高频实验报告

1、高 频 实 验 报 告（电子版）班级： 班级： 学号： 学号： 姓名： 姓名： 201 年 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。首先利用LC三点式振荡电路产生30MHz的正弦信号作为载波信号，再通过三极管幅度调制电路对1KHz的正弦波信号进行调制，最后利用高频谐振功率放大器放大输出。2、 实验原理：1、 LC三点式振荡器电路：工作原理：图1-1所示为一个电容三点式振荡器原理图，与发射极相连的是两个电容，接在集电极和基极之间的是电感，它的反馈电压取自L1和C2构成的分压器。可以

2、证明，凡是按照这种方式连接而成的振荡电路，必定满足相位平衡条件，实现正反馈 图1-1 LC振荡器原理图2、 三极管幅度调制电路：工作原理：图1-2所示为三极管基极调幅电路，它是利用三极管的非线性特性实现调幅的。由于调幅信号直接作用于三极管的基极，所以它具有所需输入调制信号电压小的优点。但由于基极调制电路工作在欠压区，所以工作效率较低，容易产生调制失真。 图1-2 三极管基极调幅电路原理图工作原理：图1-3所示为三极管集电极调幅电路，它是利用三极管的非线性特性实现调幅的。由于集电极调幅电路工作在弱过压状态，因此它具有较高的工作效率。缺点是它所需的调制信号幅度比较大，同时也存在着线性失真大等缺点。

3、图1-3 三极管集电极调幅原理图3、 高频谐振功率放大电路：工作原理：图1-4所示为高频谐振功率放大器原理图。CL和RL为外接负载，Lr和Cr为匹配网络，它们与外接负载共同构成并联谐振回路。调节Cr使回路谐振在输入信号频率上。利用谐振回路的选频作用，可以将失真的集电极电流脉冲变换为不失真的输出余弦电压。 图1-4 高频谐振功率放大器原理电路4、 调幅发射系统： 图1-5 调幅发射系统框图信号源信号经过放大器放大以后作为载波信号输入振幅调制器，并与调制信号变换为所需的调幅波信号，经过滤波后加到发射天线上。3、 实验步骤：1、 LC三点式振荡器电路：1） 将直流稳压电源输出电压调至+12V为实验板

4、总电源供电。2） 首先调整5W2电位器，使振荡管晶体管BG1静态工作电流Ic等于3mA。3） 将开关5K1档位置于1，是交流反馈系数为1.4） 调整5C4微调电容，使振荡器谐振频率处在频段低端，约为30MHz。5） 按照试验要求对电路进行调整获取试验数据。2、 三极管幅度调制电路：1） 将直流稳压电源输出电压调至+12V为实验板总电源供电。2） 调整电位器7W1使晶体管静态工作电流Ic调至3mA。3） 将高频信号源输出调至30MHz/0.1Vpp，调制信号源输出1KHz/0.1Vpp。4） 调整7C10电容值，使示波器探头（10:1档）在V7-2点观察到的振幅最 大。5） 按照试验要求对电路进

5、行调整获取试验数据。3、 高频谐振功率放大电路：1） 将高频信号源输出频率校准至30MHz,输出幅值等于500mVpp,将信号接 至实验板上的6K2端（高频信号输入端）。2） 用示波器在放大器信号输出端V6-3观察放大器输出信号Uo的波形幅度。3） 用无感起子调整LC谐振电容6C5，6C13使示波器观察到的波形幅值最大，并且没有明显的失真。4） 调整高频信号源的输出幅值，控制注入实验板的信号强度，使末级放大器的电流表指示处于100mA150mA左右。5） 按照试验要求对电路进行调整获取试验数据。4、 调幅发射系统： 将LC振荡电路的输出信号接入晶体管幅度调制电路，再将输出信号作为高频谐振功率放

6、大器的输入，调整电位器7W2实现阻抗匹配。在高频谐振功率放大器输出端（V6-3）观察以调幅度调制信号。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)0.1670.2860.3700.4350.5U LV P-P0.4240.9921.361.521.56振荡器的反馈系数kfu-U L特性结论： 振荡器反馈系数越大，振荡器的幅值也越大。 1.2、 振荡管工作电流和振荡幅度的关系：

7、 IcUL表1-2： 测试条件：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-P0.2560.4880.9681.421.801.52foMHz28.5728.0028.0327.9627.6227.14振荡器的IcUL特性结论： 在一定范围内，随着振荡管工作电流的增大，振荡幅度也增大，在一个电流点达到最大，随后慢慢减小。 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

8、变化对调制系数m的影响关系：“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-P0.6400.9921301.581.862.022.03Usm (B)VP-P0.0400.0400.0480.0480.0720.0960.104m%88.23%92.25%92.88%94.10%92.55%90.93%90.25%IC值变化对调制系数m的影响的结论： 在一定范围内，随着振荡管工作电流的增大，调制系数

9、也增大，在一个电流点达到最大，随后慢慢减小。 2.2、 调制信号U幅度变化对调制系数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-P1.281.281.291.281.281.291.291.28（B）VP-P0.0400.0480.0560.0560.0560.0640.0720.080（m）%93.94%92.77%91.62%91.62%91.62%90.48%89.35%

10、88.24%调制信号U幅度变化对调制系数m的影响的结论： 随着调制信号电压的增大，调制系数减小 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=3mA3 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

11、流IC（mA）峰峰值V P-P0.763.168.3627.08有效值V0.845.1610.271.143.2. 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)9.0010.812.213.214.4Ic(mA)(V2)27.1826.5326.3926.0425.823.3. 谐振功率放大器的输出功率与工作效率电源输入功率PD: Ic = 27.18 mA、 V2 = 12 V、 PD = 326.12 mW高频输出功率P0 : Uo

12、 = 9.00 Vp-p RL = 50 P0 = 162 mW电路工作效率: 49.67 %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）：实验2、 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。频率为10.455MHz的已调幅信号（调制信号为频率1KHz的正弦信号）和频率为10MHz的正弦波信号作为信源输入三极管混频电路，中频输出为455KHz的混频信号。混频信号的中频输出作为检波电路的输入，经过中频放大/AGC和检波电路输出频率为1KHz的解调信号。2、 实验原理：1、 晶体管混频电路：工作原

13、理：图2-1是晶体管混频电路原理图。L1C1为输入信号回路，调谐在fc上。L2C2为输出中频回路，调谐在fi上。本振电压接在基极回路中，Vbb0为基极静态偏置电压，输入信号电压很小，满足一定偏置条件，在输出调谐可以得到中频信号。 图2-1 晶体管混频电路原理图2、 中频放大/AGC和检波电路： 图2-2 带有AGC电路的调幅接收机的组成方框图工作原理：调幅波信号是二极管检波电路的输入，由于二极管只允许单向导电，所以，则只有电压高于导通电压的部分可以通过二极管。 同时，由于二极管的输出端连接了一个电容，这个电容与电阻配合对二极管输出中的高频信号对地短路，使得输出信号基本上就是信号包络线。 图2-

14、3 晶体管包络检波器的原理图3、 调幅接收系统：图2-4 调幅接收系统原理框图将已调制信号通过低噪声信号放大器放大以后与输入的本振信号一起加到混频器中得到频率较低的中频信号，经过中放AGC放大后输入包络检波器中最后得到已调制信号。3、 实验步骤：1、 晶体管混频电路：1） 将稳压电源输出电压调整至+12V，为实验板总电源供电。2） 调整电位计2W1使用三用表测2R1电阻两端，电压读数应在0.5-1V范围。3） 将分路开关2K1、2K2、2K3拨至相应得位置，选择混频工作方式。4） 调整本振输入信号，示波器在V2-5端观察到的UL波形幅度约为200mA左右。5） 将载波信号源频率调整至要求的频率

15、点，在V2-1端用示波器观察到的Us波形幅度为5mA左右。6） 微调载波信号源频率，在V2-3端用示波器观察到的U2（中频一）波形幅度最大。频率为10.7MHz。7） 微调载波信号源频率，用数字频率计（或者示波器）在V2-3端检测，中频二波形幅度最大，频率应为455KHz。2、 中频放大/AGC和检波电路：1） 将稳压电源输出电压调整至+12V，为实验板总电源供电。2） 调节3BG1的静态工作点：调节3w1，测量3R7上的电压。3） 用函数信号发生器输入调频波，用示波器观察v3-2的波形，调节3c4、3B1使输出波形最大不失真。4） 在相同条件下，观察v3-4的波形，调节3c7、3B2使其最大

16、不失真3、 调幅接收系统：1） 又将函数发生器的输出调回10MHZ，250Vpp和10.455MHZ 5mV的正弦波，接到晶体管混频器电路板的两个输入端（注意本实验中，混频电路板与中频电路板内部已接好，无需外接传输线）将示波器接在检波输出V3-6；2） 在连接时一定要让函数发生器输出一个调制波，否则无调制波，就在示波器中无法看到调制波形；3） 打开两个实验板的开关，会在示波器中出现1KHZ的正弦波。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”的影响关系表2- 1 测试条件：EC1 = +12V、 载波信号Us = 5mv UL=250

17、mVp-p Ic = 0.13mA电流 Ic（mA）0.00.51.01.52.02.53.0中频U2mVp-p28.850.263.168.275.372.386.4混频增益Kuc(dB)5.769.2412.6213.8215.2114.4617.272、 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-p12345678910一中放Vo1（AGC输入）（mV）p-p1.681.681.521.61.521.441.521.51.521.44AGC输出Vo2（mV）p-p8.728.48

18、8.047.687.367.627.767.527.57.44AGC控制电压VcV1.850.9000.9100.9410.8170.7320.7930.7480.7740.671 输入信号UinmVp-p1002003004005006007008009001v一中放Vo1（AGC输入）（mV）p-p1.441.521.441.461.511.451.521.481.51.55AGC输出Vo2（mV）p-p9.6810.69.929.849.7810.39.628.938.638.08AGC控制电压Vc V2.7032.5252.4772.3952.2442.6132.5312.4232.3

19、372.234AGC动态范围测试曲线图AGC动态范围结论 在一定范围内，输出信号的幅值随输入信号的增大而减小，之后随输入信号的增大而增大，在600mvpp附近达到最大值，之后输出信号的幅值随输入信号的增大而减小 ,但是AGC输出几乎不变，具有相对稳定的特点。 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 AGC检波输出随输入增加而增加，在一定范围内大致呈线性。 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 负峰切割失

20、真输出波形实测波形选贴3、 调幅接收系统（给出各单元模块接口信号参数）：实验3、 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（虚框部分为所采用的集成混频鉴相芯片MC3362P）。通过接收天线收到频率为30MHz的调相信号后经过滤波放大后，与本振信号1一起送入混频器进行混频，经过滤波器后再次混频得到455KHZ的中频信号，最后通过鉴相器得到频率为1KHz的已解调信号鉴频本振1混频放大混频本振2MC3362P2、 实验原理：1、 小信号谐振放大电路： 图3-1 单谐振小信号放大器 图3-2 双谐振小信号放大

21、器工作原理：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3-2-11所示。该电路由晶体管Q1、选频回路两部分组成。它不仅对高频小信号进行放大，而且还有选频作用。 基极偏置电阻、和射极电阻决定晶体管的静态工作点。调节可变电阻 将改变晶体管的静态工作点，从而可以改变放大器的增益。2、 晶体振荡电路： 图3-3 串联型晶体振荡器 图3-4 并联型晶体振荡器工作原理：晶体振荡器根据晶体在振荡电路中的不同作用分为并联型电路和串联型电路，其中并联型电路是从三点式振荡电路变换来的，在构成实际的电路时必须符合三点式电路的组成法则，与LC振荡电路相比具有很

22、高的频稳度。串联型晶体振荡电路也可以形成电容三点式振荡电路。3、 集成混频鉴相电路：4、 调频接收系统： 图3-6 调频接收系统框图工作原理：通过接收天线收到频率为30MHz的调相信号后经过滤波放大后，与本振信号1一起送入混频器进行混频，经过滤波器后再次混频得到455KHZ的中频信号，最后通过鉴相器得到频率为1KHz的已解调信号3、 实验步骤：1、 小信号谐振放大电路：1） 将稳压电源输出电压调整至+12V，为实验板总电源供电。2） 先设置静态工作点，将电源接通后，调节1W1，便将1R3（501两边的电压约为1V）；3） 在天线输入30MHZ的信号，先用示波器观察V1-3的输出中是否会有直流。

23、如果有，观察电路板中的隔离电容是否接入。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1cg，使其达到耦合。2、 晶体振荡电路：1） 将稳压电源输出电压调整至+12V，为实验板总电源供电。2） 调静态工作点使SR15的电压约为3V。3） 调节5C22，并观察V5-4输出波形的频率，使其频率稳定在40.7MHZ左右3、 集成混频鉴相电路：1）将稳压电源输出电压调整至+12V，为实验板总电源供电。2）“载频

24、输入”端接入30MHZ调频波 V2-6输入40.7MHZ单载波，用示波器观察输出端V2-8是否可以输出正弦波。4、 调频接收系统：1）将接收天线接到小信号谐振放大电路的天线输入端，并将其输出端V1-3接入集成混频鉴相电路的载频输入端 再将晶振的输出接入到该电路的V26输入端用示波器观察V2-8的输出端是否可以接收到30MHZ的正弦波。4、 测试指标与测试波形：1 小信号谐振放大电路：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 30MHz 输入信号Ui(mVP-P)50mVP-P放大管电流Ic10.5mA1m

25、A2mA3mA4mA4.5mA输出信号Uo(VP-P)0.5220.9321.3131.4460.7760.711阻尼电阻对放大器的影响关系 表1-2：测试条件：V1 = +12V、 Ic1 2mA、 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)1.3220.7150.6471.1341.378逐点法测量放大器的幅频特性 表1-3: 测试条件：V1 = +12V、 Ic12mA、 f0 =2733MHz Ui =50mVP-P输入信号幅度（mVP-P）50 mVP-P输入信号（MHz）2727.52828.52929.530输出幅值(VP-P)0.841.021.261.541.992.402.43输入信号（MHz）30.53131.53232.533输出幅值(VP-P)2.011.781.461.201.000.88放大器幅频特性测试结论 当增大输入信号的频率时，放大器的倍数也随之增大，当输入信号频率等于高频谐振电压放大器选频网络的频率时，放大器有最大放大倍数；超过该频率后，放大器的放大倍数随着输入信号频率的增加迅速减小 2 晶体振荡电路：3 集成混频鉴相电路：4