通信电子线路实验指导书(8个实验)

1、48高频电路IV型实验指导书目 录第一章 高频IV型实验系统介绍1一、高频IV型实验系统概述1二、实验箱箱体结构1三、箱体各组成部分说明2四、高频模块介绍及实验说明4五、高频电路实验要求4第二章 高频电路实验部分6 实验一 单调谐回路谐振放大器.6 实验二 高频功率放大器.10 实验三 正弦波振荡器.15 实验四 振幅调制器.21实验五 变容二极管调频器与相位鉴频器实验26实验六 混频器实验35实验七 检波器实验40实验八 调频发射、接收系统实验.46第一章 高频IV型实验系统介绍一、高频IV型实验系统概述 本系统由实验箱体和外接实验模块两部分组成，其中外接模块采用插拔式结构设计，便于功能的扩

2、展。箱体上带有一个最高频率1MHz的低频信号源、最高频率10MHz的高频信号源、语音与麦克风模块和电源引出端，可进行部分数字电路和模拟电路实验。而插上选配的高频模块，则可进行相应的高频实验。二、实验箱箱体结构扬声器麦克风电源输出低频信号源外接实验模块高频信号源模块电源座图1GP-IV实验箱平面布局图箱体平面结构如图1所示，主要由以下几部分组成：l 扬声器l 高频信号源、低频信号源区l 电源输出区l 外接实验模块区l 实验模块电源座区三、箱体各组成部分说明1.电源输出区电源接通时，电源输出区电源指示灯亮2.扬声器和麦克风其输入输出为汉字标示3.直流电压输出区：系统的电源为220V交流输入，5路直

3、流输出：±5V/2A，±12V/0.5A，-8V/0.5A。在本区内设有这5组直流电压的输出接口，以方便使用。4.高频信号源、低频信号源高低频信号源均采用DDS芯片输出正弦波、三角波、方波三种波形的信号，峰峰值最大可达6V，同时幅值、偏移可调。1).操作：l 频率设置键“MENU”：第一次按下此键，数码管第一位开始闪烁，即进入了“频率设置”状态，此时功能键“NEXT”、“ADD”有效；第二次按下此键，退出“频率设置”状态，功能键“NEXT”“ADD”无效。l 功能键“NEXT”：在“频率设置”状态有效，用于切换“待设置控制位”，“带设置控制位”闪烁。l 功能键“ADD”:“

4、待设置控制位”数据循环变化“090”。l 波形切换键“波形选择”：对输出波形进行变换。l 幅值调节：调节输出信号的幅值Vp-p。l 偏移调节：在高频信号源中，在输出为正弦波和三角波时，为输出信号的偏移量调节；当输出为方波时，为方波占空比调节；在低频信号源中，为偏移量调节。2).技术参数低频信号源技术参数：型号EL-GP-IV-低频信号源模块电源+5V/1A、-5V/1A显示四位LED显示性能通道单通道输出输出阻抗100、1.5pF输出波形正弦、三角、方波输出频率（F）Fmin = 0.1HZFmax=1MHZ(正弦波)Fmax=1MHZ(三角波)Fmax=1MHZ(方波)输出幅值（Vp-p）V

5、p-p_min=50mVVp-p_max=6 V垂直分辨率10位（1024）失真典型值 0.5%高频信号源技术参数：型号EL-GP-IV-高频信号源模块电源+5V/1A、-5V/1A显示四位LED显示性能通道单通道输出输出阻抗100、1.5pF输出波形正弦、三角、方波输出频率（F）Fmin = 1HZFmax=10MHZ(正弦波)Fmax=2MHZ(三角波)Fmax=5MHZ(方波)输出幅值（Vp-p）Vp-p_min=50mVVp-p_max=6 V垂直分辨率10位（1024）失真典型值 0.5%5.外接实验模块区：外接模块采用插拔式结构设计，通过卡钉与实验箱连接，便于安装和拆卸。模块电源提

6、供由实验箱板上的模块电源区供给，各个模块上方均有电源开关控制电源的通断。插拔模块要在断电即模块电源处在关闭电源的状态下进行。四、高频模块介绍及实验说明本系统配有九个高频模块，分别为：l 单、双调谐放大模块l LC振荡、石英晶体振荡模块l 幅度调制、解调（平衡调幅、二极管包络检波器、同步检波器）模块l 频率调制、鉴频器模块l 集成混频器模块l 小功率调频发射模块l 小功率调频接收模块l 集成锁相环、频率合成模块l 丙类功率放大模块各模块的的表面均覆有该实验电路的原理图。各模块的电源均实验箱上引入，模块上设有电源指示灯，当模块上电源开关处于“ON”状态时，模块电源接通，模块上电路电源指示灯点亮。五

7、、高频电路实验要求1. 实验之前必须充分预习，认真阅读实验指导书，掌握好实验所必需的有关原理和理论知识；2. 对实验中所用到的仪器使用之前必须了解其性能、使用方法和注意事项，并在实验时严格遵守；3. 动手实验之前应仔细检查电路，确保无误后方能接通电源；4. 由于高频电路的特点，要求每次实验时连线要尽可能地短且整齐，不要有多余的线；5. 调节可变电容或可变电阻时应使用无感工具；6. 需要改接连线时，应先关断电源，再改接线；7. 实验中应细心操作，仔细观察实验现象；8. 实验中如发现异常现象，应立即关断电源，并报告指导老师；9. 实验结束后，必须关断电源，整理好仪器、设备、工具和实验导线。 第二章

8、 高频电路实验部分实验一 单调谐回路谐振放大器（验证性实验）一、实验目的 1. 掌握高频电路实验箱的组成及其电路中各元件的作用； 2. 掌握并联谐振回路的通频带与选择性等相关知识； 3. 掌握负载对谐振回路的影响，从而了解频带扩展； 4. 熟悉和了解单调谐回路谐振放大器的性能指标和测量方法； 5. 掌握调调谐回路的静态测试和动态测试方法。二、实验原理图1-1 单调谐回路高频小信号放大器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1-1所示。W、R1、R2和Re1(Re2)为直流偏置电路，调节W可改变直流工作点。C2、L1构成谐振回路，R3

9、为回路电阻，RL为负载电阻。三、实验仪器设备与器材 通信电子线路实验箱，数字示波器四、实验内容与步骤 1静态测量 将P1接通，开关K2的1、2分别置于“ON”，开关K1、K2全部置于断开状态，测量对应的静态工作点，计算并填入表1-1。表1-1 不同射级电阻下的静态工作点测量实测实测实测据Vce判断BJT是否作在放大区K2开关置于ON号ReVbVeVce是否150022K*Vb，Ve是三极管的基极和发射极对地电压。 2动态测试 1）拨动开关K1，接通R3；2）拨动开关K2，选中Re1；3）高频信号发生器接到电路输入端Uin，示波器接电路输出端Uout；4）调节高频信号发生器的正弦信号输出频率为4

10、MHz，调节C2使谐振放大器输出电压幅度Uo最大且波形不失真。此时调节高频信号发生器的信号输出幅度由100mV变化到850V，使谐振放大器的输出经历由不失真到失真的过程，记录下最大不失真的Uo值（如找不到不失真的波形，可同时微调一下W和C2来配合），填入表1-2：表1-2 不同射级电阻下输出电压的幅度 Ui(mV)100200300500600700800850 Uo (V)Re1=2KRe2=500 5）再选Re1=2K，重复第4）步的过程；6） 在相同的坐标上画出不同Ic（由不同的Re决定）时的动态范围曲线，并进行分析和比较。7） K1、K3打到不同位置时重复上述过程，并记录相应表格，表格

11、形式同表1-2。3测量放大器的频率特性1）拨动开关K3至“RL”档；2）拨动开关K1至“OFF”档，断开R3 ； 3）拨动开关K2，选中Re2；4）检查无误后P1拨动到“on”，接通电源，电路电源指示灯亮；5）调整谐振放大器的动态工作点；6）高频信号发生器接到电路输入端Uin，示波器接电路输出端Uout；7）使高频信号发生器的正弦信号输出幅度为120mV左右（本实验指导书中所说幅度都是指峰峰值），其频率在3.54.5MHz之间变化，从2Mhz开始每次增加0.1Mhz,找到谐振放大器输出电压幅度最大且波形不失真的频率并记录下来；（注意：如找不到不失真的波形，应同时调节W来配合；幅度最大不失真的输

12、出频率在4MHZ左右。） 表1-3 谐振放大电路谐振特性测量3.5MHZ3.6MHZ3.7MHZ3.8MHZ3.9MHZ4.0MHZ4.1MHZ4.2MHZ4.3MHZ4.4MHZUo(mv)4、测量放大器的通频带：1）拨动开关K1，接通R3；2）拨动开关K2，选中Re2；3）拨动开关K3至“RL”档；4）高频信号发生器接到电路输入端Uin，示波器接电路输出端Uout；5）调节高频信号发生器的正弦信号输出频率为4MHz，信号输出幅度为 100mV左右，调节 C2使输出电压幅度Uo最大且波形不失真（注意检查一下此时谐振放大器如无放大倍数可调节W）。以此时回路的谐振频率4MHz为中心频率，保持高频

13、信号发生器的信号输出幅度不变，改变频率由中心频率向两边偏离，测得在不同频率时对应的输出电压uo，频率偏离的范围根据实际情况确定。将测量的结果记录下来，并计算回路的谐振频率为4-8MHz时电路的电压放大倍数和回路的通频带；表1-4 谐振放大电路同频带测量测量3.5MHZ3.6MHZ3.7MHZ3.8MHZ3.9MHZ4.0MHZ4.1MHZ4.2MHZ4.3MHZ4.4MHZUo(mv) 6）拨动开关K1，断开R3，重复第5）步。比较通频带的情况。五、实验结果（或数据）与分析1计算直流工作点，与表1-1中实验实测结果比较。2整理实验数据，分析说明回路并联电阻对Q值的影响。 3根据所测数据画出负载

14、R为不同值时的幅频特性。六、实验总结与思考1写明实验目的，实验原理，实验仪器设备和器材，实验内容和步骤，以及对实验结果进行详尽的分析。2画出实验电路的直流和交流等效电路。 3思考射级电阻对静态工作点和增益产生影响的原因。4思考负载电阻对增益、回路通频带和Q值产生影响的原因。实验二 高频功率放大器（验证性实验）一、实验目的 1了解丙类功率放大器的基本工作原理，调谐特性以及动态特性。 2了解高频功率放大器丙类工作的物理过程 3掌握当激励信号变化、负载变化和电源电压Vcc变化时对功率放大器工作状态的影响。 4比较甲类功率放大器与丙类功率放大器的特点、功率、效率。二、实验原理1、丙类功放外特性测量丙类

15、功率放大器通常作为发射机末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。本实验单元模块电路如图2-1所示。该实验电路由两级功率放大器组成。其中VT1（3DG12）、XQ1与C15组成甲类功率放大器，工作在线性放大状态，其中R2、R12、R13、VR4组成静态偏置电阻，调节VR4可改变放大器的增益。XQ2与CT2、C6组成的负载回路与VT3（3DG12）组成丙类功率放大器。甲类功放的输出信号作为丙放的输入信号（由短路块J5连通）。VR6为射极反馈电阻，调节VR6可改变丙放增益。与拨码开关相连的电阻为负载回路外接电阻，改变S5拨码开关的位置可改变并联电阻值，即改变回路Q值。当短路块J5置于开路位置时则丙

16、放无输入信号，此时丙放功率管VT3截止，只有当甲放输出信号大于丙放管VT3 be间的负偏压值时，VT3才导通工作。 图2-1 高频功率放大电路2、 丙类功放中效率、功率的测量 实验电路如图2-2所示。 测量功率、效率的实验电路如图2-2所示。本图2-2 测量功率效率的丙类功放电路原理图电路由两级组成：Q1等构成前级推动放大，Q2为负偏压丙类功率放大器，R6、R7提供基极偏压（自给偏压电路），ZL1为输入耦合电路，主要作用是使谐振功放的晶体三极管的输入阻抗与前级电路的输出阻抗相匹配。ZL2为输出耦合回路，使晶体三极管集电极的最佳负载电阻与实际负载电阻相匹配。R2为负载电阻。三、实验仪器设备与器材

17、 通信电子线路实验箱，数字示波器四、实验内容和步骤 1了解丙类工作状态的特点 （1）对照电路图2-1，了解实验板上各元件的位置与作用。 （2）将功放电源开关S1拨向右端（+12V），负载电阻转换开关S5全部拨向开路，示波器开路电缆接于J13与地之间将振荡器中S4开关“4”拨向“ON”，即工作在晶体振荡状态，将短路块J15连通在“ZD”下横线处短路块J4、JS、J10均连在下横线处，调整VRS、VR10、VR4、VR6，在示波器上可看到放大后的高频信号。或从J7处输入0.8V，10MHz高频信号，调节甲放VR4使JF.OUT（J8）为6伏左右。若没有0.8V高频信号源，可将J4短路块连通，从前置

18、放大模块输入端J24处输入0.1V、10MHZ信号，调整VR10，使J7处为0.8V。将J5短路环接入1、2间，J10短路环C.DL接入横线处，此时，示波器上可看到放大输出信号振幅也随之变化，当输入电压振幅减小到一定值时，可看到输出电压为0，记下此时输入电压幅值。也可将短路环J5断开，使激励信号Ub0，则Uo为0，此时负偏压也为0，由此可看出丙类工作状态的特点。 2测试负载特性 将功放电源开关拨向左端（+5V），使Vcc5V，S5全断开，将J5短路块置于下画线处，从前置放大模块中J24处输入0.3V左右的10MHz高频信号，调节前置放大模块中VR10使甲放输入信号J7为12伏（J7处短路块置于

19、下画线），J9处输入Vb6伏左右，调整回路电容CT2使回路调谐，同时结合调节VR6（以示波器显示J3处波形为对称的双峰为调谐的标准）。 然后将负载电阻转换开关S5依次从14拨动，用示波器测量相应的Vc值和Ve波形，描绘相应的ie波形，分析负载对工作状态的影响（Vb6V，f10MHz，Vcc5V）。表2-1 负载变化对工作状态的影响RL()68015051开路VcP-P(V)VeP-P (V)ie的波形（1）先将J15短路环断开，从J24输入0.3伏，10MHz高频正弦信号，调整电位器VR10使J26（FD.OUT）输出最大。（2）将J4和J5短路环连通，调整VR4使J13输出最大正弦信号并保证

20、波形不失真。 （3）将示波器开路电缆接入VT3管发射极J3处，开关S1拨向+5V，调整VR6和VR4，使其波形为凹顶脉冲。（此时S4全部开路）。（4）将S1电源电压拨为5V，J3处ie波形为凹顶脉冲，将S5开关从31依次接通，可看到负载变化对波形的影响，即对工作状态的影响。3观察激励电压变化对工作状态的影响先将ie波形调到凹顶脉冲，然后改变Ub由大到小变化（即减小输入信号），用示波器观察ie波形的变化，并记录Vb (V)在对应状态下的电压变化。（Vcc=5V，f10MHz，RL() 开路）。表2-2 激励电压变化对工作状态的影响Vb (V)V（过压）V（临界）V（欠压）ie的波形4观察电源电压

21、Vcc变化对工作状态的影响将ie波形调到凹顶脉冲波形，改变Vcc从5V至12V变化，用示波器观察ie波形的变化。（Vb6V，f10MHz，RL() 开路）。表2-3 电源电压变化对工作状态的影响Vcc (V)5V12Vie的波形5若无高频信号源也可按下列步骤观察丙类功放工作状态的变化：（1）将前置放大中J15连通到ZD，放大模块中短路块J4连通到下横线，从J8处可看到放大后的高频信号。此时振荡模块中的S2应将“4”拨向“ON”，即为晶振。（2）将短路块J5连通，在J13处可观察到进一步放大后的高频信号。（注此时开关S1拨向右端+12V，J10短路块连通）。（3）改变拨码开关S5，可观察输出信号

22、幅度的变化。（4）用示波器在J3处可观察ie电流波形，此时可比较S1拨向+5V或+12V两种不同的情况。当S1拨向+5V时，改变S5，可观察工作状态的变化。（5）改变电位器VR4、VR6可改变功放的放大量和ie的波形变化。6、功率、效率的测量。 （1）接通电源前，调节W1到最大阻值，逆时针旋转到最大，将开关拨到接通R2的位置。 （2）在标示有“H1”“H2”两个点串联电流表，档位打到适当位置200mA。 （3）模块丙类功率放大电路部分P1拨动到“on”位置，接通电源，电源指示灯亮，调节W1，使电流表指示值最小。 （4）将示波器接在Uout和地之间，在输入端Uin接入8MHz幅度约为600mV的

23、高频正弦信号。调节ZL1、ZL2，配合W1调节，观察示波器的波形为最大值且失真最小。最大可输出15v左右的正弦波。 （5）将输入正弦信号的频率设置在8MHz，峰峰值为600mv，为保证丙类功放的效率最大可以进行适当调整。分别测量各工作电压和峰值电压及电流，并根据测得的数据分别计算：电源给出的总功率；电源给出的功率:P1=Vcc*I放大电路的输出功率；放大电路的输出功率Po=1/8*Upp2/Rp (Upp为Vout的值，Rp就是负载)三极管的损耗功率；三极管的损耗功率：Pc=P1-Po放大器的效率。效率：=Po/P1;五、实验结果（或数据）与分析1整理表2-1中数据及ie的波形，分析负载变化对

24、高频供放动态性能的影响。2整理表2-2中实验数据，分析说明激励电压变化对工作状态的影响。 3整理表2-3中实验数据，分析说明电源电压变化对工作状态的影响。4. 计算丙类功放的直流功率、输出功率、集电极损耗功率、效率。六、实验总结与思考1写明实验目的，实验原理，实验仪器设备和器材，实验内容和步骤，以及对实验结果进行详尽的分析。2. 思考负载变化对高频供放动态性能产生影响的原因。3. 思考激励电压变化对工作状态产生影响的原因。4. 思考电源电压变化对工作状态产生影响的原因。实验三 正弦波振荡器（验证性实验）一、实验目的： 1掌握三端式振荡电路的基本原理，起振条件，振荡电路设计及电路参数计算。 2通

25、过实验掌握晶体管静态工作点、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。 4比较LC振荡器和晶体振荡器的频率稳定度。2、 实验原理1.三点式振荡器包括电感三点式振荡器和电容三点式振荡器；电容三点式振荡器、 （1）电容反馈三点式电路 考毕慈振荡器a）考毕慈振荡器b）交流等效电路图3-1考毕慈振荡器图3-1是基本的三点式电路，其缺点是晶体管的输入电容Ci和输出电容Co对频率的稳定度影响较大，且频率不可调。 （2）串联改进型电容反馈三点式电路 克拉波振荡器a）克拉波振荡器b）交流等效电路图3-2克拉波振荡器电路如图3-2，其特点

26、是在L支路中串联一个可调的小电容C3，并加大C1、C2的容量，谐振频率主要有L和C3决定。电容C1、C2主要起电容分压反馈的作用，从而大大的降低了Ci和Co对频率稳定度的影响，且频率可调。 （3）并联改进型电容反馈三点式电路 西勒振荡器a）希勒振荡器b）交流等效电路图3-3西勒振荡器在串联改进型电容反馈式三点电路的基础上，在L1两端并联一个小电容C4,就成为了希勒振荡器，电路如图3-3，调节C4可改变振荡频率。西勒电路的优点是进一步提高的频率的稳定度，振荡频率可以做的较高。该电路在短波、超短波通讯机、电视接收机等高频设备中得到非常广泛的运用。本实验所提供的电路就是希勒振荡器。图3-4电容三点式

27、振荡器实验电原理图如图3-4所示为本实验电路原理图。C2、C3、C4、C5和L1组成振荡回路。Q1的集电极直流负载为R3,偏置电路由R1、R2、W和R4构成，改变W可改变Q1的静态工作点。静态电流的选择既要保证振荡器处于截止平衡状态也要兼顾开始建立振荡时有足够大的电压增益。Q2与R6、R8组成射随器，起隔离作用。振荡器的交流负载实验电阻为R5。R7的作用是为了用频率计（一般输入阻抗为几十）测量振荡器工作频率时不影响电路的正常工作。2.图3-5并联型晶体振荡器电路原理图本实验电路采用并联谐振型晶体振荡器，如图3-5所示。 XT、C2、C3、C4组成振荡回路。R1、R2、W和R4构成Q1的偏置电路

28、，改变W可改变Q1的静态工作点。静态电流的选择既要保证振荡器处于截止平衡状态也要兼顾开始建立振荡时有足够大的电压增益。振荡器的交流负载实验电阻为R5。三、实验仪器设备与器材 通信电子线路实验箱，数字示波器四、实验内容与步骤 11. 研究晶体三极管静态工作点不同时对振荡器输出幅度和波形的影响：1）将开关K1和K2均拨至1X档，负载电阻R5暂不接入；P1拨到“on”位置，接通+12V电源，同时电源指示灯亮；调节电位器W和电容C5使振荡器振荡，此时用示波器在TP1观察不失真的正弦电压波形；2）调节W使Q1静态电流在0.5-4mA之间变化（可用万用表测量R4两端的电压来计算相应的IeQ，至少取4个点）

29、，用示波器测量并记下TP1 点的幅度与波形变化情况。表3-1 静态工作点对振荡幅度的影响Ve（V）Vo（V）2.反馈系数对振荡幅度的影响。 K1、K2分别同时至于1X、2X位置，K3置于开路位置，调节电位器W是输出电压达到最大。计算反馈系数，并用示波器记下振荡幅度与开始起振以及停振时的反馈电容值填入表3-2中。表3-2 反馈系数对振荡幅度的影响反馈电容K1=1X K2=1XK1=2X K2=2X反馈系数振荡幅度Vpp 3.负载电阻对振荡幅度的影响。 K1、K2同时至于1X位置，调节电位器W是输出电压达到最大。K3分别置于开路位置10K从而改变负载电阻大小，记下振荡幅度及停振时的负载电阻填入表3

30、-3中。表3-3 负载电阻对振荡幅度的影响负载电阻K3空载K310K振荡幅度Vpp4LC振荡器频率稳定度的研究。 1）选择一合适的稳定工作点电流IeQ，使振荡器正常工作，利用示波器在TP3点和TP2点分别估测振荡器的振荡频率；2）用示波器重测，比较在TP3点和TP2点测量有何不同；3）K1、K2同时置于1X处，别将开关K3拨至“OFF”和“ON”档，比较负载电阻R5不接入电路和接入电路两种情况下，输出振幅和波形的变化。用示波器在TP1点观察并记录到表3-4中。表3-4 负载电阻对振荡频率稳定度的影响K3=10KK3=振荡频率 5.测量石英晶体振荡器的特性研究。 （1） 调整图中W，测得Iemi

31、n和Iemax（可测量R4两端的电压来计算相应的Ie值）； （2）测量当工作点在上述范围时的振荡器频率及输出电压。（3） 研究有无负载对频率的影响：先将K1拨至OFF，测出电路振荡频率，再将K1拨至R5，测出电路振荡频率，填入表3-5，并与LC振荡器比较。表3-5 负载电阻对振荡频率稳定度的影响K1开关状态OFFON频率（f）五、实验结果（或数据）与分析1.整理表3-1实验数据，分析说明静态工作点对振荡器振荡幅度的影响。 2.整理表3-2实验数据，分析说明反馈系数对振荡器振荡幅度的影响。3.整理表3-3实验数据，分析说明负载变化对振荡器振荡幅度的影响。4.整理表3-4、3-5实验数据，分析说明

32、负载变化对振荡器振荡频率稳定度的影响。六、实验总结与思考1写明实验目的，实验原理，实验仪器设备和器材，实验内容和步骤，以及对实验结果进行详尽的分析。2.思考静态工作点对振荡器振荡幅度产生影响的原因。 3.思考反馈系数对振荡器振荡幅度产生影响的原因。4.思考负载变化对振荡器振荡幅度产生影响的原因。5.思考负载变化对振荡器振荡频率稳定度产生影响的原因。实验四 振幅调制器（验证性实验）一、实验目的 1熟悉采用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑止载波双边带调幅的方法。2掌握已调波与调制信号及载波信号的关系。 3掌握调幅系数测量与计算的方法。 4通过实验比较分析全载波调幅和抑止载波双边带调幅的波形。二、实

33、验原理幅度调制就是载波的振幅（包络）受调制信号的控制作周期性的变化。变化的周期与调制信号周期相同。即振幅变化与调制信号的振幅成正比。通常称高频信号为载波信号。图4-1是抑制载波幅度调制和普通调幅的波形图。 图4-1 振幅调制信号波形本实验中载波是由晶体振荡产生的10MHZ高频信号。1KHZ的低频信号为调制信号。振幅调制器即为产生调幅信号的装置。在本实验中采用集成模拟乘法器MC1496来完成调幅作用，图4-2为1496芯片内部电路图，它是一个四象限模拟乘法器的基本电路，电路采用了两组差动对由V1V4组成，以反极性方式相连接，而且两组差分对的恒流源又组成一对差分电路，即V5与V6，因此恒流源的控制

34、电压可正可负，以此实现了四象限工作。D、V7、V8为差动放大器V5与V6的恒流源。进行调幅时，载波信号加在V1V4的输入端，即引脚的、之间；调制信号加在差动放大器V5、V6的输入端，即引脚的、之间，、脚外接1K电位器，以扩大调制信号动态范围，已调制信号取自双差动放大器的两集电极（即引出脚、之间）输出。图4-2 MC1496内部电路图用1496集成电路构成的调幅器电路图如图52（a）所示，图中VR8用来调节引出脚、之间的平衡，VR7用来调节脚的偏置。器件采用双电源供电方式（12V，9V），电阻R29、R30、R31、R32、R52为器件提供静态偏置电压，保证器件内部的各个晶体管工在放大状态。本实

35、验电路如图4-3所示。图中MC1496芯片引脚1和引脚4接两个51和两个75电阻及51K电位器用来调节输入馈通电压，调偏W，有意引入一个直流补偿电压，由于调制电压Uc与直流补偿电压相串联，相当于给调制信号Uc叠加了某一直流电压后与载波电压Uc相乘，从而完成普通调幅。如需要产生抑制载波双边带调幅波，则应仔细调节W，使MC1496输入端电路平衡。另外，调节W也可改变调制系数m。1496芯片引脚2和引脚3之间接有负反馈电阻R3，用来扩展Uc的输入动态范围。载波电压Uc由引脚10输入。MC1496芯片输出端（引脚6）接有一个由并联L1、C5回路构成的带通滤波器，原因是考虑到当Uc幅度较大时，乘法器内部

36、双差分对管将处于开关工作状态，其输出信号中含有3c±、5c±、等无用组合频率分量，为抑制无用分量和选出c±分量，故不能用纯阻负载，只能使用选频网络。图4-3 幅度调制电路三、实验仪器设备与器材 通信电子线路实验箱，数字示波器四、实验内容与步骤1静态工作点调测：使调制信号V=0,载波Vc=0，调节W使各引脚偏置电压接近下列理论参考值，并将实测值填入表4-1中。表4-1 MC1496各引脚偏置电压测量值引脚电压V8V10V1V4V6V12V2V3V5理论值5.62V5.62V0V0V10.38V10.38V-0.76V-0.76V7.16V实测值R1、R2与电位器W组

37、成平衡调节电路，改变W可以使乘法器实现抑止载波的振幅调制或有载波的振幅调制。2 抑止载波振幅调制：输入载波信号Vc(t),其频率fc=8MHz,峰峰值UCPP100300mV。输入调制信号V(t),其频率f1KHz，先使峰峰值UPP0mV，调节W，使输出VO=0(此时U4U1)，再逐渐增加UPP=600mV，则输出信号VO（t）的幅度逐渐增大，最后出现如图5-3(a)所示的抑止载波的调幅信号，用示波器将实测数据填入表4-2中，由于器件内部参数不可能完全对称，致使输出出现漏信号。表4-2 DSB调制实测数据及波形电压振幅（mV）信号频率（Hz）波形调制信号载波信号DSB信号3全载波振幅调制，输入

38、载波信号Vc(t) , fc=10MHz, UCPP100300mV，调节平衡电位器W，使输出信号VO（t）中有载波输出（此时U1与U4不相等）。再从端输入调制信号，其f1KHz，当UPP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5-3（b）所示的有载波调幅信号的波形，记下AM波对应Ummax和Ummin，并计算调幅度m。加大V，观察波形变化，画出过调制波形并记下对应的V、VC值进行分析。 表4-3 AM调制实测数据及波形调制信号电压振幅（mV）信号频率（Hz）波形载波信号电压振幅（mV）信号频率（Hz）波形AM信号UmmaxUmmin波形调幅度m 4、在保证fc、fs和

39、Ucm一定的情况下测量maUsm曲线。 五、实验结果（或数据）与分析1.整理表4-1实验数据，分析说明MC1496各引脚偏置电压的特点。2.整理表4-2实验数据，分析说明DSB波形的特点。 3.整理表4-3实验数据，分析说明AM波形的特点，并分析过调幅的原因。六、实验总结与思考1写明实验目的，实验原理，实验仪器设备和器材，实验内容和步骤，以及对实验结果进行详尽的分析。2思考MC1496各引脚偏置电压设置的原因。 3思考当改变VR8时能得到几种调幅波形，并分析其原因。4比较AM调幅波形及DSB调幅波形两者的区别，并分析其原因。实验五 变容二极管调频和相位鉴频器实验(验证性实验)一、 实验目的：1

40、. 了解变容二极管调频器电路原理和测试方法； 2. 了解调频器调制特性及主要性能参数的测量方法；3. 掌握乘积型相位鉴频器电路的基本工作原理和电路结构；4. 熟悉相位鉴频器的和其特性曲线的测量方法，观察移相网络参数变化对鉴频特性的影响；5. 通过将变容二极管调频器与相位鉴频器进行联机实验，了解调频和解调的全过程。二、 预习要求：1. 复习变容二极管的非线性特性，及变容二极管调频振荡器调制特性；2. 复习角度调制的原理和变容二极管调频电路的组成形式；3. 复习相位鉴频的基本工作原理和电路组成；4. 认真阅读实验内容，了解实验电路中各元件的作用三、实验电路说明：（一）变容二极管调频原理所谓调频就是

41、将要传送的信息（如语音、音乐）作为调制信号去控制载波（高频振荡）的瞬时频率，使其按调制信息的规律变化。设调制信号：，载波震荡电压为：，根据定义，调频时载波的瞬时频率(t)随u(t)呈线性变化，即则调频波的数字表达式如下：式中是调频波的瞬时频率最大偏移，简称频偏，他与调制信号的振幅成正比。比例常数Kf亦称调制灵敏度，代表单位电压所引起的频偏。式中称为调频指数，是调频瞬时相位的最大偏移，它的大小反映了调制深度，由上式可见，调频波是一个等幅的稀密波，可以用示波器观察其波形。图5-1变容二极管调频原理电路如何产生调频信号？最简单最常用的方法就是利用变容二极管的特性直接产生调频波，其原理电路如图5-1所

42、示。变容二极管Cj通过偶和电容C1，并接在LCn回路两端，形成振荡回路总电容的一部分。振荡回路总电容的大小为：振荡频率为:加在变容二极管两端的偏压为：变容二极管利用PN结的结电容制成，在反偏电压的作用下呈现一定的结电容（势垒电容），而且这个电压能够灵敏的随着反偏电压在一定的范围内变化，其关系曲线称Cj-Ur曲线。如图5-2所示由图可见，未加调制电压时，直流反偏所对应的结电容为Cj。当反偏增大时，Cj减小；反偏减小时，Cj增大，其变化具有一定的非线性，当调制电压较小时，近似为工作在Cj-曲线的线性段，Cj将随调制电压线性变化。当调制电压较大时，将给调频带来一定的非线性失真。 图5-2用调制信号控

43、制变容二极管结电容有图5-2（c）可见，变容二极管电容随变化此时振荡回路的总电容为：由此可得出振荡回路总电容变化量为：式中Cm为变容二极管结电容变化的最大值，当回路中电容有微量变化时，频率也会变化，其关系如下：式中fo是未调制时的载波频率，Co是调制信号为零时的回路总电容，显然fo为：通过以上公式可求出振荡频率为：由此可见，频率变化随调制电压线性变化，从而实现了调频。（二）变容二极管调频电路如图5-3所示。图5-3变容二极管调频电路图本电路由LC正弦波振荡器与变容二极管调频电路两部分组成。图中晶体三极管组成电容三点式振荡器。C1为基极耦合电容，Q1的静态工作点由W1、R1、R2及R4共同决定。

44、L1、C5与C2、C3组成并联谐振回路。调频电路由变容二极管D1及耦合电容C6组成，W2、R6、R7为变容二极管提供静态时的反向直流偏置电压，R5为隔离电阻。C7与高频扼流圈L2给调制信号提供通路，C8起高频滤波作用。（三）相位鉴频器实验电路如图5-4所示。图5-4相位鉴频器电路图四、实验仪器： 1. 双踪示波器 2. 万用表 3. 频率计 4. 实验箱、频率调制电路和相位鉴频器电路模块五、实验内容及步骤： （一）变容二极管调频电路1. 静态调制特性测量 1）模块“频率调制电路”部分的P1拨到“on”位置，接通电源，电路电源指示灯点亮； 2）输入端“Uin”不接调制信号，短接到“GND”；示波

45、器接至Uout端观察波形，并用频率计测量频率； 3）调节W1使振荡器起振，且波形不失真，Uout端输出频率约为5-6MHz；方法：W2逆时针旋转到头，然后调节W1。 4）调节W2使Ud（变容二极管两端的电压）测试点的电压变化，将对应的输出频率填入表5-1。 表5-1 变容二极管电压与振荡频率的关系 Ud（V）11.522.533.544.55f0(MHz) 2. 动态测试： 调节频率调制电路的f0约在5-6MHz间，从Uin端输入F=2KHz，峰峰值约4V的调制信号Us，在输出Uout端观察Us与调频波上下频偏的关系，将对应的波形填入表5-2。 表5-2 调制信号幅值与调频波频偏的关系 Us（

46、V）04调频波波形（二）相位鉴频器实验电路1用逐点描绘法测绘乘积型相位鉴频器的静态鉴频特性：1）用高频信号源从Uin端输入一幅度500mV左右7MHz的的正弦信号；2）将开关K1拨至R5档；3）用万用表测鉴频器的输出电压：在58MHz的范围内（以7MHz为基准），以每格0.02 MHz的间隔测量相应的输出电压，记录下来并绘制出静态鉴频特性曲线（注意：当7MHz相位鉴频时，应使输出电压为零;如果不为零,可以调可变电容C5,归零后再进行实验）； 表5-3 静态鉴频特性曲线参数f0(MHz)6.2Ud（V）0V4）将开关K1拨至R6档，重复第2）步的工作，并与之比较；2观察调频信号解调的电压波形：1

47、）将调频电路中心频率调为6-7MHz间；2）将鉴频电路的K1接R5；3） 将调频输出信号（调频电路中的Uout端）送入相位鉴频器的输入端Uin，将F=2KHz、幅值500mV的正弦信号加至调频电路的输入端进行调频；4）调节调频电路按照实验五(一)，调频电路的输出连接相位鉴频器的输入端，调节调频电路电位器和相位鉴频器电路的可调电容C5，使在相位鉴频器输出端观察到最大且不失真的正弦波为止。5）用双踪示波器同时观测调制信号和解调信号，比较二者的异同。将调制信号的幅度改变，观察波形变化，分析原因。 表5-4 相位鉴频电路输入输出信号调制信号已调信号解调信号幅度频率波形6）将K1拨到R6，观察与在R5时

48、输出异同（如果出现失真，按实验步骤4）调节）。六、 实验报告要求：1. 整理各项实验所得的数据和波形，绘制静态调制特性曲线；2. 求出调制灵敏度S。3、 分析回路参数对鉴频特性的影响；4、分析讨论各项实验结果。实验六 混频器实验(验证性实验)一、 实验目的： 1. 了解集成乘积混频器的工作原理； 2. 了解本振电压幅度和模拟乘法器的偏置电流对混频增益的影响； 3. 学习利用直流负反馈改善集成混频器动态工作范围的方法； 4. 观察混频器寄生通道的干扰现象。二、 预习要求： 1. 了解非线性电路、时变参量电路和变频器的基本原理； 2. 了解采用模拟乘法器实现混频的基本原理，熟悉实验电路及电路中各元

49、件的作用。 三、 实验电路说明： 本实验电路如图6-1所示。图中，Q1与电容C13、C14、C15、C18及L1构成电容三点式振荡电路作为本地振荡器。Q2和Q3分别构成两级射随器起缓冲隔离的作用。本振电压从TP1端馈入，信号电压从TP2端馈入。ZL、C19、C20构成中频滤波网络。Q4为缓冲隔离级。中频回路调谐于2.5MHz上下，从Uout)输出中频电压。四、实验仪器： 1. 双踪示波器 2. 万用表 3. 频率计 4. 实验箱及集成混频器模块5、 实验内容及步骤： 1. 测量UIm ULm关系曲线： 1）检查电路无误后接通正、负电源；2）调整本地振荡器:将示波器接在TP1，调整W1和C18，使其起振并输出一个不失真的、振荡频率为10.5MHz左右的正弦本振信号UL；调整W2，使其幅度约200mV，记录 UL的频率、幅度值及波形； 表6-1 本振信号参数频率幅度值波形本振信号UL3）调谐中频回路：保持高频信号源输出正弦信号频率fs=8MHz、输出电压幅度Usm=200mV，将此信号作为混频器输入Us从TP2输入；本振信号保持频率fL=10.5MHz、输出幅度ULm约200mV。用示波器在Uout测量，调节ZL及C19，直到出现不失真的正弦波形。测量并记录中频调谐输出电压UI的频率、幅度及波形。 表6-2 中频信号参数频率幅度值波形中频信