高频电子线路与原理实验

1、实验一 正弦波振荡器第一部分 LC 振荡器一、实验内容1.根据图 2-1 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 1 拨上，构成 LC 振荡器。（2）改变上偏置电位器 RA1，记下发射极电流 Ieo (=V e/R10)填入表中，并用示波器测量对应点的振荡幅度 VP-P（峰峰值）填于表中，记下停振时的静态工作点电流值。分析输出振荡电压和振荡管静态工作点的关系。分析思路：静态电流 ICQ会影响晶体管跨导 gm，而放大倍数和gm 是有关系的。在饱和状态下（ICQ 过大） ，管子电压增益AV 会下降，一般取 ICQ =（1

2、5mA）为宜。3. 测量振荡器输出频率范围。用万用表测量 J1 ，任意改变 CCI，用示波器从 TH1 处观察波形，并观察输出频率的变化。二、实验仪器1. 高频实验箱 HD-GP- 1 台2. 双踪示波器 1 台三、实验数据记录 静态工作点VQ=2.35V ，F=4.02MHz,停振I=3.93mA,Vpp=480mV,振荡频率f0=4.202MHz4、 实验结果分析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。晶体管的振荡条件是基极-发射极间电压是-0.1 -0.4V,如果达不到这个条件，是不会起振的。所以静态工作点要接近这个电压，然后加上正反馈后才可起振。正反馈放

3、大器产生振荡的条件是AF=1，反馈系数完全是由线性网络所决定的比例系数，与振荡幅度大小无关。由于放大器的放大倍数随振幅的幅度增大而下降，为了维持一定的振幅的振荡，反馈系数F要比AF=1中的F大一些。这样，就可以使得在AF1情况下起振，而后随着振幅的增强A0就向A过渡，直到振幅增大到某一程度，出现AF=1时，振幅就达到平衡状态。因此，振荡器的起振条件为AF1。振荡器的平衡条件为AF=1。2 计算实验电路的振荡频率 f o ，并与实测结果比较。 ，为4.5MHz，实测数据为4.202MHz,与实测值相差不大。第二部分 晶体振荡器与压控振荡器1、 实验内容1. 将电路接成 LC 振荡器，在室温下记下

4、振荡频率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 J 1 ，直流电压表接于 TP 3 。（2） 将 W 1 从低阻值、中阻值到高阻值位置（测量 TP3 处直流电压大小，分别对应最大值、最小、中间值） ，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，并将结果记于下表中。 二、实验仪器1. 高频实验箱 HD-GP- 1 台2. 双踪示波器 1 台三、实验数据记录1. 将电路接成 LC 振荡器，在室温下记下振荡频率 f0=4.1MHz2.W1 电阻值W1 低阻值W1 中阻值W1 高电阻值VD1（VD2）3.99

5、V7.65V11.7VLC压控振荡器（振荡频率）4.274MHz4.250MHz4.329MHzW1 电阻值W1 低阻值W1 中阻值W1 高电阻值VD1（VD2）3.12V5.20V10.6V晶体压控振荡器（振荡频率）4.318MHz4.300MHz4.367MHz4、 实验结果分析1. 比较所测数据结果，结合理论进行分析。 通过数据可以看出，晶体压控振荡器的振荡频率比LC压控振荡器的振荡频率高，而且振荡频率很稳定。这是由于石英晶体的性能非常稳定，受温度影响小，振荡频率非常稳定，Q值非常高。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？ 在用石英晶体稳频的振荡器中，把变

6、容二极管和石英晶体相串接，就可形成晶体压控振荡器。为了扩大调频范围，石英晶体可用AT切割和取用其基频率的石英晶体，在电路上还可采用展宽调频范围的变换网络。实验二 振幅调制与解调第一部分 模拟乘法器调幅（ AM 、 DSB 、 SSB）1、 实验内容 1. 静态工作点调测：使调制信号 V=0,载波 VC=0，调节 W1 使各引脚偏置电压接近下列参考值：管脚1234567891011121314电压（V）0-0.74-0.740-7.168.705.9305.9308.70-8.2R11、R12 、R13、R14 与电位器 W1 组成平衡调节电路，改变 W1 可以使乘法器实现抑止载波的振幅调制或有

7、载波的振幅调制和单边带调幅波。为了使 MCl496 各管脚的电压接近上表，只需要调节 W1 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 VC(t),其频率 fC=465KHz,峰峰值 VCPP500mV。J5 端输入调制信号 V(t)，其频率 f1KHz，先使峰峰值 VPP0，调节 W1，使输出 VO=0（此时41），再逐渐增加 VPP，则输出信号 VO（t）的幅度逐渐增大，最后出现如图 3-3 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

8、 4 分别接电阻 R12 和 R14， 可以较好地抑止载波漏信号和改善温度性能。全载波振幅调制J1 端输入载波信号Vc(t) , fc=465KHz, VCPP500mV，调节平衡电位器W1，使输出信号VO（t）中有载波输出（此时V1 与V4 不相等）。再从J2 端输入调制信号，其f1KHz，当VPP 由零逐渐增大时，则输出信号VO（t）的幅度发生变化，最后出现如图3-4 所示的有载波调幅信号的波形，记下AM 波对应Vmmax和Vmmin，并计算调幅度m。4. 步骤同 3，从 J6 处观察输出波形。5. 加大 V，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.二、实验仪器

9、1 高频实验箱 HD-GP- 1 台2 双踪示波器 1 台3 万用表 1 个三、实验数据记录 实测 MC1496 各引脚的实测数据。管脚1234567891011121314电压（V）0.1-0.82-0.830-7.008.5705.9805.9808.60-8.22四、实验结果分析1分析过调幅的原因。 过调幅时，标准调幅信号包络过零点处载波相位反向，包络和基带信号不再保持线性关系产生了过调幅失真，此时信号已不能用包络检波器解调，只能采用同步解调。3. 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。 用Matlab画出AM、DSB、SSB的波形： AM波包含三个频

10、率分量，频谱中间是载波分量；DSB。实验三 振幅调制与解调第二部分 包络检波及同步检波实验1、 实验内容 (一)二极管包络检波1.解调全载波调幅信号（1）m100%的调幅波检波 从 J2 处输入 455KHZ、峰峰值 Vp-p=0.5V1V、 m100%的已调波。将开关 S1 的 1拨上（2 拨下）,S2 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 m=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 S1 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

11、形进行比较。3.观察底部切割失真将开关 S2 的 1 拨上（2 拨下），S1 同步骤 2 不变，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1. 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 100的调幅波。将它们依次加至解调器调制信号输入端 J11，并在解调器的载波输入端 J8 加上与调幅信号相同的载 波信号,分别记录解调输出波形，并与调制信号相比。2. 解调抑制载波的双边带调幅信号 按调幅实验中实验内容的条件获得抑制载波调幅波，加至图 3-9 的调制信号输入端 J11，观察记录解调输出波形，并与调制信号相比较。二、实验仪器1. 高频实验

12、箱 HD-GP- 1 台2. 双踪示波器 1 台3. 万用表 1 块三、实验数据记录1.通过一系列检波实验,记录波形。4、 实验结果分析1. 观察对角切割失真和底部切割失真现象并分析产生原因。 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：m 为调幅系数，max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

13、切割失真应满足：实验四 频率调制与解调第一部分 变容二极管调频实验1、 实验内容 静态调制特性测量将电路接成压控振荡器，J2 端不接音频信号，将频率计接于 J1 处，调节电位器 W1， 记下变容二极管 D1、D2 两端电压和对应输出频率，并记于表中。二、实验仪器1. 高频实验箱 HD-GP- 1 台2. 双踪示波器 1 台3. 万用表 1 个三、实验数据记录 静态调制特性测量VD1(V)-1.71-2.42-3.57-4.67-6.28-7.51-8.50-10.34-12.09VD2(V)-1.71-2.42-3.57-4.67-6.28-7.51-8.50-10.34-12.09 F0(M

14、Hz)3.7563.8323.8953.9163.9183.9313.9554.0354.0664、 实验结果分析 1. 在坐标纸上画出静态调制特性曲线(二极管电压取正)，并求出其调制灵敏度。说明曲线斜率受哪些因素的影响。 由可以求得调制灵敏度约为0.8。 由可以看出，当回路电容 C-u 特性曲线的 n 值（即斜率的绝对值）愈大，调制灵敏度越高。因此，如果对调频器的调制线性没有要求，则不外接串联或并联固定电容，并选用 n 值大的变容管，就可以获得较高的调制灵敏度。第二部分 正交鉴频实验1、 实验内容 乘积型鉴频器（1）调谐并联谐振回路，使其谐振（谐振频率 fC=4.5MHz）。方法是将峰峰值

15、Vp-p=500mV 左右 fC=4.5MHz、调制信号的频率 f=1KHz 的调频信 号从 J6 端输入，按下“FM”开关，将“FM 频偏”旋钮旋到最大，调节谐振回路电感 L1 使输出端获得的低频调制信号 vo (t) 的波形失真最小，幅度最大。（2） 鉴频特性曲线（S 曲线）的测量。 测量鉴频特性曲线的常用方法有逐点描迹法和扫频测量法。本实验中我们采用逐点描迹法。记录入下表中。2、 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 块三、实验数据记录鉴频特性曲线的测量值F(MHz)3.513.61 3.663.66 3.713.71 3.813.76 3.913.81 43.86 3.913.91 3.96 4.01 V0(mV)-6.81-7.07-10.69-10.37-9.76-9.39-9.16-8.98-8.91-8.84四、实验结果分析1. 说明乘积型鉴频鉴频原理。 鉴频是调频的逆过程，广泛采用的鉴频电路是相位鉴频器。鉴频原理是：先将调频波经过一个线性移相网络变换成调频调相波，然后再与原调频波一起加到一个相位检波器进行鉴频。因此，实现鉴频的核心部件是相位检波器。 相位检波又分为叠加型相位检波和乘积型相位检波，利用模拟乘法器的相乘原理可实现乘积型相位检波。其基本原理是：在乘法器的一个输入端输入调频波vs (t) ，设其表达式为