高频电子技术实验指导书简本

1、实验一：扩展通频带1实验二：小信号谐振放大器5实验三：LC振荡电路8实验四：高频谐振功率放大器12实验五：调幅与检波17实验六：三极管混频器24实验一：扩展通频带实验目的1掌握共射-共基组合电路法扩展通频带的原理和特性。2掌握负反馈法展宽通频带的方法与原理。实验原理及说明在实际宽频带放大电路中，要展宽通频带，也就是要提高上限工作频率，主要使用组合电路法和反馈法。组合电路法组合电路法广泛采用共射-共基组合电路，如图所示。共射电路的电流增益和电压增益都多比较大，但是，由于受到密勒效应的影响，它的上限截止频率比较低，从而带宽受到限制。共基极电路没有密勒效应存在，所以其上限工作频率远高于共射电路。在共

2、射-共基组合电路中，上限截止频率由共射极的上限截止频率决定。利用共基电路输入阻抗小的特点，将它作为共射电路的负载，使共射电路输出总阻抗大大减小，进而使密勒电容大大减小。这样，共射-共基组合电路的综合高频性能有所改善，从而有效地扩展了共射电路的通频带，亦即拓展了整个组合电路的上限工作频率。由于共射电路负载减小，所以共射电路的电压增益也会减小，但是，共基电路可以提供足够大的电压增益，以弥补电压增益的损失。因此，组合电路的整体电流增益和电压增益都比较大。负反馈法调节负反馈电路中的某些参数，可以改变反馈深度，从而调节负反馈放大器的增益和频带宽度。如果以牺牲增益为代价，可以扩展放大器的通频带。图所示电路

3、是由运算放大器构成的电压并联型负反馈放大电路。将电路中的A1、A2点分别与A点连接，可以得到不同负反馈电阻的反馈通路，构成“电压并联”型的负反馈放大器。由于运算放大器内部电路由多级放大电路组成，它的电压放大倍数很高，一般可以达到105以上。为了在深度负反馈时不产生自激振荡，在运算放大器内电路中通常都加有补偿电容。对于内接补偿电容的运算放大器，它的开环上截止频率很低（一般只有几赫兹）。加深度负反馈以后，当输入信号频率较低时，由于内补偿电容呈现的容抗较高，信号输出较大，因此，造成的反馈信号也较大，反馈信号与输入信号在电路的输入端反相合成，互相抵消，使净输入信号明显减小。因此，在低频工作时，深度负反

4、馈将大大削弱放大器的电压放大倍数。但是，当电路工作在高频状态下时，补偿电容呈现很小的容抗，造成反馈信号跟随频率的升高而减小的现象，放大器的净输入信号得到回升，导致输出电压的总增益下降量减小，从而提高了电路的上限频率，即展宽了电路的通频带。需要说明的是，运算放大器接有补偿电容器时，运算放大器的内部放大级负载不可避免地表现出容性阻抗特征，由于容性负载的阻抗在高频状态下比较小，使得电路的输出电压下降，负反馈量也减小，这将使净输入信号增大到比低频时更大，增大的输出电流弥补了容性负载阻抗下降带来的输出电压降低，使上限截止频率得以提高。因此，有效地提高负反馈电路的上限截止频率。本实验中，将运算放大器接成反

5、相输入式的电压并联负反馈放大电路，在不同输入信号幅度下，测量其频率特性，观察上截止频率随输入信号大小不同而产生的变化，了解不同输入信号幅度情况下，器件动态应用范围的富余量。负反馈深度不同，上限截止频率提高的程度也不同。测量方法中频电压放大倍数的测量电压放大倍数等于经放大器放大输出的电压值与输入电压值之比，该电压值可以是电压有效值，也可以是电压最大值或峰-峰值，它们的比值结果都是一样的，即本实验中，取中频信号的频率f=10kHz，有效值为10mV左右，用毫伏表测得其读书（毫伏表的读数为有效值），便可以通过上述计算得到电压放大倍数。实验中，也可以使用双踪示波器同时显示输入输出波形，从示波器上直接读

6、出信号的最大值或峰-峰值，通过上述计算得到电压放大倍数。放大器的频率特性测量测量放大器的频率特性主要是为了了解放大器的频带宽度，所以必须测得其频率的上下限。由于放大器的通频带宽度主要受其上限制约，所以，本实验只要求测量放大器的上限截止频率。使用毫伏表测量放大器的上限截止频率，只能采用逐点测量法。测量时，输入信号幅度不宜过小（否则信噪比太低），也不宜过大（否则会产生非线性失真）。一般来说，选中心频率输出幅度为最大允许输出幅度的三分之一到三分之二，本实验可取输入信号为10mV左右的有效值。在测得中心频率输入幅度时，保持输入信号幅度不变，逐渐增高其频率，当幅度下降至中心频率幅度的倍时，这一频率即为放

7、大器的上限截止频率。当负反馈放大器输入大信号时，尽管中心频率信号不出现失真，假若它的净输入信号已经足够大，那么放大器的线性动态应用范围就会被充分利用。此时，若输入信号频率增加而接近放大器的上限截止频率时，输出信号幅度和反馈信号幅度都会下降，使净输入信号幅度反而增加起来。净输入信号幅度一旦超出动态应用范围的线性区，输出信号波形必定失真。这时，放大器的上限截止频率定义为输出失真信号的基波分量下降至中心频率不失真信号幅度的倍。例如，在实验中，当负反馈电路输入大信号时，在上限截止频率处正弦波失真为三角波，而三角波中基波分量的幅度是三角波幅度的8/2倍，所以，增大信号频率使三角波的幅度下降至中频信号电压

8、最大值的÷(8/2倍时的频率，即为该放大器的上限截止频率。三角波幅度的大小，可通过示波器直接读出。实验内容及步骤1正确连接直流电源（±12V），A点与B点相连，C点与D点相连，B点与E点相连，将双踪示波器接于共射-共基电路的输入和输出端，检测信号的波形。2测量单级共射电路和共射-共基电路的中频电压放大倍数将信号发生器输出端接至电路输入端，输入正弦信号的频率为10kHz，用毫伏表测得输入电压有效值为10mV。A点与D点相连时，是单级共射电路；A点与B点相连，C点与D点相连，是共基电路，用毫伏表分别测得输出电压Uo的值，并作记录。3测量单级共射电路和共射-共基电路的频率特性B点

9、与E点之间的连线断开，使电阻R7串入电路，将输入电压保持10mV不变，使频率逐渐增高，按照下表测量输出电压Uo的值，并记录于表中。将B点与E点连接，使电阻R7短路，重新观察共射-共基电路和上截止频率有何变化。表注：信号源内阻的改变我们通过在输入端接入不同阻值的电阻和等效。当输出幅度下降到倍时，求出上限截止频率。4测量负反馈电路的频率特性（1）将负反馈放大电路（参见图）的信号输入端（注有“Ui”的端点）对地短路，调节10k电位器（RP1，该电位器为运算放大器的零点调整电位器，电路在测试前应该将它调零），使输出电压Uo=0V。（2）将信号接至负反馈电路输入端，按照下表分别设定输入信号的幅度和频率，

10、用示波器监测输入输出波形、读取测量数据，测量输出电压Uo的值，并记录于表中。注意：在测量中，改变频率时，应该用毫伏表监测输入信号的大小，使输入电压保持不变。表注：表中输入信号的电压数据为有效值。预习要求与思考题预习要求1复习主教材中有关章节。2熟悉本实验电路的工作原理。思考题1通频带展宽的方法有那几种?2为什么共射-共基组态电路比单级共射电路的上截止频率高？3为什么容性负载情况下负反馈法展宽通频带的电路在中心频率时器件不能工作于最大动态运用范围。实验报告要求1整理实验记录，并划出它们的频率特性曲线图。2分析共射-共基组态电路比单级共射电路的上截止频率高的原因。3分析负反馈放大电路的反馈电阻值的

11、大小及输入信号幅度的大小对上截止频率影响的原因。实验仪器及设备ECS3高频实验台 1台双踪示波器 1台高频信号发生器 1台毫伏表 1台实验二：小信号谐振放大器实验目的1 了解小信号谐振放大器工作原理及其工作条件。2 通频带与回路Q值及电路谐振频率的关系。3 熟悉Q值的物理意义和定义Q值的方法。4 熟悉小信号谐振放大器通频带与选择性之间的关系。5 了解小信号谐振放大器自激原理以及防止和消除自激的方法。6 计算带宽和矩形系数。实验原理小信号谐振放大器的工作条件是：放大器的输入端信号中，含有各种频率成分的信号，除了所需要的信号外，还有不需要的信号。需要的信号和不需要的信号的频谱往往不同，使得人们可以

12、利用频谱不同将其区分开来，用选频的方法，选取需要的频率分量，抑制不需要的频率分量。另外，输入信号除了频率成分多以外，有用信号的幅度往往很小，有时甚至比不需要的信号的幅度还要小。处理这种信号，必须既要选频，又要放大，而非一般单纯使用滤波器可以完成的。谐振放大器可以分为选频和放大两部分，作为小信号谐振放大器的放大部分，其基本原理和低频电子技术中的小信号放大器是相同的。谐振放大器的新问题是放大部分与选频网络联通以后的相互影响。放大环节的输出、输入阻抗会影响选频网络的选择性。还有一部分谐振放大器，其选频网络的频响特性又会通过反馈器件改变放大器的放大特性，严重时会造成放大器工作的不稳定产生自激。本实验电

13、路采用二级单调谐放大，谐振中心频率为，实验原理电路参见上图。谐振频率与品质因数Q描述单调谐回路的谐振特性的参数，也就是描述谐振放大器选频特性的主要参数，是谐振频率f0和品质因数Q。在单调谐回路中，应该选择回路的元件L和C的值，使谐振频率f0处于所需信号的中心；另外，回路的品质因数Q决定了幅频特性曲线的形状，Q值越高，曲线形状越尖锐，偏离谐振频率f0时，回路阻抗下降越快。因此，如果希望将偏离f0的频率抑制得厉害一些，就应该提高谐振电路的品质因数Q。LC电路发生谐振时，回路的感抗与容抗的绝对值相等，回路表现出纯阻抗的性质，电感和电容在回路中交换能量，信号源的能量全部提供给电阻元件，所以负载上获得最

14、大的输出电压。在本实验电路中，谐振频率选择在，电感线圈采用电视机中周改制而成，并且可以调节电感量。提高谐振回路Q值的方法根据Q值的定义式：采用减小回路电感量L、加大电容量C、增大与回路并联的电阻R等，都能有效地增加谐振电路的品质因数Q。通频带与选择性作为谐振放大电路，一方面需要通过所需的频率成分，因而对其具有通频带的要求，另一方面要抑制不需要的频率成分，使不需要的频率成分处在通频带之外。谐振放大器对不需要的频率成分的抑制能力称作“选择性”。一般来说，对于某个具体电路，通频带越宽，选择性越差。在实际应用中，往往还要求通频带以内，传输系数变化尽可能小，这样，信号的失真就小，对无用信号的抑制能力就强

15、。由此可见，通频带和选择性是相互矛盾的。因此，用矩形系数来衡量选择性的好坏。显然，一个理性的谐振放大器的频率特性曲线，其矩形系数应该等于1。矩形系数越接近1，则谐振放大器的选择性和通频带两个指标的兼顾越好。自激产生的原因及消除方法放大器的电压放大倍数与放大器的负载阻抗有关，负载阻抗越大，放大器的电压放大倍数越大。因此，谐振（选频）网络的频率响应（简称“频响”）特性，会通过放大器内部反馈网络改变放大器的放大特性，严重时会招致工作不稳定产生自激。为了减小内部反馈的不良影响，消除自激现象，通常采用减小放大器放大倍数或削弱反馈量的两个方法来实现。具体做法有：（1）适当选择负载电阻与振荡回路连接时的接入

16、系数，使得放大器的等效负载阻抗不要过大，减小放大器的电压放大倍数；（2）降低三极管的静态工作点，使IC减小，使用三极管工作在电流放大倍数较小的放大区，从而减小放大器的电压放大倍数；（3）采用共射-共基组成复合放大器电路，以减小放大器内部反馈量。测试方法1调谐与谐振频率的测试在小信号谐振放大器的输入端A点接入幅度为20mV、频率为的正弦波信号。然后分别调谐两级放大器的谐振回路电容器的容量，改变谐振回路的谐振频率，测试谐振频率是否等于。2宽带和矩形系数缓慢减小高频信号输入频率（可采用频率微调），使信号输出幅度分别降低3dB和20dB（与中心频率的输出幅度相比较），记录这两种情况下的频率；再缓慢地增

17、大信号频率，使输出信号的幅度增大到中心频率的输出幅度，然后继续增大输入信号频率，使信号输出幅度再次降低3dB和20dB，记录这两种情况下的信号频率。这样可以计算出放大器的通频带（带宽）和矩形系数。3频率响应曲线缓慢减小、增大高频输入信号频率，测试输出信号幅度，在坐标纸上记录（X轴代表频率，Y轴代表幅度）频率和输出电压值，至少测试20个不同的坐标点，把各个测试点用光滑曲线连接起来，绘制出频率响应曲线（即幅频特性曲线）。也可以用扫频仪直接测量频率响应曲线。4自激现象与电压放大倍数的测量增大谐振回路的并联电阻，使放大器的负载电阻增大，从而增大放大器的电压放大倍数，使放大器产生自激现象。然后再减小电压

18、放大倍数，使电路停止自激，观察总结电压放大倍数与自激现象的关系。实验内容把实验箱的+12V和点连接至电路。1调谐与谐振频率测试（1）在A点输入高频信号，频率，幅度在20mV，在B点接示波器（或扫频仪），调整第一级放大器的谐振回路的可变电容，使第一级谐振。（2）用导线连接第二级开关，在C点接示波器（或扫频仪），调节第二级谐振回路可变电容，使第二级谐振。（3）用频率计测量谐振时的频率值。2带宽、矩形系数按照“测试方法”的第2条，测试带宽、计算矩形系数。3频率响应曲线按照“测试方法”的第3条，测试频率响应曲线。4自激（1）改变第一级谐振回路的并联电阻值为51k。（2）改变第二级谐振回路的并联电阻值为

19、51k，并调节电位器，使输出信号发生自激。（3）减小第一级、第二级回路的并联电阻，使自激消失，测试电压放大倍数，比较放大倍数与自激的关系。实验设备1ECS-3型高频实验箱 1台2双踪示波器 1台3万用表 1台4扫频仪 1台5信号源 1台6高频毫伏表 1台实验三：LC振荡电路实验目的1了解LC三点式振荡器电路的基本工作原理。2研究振荡电路的起振条件和影响频率稳定度的因素。3比较LC与晶体振荡器的频率稳定度。实验原理及说明本实验采用三点式振荡电路，图是其电路原理示意图。起振条件相位平衡条件：X1和X2必须为同性质的电抗，X3必须为异性质的电抗。并且它们之间满足关系式：幅度起振条件：一般来说，幅度起

20、振条件可以表达为：也可以用放大器的三极管参数表达出来，取三极管的跨导为gm，则gm必须满足如下不等式：式中：goe晶体管的输出电导；gie晶体管的输入电导；晶体管的等效负载电导；KF反馈系数。频率稳定度1引起频率不稳定的原因：外因有温度、电压、负载及机械振动等，内因为决定振荡频率的振荡电路元件参数。2稳定频率的措施：（1）设法减小外界因素的变化。（2）减小外界因素对电路参量的影响。（3）使内部参量变化互相抵消，不影响频率。实验电路实验电路板电路如图所示，当B点与B1点连接、C点与点连接，则组成高稳定度的西勒振荡器；当A点与A1点连接、B点与B1点连接、C点与C1点联接则组成晶体振荡器。作为石英

21、晶体振荡器，石英晶体等效于一个LC并联电路（但并非工作于它的谐振频率上），C6、C7串联后与C1构成振荡器的正反馈网络（形成电容三点式电路结构），C3为石英晶体串联的负载电容，用来补偿石英晶体的老化影响。本实验的石英晶体振荡电路实际上也是一种西勒振荡电路。W1用来调节振荡级V1的静态工作点，控制振荡电压幅度。调节微调电容器C10和L2可以改变振荡频率。实验内容及步骤接通12V电源，将B点与B2点连接、C点与点连接，使电路组成LC振荡器电路。1调整静态工作点，观察振荡情况短接插孔、，破坏振荡条件，使振荡器停振，然后调节W1，用万用表测量C点对地的静态直流电压UEQ，使其为5V。这时振荡管的静态工

22、作点电流IEQ=UEQ/R6=5mA，然后拆除短路线，振荡器应该恢复正常起振工作状态。在端观察振荡波形，并测量振荡频率。此时，在C点测量C点对地电压Ue，比较Ue和UEQ。2观察反馈系数KF对振荡电压的影响保持IEQ=5mA，改变C1或C7，从而改变反馈系数KF，用毫伏表在端测量振荡电压UL，记入表中。另外，用频率计在输出端检测频率，一并记入表中。表3测量振荡电压UL和振荡频率f之间的关系计算波段覆盖系数用高频毫伏表接端，频率计接Uo端（即输出端），保持IEQ=5mA，改变C10，测量振荡频率和相对应的电压UL，记入表中，找出fmax和fmin，计算fmax和fmin波段覆盖系数。做fUL关系

23、曲线。表注：为精确起见，应避免两仪器同时测量，互相干扰。4观察直流工作点对振荡电压UL的影响调节C10，使振荡频率最低，用调整静态工作点的方法改变IEQ，测量相对应的电压UL，并记入表中，做出IEQUL曲线。表5观察外界因素变化对振荡频率稳定度的影响（1） 将V1的静态工作电流调整到IEQ=5mA的基础上，频率计接Uo端，调整振荡频率到最低值，改变电源电压按照表进行实验，计算频率变化的相对值。（2） 保持IEQ=5mA、振荡频率为fmin，在插空、之间接电阻，减小回路品质因数，重复上条实验，并将测量数据记入表中。比较两次测量结果。表表6比较LC振荡器和晶体振荡器的频率稳定度将A点接A1点、B点

24、接B1点、C点接C1点，使电路电路组成晶体振荡器。按照本实验步骤3和5的第1项内容，观察电源电压对振荡频率的影响，并将测量数据记入表和表中。计算相对频率稳定度，并比较LC振荡器和晶体振荡器的频率稳定度差异，分析原因。表表实验报告1整理试验结果，绘制振荡电压UL随振荡频率和直流工作点电流变化的曲线。2用所学理论，分析各项实验结果。实验注意事项1正确连接电源到实验板，防止接反。2用仪表对电路进行测量时，正确连线，避免引起较大的测量误差。预习实验内容1理解振荡器起振应该满足的相位条件和振幅条件，熟悉各种振荡器电路，并讨论各种振荡器电路的优劣特点。2分析各种因素（内外）对频率稳定度的影响，以及预防措施

25、。3讨论晶振稳频的原理，对振荡器进行理论分析计算。实验仪器及设备ECS3型高频实验箱 1台双踪示波器 1台信号发生器 1台毫伏表 1台思考体与习题1 振荡器起振后，Ue为什么不再等于静态工作点的UEQ？在什么情况下UeUEQ？在什么情况下UeUEQ？2 调整C10改变振荡频率时，振荡为什么变化？应如何变化？3 振荡回路Q值高时，为什么振荡频率的稳定度也高？为什么晶体振荡比一般的LC振荡器频率稳定度高？4 若用电容量变化范围更大的可变电容器替代C10，能否进一步提高波段覆盖系数？5 为什么负载的变化会引起振荡幅度、频率的变化？实际应用中如何减小这种变化？实验四：高频谐振功率放大器实验目的1加深对

26、高频功率放大器工作原理的理解。2掌握高频功率放大器的一般调谐方法。3掌握负载阻抗、激励电压和集电极电源电压变化对电路工作状态的影响。实验原理及实验板说明实验电路本实验电路由振荡器、推动级和末级谐振功率放大器三部分电路所组成，如下图所示。振荡器由三极管V1及其周围电路组成，为克拉泼振荡电路，输出频率为的高频信号。V1的静态工作点可以通过电位器W1进行调整，当其集电极静态电流调整为23mA时，输出高频信号的振幅约为1V。在谐振时调整上偏置电位器W1，能够改变振荡器的输出信号振幅。推动级由三极管V2及其周围电路组成，其功能是对振荡器输出的高频信号进行放大，使末级功率放大器能够得到足够强大的信号功率（

27、也叫做功率放大器所需的“激励功率”）。静态时，V2的集电极电流调整到5mA左右，其集电极耗散功率相对振荡器（V1管）较大，这样，该级放大器相当于一个输出功率很小的甲类功率放大器，推动末级功率放大器工作。末级功率放大器由三极管V3及其外围电路构成，工作于丙类状态。在V3的集电极，由C12、C13、L4、L5组成了一个并联谐振回路，并且可以在C13两端并联不同的负载电阻RL（利用不同的插接孔，短路不同的电阻，可改变RL的大小），这样做可以改变等效到V3集电极的谐振阻抗，改变电路的交流工作参数。为了使电流通角（即导通角）有较合适的取值，本放大器采用了分压式偏置电路，给V3提供了一个很小的正向偏置电压

28、（约，静态时，三极管仍然处于截止状态）。在图中，电阻R12为取样电阻，在它的两端并接示波器输入电路，可以观察V3三极管的集电极电流波形。在V3集电极谐振回路上方连接了一个电流表，用来测量末级放大器集电极电流的直流分量IC0；在电流表的两端并联高频瓷片电容C14，以滤除高频分量；同时，电流表通路也是三极管V3的集电极直流通路。调谐特性所谓调谐特性，是指谐振功率放大器集电极回路调谐时，集电极平均电流IC0的变化特性。如图所示。当回路谐振时（=0），并联谐振电路的阻抗很大，IC0最小，Ib0最大。当回路偏离谐振时（0），回路阻抗变小，由于谐振电路还同时表现出容性或感性电抗，使输入信号电压的相位与输出

29、信号电压相位出现偏离反相的现象（即输入电压的最小值与输出电压的最大值不在同一时刻出现）。因此，当接近0时，放大器向欠电压方向变化，IC0最小，Ib0最大；而当远离0时，放大器向过电压方向变化，IC0最大，Ib0最小。理论上，发生谐振时，回路两端的电压达到最大，因此，测量回路电压可以确定回路的谐振情况。但是，实际上电路的Q值很低，电路通频带过宽，测得的电压包括了高次谐波成分，并不能真实地反映高频电压的大小，所以，测试电压的方法并不够准确。因此，本电路中利用电流表测量IC0大小的方法，在判定电路谐振状态时，是比较好的测量方法。谐振功率放大器的负载特性选择不同的负载电阻RL，由于放大器等效负载阻抗变

30、化，集电极电流波形将发生变化。例如，RL由小变大时，等效到集电极回路对基波电流呈现的谐振阻抗也将由小变大，相应地，集电极电流ic的波形也必将由尖端脉冲变为凹陷脉冲，如图所示。因此，放大器的工作状态将由欠电压状态逐渐过渡到过电压状态。由于等效谐振阻抗不同时集电极电流波形不同，所以RL不同时，Ic0、Ic1m、Ucm的取值也受影响。不同等效谐振阻抗条件下各电量的变化特性，称为放大器的负载特性。实验内容及步骤1调节振荡器，观察高频功率放大器的工作状态取出高频功率放大器实验板，利用稳压电源给高频功率放大器接通+12V电源（晶体管V1、V2电路不要接通电源），这是观察电流表读数，Ic0应该为零，表明高频

31、功率放大器已经被调试在丙类工作状态（即检查实验板是否已经调试好）。然后，将整个实验板电路接通+12V电源，分别用示波器和频率计对A点电信号进行观察，此时频率计的示值应该为（实验板已设定的频率值）；调整W1，改变振荡器的输出电压幅度，使其满足1V要求。用观察示波器A点电信号应为标准的正弦波，若有失真，则适当调整W1，便可消除失真现象。2调谐放大器回路调整负载阻抗，使RL的取值最大。（1）调谐推动级集电极回路将高频毫伏表连接到电路B点，用无感螺丝批调节L3的磁芯（即调节电感线圈L3的电感量），使毫伏表指示最大（即V2集电极的LC并联谐振电路发生谐振），表明推动级集电极回路已经谐振在电路的工作频率上

32、。此时，观察电流表，高频功率放大器的集电极电流也应该为最大状态；也可以观察示波器波形的幅值，此时B点波形幅值最大。（2）调谐高频功率放大器集电极回路将高频毫伏表接电路输出端，调节L3的磁芯，使毫伏表的指示最大，并记录此时的输出电压值Uo。若用示波器观察流过R12的电流波形，应该为尖顶余弦脉冲或凹顶脉冲。3观察不同的Ubm时高频功率放大器的工作状态调整负载，保证放大器工作于过电压状态。将示波器接在R12电阻两端，测量流过R12的电流波形；将高频毫伏表接在B点检测Ubm的值。调解W1，观察Ubm的数值，描绘高频功率放大器在各种工作状态下（W1取值不同）相应的集电极电流波形以及Ic0Ubm特性曲线。

33、（若在调整过程中，示波器出现凹顶电流波形不对称，可以微调L5，直到对称为止。）4观察电源电压EC对高频功率放大器工作状态的影响在上述实验的基础上，调节RL使放大器工作在临界状态。然后，在020V范围内改变电源电压EC的数值，观察并描绘放大器各种状态时相应的集电极电流波形，并分析绘制各参量随EC变化的曲线。5改变负载电阻，观察集电极电流波形，测试负载特性在放大器正确调谐的基础上，并且电源电压在10V左右时，放大器处在过压状态下工作。这时， RL调到最小，描绘放大器各种状态时相应的集电极电流波形，测量输出电压和集电极直流电流Ic0，记录入表中。分析并绘制各参量随负载电阻的变化曲线。表4.1 输出电

34、压、电流测试记录实验报告1整理数据，描绘不同RL、不同EC、不同Ubm时相应的集电极电流波形。2计算不同RL值时的PC、Pcm、P0、C大致绘出负载特性曲线。3对上述实验结果进行分析讨论。预习思考题1振荡器电路组成，工作原理，稳频和振幅调整的多种理论基础。2谐振高频放大器的所有相关理论，重点讨论丙类工作状态时欠压、过压、临界几种情况，同时讨论负载电阻、工作电压、工作电流、激励大小对多种电量的影响。3对照版面图熟悉示波器、高频毫伏表、频率计等仪器的使用，对实验电路做理论上的分析和研究，探讨实验中可能出现的情况。实验设备1ECS3型高频实验箱 1台2双踪示波器 1台3万用表 1只4频率计 1台5信

35、号源 1台6高频毫伏表 1台思考题1当调整高频功率放大器回路时，发现Ic0最小值和高频毫伏表测得的集电极回路电压最大值往往不是同时出现，为什么？2当调谐激励回路时，为什么要使高频功率放大器的Ic0为最大值？当调谐高频功率放大器集电极回路时，为什么要求Ic0为最小值？3利用Ic0作指示回路调谐状态时，为什么要使负载由大变到小？4PL随RL变化的特性与PL随Rf变化的负载特性有什么区别？5在测量负载特性时，为什么集电极电压波形和负载电压波形有较大的差异？实验五：调幅与检波实验目的1通过实验了解调幅与检波的工作原理，掌握用集成模拟乘法器构成调幅与检波系统的电路连接方法。2通过实验了解集成模拟乘法器的

36、使用方法。3了解二极管峰值检波。4学会用示波器测试调幅度。实验原理及说明所谓调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡波（即载波）的幅度，使其成为附带有低频信息的调幅波。而检波就是从调幅波上取出低频信号。实现调幅和检波的方法有很多，目前，由于集成电路的开发和普及，集成模拟乘法器被得到越来越广泛的应用。为此，本实验采用价格较低廉的MC1496集成模拟乘法器来实现调幅与检波的系统过程。同时，考虑到二极管峰值检波器具有电路结构简单的特点，在许多常见设备中经常被采用，因此也把它与乘法器纳入本实验内容之一。调幅与检波系统实验原理图调幅部分说明在图中，虚线左边部分为调幅部分。U(t)是高频载波信号，U(t)是低

37、频调制信号，当U(t)为零时，调幅电路输出为“平衡调幅波”，如图（b）所示；当U(t)不为零时，调幅电路输出为调幅波，如图（a）所示。在图中，调幅电路中的射极输出器起隔离作用，以减小乘法器与负载之间的相互影响。检波部分说明1乘法器检波图的虚线右边下半部分为乘法器检波电路，乘法器的X端输入调幅波，Y端输入载波。当X端输入为平衡调幅波时，由于它不存在载波分量，因此Y端输入信号无法从平衡调幅波中获取载波，只能自己产生本机振荡的参考信号，它与原载波信号之间相位差的大小影响检波输出的大小，在理想情况下，检波输出与载波同频同相，因此这种检波也被称作“同步检波”。本实验中，为了方便起见，检波器的输入信号直接

38、取自射极输出器输出的调幅波信号。对于正常调幅波的检波，Y端所需的载波可以不再设置信号源，直接将调幅波通过限幅器得到等幅波便可。2二极管峰值检波二极管峰值检波实际上就是大信号二极管包络线检波，图虚线右边的上半部分电路为典型的二极管峰值检波电路。图中输入端加一运算放大器，目的是为了提高由调幅部分送来的正常调幅波的幅度，以满足大信号峰值检波的有求。MC1496集成模拟乘法器引出端功能及内部电路ADJG：增益调节端； BI：偏置端；INC+：载波信号输入正端； INC-：载波信号输入负端；INS+：信号输入正端； INS-：信号输入负端；NC：空端； OUT+：正电流输出端；OUT_：负电流输出端；

39、V-：负电源。测量方法1输入失调调零（交流馈通电压的调整）集成模拟乘法器在使用之前必须进行输入失调调零，也就是所谓“交流馈通电压”调整。交流馈通电压是指乘法器的一个输入端有信号电压，而另一个输入端信号为零时的输出电压（按照“乘法器”的概念，这个信号应该为零），实际工作中，应该使交流馈通电压越小越好。为了补偿输入失调电压，常采用图所示的输入失调调零电路。具体调零步骤如下：（1）在U(t)等于零时，加置U(t)（U(t)的大小以输出不失真为宜），调整WX，使乘法器的输出电压达到最小值。（2）在U(t)等于零时，加U(t)（U(t)的大小以输出不失真为宜），调整WY，使乘法器输出达到最小值。（3）反

40、复进行上述调节，已达到尽可能小的数值。2调幅度m的测试（1）直接测量调制包络将被测的调幅信号电压加到示波器Y轴输入端，示波器的“同步选择”置外同步，同步信号取低频信号。调节时基旋钮使荧光屏显示几个周期的调幅波波形，如图所示，在示波器上读出A、B参数的值，根据定义：可以求出m的值。（2）梯形法将被测的调幅信号加在示波器的Y轴输入端，示波器的X偏转板上不加锯齿波电压而加条幅信号的调制电压，使示波器显示如图（a）所示的波形。若调制信号与包络存在一定相移，则图形不为梯形，而是椭圆形，如图（b）所示。测出A与B的大小便可以计算m。此外，在工程上，有专用的调幅测试仪供调幅信号测试使用，学生可在网络上查询相

41、关资料。实验内容与步骤1调幅板调整与测试参见图，按照如下步骤操作：（1）接通供电电源将实验箱上的正负12V电源加至调幅板的+VCC和-VEE上。（2）输入失调调零从实验箱上的波形发生器取出高频信号U，其频率f为100kHz，幅度UPP（参考值）加至高频输入端U处。用1kHz、幅度为VPP的正弦信号作为调制信号U，加至乘法器的U端。当U=0时，调幅器处于平衡调幅状态。用示波器分别观察U等于零和不等于零时的输出波形。将高频输入端信号U接地，调节WY，使输出最小，然后将高频输入信号正常通入U处。将低频输入端信号U接地，调节WX，使输出最小，然后将低频输入信号正常通入U处。以上步骤反复几次，使输出信号

42、为最小为止。（3）观察平衡调幅波将开关K置平衡调幅状态，用示波器观察输出波形（用低频信号送至示波器外同步输入端），描绘波形并记录波形的峰-峰值。用示波器观察平衡调幅波过零轴情况（示波器置“内同步”）。调节示波器时基旋钮，使荧光屏出现一个过零点，描绘起波形。（4）观察正常调幅波将开关K置正常调幅状态，用示波器观察输出波形（示波器置外同步、同步信号取低频信号），调节U的大小（调WX），使正常调幅波峰-峰值为，并描绘其波形。测试上述正常调幅波的调幅度m。在上述正常调幅情况下，调节低频信号的大小，使调幅度发生变化，最后使调幅度m=1。调节示波器的时基旋钮，使荧光屏上出现一个过零点，观察过零轴情况（示波

43、器置内同步），描绘其波形。2乘法器解调部分的输入失调调零参见图，将Ui接地，U端接频率为100kHz、幅度为VPP（参考值）的载波信号U，调节WX使输出最小。将U端接地，Ui接载波信号，频率和幅度同上，调节WY使输出最小。用示波器在输出端观察输出的大小。3调幅部分与乘法器解调部分系统联测（1）正常调幅波的调幅与解调系统调幅部分实验板（图所示）上开关K处于正常调幅状态，调节直流电压（调RP）、载波幅度、低频调制信号幅度，使调幅波输出的峰-峰值约为50mV左右，调幅度为一适当值（用示波器在调幅输出端观察）。然后将正常调幅信号接到解调板调幅波输入端U。将载波信号接到解调部分载波输入端Ui，在解调板输

44、出端用示波器观察解调后的输出信号。若输出太小不易观察清楚，可将其输出端接到二极管部分（参见图）的输入端，在运放输出端用示波器观察解调输出信号。观察调幅度大小与解调信号输出大小的关系，并计算电压传输系数Kd（以解调板输出端为准）。观察过调幅时解调输出信号的波形。（2）平衡调幅板的调幅与解调系统在图所示电路中，将开关 K处于平衡调幅状态，调节载波幅度及低频调制信号幅度。调节时，用示波器在调幅输出端观察，使平衡调幅波的峰-峰值约为50mV左右。将此信号接到解调板（参见图）调幅波输入端U处，将载波信号接到解调板载波输入端Ui处。同样，在二极管检波部分（参见图）的运放输出端观察解调输出信号。改变低频调制

45、信号的大小，观察解调输出信号的大小变化情况。增加低频信号的幅度，使解调输出信号刚刚出现失真，记录平衡调幅波的峰-峰值大小。记录平衡调幅波与解调输出信号相应的波形图。4调幅与二极管峰值检波系统联测调幅板上的开关K置正常调幅状态。（1）参见图，调节RP、载波幅度及低频调制信号的幅度，使正常调幅波峰-峰值约为左右，调幅度为一适当值。将正常调幅波信号接到二极管检波器（参见图）的输入端。在运放输出端测出正常调幅波的大小。（2）先断开检波器交流负载，即U0和P处断开，用示波器在检波输出端观察解调输出信号。调节直流负载RL的大小（即调节RP1）和低频调制信号（改变m），使输出得到一个不失真的解调信号，画出波

46、形，并计算电压传输系数Kd（将它与运放输出的波形相对比）。调节直流负载RL的大小（即调节RP1），使输出产生对角切削失真，如果不明显可以加大调幅度（即增大低频调制信号），画出其波形。计算此时的m值。减小调幅度，使对角切削失真消失，并计算此时的m值。接通交流负载，即U0和P处连接，用示波器在检波输出端观察解调输出信号。在交流负载未接入以前，先调节电路，使解调信号不失真。然后接入交流负载，调节交流负载的大小（即调节RP2），使解调信号出现底部切削失真，画出其相应的波形、并计算此时调幅度m。预习要求及思考题1 复习调幅与检波的工作原理，以及乘法器的功能和使用方法。2 认真阅读本实验直到内容。3 回答

47、以下思考题：（1）在三极管调幅与乘法器调幅两种电路中，当它们出现过调幅时两者波形有何不同？（2）如果平衡调幅波出现如图（b）所示波形，是何缘故？（3）检波电路的电压传输系数Kd如何定义？实验报告要求1整理实验纪录，用坐标纸绘制记录波形。2对本实验体会最深的问题进行分析讨论。实验设备ECS3型高频电路实验箱 1台万用表 1台双踪示波器 1台低频信号发生器 1台实验思考题1 集成调幅器工作在什么状态？本实验是如何保证此状态的？2 在实验中，如果U增加到6V，能否实现100%的线性调幅？若要接近线性调幅，应该采取什么措施？3 当调制信号电压一定而改变调制频率f时，调幅度为什么也会发生变化？实验六：三

48、极管混频器实验目的1 加深理解混频器的工作原理。2 了解本振电压和晶体管工作点电流对变频增益的影响。3 观察混频器中寄生通道干扰。实验原理实验电路如图6所示，它是由基极输入、发射极注入的三极管混频器。在图6中，输入信号由磁环绕制的高频变压器加到混频管V的基极。本振信号由信号发生器或振荡器（本机振荡电路）产生，并经过耦合电容C11注入到三极管V的发射极（图中A点）。混频器输出的中频信号经由电容器C15耦合输出。为了保证混频器稳定工作，电源供电电路采用了型滤波器（由两只F的电容器和一个100的电阻组成）滤波。在三极管混频器中需要考虑的关键问题是：正确选用混频三极管、合理选择本振电压和静态工作点电流。本实验