、：V1 =12V、 kfu 0.4、 fo 28MHz、 Ic1 = 0.5 6 mA数据值 项 目5BG1电流 Ic （mA）0.512345ULV P-P0.160.380.750.821.441.35foMHz26.428.5428.0628.0927.9627.50拟合曲线：振荡器的IcUL特性结论：振荡管幅度在一定范围内随振荡管工作电流增加而变大，超出该范围后振荡管的幅度随工作电流的增大而下降1.3.LC三点式振荡输出波形：测试条件：V1 =12V、 kfu 0.4、 fo 28MHz、 Ic1 = 3mA2、三极管幅度调制电路（基极）：2.1、 IC值变化对调制系数m的影响关系：“

9、IC - m”表1-3 测试条件：V1 = +12V U= 1kHz/0.1 Vp-p Ui = 30MHz/0.1 Vp-p名称单位U= 1KHz/0.1VP-P Ui = 30MHz/0.1VP-PIcmA1234567Usm (A)VP-P0.730.961.211.371.481.631.71Usm (B)VP-P0.150.520.861.101.291.431.51m%65.9129.7316.9110.916.866.546.21拟合曲线：IC值变化对调制系数m的影响的结论： 基极调幅电路中，调制器的调制系数m 值随晶体管工作电压Ic 的增大而减小。 2.2、 调制信号U幅度变化

10、对调制系数m的影响关系： “ U- m”表1-4 测试条件：V1 = +12V U= 1kHz/0.10.5 Vp-p Ui = 30MHz/0.1 Vp-pIc=3mA 数据值 (Vp-p) 项 目U(Vp-p)0.10.20.30.40.50.60.70.8（A）VP-P1.731.721.781.801.821.841.851.84（B）VP-P1.531.431.331.150.940.700.420.17（m）%6.139.2114.4722.0331.8844.8862.9983.08拟合曲线：调制信号U幅度变化对调制系数m的影响的结论： 基极调幅电路中，调制器的调制系数m 随调制

11、信号U的增大而增大,最后接近1 2.3、 三极管幅度调制电路（基极）输出波形：测试条件：V1 = +12V U= 1kHz/0.1 Vp-p Ui = 30MHz/0.1 Vp-pIc=3mA实验实测波形粘贴处3、高频谐振功率放大电路：3.1. 输入激励信号与输出信号电流/电压之间的关系表1-5 测试条件：V1=V2=12V、fo=30MHz/0.5-0.8 Vp-p、RL=50、（Ic不得超过60mA）级别激励放大级器(6BG1)末级谐振功率放大器(6BG2)测量项目注入信号Ui（V6-1）激励信号Ubm（V6-2）输出信号U0（V6-3）未级电流IC（mA）峰峰值V P-P2.219.22

12、.827.54有效值V0.7786.7890.9909.738电源输入功率PD: Ic = 45.1 mA、 PD = 541.2 mW高频输出功率P0 : Uo = 12.1 Vp-p RL = 50 P0 = 366 mW电路工作效率: 67.62 %3.2.谐振功率放大器的负载特性： RL- Uo表1-6 测试条件：V1=V2 =12V、 fo=30MHz Ubm= 34Vp-p RL= 50-150RL5075100125150Uo(Vp-p)(V6-3)26.921.820.218.213.9Ic(mA)(V2)14.814.113.713.112.8分析：谐振功率放大器的输出电压U

13、o 随放大器负载电阻RL 阻值增大而增大4. 调幅发射系统（给出实测波形以及各单元模块接口信号参数）：本振信号高频载波信号线性放大器调幅电路检波电路混频电路本振信号检波电路功率放大器检波电路输出实验二、调幅接收系统实验一、 实验目的与内容：通过实验了解与掌握调幅接收系统，了解与掌握三极管混频器电路、中频放大/AGC电路、检波电路。2、 实验原理：1、 晶体管混频电路：原理图：工作原理：输入协调于30MHz的载波信号，经隔直电容2C5加于晶体三极管2BG1的基极上，本振输入（调制信号）经隔直电容2C6 加于晶体三极管发射极，载波信号和本振信号经三极管2C6混频，得到固定频率（455kHz）的中频

14、信号，再经选频网络滤波，得到所需的455kHz不失真混频信号。2、 中频放大/AGC和检波电路：原理图：工作原理；输入经上级三极管混频后的中频电压，利用晶体三极管3BG1和选频网络3B1组成的中频放大器进行放大；输出放大信号输入AGC反馈控制电路，利用AGC控制前级中频放大器的输出增益，使系统总增益随规律变化；在经过最后一级二极管检波电路实现解调，将中频挑夫信号变换为反映传送信息的调制信号。3、 调幅接收系统：系统框图工作原理从天线接收传递信息的载波信号，经过低噪放完成初级放大送入混频器，与本振信号混频的到455kHz的中频信号，再经过中频放大器和AGC反馈控制电路实现增益可控的信号放大，最后

15、由二极管检波器完成检波，输出要求的调制信号。3、 实验步骤：1、 晶体管混频电路：1）根据先直流后交流，测量2R4两端电压，调节2W1，2R4两端电压为1v达到静态工作点。2）然后在V2-5输入10.455MHz，200300mV的本振信号,在V2-1输入10MHz、50mV的调幅信号，在V2-3处观测，调节2C3和2B1测量中频输出，使输出为455KHz的最大不失真稳定正弦波。3)完成子系统调试，根据要求测量数据：改变基极偏执电阻2W1，使静态工作点从0到3.0变化，测量不同静态工作点下的中频输出的峰峰值，并计算混频增益，计算公式如下：2、 中频放大/AGC和检波电路：1）接通12V直流电源

16、，调整3BG1静态工作点：利用万用表直流电压档测量3R7（即Re）两端电压，调整基极偏执电阻3W1，使发射级电流Ie在0.5到0.8mA左右即可；2）接入子系统输入：利用函数信号发生器，在V3-1处接入455kHz的中频输入信号；将开关3K2、3K3闭合，接入AGC；3）调节第一级中频放大电路：以V3-2为观测点，调节选频网络中的电容3C4，使中频放大输出信号最大不失真且保持455kHz；4）调节第二级AGC电路：以3BG2为中心的AGC反馈控制电路调节方式与步骤4一样，调节选频网络中的电容3C7，使中频放大输出信号最大不失真且保持455kHz；5）完成子系统调试，根据要求测量数据：改变出入中

17、频信号的峰峰值，使之从1mV到1V变化，测量不同峰峰值输入信号Uin下，中频放大器输出Vo1（即AGC输入）和AGC输出Vo2以及AGC控制电压；3、 调幅接收系统：1）接入系统输入：分别在V2-1和V2-5处接入高频载波信号和本振信号。其中，高频载波信号频率10MHz，峰峰值250mV，本振信号为10.455MHz的调制信号（利用函数信号发生器的调制模式将1000kHz和10.455MHz的正弦信号进行调制）；2）二系统级联：晶体管混频电路与中频放大/AGC和检波电路通过试验箱内部连接；4、 测试指标与测试波形：1、 晶体管混频电路：混频管静态电流“Ic”变化对混频器中频输出信号“U2”的影

18、响关系表2- 1 测试条件：EC1 = +12V、 载波信号Us = 5mv UL=250 mVp-p Ic = 0.13mA电流 Ic（mA）0.00.51.01.52.02.53.0中频U2mVp-p68.8176.9210.7198.9170.8142.7123.5混频增益Kuc(dB)22.634.233.432.531.127827.22、 中频放大/AGC和检波电路：2.1.AGC动态范围测试表2-2 V1=+12V, Uin=1mVp-p1Vp-p/455kHz 输入信号UinmVp-p1235810一中放Vo1（AGC输入）（mV）p-p45.285.9105.7138.315

19、7.8179.1AGC输出Vo2（mV）p-p562.9865.71253.21781.72135.72386.7AGC控制电压VcV0.4570.5130.5490.8311.2531.313输入信号UinmVp-p1002003005008001V一中放Vo1（AGC输入）（mV）p-p184520972422267426862685AGC输出Vo2（mV）p-p232324952797512028943019AGC控制电压VcV2.653.233.693.493.823.82AGC动态范围测试曲线图粘贴处AGC动态范围结论AGC利用其自动反馈功能，自动控制系统的总增益，减小了原中频放大器

20、的输出波动范围，从而也降低了系统波形的失真。 2.2.AGC输入信号峰峰值与AGC检波输出电压关系曲线图AGC检波输出线性动态范围结论 从拟合曲线图可以看出，经过AGC电路的调整， AGC输入信号峰峰值与AGC检波输出电压近似成线性关系，大大减小了中频输出信号的线性失真。 2.3.检波失真观测测试条件：输入信号Vin：455KHz、10mVp-p，调制1kHz信号，调制度50%调幅信号检波无失真输出波形实测波形选贴 对角线失真输出波形实测波形选贴实测波形 粘贴处 负峰切割失真输出波形实测波形选贴实测波形 粘贴处 3、 调幅接收系统（给出各单元模块接口信号参数）：增益自动控制的中频信号本振信号1

21、0.455MHz中频放大器二极管检波电输出455kHz中频载波信号输出455kHz幅度调制信号AGC反馈控制三极管混频电路高频载波信号10MHz250mV 实验三、调频接收系统实验一、 实验目的与内容：通过实验了解与掌握调频接收系统，了解与掌握小信号谐振放大电路、晶体振荡器电路、 集成混频鉴相电路2、 实验原理：1、 小信号谐振放大电路：原理图工作原理这是一个丙类谐振功率放大器，对由天线输入的信号进行前级小信号放大。其中，1R1、1R2为晶体三极管提供直流偏置。信号经过隔直电容1C7输入三极管基极，经过1C5和1L1组成的选频网络输出单谐振信号，通过1C5和1L1组成的选频网络与1C9、1C1

22、0、1L2组成的选频网络输出双谐振信号。2、 晶体振荡电路：原理图工作原理晶体振荡电路采用石英晶体振荡器来控制与稳定频率。电路中，7805为三端集成稳压器，为晶体振荡电路提供稳定的5V电压，电路主体为并联型晶体振荡器，其中晶振可以作为高Q值的电感与电容构成LC谐振回路选频网络，输出频率固定的振荡信号经晶体三极管放大和选频网络滤波输出理想的振荡信号。3、 集成混频鉴相电路：原理图工作原理将两个频率相同，幅度一致的高频信号加在混频器的本振信号和载波信号输入端，中频端输出随两个输入信号之差变化而变化的直流电压。当输入信号为正弦信号时，鉴相输出随输入信号之差变化的正弦波。4、 调频接收系统：系统框图低

23、噪声放大放大本振1混频鉴相中放AGC工作原理天线接收载波信号，经前级低噪放进行初步放大后，被送入MC3362P集成混频鉴频电路，进行两次混频和一次鉴频操作，完成频率调制，最终输出所需的已调频信号。其中，MC3362P的本振信号由外部晶振电路提供。3、 实验步骤：1、 小信号谐振放大电路： 1）确定静态工作点，使三极管Ic在3mA左右，即调节1W1，测1R3两端的电压，使其在1.5V左右。2）先给天线输入端不加天线，加一个30MHz，50mVpp的小正弦信号。开关1K1置在1R5，用示波器测V1-3处的波形(双谐振)。调节1C10和1C9，使该处波形最大不失真。3）采用逐点法测放大器的幅频特性，

24、频率在27-33MHz（步长为0.5MHz）之间调，观察幅度的变化。4）将扫频仪的output接到“天线输入”端，并将频率调到20MHZ-40MHZ（此时中心频率为30MHZ），将V1-3输入接入扫频仪的input，观察扫频仪的波形（红色线条），正确的波形应为电压幅度随调制信号变化的包络波，若波形不对，调1c9，使其达到耦合。2、 晶体振荡电路：1）接通电源，先调静态工作点使5R15的电压约为3V；2）示波器接V5-4处，调节5C19和5C22，使输出的正弦振荡信号在40.7MHz.并记录输出波形。3、 集成混频鉴相电路：电路中接入30MHZ，50mVPP的调频波和40.7MHZ，23Vpp单

25、载波，用示波器测V2-8处波形。微调2C20直到得到1K的正弦信号。4、 调频接收系统：1）接通12V直流电源，接入接收天线；  2）小信号谐振放大电路： 将开关1K1拨至双谐振端，开关1K3拨至高放输出2端； 3）集成混频鉴相电路： 用信号发生器将40.7MHz调频信号由V2-5接入系统；4）由鉴频输出端V2-8观测波形,输出稳定的1KHz的正弦波信号。4、 测试指标与测试波形：1 小信号谐振放大电路：1）放大器直流工作点对Uo的影响关系表1-1: 测试条件：V1 = +12V、 Ic1 0.54.5mA、 Ui 50mVP-P f0 30M

26、Hz 输入信号Ui(mVP-P)50mVP-P放大管电流Ic10.5mA1mA2mA3mA4mA4.5mA输出信号Uo(VP-P)0.2460.4300.7481.2461.0220.865分析：在一定范围内，放大器的放大倍数会随着直流工作点的升高而增大，当超过高范围后放大器的放大倍数随着直流工作点的升高而减小。因为随着直流工作点的增大会使三极管的基极和集电极的阻抗增大，导致增益减小。2）阻尼电阻对放大器的影响关系 表1-2：测试条件：V1 = +12V、 Ic1 3mA、 f0 30MHz Ui =50mVP-P 输入信号Ui(mVP-P)50mVP-P阻尼电阻RZ(R11)R=100 (R7)R=1K(R6)R=10K(R5)R=100K(1K2=1)R=输出信号Uo(VP-P)0.1320.2930.5081.2461.365分析：加阻尼电阻后放大器的放大倍数会变小，且随着阻尼电阻阻值的增大，放大倍数会增大。当阻尼电阻R 阻值增大时放大器的电压增益KU 增大，通频带B 变窄。因为放大器的通频带取决于回路的形式以及回路的等效品质因数（QL），当Rz 变大时，等效品质因数（QL）变大，所以