高频实验报告1

1、 合肥工业大学宣城校区 高频电子线路实验报告 专 业 班 级 电子信息科学与技术1班 学生学号及姓名 胡龙广 2012216863 实验指导老师 吴永忠 程文娟 实 验 地 点 综合实验楼一307 实验一 高频小信号调谐放大器一、实验目的1、 了解小信号调谐（谐振）放大器的工作原理及影响放大器性能的因素。2、 熟悉频率特性测试仪（扫频仪）的使用方法；使用频率特性测试仪调整调谐放大器的幅频特性，测量增益、带宽及矩形系数。3、 了解逐点法（描点法）测试小信号调谐放大器性能指标的方法。二、实验线路 图 13 小信号谐振放大器实验电路三、实验内容及步骤1、 了解该实验电路的工作原理，各元件的作用；熟悉

2、实验电路板的结构、各元件的位置、各测试点的位置；2、 按下开关K，接通12V电源。12V电源指示灯LED1亮。3、 调整晶体管的静态工作点：不加输入信号（即Vi = 0），用万用表直流电压档测量三极管Q1发射极的电压VEQ。调整电位器W3，使VEQ=4.8V左右，计算IEQ=？测量、记录静态工作点。静态工作点的测试数据记录：Vcc(v)IEQ(MA)VBQ(v)VEQ(v)VCQ(v)VCEQ(v)4、 频率特性测试（BT-3频率特性测试仪的使用方法）： 接通扫频仪电源 检测/自校键： 置“自校” 频标选择键： 置“10/1” 扫频方式键： 置“窄扫” Y输入方式： AC / DC键： 置“D

3、C” ×1/×10键： 置“×1” + / - 键： 置“+” “输出衰减”置为“20 dB”， 调节“y增益”旋钮，使自校扫频曲线在垂直方向上为6大格。 调节“扫频宽度”旋钮，使频率范围在20MHZ左右。 调节“中心频率”旋钮，使12MHZ频点位于显示屏中心。上述按键和旋钮预置完毕后，在显示器上应出现一条幅度为6大格的扫频曲线。 将检测/自校键置“检测” BT-3频率特性测试仪的射频输出电缆接小信号谐振放大器的信号输入端TH1(J4)，实验板输出测试端TH2(J1)与频率特性测试仪的检波探头相接。微调中心频率刻度盘，使显示屏上显示出放大器的“幅频特性曲线”，用绝

4、缘起子慢慢旋动变压器磁芯或C1，使中心频率f0 = 12MHz处幅值最大。改变“输出衰减”按钮，使其幅度在垂直方向上仍为6大格。5、主要指标测量： 测量谐振电压增益AV0 ：记下中的“输出衰减”的数值 NdB，谐振电压增益即为： AV0 = ( N- 20) dB 计算被测放大器的谐振电压增益。 测量通频带2 0.7 ：实测曲线两对称频率点占有的格数1MHz 频标占有的格数调节“频率偏移”（扫频宽度）旋钮，使相邻两个小频标在横轴上占有适当的格数（即1MHz对应的宽度）。调节“y轴移位” 旋钮，移动被测放大器谐振特性曲线，使0.707 AV0对应的两对称频率点位于横轴上，读出他们在横轴上占有的格

5、数（宽度），根据比值关系就可以近似算出放大器的通频带： 20.7 = 1MHz × 计算被测放大器的通频带。 测量放大器矩形系数Kr0.1 ：用同样的方法测出20.1即可得：20.1Kr0.1 = 20.7 计算被测放大器的矩形系数。6、用逐点法（描点法）测试小信号谐振放大器的谐振电压增益、带宽；记录测试数据。 按下面框图（图1-4）所示搭建好测试电路。图1-4 高频小信号调谐放大器测试连接框图注：图中符号表示高频连接线 按下信号源和频率计的电源开关，此时开关下方的工作指示灯点亮。 调节信号源“RF幅度”和“频率调节”旋钮，使输出端口“RF1”和“RF2”输出频率为12MHz的高频信

6、号。将信号输入到2号板的J4口。在TH1处观察信号峰-峰值约为100mV左右。 将示波器探头连接在调谐放大器的输出端即TH2上，调节中周磁芯使示波器上的信号幅度最大，此时放大器即被调谐到输入信号的频率点上。 测量电压增益Av0在调谐放大器对输入信号已经谐振的情况下，用示波器探头在TH1和TH2分别观测输入和输出信号的幅度大小，则Av0即为输出信号与输入信号幅度之比。 测量放大器通频带用高频信号源作扫频源，然后用示波器来测量各个频率信号的输出幅度，最终描绘出通频带特性，具体方法如下：通过调节放大器输入信号的频率，使信号频率在谐振频率附近变化（以20KHz或500KHz为步进间隔来变化），并用示波

7、器观测各频率点的输出信号的幅度，然后就可以在如下的“幅度频率”坐标轴上标示出放大器的通频带特性。 测量放大器的选择性描述放大器选择性的的最主要的一个指标就是矩形系数，这里用Kr0.1来表示：20.1 Kr0.1 = 20.7 式中，为放大器的通频带；为相对放大倍数下降至0.1处的带宽。用第步中的方法，我们就可以测出、，从而得到的值注意： 由于工作频率较高，分布参数的影响存在，放大器的各项技术指标满足设计要求后的元件参数值与设计计算值会有一定的偏差。在调试时要反复仔细调整才能使谐振回路处于谐振状态。测试中要保证接地良好。四、思考题1、如果实测通频带比要求的要窄，你会采用什么方法解决这个问题？2、

8、引起小信号谐振放大器不稳的原因是什么？如果是要中出现自激现象，应该怎样消除五、反思与感悟实验二 三点式正弦波振荡器一、 实验目的1. 熟悉电容三点式正弦波振荡器的工作原理及振荡性能的测量方法。2. 了解晶体管静态工作点、反馈系数大小、负载变化对起振和振荡幅度的影响。3. 研究外界条件（温度、电源电压、负载变化）对振荡器频率稳定度的影响。二、实验线路图6-3 正弦波振荡器将开关S2的1拨上2拨下， S1全部断开，由晶体管Q3和C13、C20、C10、CCI、L2构成电容反馈三点式振荡器的改进型振荡器西勒振荡器，见图6-2。电容CCI可用来改变振荡频率。 射极跟随器小信号谐振放大器图6-4西勒振荡

9、电路振荡器的频率约为4.5 MHz。C13 C13 + C20 振荡电路反馈系数: 振荡器输出通过耦合电容C3（10P）加到由Q2组成的射极跟随器的输入端，因C3容量很小，再加上射随器的输入阻抗很高，可以减小负载对振荡器的影响。射随器输出信号经小信号谐振放大器调谐放大，通过变压器次级耦合输出（输出点J1）。射极跟随器和小信号谐振放大器的电路见图6-1相应部分。三、实验内容及步骤1. 根据图6-1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。将开关S2的1拨上2拨下， S1全部断开。打开实验板电源，用示波器在J1端观察有输出后，适当调节W1，使振荡输出波形无明显失真。再将频率计接到J1处。

10、调节CC1，使振荡器输出频率为4.5 MHz。2. 观察振荡器静态工作点对振荡性能的影响。调整W1，使振荡器的工作点VR10发生变化，并用示波器测量对应点的振荡幅度VP-P（峰峰值），频率计监测频率。观测数据记录填入下表。（注意：测量过程中，示波器和频率计不要同时接到J1点，可能会相互影响。建议：分别接入）表1 工作点变化对输出幅度及振荡频率的影响VR10(v)Uomp-p(v)c(KHz)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，而振荡器的起振条件和gm是有关系的。为使振荡器正常工作，一般取ICQ=（15mA）。1、 观察反馈系数对振荡器性能的影

11、响：分别用5000p和100p的电容并联在C20两端，改变反馈系数，观察反馈系数F大小对振荡幅度的影响，并记录观测数据： 表2反馈系数对振荡器性能的影响外接电容F Uomp-p(v)c(KHz)C=100pC=5000P2、 观察温度变化对LC振荡频率的影响：在室温下记下振荡频率（频率计接于J1处）（4.5 MHz）。将加热的电烙铁靠近振荡管和振荡回路，每隔1分钟记下频率的变化值，计算频率稳定度。 温度时间变化室温1分钟2分钟3分钟4分钟5分钟LC振荡器频率 KHZ 频率稳定度的计算： 四、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 4、调试工具 1套五、思考题1、 用所学理

12、论分析静态工作点、反馈系数F对振荡器起振条件和输出波形振幅的影响。2、振荡电路中的CC1有何作用？为什么振荡器的后级要加射极跟随器？ 六、反思与感悟实验八 集成模拟乘法器应用（一） 振幅调制电路 一、实验目的1、了解模拟乘法器（MC1496）的工作原理，掌握其调整与特性参数的测量方法。2、掌握利用模拟乘法器实现AM、DSB的方法和过程，研究已调波与调制信号及载波信号的关系。3、学会分析实验现象，解决实验中出现的问题。二、实验线路其中载波信号uc加到J1端，经高频耦合电容C1从10脚输入。C2为高频旁路电容，使8脚交流接地。调制信号uW 加到J5端，经低频耦合电容E1从1脚输入。E2为低频旁路电

13、容，使4脚交流接地。调幅信号U0从12脚单端输出，加到运放放大输出，在J3（TH3）点即可观察普通调幅波和双边带的输出波形。双边带信号经455KHz模块滤波，通过射随即可获得SSB输出（J6或TH6观察波形）。器件采用双电源供电方式，所以5脚的偏置电阻R15接地。器件的静态偏置电流I5或I0约为： 脚2与脚3之间接入负反馈电阻R3（RE），以扩展调制信号的UW的线性动态范围，RE增大，线性范围增大，但乘法器的增益随之减少。电阻R1、R2、R4、R5、R 6为器件提供静态偏置电压，保证乘法器内部的各个晶体管工作在放大状态，所以阻值的选取应满足式（1）、（2）的要求。对于图5-3所示电路参数，测量

14、器件的静态（uc =0，uW =0）偏置参考电压如下：u8 u10 u1 u4 u6 u12 u2 u3 u56V 6V 0V 0V 8.6V 8.6V -0.7V -0.7V -7 V注意上面测出的静态偏置两两对应的关系。R11、R12、R13、R14与电位器W1组成平衡调节电路，改变W1可获得双边带调幅波或普通调幅波。三、实验内容及步骤1、按下开关K，接通12V、-8V电源，电源指示灯LED12 、LED12亮。2、测量乘法器各脚静态偏置电压（uc = 0，uW = 0），并与上述参考测量值比较： 管脚号1234568101214实测电压（v）测试条件UCC = + 12V UEE = -

15、 8V * 因为电路中R18、R19、R11等均为固定电阻，不可调。所以只能测试静态工作点而不能进行调整。* 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。3、DSB、SSB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F10KHz，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，于TH3测得。最后出现如图8-3所示的抑止载波的调幅信号（DSB）。图8-

16、3 DSB信号波形3、 选择一个你认为失真最小的波形，记下载波峰峰值和调制信号的峰峰值。然后改变载波信号幅度，调制信号的幅度不变，观察DSB信号的变化情况。4、 恢复前一步那个失真最小的波形，载波信号幅度不变，改变调制信号幅度，观察 DSB信号的变化情况。5、 恢复前一步那个失真最小的波形，在J6（TH6）处观察SSB信号。画出其波形，标出幅度。6、 普通调幅波： J1端输入载波信号幅度和频率都不变，J2端输入调制信号幅度和频率暂时也不变，调节平衡电位器W1，使V1与V4不相等，输出信号VO（t）中便有载波漏出。此时，接在输出端（J3或TH3）的示波器上即可看到普通调幅波波形。改变调制信号的幅

17、度，适当调节平衡电位器W1，可得到不同ma(调幅系数)AM调幅波形，如图8-4所示。记下波形对应Vmmax（可用A表示）和Vmmin（可用B表示），调幅度ma 就可计算出来。 图8-4 普通调幅波波形 调整UmP-P，获得两个不同调幅系数的普通调幅波，按要求记录、计算。A B A + B UCmP-P =（ ）V ：ma = ma = %ma = 100 %UmP-P（V） A（调幅波幅度最大值或所占格数） B（调幅波幅度最小值或所占格数）A B A + BUmmax- UmminUmmav + Ummin* 表格中ma = = ，可通过所测电压值计算，也可用所占格数计算。观察ma =100%的普通调幅波波形，与双