THCGP-1型高频电子线路实验教学系统实验指导书

1、- PAGE 45 -THCGP-1型高频电子线路实验教学系统实验指导书实验注意事项每次安装实验模块之前应确保主机箱右侧的交流开关处于断开状态。安装实验模块时，模块右边的双刀双掷开关要拨上，将模板四角的螺孔和母板上的铜支柱对齐，然后用螺丝固定。确保四个接线柱均拧紧，以免造成实验模块与电源或地接触不良。经检查确认无误后方可通电实验。各实验模块上的双刀双掷开关、拨码开关、复位开关、自锁开关、手调电位器和旋转编码器均为磨损件，请勿频繁按动或旋转。请勿直接用手触摸芯片、电解电容器等元件，以免造成损坏。各模块中的3362电位器（蓝色正方形封装）是出厂前调试使用的。出厂后的各实验模块功能已调至最佳状态，无

2、需另行调节这些电位器，否则将会对实验结果造成影响。在关闭各模块电源之后，方可进行连线。连线时在保证接触良好的前提下应尽量轻插轻放，检查无误后方可通电实验。拆线时若遇到连线与孔连接过紧，应用手捏住线端得金属外壳轻轻摇晃，直至连线与孔松脱，切勿旋转及用蛮力强行拔出。实验前，应首先熟悉实验模块的电路原理以及内置仪器的性能和使用方法。按动开关或旋动电位器以及调节电感线圈磁芯时，切勿用力过猛，以免造成元件损坏。做综合实验时，应通过联调确保各部分电路处于最佳工作状态。用“短路帽”换接电路时，动作要轻巧，更不能丢失“短路帽”，以免影响后续实验的正常进行。在打开的实验箱箱盖上不可堆放重物，以免损坏机箱的零部件

3、。实验完毕时必须按开启电源的逆顺序逐级切断相应的电源开关。测量模块在不用时,应保持电源处于切断状态,以免引起干扰。前 言高频电子技术是一门实践性较强的课程，加强实践环节教学，提高实践教学环节的效果，对这门课的学习是至关重要的，应通过一个学期的实验教学，努力提高学生的实际动手能力，并以实践教学促进学生对教材理论知识的理解和应用。为保证每个实验项目的可操作性，编者经过了一个学期时间的准备，结合自身的实验环节教学，对每个实验项目进行了设计、验证、分析和修正。下面对于本系统的高频电子线路实验项目教学，做以下几点说明和建议：一、本书所有实验项目所采用的信号源均为高频实验箱自带的高频信号源和低频信号源，所

4、用实验项目所用到的数字频率计均为高频实验箱自带的数字频率计。若实验中采用独立的信号源和频率计设备，相应实验步骤内容需做相应变化，但基本方法相同。二、本书所有实验项目中所涉及到的输入信号的幅度或频率大小，均经过实验验证结果正常。但在实验过程中，可能会出现高频实验箱自带信号源或频率计性能下降的情况，不能产生或测量出实验项目内容中所写的值。指导教师应根据实际情况，在不影响电路正常工作的情况下，自行灵活采用适当的信号幅度或频率，同样能起到实验的效果。三、本实验系统的电路均做成模块化，为克服模块化电路在实验教学中的缺点，指导教师应尽量避免简单的输入和输出信号的验证性测量，加强对各单元电路的电路组成特点分

5、析，以提高学生对单元电路的实际应用能力。四、由于高频信号的特点，高频电路实验过程测量出的波形不理想、数据不精确为正常现象。指导教师应充分地对实验波形和数据进行分析，找出不理想的原因，并进行说明，以达到在验证性实验项目的基础上，融入设计性成份的目的。编 者目 录 TOC * MERGEFORMAT 目 录 PAGEREF _Toc251160915 h 3实验一 THCGP-1型高频实验箱的使用 PAGEREF _Toc251160916 h 3实验二 LC串并联谐振回路特性 PAGEREF _Toc251160917 h 6实验三 高频小信号调谐放大器 PAGEREF _Toc25116091

6、8 h 9实验四 集中选频放大器 PAGEREF _Toc251160919 h 13实验五 丙类谐振功率放大器 PAGEREF _Toc251160920 h 15实验六 线性宽带功率放大器 PAGEREF _Toc251160921 h 17实验七 三点式正弦波振荡器 PAGEREF _Toc251160922 h 19实验八 晶体振荡器与压控振荡器 PAGEREF _Toc251160923 h 22实验九 模拟乘法器调幅（AM、DSB、SSB） PAGEREF _Toc251160924 h 24实验十 包络检波与同步检波 PAGEREF _Toc251160925 h 27实验十一

7、模拟乘法器混频 PAGEREF _Toc251160926 h 29实验十二 变容二极管调频 PAGEREF _Toc251160927 h 31实验十三 斜率鉴频与相位鉴频 PAGEREF _Toc251160928 h 33实验十四 三极管变频 PAGEREF _Toc251160929 h 35实验十五 模拟锁相环 PAGEREF _Toc251160930 h 37附录 学生学期实验总结节选 PAGEREF _Toc251160931 h 40实验一 THCGP-1型高频实验箱的使用一、实验目的1.了解THCGP-1型高频实验箱基本组成。 2.掌握THCGP-1型高实验箱的使用方法。二

8、、实验仪器1高频实验箱 THCGP-1型 1台2双踪示波器 MOS-620CH 1台 三、实验原理（一）仪器介绍该产品由3种实验仪器、10个实验模块及实验箱体（含电源）组成。实验仪器及主要指标如下：高频信号源输出频率范围：0.4 MHZ45 MHZ（连续可调）输出波形：正弦波输出幅度：1Vp-p输出阻抗：75低频信号源输出频率范围：0.2KHZ20KHZ（连续可调）输出波形：正弦波、方波、三角波输出幅度：5Vp-p输出阻抗：100数字频率计频率测量范围：20 Hz100MHz输入电平范围：100mV-5V（二）使用方法说明1信号源信号源面板如下图1-1所示：图1-1 信号源面板图使用时，首先按

9、下”POWER”按钮，电源指示灯亮。高频信号源的输出为RF1、RF2，频率调节步进有四个档位：1KHz、20 KHz、500 KHz、1 MHz。按频率调节旋钮可在各档位间切换，为1KHz、20 KHz、500 KHz档时相对应的LED灯亮，当三灯齐亮时，即为1MHz档。旋转“频率调节”旋钮可以改变输出高频信号的频率。通过调节“幅度调节”旋钮来改变高频信号的输出幅度。音频信号源可以输出正弦波、方波、三角波三种波形，各波形的频率调节共用一个频率调节旋钮，共有2各档位：2KHz、20KHz，按频率档位选择可在两个档位间切换，并相应的指示灯亮。调节音频信号频率调节旋钮可以改变信号的频率。分别调节三种

10、波形的幅度调节旋钮可以调节其输出的幅度大小。本信号源有内调制功能，按下“AM”按钮时，对应下方的指示灯亮，在RF1和RF2输出调幅波，RF2可以外接频率计测量输出频率。调幅波的调制信号为正弦波，载波为信号源内的高频信号。改变“AM调幅度”旋钮可以改变调幅波的幅度。当“FM”按钮按下时，对应下方的指示灯亮，在RF1和RF2输出调频波，RF2可以外接频率计测量输出频率。调频波的音频信号为正弦波，载波为信号源内的高频信号。改变“FM频偏”旋钮调节输出的调频信号的调制指数。面板下方为5个射频线插孔，RF1和RF2为高频输出。做实验时将RF1作为信号输出，RF2接配套的频率计观测频率。2频率计频率计面板

11、如图1-2所示：图1-2 频率计面板图频率显示窗口有5个数码管组成，在整个频率测量范围内都显示5位有效位数。按下“电源”开关，电源指示灯亮，此时频率显示窗口的5位数码管全显示8，且三档频率指示灯同时亮，约两秒后五位数码管全为0，进入测量状态。若输入信号的频率在20.000Hz-999.99HZ范围内，Hz指示灯亮；输入的频率在1.0000KHz-999.99KHz范围内，KHz指示灯亮；输入的频率在1MHz以上的，MHz指示灯亮。当输入信号小于100KHz时，应按下“频率选择”按钮，此时“频率选择”按钮指示灯亮，当输入信号大于100KHz时，应弹开“频率选择”按钮，此时相应指示灯灭。四、实验内

12、容与步骤1熟悉THCGP-1型高频实验箱的用法。2熟悉示波器测量信号周期和幅度的方法。2从THCGP-1型高频实验箱高频信号源和低频信号源分别输出若干信号，接入频率计测量其频率，接入示波器测量信号幅度和周期填入表1-1。表1-1信号名称示波器频率计X方向格数time/div周期Y方向格数volts/div幅度频率周期五、实验报告要求1整理实验数据，并填入表格。2简述实验箱信号源和频率计的基本功能。实验二 LC串并联谐振回路特性一、实验目的1掌握LC振荡回路的谐振原理。2掌握LC串并联谐振回路的谐振特性。3掌握LC串并联谐振回路的选频特性。二、实验仪器、器材1高频实验箱 THCGP-1型 1台2

13、双踪示波器 MOS-620CH 1台3器材：LC串并联模块 1块三、实验原理1串联谐振回路。信号源与电容和电感串联，就构成串联谐振回路，基本电路如图2-1所示。回路发生串联谐振的频率f0= 图2-1 串联谐振回路 图2-2 不同Q值的串联谐振曲线串联振荡回路谐振曲线如图2-2所示，由图可见，回路的Q值（品质因数）越高，谐振曲线越尖锐，对外加信号的选频作用越显著，谐振回路的选择性就愈好。因此，回路Q值的大小可说明回路选择性的好坏。2并联谐振回路串联谐振回路适用于信号源内阻等于零或很小的情况（恒压源），如果信号源内阻很大，采用串联回路将严重降低回路的品质因素Q。使串联谐振回路的选择性显著变坏（通频

14、带过宽）。在这种情况下，宜采用并联谐振回路。并联谐振回路是指电感线圈L、电容器C、与外加信号源相互并联的振荡电路，如图2-3所示。由于电容的损耗很小，可认为损耗电阻集中在电感支路中。图2-3 并联谐振回路并联振荡回路的谐振曲线如图2-4所示。和串联谐振回路一样，Q愈高，谐振曲线愈尖锐，回路的选择性愈好，但通频带愈窄。图2-4 并联谐振曲线3实验电路本次实验电路如图2-5所示，将跳线JP1的4，JP2的4用跳线帽短接，电路组成LC串联回路，调节W1可改变回路Q值，将跳线JP1的5，JP2的5用跳线帽短接，电路组成LC并联回路，调节W2可改变回路Q值。图2-5 实验电路四、实验步骤打开实验箱，把实

15、验模块安装到实验箱中,并对照实验原理图，认清各个元器件的位置与作用,特别是要学会如何使用“短路帽”来切换电路的结构形式。需要注意的是本实验箱的实验模块上的各元器件的位置与实验指导书原理图上元器件的位置不一定是对应的，但是我们是要学习根据原理来分析实验模块，所以我们做实验时要结合原理图来分析电路的工作原理。1根据电路原理图熟悉实验电路，并在电路板上找出与原理图想应得各测试点。2打开实验箱电源开关。3将JP1的4，JP2的4拨向右，组成LC串联谐振回路。4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。用导线将“RF1”信号输入到实验电路板的输入端，并同时用导线将“RF2”信号送至频率

16、计，用示波器观察输入端并调节“幅度调节”旋钮至最大幅度。再调节信号源RF“频率调节”旋钮，使输出端口“RF1”和“RF2”输出频率为5MHZ的高频信号。5调节W1，使其逆时针旋转到底。6用点频法观测LC串联回路的频率特性，以“500KHz”档位步进，从5MHz到10MHz，（在过渡带适当减小步进间隔），用示波器观测输出信号，记录相应的信号电压幅度值，并填入表格2-1。表2-1频率幅度7将JP1的4，JP2的4拨向左，再将JP1的5，JP2的5拨向右，组成LC并联谐振回路，输出频率为7.5MHz的高频信号。8调节W2，使其顺时针旋转到底。9用点频法观测LC并联谐振回路的频率特性，以“500KHz

17、”档位步进，从7.5MHz到12.5MHz（在过渡带适当减小步进间隔），用示波器观测输出信号，记录相应的信号电压幅度值，并填入表格2-2。表2-2频率幅度五、实验报告要求1整理实验数据，绘制表格并填入测试数据。2绘出LC串并联回路不同Q值的谐振曲线。3绘出LC串并联回路的通频带，指出谐振频率、上限截止频率。实验三 高频小信号调谐放大器一、实验目的1掌握小信号调谐放大器的基本工作原理。2谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算。二、实验仪器、器材1THCGP-1型高频电子线路综合实验箱 1台2双踪示波器 MOS-620CH 1台3器材：单调谐小信号放大模块 1块三、实验原理单调谐小信

18、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3-1所示（模块上）。图3-1 实验电路该电路由三极管Q1及其集电极选频回路T1组成。它对输入的高频小信号进行放大，并具有一定的选频作用。基极偏置电阻W3、R22、R4和射极电阻R5决定三极管的静态工作点。可变电阻W3改变基极偏置电阻将改变三极管的静态工作点，从而可改变放大器的增益。 四、实验步骤（一）单调谐小信号放大器单元电路实验1根据图3-1实验电路熟悉实验板电路，并在电路板上找出与原理图对应的各测试点。2按图3-2所示图连接好实验电路。3打开实验箱电源，按下信号源和频率计的电源开关，此时开关下

19、方的工作指示灯点亮。4打开小信号调谐放大器的电源开关，并观察工作指示灯是否点亮。5调节信号源“RF幅度”和“频率调节”旋钮，使输出端口“RF1”、“RF2”输出频率为10.5MHz的高频信号。将信号输入到2号板的J4口。先用示波器在TH1处观察信号峰-峰值约为300mV。(先调频率再调幅度)图3-2 测试连接图6调谐放大器的谐振回路（调节T1）使其在10.5MHz的频率点上谐振：操作方法：将示波器探头接在调谐放大器的输出端TH2，调节示波器直至能观察到输出信号的波形，先调节W3使输出信号幅度最大，再调节中周T1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。（此后，T1不

20、能再调节）7测量电压增益用示波器在TH1和TH2处分别观测输入和输出信号的幅度大小，记录下输入和输出信号的幅度大小值。则电压增益AU0=8测量放大器的通频带BW0.7调节信号源面板上的频率调节旋钮，改变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500KHz为步进间隔来增大和减小），用示波器观测各频率点的输出信号的幅度，填入表3-1。表3-1频率88.599.51010.51111.51212.513幅度根据表3-1，在图3-3中绘制电路的幅频特性曲线。图3-3 绘制电路幅频特性曲线先记下谐振时的输出信号幅度，然后增加输入信号的频率（注意此时不能调节幅度旋钮），使输出信号幅度逐渐减小

21、，直至减小到最大输出幅度的0.707倍，用频率计测量此时的频率值，记为上限截止频率H1。再减小信号频率使输出信号幅度逐渐减小，直至减小到最大输出幅度的0.707倍，再用频率计测量此时的频率值，记为下限截止频率L1。H1和L1之差，即是该电路的频带宽度BW0.7。9测量放大器的矩形系数（选做）先记下谐振时的输出信号幅度，然后增加输入信号的频率（注意此时不能调节幅度旋钮），使输出信号幅度逐渐减小，直至减小到最大输出幅度的0.1倍，用频率计测量此时的频率值，记为上限截止频率H2。再减小信号频率使输出信号幅度逐渐减小，直至减小到最大输出幅度的0.1倍，再用频率计测量此时的频率值，记为下限截止频率L2。

22、H2和L2之差，得到BW0.1。即可求得矩形系数五、实验注意事项1在调节谐振回路的磁芯时，要用小型无磁性的起子，缓慢进行调节，用力不可过大，以免损坏磁芯。2对高频电路而言，随着频率升高，电路分布参数的影响将越来越大，而我们在理论计算中是没有考虑这些分布参数的，所以实际测试结果与理论分析可能存在一定的偏差。六、实验报告要求1根据实验测量数据，记录该电路的增益。2根据实验测量数据，绘制单调谐放大电路的幅频特性曲线，并求出相应的频带宽度。3根据实验测量数据，计算该电路的矩形系数，并分析其选择性好坏。实验四 集中选频放大器一、实验目的1熟悉集中选频放大器的组成及基本工作原理。2掌握陶瓷滤波器的基本特性

23、及其应用。3测量集中选频放大器的主要性能指标。二、实验仪器、器材1THCGP-1型高频电子线路综合实验箱 1台2双踪示波器 MOS-620CH 1台3器材：集成陶瓷选频放大模块 1块三、实验原理本实验的集中选频放大器的原理图如图4-1所示。（模块）图4-1 集中选频放大器电路原理图四、实验步骤1根据电路原理图熟悉实验板电路，并在电路板上找出与原理图相对应的各测试点及可调器件。2连接好实验测试电路：（1）将高频信号源输出一路送数字频率计，一路送测试电路输入端J2；（2）根据需要，用示波器探头监测相应测量点的信号幅度变化。3打开实验箱电源和集成陶瓷选频放大模块的电源开关，电路板上S1开关全部断开。

24、4测量电压增益AUO方法：先用信号源产生一频率为4.5MHz（用频率计监测）、幅度峰-峰值为1V左右（用示波器在RF1处监测）的信号，调好后不可再调整幅度旋钮；然后将该高频信号从J2输入，调节W1使J3（TH4）输出幅度最大且不失真；再用示波器分别观测输入TH3处和输出信号TH4处的信号幅度大小并记录，则AUO即为输出信号与输入信号幅度之比。5测量放大器的通频带调节信号源面板上的频率调节旋钮（不可调节幅度旋钮），改变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为步进间隔来增大和减小），用示波器在TH4处观测各频率点的输出信号的幅度，填入表4-1。表4-1频率4.304.32

25、4.344.364.384.404.424.444.464.484.5幅度频率4.524.544.564.584.604.624.644.664.684.704.72幅度根据表4-1，在图4-2中绘制电路的幅频特性曲线。图4-2 绘制电路幅频特性曲线先记下谐振时（4.5MHz）的输出信号幅度，然后增加输入信号的频率（注意此时不能调节幅度旋钮），使输出信号幅度逐渐减小，直至减小到最大输出幅度的0.707倍，用频率计测量此时的频率值，记为上限截止频率H1。再减小信号频率使输出信号幅度逐渐减小，直至减小到最大输出幅度的0.707倍，再用频率计测量此时的频率值，记为下限截止频率L1。H1和L1之差，即

26、是该电路的频带宽度BW0.7。6测量放大器的矩形系数先记下谐振时（4.5MHz）的输出信号幅度，然后增加输入信号的频率（注意此时不能调节幅度旋钮），使输出信号幅度逐渐减小，直至减小到最大输出幅度的0.1倍，用频率计测量此时的频率值，记为上限截止频率H2。再减小信号频率使输出信号幅度逐渐减小，直至减小到最大输出幅度的0.1倍，再用频率计测量此时的频率值，记为下限截止频率L2。H2和L2之差，得到BW0.1。即可求得矩形系数五、实验报告要求1根据实验测量数据，记录该电路的增益。2根据实验测量数据，绘制单调谐放大电路的幅频特性曲线，并求出相应的频带宽度。3根据实验测量数据，计算该电路的矩形系数，并分

27、析其选择性好坏。实验五 丙类谐振功率放大器一、实验目的1了解丙类谐振功率放大器的基本工作原理。2掌握丙类谐振功率放大器负载特性。3掌握丙类谐振功率放大器的放大特性二、实验仪器、器材1THCGP-1型高频电子线路综合实验箱 1台2双踪示波器 MOS-620CH 1台3器材：非线性丙类功率放大模块 1块三、实验原理1基本原理放大器按照电流导电角的范围可分为甲类、乙类、甲乙类、丙类、丁类等不同类型。功率放大器电流导电角越小，放大器的效率越高。甲类功率放大器的=180，其效率最高只能达到50%，适用于小信号低功率放大，一般作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器。丙类谐振功率放大器的电流导电角90，效

28、率可达到80%，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。丙类谐振功率放大器通常用来放大窄带高频信号，其信号的频带宽度只有中心频率的1%或更小。由于其基极偏置为负值，输出电流波形为余弦脉冲，为了得到不失真的放大信号输出，其集电极负载必需是谐振网络。2实验电路图5-1 非线性丙类谐振功率放大器实验电路实验电路如图5-1所示。该实验电路由两级功率放大器组成。其中Q3（3DG130D）和T6组成甲类前置放大器，工作在线性放大状态，其中RA3、R14、R15组成静态偏置电路，调节RA3可改变放大器的增益。Q4与T4组成丙类谐振功率放大电路，放大后的信号经T4初级与C15组成的谐振网络选频

29、后由J4处输出。R18、R19、R20是后级的负载。J6处是经R21、R22分压后的衰减输出。四、实验步骤1根据电路原理图熟悉实验板电路，并在电路板上找出与原理图相对应的各测试点及可调器件。2连接好实验测试电路：（1）将高频信号源输出一路送数字频率计，一路送测试电路输入端J3；（2）根据需要，用示波器探头监测相应测量点的信号幅度变化。3打开实验箱电源和非线性丙类功率放大电路模块的电源开关，电路板上S1开关全部断开。4用高频信号源产生一频率为12MHz、幅度峰-峰值为400mV左右的信号（RF1处测量）。5测量前置放大器的调谐特性将输入信号送至电路J3处，调节W1电位器和中周T6，使TP6处输出

30、信号幅度最大且不失真。然后改变输入信号频率，将示波器测量的信号峰-峰值填入表5-1。表5-1频率8910111213141516幅度根据上表测量数值，画出幅频特性曲线。6测量丙类谐振功放的负载特性用示波器监测TH5处波形，调节中周T4使输出最大且不失真。然后示波器监测TH4处波形，调节中周T4使其为对称双峰。将负载电阻转换开关S1依次从1、2、4拨动，用示波器观察TH4处的波形，并记录下波形形状，分析负载变化对丙类谐振功放的影响。说明：TH4处实际上是发射极电压波形，等同于发射极电流波形（），而发射极电流近似等于集电极电流。7测量丙类谐振功放的放大特性用示波器监测TH4处信号波形，调节实验箱上

31、高频信号源的幅度调节旋钮，使输入信号幅度由小逐渐增大（频率旋钮不可调），观察TH4处波形的变化，并记录下来。分析激励信号（输入信号）变化对丙类谐振功放的影响。五、实验报告要求1根据第5步测量数据画出前置放大器的幅频特性曲线，并估算其通频带。2根据第6步测量，画出三种负载时的波形，并分析负载变化对丙类谐振功放的影响。3根据第7步测量，画出Uim变化时的集电极电流波形，并分析Uim变化时对丙类谐振功放的影响。4根据测量时观察到的TH4处和TH5处波形形状的不同，简述丙类谐振功率放大器工作时的基本原理。实验六 线性宽带功率放大器一、实验目的1了解线性宽带功率放大器的基本工作原理。2掌握线性宽带功率放

32、大器的频率特性。3了解线性宽带功率放大器工作状态的特点二、实验仪器、器材1THCGP-1型高频电子线路综合实验箱 1台2双踪示波器 MOS-620CH 1台 万用表 MF-47型 1块3器材：非线性丙类功率放大模块 1块三、实验原理1基本原理现代通信的发展趋势之一是在宽波段工作范围内能采用自动调谐技术，以便于迅速转换工作频率。为了满足上述要求，可以在发射机的中间各级采用宽带高频功率放大器，它不需要调谐回路，就能在很宽的波段范围内获得线性放大。但为了只输出所需的工作频率，发射机末级还要采用调谐放大器。最常见的宽带高频功率放大器是利用宽带变压器作为耦合电路的放大器。宽带变压器有两种形式：一种是利用

33、普通变压器的原理，采用高频磁芯，工工作到短波波段；另一种是利用传输线原理和变压器原理相结合的传输出变压器，这是一种常用的宽带变压器。传输线变压器是将传输线绕在高磁导率、低损耗磁芯上构成的，它是传输线原理与变压器原理的相结合，可以以传输线方式和变压器方式同时进行能量传输。当工作在低频段时，变压器方式起主要作用，当工作在高频段时，传输线方式起主要作用。因此，传输线变压器有很宽的带宽。2实验电路本实验单元模块电路如图6-1所示。图6-1 线性宽带功率放大器该实验电路由两级宽带高频功率放大电路组成，两级功放都工作在甲类状态，其中Q1及其外围电路组成第一级功率放大器，RA1、R6、R7和R8组成静态偏置

34、电路，调节RA1可改变电路静态工作点，近而调节其增益。R2为本级交流负反馈电阻，可展宽频带，改善非线性失真。T1、T2两个传输线变压器级联作为第一级功放的输出匹配网络，总阻抗比为16：1，使第二级功放的低输入阻抗与第一级功放的高输出阻抗实现匹配。第二级电路原理分析相同。四、实验步骤1根据电路原理图6-1熟悉实验板电路，了解实验板上各元件的位置及作用。2调整静态工作点不加输入信号，用万用表的电压档（2.5V档）测量三极管Q1的射极电压（即射极电阻R8两端电压），调整基极偏置电阻RA1，使VE=0.53V；再测量三极管Q2的射极电压（即射极电阻R11两端电压），调整基极偏置电阻RA2，使VE=1.

35、50V；3测量电压增益在J1处输入频率为11.5MHz，VP-P=100mV的高频信号，用示波器分别监测输入信号（TH1处）和输出信号（TH2处）的信号幅度值，即可求得电压增益AU0=uo/ui。4用点频法测量放大器的频率特性将峰-峰值为100mV左右的高频信号从J1处送入，以1MHz步时从3MHz到25MHz，记录输出信号幅度填入表6-1，根据测量数据绘制电路幅频特性曲线。表6-1频率3MHz4567891011幅度频率121314151617181920幅度频率2122232425幅度五、实验报告要求1根据静态工作点的测量，计算Q1级和Q2级电路的IB、IC、UB、UCE。2根据测量数值，

36、计算电路的电压增益。3根据测量数据，绘出电路的幅频特性曲线，并根据其幅频特性曲线分析该电路的宽频带性能的好坏。实验七 三点式正弦波振荡器一、实验目的1掌握三点式正弦波振荡器电路的基本原理，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。二、实验仪器、器材1THCGP-1型高频电子线路综合实验箱 1台2双踪示波器 MOS-620CH 1台 万用表 MF-47型 1块3器材：正弦波振荡器模块 1块三、实验原理三点式振荡器包括电感三点式振荡器（哈特莱振荡器）和电容三

37、点式振荡器（考毕兹振荡器）。三点式振荡器的一般组成原则为：Xce和Xbe必需为同性质的电抗，Xbc必需与Xce和Xbe电抗性质相异。实验电路如图7-1所示。本次实验时，将开关S1全部断开，开关S2的1拨下2拨上，由晶体管Q3与C13、C16、C10、CC1、L2共同构成并联改进型电容三点式振荡器西勒振荡器，电容CC1可用来改变振荡频率。其振荡频率为：振荡频率约为4.5MHz左右，根据CC1的调节大小，振荡频率有一个变化范围（理论计算为4.04.8MHz左右。其振荡反馈系数为：其中，C17为较大容量电容，起交流接地的作用，可认为不影响电路振荡频率。振荡产生的信号经C3电容耦合，送入由Q2组成的射

38、极跟随器，由于C3容量很小且射极跟随器有很大的输入电阻，因而可减小负载对振荡电路的影响。射极跟随后的信号经W2输出，调节W2可调节输出信号的幅度。经W2输出的信号送入由Q1组成的调谐放大器，放大后经变压器T1耦合由J1输出，其中R13为阻尼电阻，用来降低谐振回路的品质因数和扩展频带，以保证前级送来的一定频率范围内的信号均可以放大输出。需要说明的是，电路中的W1及变容二极管D1、D2部分电路是构成压控振荡器时使用，CRY1晶体这部分电路是构成晶体振荡器时使用，本次实验暂不接入。J2音频输入及变容二极管D1、D2部分电路是调频时使用，本次实验也暂不接入。电路中RA1电位器是Q3放大电路的基极偏置，

39、 RA1的大小应保证放大电路的静态工作点适当，使电路处于放大状态。RA1调节不当，会使电路失去放大作用，振荡器不满足振幅起振条件而停振。图7-1 三点式正弦波振荡器实验电路四、实验步骤1根据图7-1 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2拨上，构成电容三点式振荡器。（2）改变Q3上偏置电位器RA1（向左阻值减小），用万用表直流电压档测量Q3发射极电压（R10上端），并同时用示波器测量TH1处的振荡幅度Vp-p（峰-峰值），记下停振时的静态工作点电流值，发射极电流Ieo(=Ve /R10 )。3测量振荡器输出频率范围将数字

40、频率计接于J1处，改变CC1，同时用示波器从TH1观察波形，并观察输出频率的变化，保证有输出波形，读取频率计数值，填于表7-1中。表7-1 振荡频率范围测量CC1(PF)f(MHz)小大4分别用不同大小的电容并联在C16两端（TP4与GND之间），改变反馈系数，观察振荡器输出电压的大小填入表7-2。表7-2 反馈系数对振荡幅度的影响并联电容未接时输出幅度五、实验报告要求分析静态工作点，反馈系数F对振荡器起振条件和输出波形振幅的影响，并用所学理论知识加以分析。2计算实验电路的振荡频率范围大小，并与实测结果比较。实验八 晶体振荡器与压控振荡器一、实验目的1掌握晶体振荡器与压控振荡器的基本工作原理。

41、2比较LC振荡器和晶体振荡器的频率稳定度。二、实验仪器、器材1THCGP-1型高频电子线路综合实验箱 1台2双踪示波器 MOS-620CH 1台 万用表 MF-47型 1块3器材：正弦波振荡器模块 1块三、实验原理1晶体振荡器：将开关S2的2拨下（断开），1拨上（接通），S1全部断开，由Q3、C13、C16、晶体CRY1与C10构成晶体振荡器（皮尔斯振荡器）。电路如图8-1所示。图8-1 晶体振荡器实验电路2压控振荡器（VCO）：将S1的1或2接通，S2的1断开、2接通，则变容二极管D1、D2并联在电感L2两端。当调节电位器W1时，D1、D2两端的反向偏压随之改变，从而改变了D1和D2的结电容

42、Cj，也就改变了振荡电路的等效电容，从而使振荡频率发生变化。其实验电路如图8-2所示。图8-2 压控振荡器实验电路3晶体压控振荡器：将开关S1的1接通或2接通，S2的1接通，就构成了晶体压控振荡器。其实验电路如图8-3所示。图8-3 晶体压控振荡器实验电路四、实验步骤1电路连接：接通电源，数字频率计接在J1处，示波器探头接在TH1处。2测量两种压控振荡器的频率变化范围将S1的1或2接通（实际操作中2接通变化较明显），S2的2接通、1断开使电路连接成LC压控振荡器，调整RA1与CC1使电路起振，调W2使输出幅度最大。将万用表置于直流电压档接于TP3处。将W1旋转从最左端、中间到最右端位置，分别将

43、变容二级管的反向偏置电压、输出频率记于表7-2中。然后将电路改接成晶体压控振荡器（S2的2断开、1接通），如果停振，重调整RA1使电路起振，重复上述步骤，将结果记于表7-1中。表7-1 变容二极管反偏电压对振荡频率的控制W1电阻W1最左端W1中间W1最右端VD1(VD2)频率LC压控振荡器晶体压控振荡器3测量温度变化对两种振荡器频率稳定度的影响（选做）首先将S1全部断开，S2的2接通、1断开，将电路接成实验七中的LC振荡器，用示波器监测TH1处出波形，调节RA1和W2使输出幅度最大。在室温下记下振荡频率。将加热的电烙铁靠近振荡管Q3，加热约1分钟记下频率的变化值。再将开关S2的1接通、2断开，

44、连接为晶体振荡器，重复上述实验步骤，同时将数据记于表7-2中。表7-2 温度变化对振荡频率的影响温度时间变化室温加热1分钟后LC振荡器晶体振荡器五、实验报告要求1根据步骤2所测数据结果，分析温度变化对两种振荡器振荡频率的影响。2根据步骤3所测数据结果，分析两种压控振荡器的电压控制频率的范围。实验九 模拟乘法器调幅（AM、DSB、SSB）一、实验目的1.掌握用集成模拟乘法器实现普通调幅、抑止载波双边带调幅和单边带调幅的方法。2.研究已调波与调制信号以及载波信号的关系。3.掌握调幅系数的测量与计算方法。4.通过实验对比普通调幅、抑止载波双边带调幅和单边带调幅的波形。5.了解模拟乘法器（MC1496

45、）的工作原理，掌握调整与测量其特性参数的方法。二、实验仪器、器材1THCGP-1型高频电子线路综合实验箱 1台2双踪示波器 MOS-620CH 1台 万用表 MF-47型 1块3器材：AM、DSB、SSB调幅模块 1块三、实验原理1.集成模拟乘法器MC1496简介MC1496的引脚功能和内部原理图如图9-1所示：图9-1 MC1496引脚功能及内部电路2实验电路用MC1496集成电路构成的调幅电路如图9-2所示。图9-2 用MC1496集成电路构成的调幅电路图中W1用来调节引出脚1、4之间的平衡，集成电路采用双电源方式供电（+12V，8V），所以5脚偏置电阻R15接地。电阻R1、R2、R4、R

46、5、R6为集成电路内部三极管提供静态偏置电压，保证器件内部的各个三极管工作在放大状态。载波信号加在V1-V4的输入端，即引脚8、10之间，载波信号经高频耦合电容C1从10脚输入，C2为高旁路电容，使8脚交流接地。调制信号加在集成电路内部差动放大器V5、V6的输入端，即引脚1、4之间，调制信号经低频耦合电容E1从1脚输入。2、3脚外接1K电阻，以扩大调制信号动态范围。当电阻增大，线性范围增大，但乘法器的增益随之减小。已调制信号取自集成电路内部双差动放大器的两集电极（即引出脚6、12之间）输出。其中W2可调节输出信号幅度。根据输入信号情况，其输出可以是普通调幅波AM，也可以是双边带调制信号DSB，

47、他们由J3输出。J3输出的信号经455KHz三端陶瓷滤波器滤出其中一个边带，作为单边带调制信号SSB由J6输出。电路中的TL082集成电路为高速双运放集成电路，用来对输出信号进行放大。四、实验步骤1静态工作点调整使调制信号和载波，即不加输入信号。将万用表置于直流电压1V档，将红黑表笔分别置于MC1496的第1脚和第4脚，为测量方便，可分别置于R11和R13电阻的上端。然后调节W1，使万用表读数为0。2抑制载波振幅调制信号测量第一步：在J1端输入载波信号，其频率fc=465KHz，峰-峰值Vp-p=500mV，频率计接信号源RF1处，示波器接TH2处，由实验箱高频信号源产生。第二步：在J5端输入

48、调制信号，其频率F=1KHz，先使峰-峰值Vp-p=0 mV。产生方法：用实验箱低频信号源正弦波输出产生，先使其幅度最大，输出送至频率计，调节其频率，使频率计显示1KHz左右，完成后再调节幅度旋钮使其幅度为0。第三步：将示波器探头接在TH3处，调节W2使输出幅度最大。然后再逐渐增加调制信号的幅度（缓慢调节），则输出信号uO(t)的幅度逐渐增大，直至出现如图9-3（a）所示的双边带的调幅信号。 （a）双边带调幅信号波形 （b）单边带调幅信号波形图9-3 抑制载波的调制方式由于器件内部参数不可能完全对称，输出波形幅度可能不等，此时可微调W1使其幅度尽量相等。第四步：测量单边带调幅信号。在第三步的基

49、础上，保持信号和电路状态不变，将示波器探头接于TH6处，观测单边带调幅信号。由于三端陶瓷滤波器的滤波特性有理想，实验时可能观测不到理想的单边带调幅信号波形，请大家试分析原因。3普通调幅波的测量在上面实验的基础上，先调制信号幅度调为0，然后将电位器W1略微增大，使示波器上有载波信号波形。再缓慢增大调制信号幅度，在幅度逐渐增大的过程中，示波器上会出现如图9-4所示的普通调幅波波形。图9-4 普通调幅波信号波形在示波器记下AM波形对应的U max和U min并计算调幅度。最后继续增大调制作号幅度，在示波器上观察过调幅时的输出波形并记录。五、实验报告要求1根据实验过程，画出几种调幅波的波形，并比较其特

50、点。2根据普通调幅度的测量，计算你所测量的普通调幅波的调幅系数ma，并分析过调幅产生的原因。实验十 包络检波与同步检波一、实验目的1进一步了解调幅波的原理，掌握调幅波的解调方法。2掌握二极管峰值包络检波的原理。3掌握包络检波器的主要性能指标及各波形失真的现象。4掌握用模拟乘法器实现同步检波的方法。二、实验仪器、器材1THCGP-1型高频电子线路综合实验箱 1台2双踪示波器 MOS-620CH 1台 万用表 MF-47型 1块3器材：峰值包络检波与同步检波模块 1块三、实验原理检波器的作用是从调幅信号中还原出原调制的信号。常用的检波方法有包络检波和同步检波两种。普通调幅波信号的包络反映了调制信号

51、的变化规律，可以用包络检波的方法进行解调。而抑制载波的双边带或单边带调制信号的包络不能直接反映调制信号的变化规律，不能用包络检波进行解调，需采用同步检波方法。1二极管包络检波大信号峰值包络检波实验电路如图10-1所示。图10-1 二极管峰值包络检波器电路电路中的D1（2AP9）为检波二极管，C5为检波负载电容，R9为直流检波负载电阻，R18、R19为可选择接入的直流检波负载电阻，R21、R22为可选的交流负载电阻。总的来说，该电路是一可克服负峰切割失真的二极管包络检波器。其基本原理是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，RC时间常数的选择很重要。 2同步检波同步检波器用于

52、对载波被抑止为双边带或单边带信号进行解调。它的特点是必须外加一个频率和相位都与被抑止的载波相同的同步信号，同步检波器的名称由此而来。外加载波信号电压加入同步检波器可以有两种方式：一种是将它与接收信号在检波器中相乘，经低通滤波器后检出原调制信号；另一种是将它与接收信号相加，经包络检波器后取出原调制信号。本实验采用乘积型检波器。实验电路如图10-2所示。图10-2 模拟乘法器实现的同步检波器电路中，载波信号（同步信号）经幅度调节、移相调节后送入运放放大，放大后经C14耦合送入MC1496的第10脚。已调信号经C20耦合送入MC1496第1脚。相乘后由第12脚输出，经两级RC低通滤波取出低频调制信号

53、，最后经运放同相放大后由J9输出。四、实验步骤1二极管包络检波首先产生实验所需的普通调幅波。由高频信号源产生一个载波频率为465KHz、调制信号频率约为3KHz、峰-峰值Vp-p=0.8V、ma30%的普通调幅波。频率用数字频率计监测，峰-峰值用示波器在TH4处监测，调幅系数在示波器上根据波形幅度估算。然后将上面产生的信号由J2输入。在TH5处，用示波器第二通道（CH2）观察输出波形（适当调节示波器，使示波器上同时能显示TH4和TH5处的波形）。开关S1和S2分别置成以下状态，记录下波形。S1开关S2开关波形失真情况1212拨上拨下拨下拨上拨下拨上拨上拨下拨下拨上拨下拨上2模拟乘法器同步检波由

54、DSB调制电路模块产生一个载波频率为465KHz，调制信号频率为3KHz的双边带调幅信号加至J11端，再将原载波信号加至J8端，在J9（TH11）端观测解调输出波形。五、实验报告要求1记录下二极管包络检波实验中几种情况下的输出波形，并分析产生失真的原因。2记录下模拟乘法器同步检波时输入及输出信号波形，总结同步检波与包络检波电路的区别。实验十一 模拟乘法器混频一、实验目的1掌握模拟乘法器混频器的基本工作原理。2掌握混频器对信号处理的特点。3进一步了解模拟乘法器的实际应用。二、实验仪器、器材1THCGP-1型高频电子线路综合实验箱 1台2双踪示波器 MOS-620CH 1台 万用表 MF-47型

55、1块3器材：模拟乘法器混频模块 1块 晶体振荡器模块 1块三、实验原理将高频信号fs和高频振荡信号fL同时输入模拟乘法器，在模拟乘法器中实现两个信号的相乘，输出两信号的差频fLfs或和频fLfs，在输出端加一滤波器，滤除不需要的频率分量，取和频或差频之一输出，即构成混频器。本次实验的电路及连接如图11-1所示。图11-1 模拟乘法器混频电路由高频信号源产生的高频信号由J8输入作为本振信号，由正弦波振荡器产生的高频振荡作号由J7输入作为输入的射频信号，混频后的信号由MC1496第12脚输出，经三端陶瓷滤波器F2滤波后由J9输出。连线图中，示波器两个通道分别用来监测输入和输出信号波形及幅度，频率计

56、用来监测所产生信号的频率。实验中，根据实验步骤需要，调整示波器探头所测量的位置的频率计所测量的位置。四、实验步骤1打开电源开关，观察对应的发光二极管是否点亮，熟悉电路各部分元件的作用。按连线图将“1”号线连接。2用实验箱的高频信号源作为本振信号，产生频率fL=8.7MHz、幅度峰-峰值为600mV的高频信号从J8处输入（频率由频率计在RF2处监测，幅度用示波器在TH7处监测）。3将“正弦波振荡器模块”接入电路，打开该模块电源。将S2的1拨上，2拨下，接成晶体振荡器电路，按实验八方法适当调整RA1、W2和CC1使电路起振且幅度最大。产生fS=4.19MHz左右、幅度峰-峰值约为300mV左右的振

57、荡信号由J7输入作为输入高频信号。用示波器在TH6处监测幅度（2号线），幅度调节用W2调节。幅度调节完成后，将J1处的1号线变为2号线连接，用频率计在模块J1处监测频率。频率测量完成后，再将J1处改回为1号线连接。4打开“模拟乘法器调幅模块”电源，用示波器分别测量TH8和TH9处的波形（3号线交替测量），并记录波形形状。用频率计接于J9处测量输出信号频率，并记录频率大小。分析输入的两个信号频率与TH9处输出信号频率的关系。5改变高频信号电压幅度（TH6处），当幅度分别为表11-1所列值时，记录输出信号幅度（TH9处），可以用示波器两个通道同时监测。幅度调节用“正弦波振荡器模块”上的W2电位器调

58、节。表11-1 输入信号幅度变化对混频输出信号幅度的影响输入信号幅度100mV200mV300mV输出信号幅度6.将TH6处的信号幅度恢复为300mV，改变本振信号电压幅度（TH7处），当幅度分别为表11-2所列值时，记当输出信号幅度（TH9处），可以用示波器两个通道同时监测，幅度调节用实验箱高频信号源上的“幅度调节”电位器调节。表11-2 本振信号幅度变化对混频输出信号幅度的影响本振信号幅度200mV300mV400 mV500 mV600mV输出信号幅度7将J8处的信号换成低频信号（4号线连接），由实验箱低频信号源部分产生频率为1KHz，幅度峰-峰值约为300mV左右的低频信号，示波器在T

59、H7处监测信号幅度。J7处信号不变。用示波器测量TH8处信号波形并记录。五、实验报告要求1根据第4步的测量数据，分析混频器输入信号与输出信号的频率关系。并示意画出TH8处和TH9处波形，分析两个波形的特点。2根据第5步和第6步的测量数据，分析两输入信号对混频输出信号幅度的影响。3根据第7步的测量，分析第7步实验中模拟乘法器实现了什么功能。实验十二 变容二极管调频一、实验目的1掌握变容二极管调频电路的基本工作原理。2了解调频调制特性及测量方法。3观察寄生调幅现象，了解其产生及消除的方法。二、实验仪器、器材1THCGP-1型高频电子线路综合实验箱 1台2双踪示波器 MOS-620CH 1台 万用表

60、 MF-47型 1块3器材：正弦波振荡器模块（含调频） 1块三、实验原理1变容二极管的工作原理变容二极管实际上是电压控制可变电容元件，当外加反偏电压u发生变化时，变容二极管的结电容Cj会随之变化，它们之间有如下关系：图12-1 变容二极管结电容与反偏电压之间的关系其中，UVD为变容二极管PN结的势垒电位差，硅管为0.50.7V，锗管为0.20.3V；Cj0为外加反偏电压为0时的结电容；为变容二极管的结电容变化指数，它与PN结的类型和掺杂浓度相关，实现理想直接调频时的应等于2。变容二极管结电容与反偏电压之间的关系如图12-1所示。2实验电路原理变容二极管调频电路如图12-2所示。总体上来说，该电