西工大高頻實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1 高高 頻頻 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 報(bào)報(bào) 告告 班級(jí)班級(jí) 學(xué)號(hào)學(xué)號(hào) 姓名姓名 預(yù)習(xí)成績(jī)預(yù)習(xí)成績(jī) 實(shí)驗(yàn)成績(jī)實(shí)驗(yàn)成績(jī) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī) 總成績(jī)總成績(jī) 2017年 5 月 2 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 1 調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) 1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容 通過實(shí)驗(yàn)了解與掌握調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng) 了解與掌握 LC 三點(diǎn)式振蕩器電路 三 極管幅度調(diào)制電路 高頻諧振功率放大電路 2 實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)原理 1 1 LCLC 三點(diǎn)式振蕩器電路 三點(diǎn)式振蕩器電路 工作原理 觀察 LC 三點(diǎn)式振蕩器電路可知 該電路可分為兩部分 第一 部分是由 5BG1 為組成的電容三點(diǎn)式 LC 振蕩電路 第二部分別是由 5BG2 組成的 放大電路 圖中 5R5 5R6 5W2 和 5R8 為分壓式偏置電阻 為晶體三極管 5BG1 提供直流偏置 電容 5C7 或 5C8 或 5C9 或 5C10 或 5C11 進(jìn)行反饋的控制 5R3 5W1 5L2 以及 5C4 構(gòu)成的回路調(diào)節(jié)該電路的振蕩頻率 通過以晶體三極 管 5BG1 為中心的 LC 振蕩電路產(chǎn)生所需的 30MHz 高頻信號(hào) 再經(jīng)下一級(jí)晶體三 極管 5BG2 進(jìn)行放大處理后 在 V5 1 處輸出頻率為 30MHZ 正弦振蕩信號(hào)送至下 一級(jí)電路 2 2 三極管幅度調(diào)制電路三極管幅度調(diào)制電路 工作原理 觀察三極管幅度調(diào)制電路可知 圖中 7R1 7R4 7W1 和 7R3 為分 壓式偏置電阻 為晶體管 7BG1 提供直流偏置 輸入 30MHz 的高頻信號(hào)和 1KHz 3 的調(diào)制信號(hào) 分別經(jīng)過隔直電容 7C9 7C8 加于晶體三極管的基極 三極管利用 三極管的非線性特性 對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行變換而產(chǎn)生新的信號(hào) 再利用電路中由 電感 7L1 和電容 7C2 7C10 組成的 LC 諧振回路選出所需的信號(hào)成分 從而完成 調(diào)幅過程 調(diào)幅后得到所需 30MHz 的已調(diào)幅信號(hào) 并輸出至下一級(jí) 3 3 高頻諧振功率放大電路高頻諧振功率放大電路 工作原理 觀察高頻諧振功率放大電路可知 高頻功放由兩級(jí)放大電路組 成 在第一級(jí)電路中 6R2 和 6R3 分壓式偏置電阻 為晶體管 6BG1 提供直流偏置 輸入的 30MHz 的調(diào)幅信號(hào)經(jīng) 6BG1 第一次放大 晶體管 6BG1 輸出采用 6C5 6C6 6L1 構(gòu)成的 T 型濾波匹配網(wǎng)絡(luò) 在第二級(jí)電路中 基極采用由 6R4 產(chǎn)生偏置電壓供給晶體管 6BG2 直流偏置 由上一級(jí)的放大信號(hào)再經(jīng)第二次放大 晶體管 6BG2 輸出采用 6C13 6C13 6L3 和 6L4 構(gòu)成的 T 型濾波匹配網(wǎng)絡(luò) 經(jīng)兩 級(jí)放大后得到所需的放大信號(hào) 4 4 調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng) 調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng) 本振 功率 放大 調(diào)幅信源 圖 1 調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 工作原理 首先 LC 振蕩電路產(chǎn)生一個(gè)頻率為 30MHZ 幅度為 100mV 的信號(hào) 源 然后加入頻率為 1KHZ 幅度為 100mV 的本振信號(hào) 通過三極管幅度調(diào)制 再經(jīng)過高頻諧振功率放大器輸出穩(wěn)定的最大不失真的正弦波 3 實(shí)驗(yàn)方法與步驟實(shí)驗(yàn)方法與步驟 一一 LC LC 三點(diǎn)式振蕩器電路 三點(diǎn)式振蕩器電路 4 第一步 調(diào)節(jié)晶體管 5BG1 的靜態(tài)工作點(diǎn) 1 閉合開關(guān) K5A 向電路接入 12V 的直流穩(wěn)壓電源 使得 5BG1 處于直流 工作狀態(tài) 2 將萬用表調(diào)至電壓檔 接于電阻 5R8 兩端 調(diào)節(jié)電阻 5W2 測(cè)量 5R8 兩 端的電壓 使得萬用表示數(shù)為 3V 左右 第二步 調(diào)節(jié) LC 三點(diǎn)式振蕩電路的交流通路 1 將 5K1 撥到 5C 11 處 調(diào)節(jié)變?nèi)?5C4 和電阻 5W1 在觀測(cè)點(diǎn) V5 1 連接 示波器 通過示波器觀測(cè)并記錄輸出波形 直到輸出頻率為 30MHZ 的穩(wěn)定的最 大不失真正弦波 二二 三極管幅度調(diào)制電路 三極管幅度調(diào)制電路 第一步 調(diào)節(jié)晶體管 7BG1 的靜態(tài)工作點(diǎn) 1 閉合開關(guān) K7 向電路接入 12V 的直流穩(wěn)壓電源 使得 7BG1 直流工作狀 態(tài) 2 將萬用表調(diào)至電壓檔 接于電阻 7R3 兩端 調(diào)節(jié)電阻 7W1 測(cè)量 7R3 兩 端的電壓 使得萬用表示數(shù)為 0 3V 左右 第二步 調(diào)節(jié)三極管調(diào)幅電路的交流通路 1 將開關(guān) 7K1 打到高頻輸入端 用函數(shù)信號(hào)發(fā)生器向高頻輸入端輸入頻率 為 30MHZ 幅度為 100mVpp 的載波信號(hào) 用示波器連接到 V7 2 處 觀察輸出波 形 調(diào)節(jié) 7C10 使輸出波形達(dá)到最大不失真 2 接著閉合開關(guān) 7K3 用另一函數(shù)信號(hào)發(fā)生器向 1KHZ 調(diào)制信號(hào)處輸入頻率 為 1KHZ 幅度為 100mV 的調(diào)制信號(hào) 調(diào)節(jié) 7C10 直到示波器上的波形達(dá)到最大 不失真 三三 高頻諧振功率放大電路 高頻諧振功率放大電路 1 向電路接入 12V 的直流穩(wěn)壓電源 閉合開關(guān) K6A 打開 K6B 用函數(shù)發(fā) 生器在信源輸入端輸入頻率為 30MHZ 幅度為 300mVpp 的正弦信號(hào) 并將萬用 表調(diào)到電流檔接入電路 調(diào)節(jié) 6C5 用示波器觀察 V6 2 端輸出的波形 保證 輸出波形達(dá)到最大不失真 且輸出信號(hào)有增益 2 打開 K6A 輸入發(fā)射極電源 閉合 K6B 接入電流表 開關(guān) K6C 打到左 端 開關(guān)將 6K1 打到 50 檔 在 V6 3 處連接示波器 調(diào)節(jié)變?nèi)?6C13 使得 V6 3 端輸出的波形達(dá)到最大不失真 在此期間應(yīng)注意先觀察電流表的示數(shù) 再看示波器的變化 保證電流表的示數(shù)應(yīng)在 60mA 以下 四 調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng) 四 調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng) 1 將實(shí)驗(yàn)相應(yīng)的三部分電路進(jìn)行正確連接 電路板 5 輸出 V5 1 接電路板 7 的高頻載波輸入端 7K1 電路板 7 的輸出端 7W2 接電路板 1 的信號(hào)輸入端 6K2 2 接入 12V 直流穩(wěn)壓電源 用示波器接于輸出端口 V6 3 處 測(cè)量并分析記 錄整個(gè)調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)輸出波形 5 4 測(cè)試指標(biāo)與測(cè)試波形 測(cè)試指標(biāo)與測(cè)試波形 1 1 LCLC 三點(diǎn)式振蕩器電路 三點(diǎn)式振蕩器電路 1 1 振蕩器反饋系數(shù) kfu對(duì)振蕩器幅值 U L的影響關(guān)系 表 1 1 測(cè)試條件 V1 12V Ic1 3mA f0 28MHz kfu 0 1 0 5 振蕩器的反饋系數(shù) kfu U L特性結(jié)論 振蕩器幅值 UL 隨振蕩器的反饋系數(shù) Kfu 增大而增大 且隨 Kfu 的增大 UL 的變化率 減小 1 2 振蕩管工作電流和振蕩幅度的關(guān)系 Ic UL 表 1 2 測(cè)試條件 V1 12V kfu 0 4 fo 30MHz Ic1 0 5 6 mA 5BG1 電流 Ic mA 數(shù)據(jù)值 項(xiàng) 目 0 512345 ULV P P 0 30 61 11 61 81 5 foMHz 30 1330 1130 0430 0129 8329 32 振蕩器的 Ic UL特性結(jié)論 起始位置振蕩器幅值隨著振蕩管工作電流增大 后又隨著工作電流增大而減小 說明有一最佳工作電流位置 過大或過小都會(huì)影響振蕩器幅值 工作電流從最佳工作 電流處減小 振蕩頻率會(huì)增大 工作電流從最佳工作電流處增大 振蕩頻率會(huì)減小 1 3 LC 三點(diǎn)式振蕩輸出波形 測(cè)試條件 V1 12V kfu 0 4 fo 28MHz Ic1 3mA 名稱單位12345 kfu5C6 CN 5C6 0 10 20 30 40 5 U LV P P 0 560 821 301 481 50 6 LC 三點(diǎn)式振蕩輸出波形 波形特點(diǎn)與測(cè)量值分析結(jié)論 波形幅度 頻率特性較穩(wěn)定 形狀并不是標(biāo)準(zhǔn)的正弦波 從峰值處還可以看到較 明顯的電容充放電過程 最小值過于尖銳 由波形上下不對(duì)稱 可知靜態(tài)工作點(diǎn)選擇 的不是最最佳的工作點(diǎn) 通過調(diào)節(jié)工作點(diǎn)可以得到更好的波形 IC值變化對(duì)調(diào)制系數(shù) m 的影響的結(jié)論 基極調(diào)幅電路中 調(diào)制器的調(diào)制系數(shù) m 值隨晶體管工作電壓 Ic 的增大而減小 2 2 三極管幅度調(diào)制電路 基極 三極管幅度調(diào)制電路 基極 2 1 IC值變化對(duì)調(diào)制系數(shù) m 的影響關(guān)系 IC m 表 1 3 測(cè)試條件 V1 12V U 1kHz 0 1 Vp p Ui 30MHz 0 1 Vp p 名稱單位 U 1KHz 0 1VP P Ui 30MHz 0 1VP P Ic mA12345 Usm A VP P 0 730 961 211 371 48 Usm B VP P 0 150 520 861 101 29 m 65 9129 7316 9110 916 86 IC值變化對(duì)調(diào)制系數(shù) m 的影響的結(jié)論 基極調(diào)幅電路中 調(diào)制器的調(diào)制系數(shù) m 值隨晶體管工作電壓 Ic 的增大而減小 2 2 三極管幅度調(diào)制電路 基極 輸出波形 測(cè)試條件 V1 12V U 1kHz 0 1 Vp p Ui 30MHz 0 1 Vp pIc 3mA 7 三極管幅度調(diào)制電路 基極 輸出波形 波形特點(diǎn)與測(cè)量值分析結(jié)論 輸出波形為包絡(luò)為 1KHz 調(diào)制信號(hào) 載波頻率為 30MHz 的調(diào)幅波形 通過三極管基 極調(diào)幅之后 載波信號(hào)被調(diào)制信號(hào)調(diào)制為調(diào)制信號(hào) 3 高頻諧振功率放大電路 高頻諧振功率放大電路 3 1 輸入激勵(lì)信號(hào)與輸出信號(hào)電流 電壓之間的關(guān)系 輸出功率與工作效率 表 1 4 測(cè)試條件 V1 V2 12V fo 30MHz 0 5 0 8 Vp p RL 50 Ic 不得超過 60mA 級(jí)別激勵(lì)放大級(jí)器 6BG1 末級(jí)諧振功率放大器 6BG2 測(cè)量項(xiàng)目 注入信號(hào) Ui V6 1 激勵(lì)信號(hào) Ubm V6 2 輸出信號(hào) U0 V6 3 未級(jí)電流 IC mA 峰峰值V P P2 418 32 727 20 有效值 V 0 866 540 9529 735 電源輸入功率 PD Ic 45 2 mA PD 541 5 mW 高頻輸出功率 P0 Uo 12 0 Vp p RL 49 P0 366 mW 電路工作效率 66 32 3 2 3 2 諧振功率放大器的負(fù)載特性 RL Uo 表 1 5 測(cè)試條件 V1 V2 12V fo 30MHz Ubm 3 4Vp p RL 50 150 RL 50 75 100 125 150 Uo Vp p V6 3 9 4011 613 214 815 9 Ic mA V2 53 5456 6857 5859 6360 98 結(jié)論 只增大 Vbm 時(shí) 使集電極電流脈沖的寬度和高度增加 Vbm 增加一定程度后放大器工 作狀態(tài)由欠壓進(jìn)入過壓 在即將達(dá)到臨界電壓時(shí)集電極電流急劇增加 進(jìn)入過壓狀態(tài)后 集電極電流變化緩慢 4 4 調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng) 8 調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)各單元模塊接口信號(hào)參數(shù) LC 振蕩電路 產(chǎn)生 30MHZ 正弦信號(hào) 調(diào)幅電路 頻率 1KHZ 幅度 0 1Vpp 本振信號(hào) 功率放大 9 實(shí)驗(yàn)二 調(diào)幅接收系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)二 調(diào)幅接收系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) 1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容 通過實(shí)驗(yàn)了解與掌握調(diào)幅接收系統(tǒng) 了解與掌握三極管混頻器電路 中頻 放大 AGC 電路 檢波電路 2 實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)原理 1 1 晶體管混頻電路 晶體管混頻電路 混頻是將輸入的高頻信號(hào) 經(jīng)濾波 放大 變換為頻率固定的中頻信號(hào) 工作原理 觀察晶體管混頻電路可知 圖中 2R2 2R3 和 2W1 為分壓式偏置 電阻 為晶體管 2BG1 提供直流偏置 2C3 2B1 和 2R5 為輸出中頻回路 輸入 30MHZ 的載波信號(hào)經(jīng)隔直電容 2C5 加于晶體管 2BG1 的基極 30 455MHZ 的本振 信號(hào)經(jīng)隔直電容 2C6 加于晶體管發(fā)射極 載波信號(hào)和本振信號(hào)經(jīng)三極管 2C6 混 頻得到固定頻率 455KHz 的中頻信號(hào) 再經(jīng)選頻網(wǎng)絡(luò)得到所需的 455KHz 不失 真混頻信號(hào) 2 2 中頻放大中頻放大 AGC AGC 和檢波電路 和檢波電路 AGC 是自動(dòng)增益控制電路 用來比較電壓 從而壓縮有用信號(hào)強(qiáng)度的變化 范圍 但不影響調(diào)制在載波上的包絡(luò)變化 保證信息的不失真?zhèn)鬏?檢波電路 是將調(diào)幅信號(hào)通過檢波二極管 由于檢波二極管的單向?qū)щ娞匦?使得輸出為 基帶低頻信號(hào) 實(shí)現(xiàn)檢波功能 工作原理 輸入上一級(jí)混頻后的 455KHz 的中頻電壓 利用晶體三極管 3BG1 和選頻網(wǎng)絡(luò) 3B1 組成的中頻放大器進(jìn)行放大 輸出放大信號(hào)輸入 AGC 反饋 10 控制電路 利用 AGC 控制前級(jí)中頻放大器的輸出增益 使系統(tǒng)總增益隨規(guī)律變 化 再經(jīng)最后一段二極管檢波電路實(shí)現(xiàn)解調(diào) 將中頻調(diào)幅信號(hào)變換為反應(yīng)傳送 信息的調(diào)制信號(hào) 3 3 調(diào)幅接收系統(tǒng) 調(diào)幅接收系統(tǒng) 中放 AGC 混頻 低噪放 本振 檢波 圖 2 調(diào)幅接收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 工作原理 首先輸入頻率 30MHz 幅度為 50mV 的載波信號(hào) 然后再輸入頻 率為 30 455MHz 幅度為 250mV 的本振信號(hào) 通過三極管混頻電路進(jìn)行混頻 接著將信號(hào)輸入中放 AGC 和檢波電路 最終輸出頻率為 1KHZ 的穩(wěn)定的最大不 失真的正弦波 3 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)步驟 一 晶體管管混頻電路一 晶體管管混頻電路 第一步 調(diào)節(jié) 2BG1 的靜態(tài)工作點(diǎn) 1 閉合開關(guān) K2 接入 12V 的直流電壓 使 2BG1 處于直流工作狀態(tài) 2 將萬用表調(diào)至電壓檔 接于電阻 2R4 兩端 調(diào)節(jié)店主 2W1 測(cè)量 2R4 兩 端電壓 使萬用表的測(cè)量值為 1V 第二步 調(diào)節(jié)混頻電路的交流通路 1 用一函數(shù)發(fā)生器從信源輸入端向 V2 1 處送入頻率為 5MHz 5mVpp 的單載 波 2 用另一函數(shù)發(fā)生器從本振輸入端向 V2 5 處送入頻率為 5 455MHz 250mVpp 的本振信號(hào) 3 將開關(guān) 2K2 打至混頻端 示波器接于 V2 3 處 觀察波形的振幅和頻率 然后調(diào)節(jié)可調(diào)電容 2C3 使得輸出頻率為 455KHz 的最大不失真的波形 二 中頻放大二 中頻放大 AGC AGC 和檢波電路和檢波電路 第一步 調(diào)節(jié) 3BG1 和 3BG2 的靜態(tài)工作點(diǎn) 1 閉合開關(guān) K3 接入 12V 的直流電壓 使 3BG1 和 3BG2 均處于直流工作 狀 態(tài) 2 同樣將萬用表調(diào)至電壓檔 先接于電阻 3R7 兩端 調(diào)節(jié)可變電阻 3W1 測(cè)量 3R7 兩端電壓 使得測(cè)量值為 1 5V 左右 3 然后再將萬用表接于電阻 3 人 3 兩端 測(cè)量 3R13 兩端 測(cè)量 3R13 兩端 電壓 調(diào)節(jié)可變電阻 3W2 使萬用表讀數(shù)為 1V 左右 第二步 調(diào)節(jié)電路的交流工作 中頻放大 11 1 用函數(shù)發(fā)生器從信號(hào)輸入端向 V3 1 處送入頻率為 455KHz 250mVpp 的 單載波 2 將示波器接入 V3 2 處 調(diào)節(jié)可變電阻 3C4 使 V3 2 處輸出波形最大不 失真且有增益 3 將示波器接于 V3 4 處 調(diào)節(jié)可變電阻 3C7 使 V3 4 處輸出波形最大 不失真且有增益 注意 中頻信號(hào)經(jīng)兩級(jí)放大后 應(yīng)滿足輸出信號(hào) V 0 7V 第三步 測(cè)試 AGC 電路的動(dòng)態(tài)范圍 1 閉合開關(guān) 3K3 斷開開關(guān) 3K2 改變輸入信號(hào)的幅值 使其分別取不同 的值 然后用示波器分別接于 V3 2 處 V3 4 處和 V3 5 處 記錄不同的輸入幅 值對(duì)應(yīng)的 AGC 輸入 輸出和控制電壓的幅值 2 將示波器接于 V3 4 調(diào)節(jié)選頻網(wǎng)絡(luò)中電容 3C7 使得輸出信號(hào)最大不 失真 第四步 檢波失真觀測(cè) 大信號(hào)包括檢波 1 用函數(shù)發(fā)生器向信號(hào)輸入端輸入調(diào)制頻率 1KHz 載波頻率 455KHz 幅 度為 50mVpp 調(diào)制度為 50 的調(diào)幅信號(hào) 2 先斷開 3K4 調(diào)節(jié) 3W4 用示波器觀察檢波輸出信號(hào)為最大不失真 觀 察且記錄波形 3 觀察檢波電路的對(duì)角線失真 調(diào)節(jié)電阻 3W4 用示波器接于檢波輸出 端 觀察波形 4 觀察負(fù)峰切割失真 先將波形調(diào)回不失真波形 再閉合開關(guān) 3K4 再調(diào) 節(jié)電阻 3W4 觀察輸出波形 三 調(diào)幅接收系統(tǒng) 三 調(diào)幅接收系統(tǒng) 1 晶體管混頻電路中 向 V2 1 處送入頻率為 5MHz 5mVpp 的單載波信 號(hào) 向 V2 5 處送入頻率為 5 455MHz 250mVpp 的本振 信號(hào) 2 中頻放大電路 3K1 打至中頻輸入端 閉合 3K3 斷開 3K2 和 3K4 調(diào)節(jié) 3W4 觀察檢波輸出波形至最大不失真 3 測(cè)試系統(tǒng)靈敏度 將兩電路板連接在一起 將單載波從 50mVpp 不斷減 小 同時(shí)觀察檢波輸出波形 直到使示波器輸出波形出現(xiàn)明顯失真 記錄此時(shí) 的輸入幅值 4 測(cè)試指標(biāo)與測(cè)試波形 測(cè)試指標(biāo)與測(cè)試波形 3 1 3 1 晶體管混頻電路 晶體管混頻電路 混頻管靜態(tài)電流 Ic 變化對(duì)混頻器中頻輸出信號(hào) U2 的影響關(guān)系 表 2 1 測(cè)試條件 EC1 12V 載波信號(hào) Us 5mv UL 250 mVp p Ic 0 1 3mA 電流 Ic mA 0 00 51 01 52 02 53 0 中頻 U2 mVp p 192523531470425354306 混頻增益 Kuc dB 31 640 440 539 538 637 0 12 3 2 3 2 中頻放大中頻放大 AGC AGC 和檢波電路 和檢波電路 2 1 AGC 動(dòng)態(tài)范圍測(cè)試 表 2 2 V1 12V Uin 1mVp p 1Vp p 455kHz 輸入信號(hào) Uin mVp p 102050 802005001V 中放 Vo1 AGC 輸入 V p p 0 550 851 722 413 744 053 74 AGC 輸出 Vo2 V p p 3 483 563 974 104 124 164 18 AGC 控制電壓 Vc V 0 160 160 240 260 270 270 27 由表上表數(shù)據(jù)得出 AGC 動(dòng)態(tài)范圍測(cè)試曲線圖如下所示 AGC 動(dòng)態(tài)范圍結(jié)論 從圖中可以看出 AGC 控制電壓并不隨輸入信號(hào)的變化而變化 總是保持一 條直線 而在一定范圍內(nèi) 隨著輸入信號(hào)的增加 輸出信號(hào)也隨之增加 且在 一定范圍內(nèi)呈線性關(guān)系 但是當(dāng)輸入信號(hào)達(dá)到某一值后 輸出信號(hào)將不再隨輸 入信號(hào)的變化而變化 分析 AGC 為自動(dòng)增益控制電路 當(dāng)高頻端接收到弱信號(hào)時(shí) 它會(huì)自動(dòng)控 13 制放大管增加放大倍數(shù) 反之減小放大倍數(shù) 使放大電路的增益自動(dòng)的隨信號(hào) 強(qiáng)度而調(diào)整的自動(dòng)控制 減小了原中頻放大器的輸出動(dòng)態(tài)范圍 從而降低了系 統(tǒng)波形的失真 2 2 AGC 輸入信號(hào)峰峰值與 AGC 檢波輸出電壓關(guān)系曲線圖 2 3 檢波失真觀測(cè) 測(cè)試條件 輸入信號(hào) Vin 455KHz 50mVp p 調(diào)制 1kHz 信號(hào) 調(diào)制度 50 調(diào)幅信 號(hào) 檢波無失真輸出波形實(shí)測(cè)波形選貼 檢波無失真輸出波形實(shí)測(cè)波形 對(duì)角線失真輸出波形實(shí)測(cè)波形選貼 14 對(duì)角線失真輸出波形 對(duì)角線失真的原因是 當(dāng)輸入為調(diào)幅波時(shí) 過分增大和 C 值 致使極管 L R 截止期間 C 通過的放電速度過慢 在某 t1 時(shí)刻跟不上輸入調(diào)幅包絡(luò)的下降 L R 速度 輸出平均電壓就會(huì)產(chǎn)生失真 負(fù)峰切割失真輸出波形實(shí)測(cè)波形選貼 3 3 調(diào)幅接收系統(tǒng) 給出各單元模塊接口信號(hào)參數(shù)并分析調(diào)幅接收系統(tǒng)性能 調(diào)幅接收系統(tǒng) 給出各單元模塊接口信號(hào)參數(shù)并分析調(diào)幅接收系統(tǒng)性能 頻率 5MHZ 幅度 50mV 正弦信號(hào) 頻率 5 455MHZ 幅度 250mV 本振信號(hào) 混頻電路 455KHZ 中頻信號(hào) 解調(diào)檢波 1KHZ 正弦信 號(hào) 中放 AGC 15 實(shí)驗(yàn)三 調(diào)頻接收系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)三 調(diào)頻接收系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) 1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容 通過實(shí)驗(yàn)了解與掌握調(diào)頻接收系統(tǒng) 了解與掌握小信號(hào)諧振放大電路 晶 體振蕩器電路 集成混頻鑒相電路 2 實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)原理 2 32 3 小信號(hào)諧振放大電路 小信號(hào)諧振放大電路 工作原理 該電路是對(duì)天線接收到的信號(hào)進(jìn)行前級(jí)小信號(hào)放大的電路 其中 1R1 1R2 為晶體三極管提供直流偏置 信號(hào)經(jīng)隔直電容 1C7 輸入三極管基極 從集電極輸出 并可經(jīng)過 1C5 和 1L1 組成的選頻網(wǎng)絡(luò)輸出單頻諧振信號(hào) 也可 經(jīng)過 1C5 和 1L1 組成的選頻網(wǎng)絡(luò)與 1C9 1C10 和 1L2 組成的選頻網(wǎng)絡(luò) 輸出雙 諧振信號(hào) 而本實(shí)驗(yàn)采用雙諧振輸出 2 42 4 晶體振蕩電路 晶體振蕩電路 16 工作原理 晶體振蕩電路采用石英晶體振蕩器控制與穩(wěn)定頻率 其中 7805 三端 集成穩(wěn)定器為晶體振蕩電路提供穩(wěn)定的 5V 電壓 主體為并聯(lián)型晶體振蕩器 其 中晶體可作高 Q 值得電感與電容構(gòu)成 LC 諧振回路選頻網(wǎng)絡(luò) 輸出頻率固定的振 蕩信號(hào)經(jīng)晶體三極管放大和選頻網(wǎng)絡(luò)輸出理想振蕩信號(hào) 2 52 5 集成混頻鑒相電路 集成混頻鑒相電路 工作原理 天線接收載波信號(hào) 經(jīng)前級(jí)低噪放進(jìn)行初步放大后 被送入 MC3362P 集成混頻鑒相電路 經(jīng)過兩次混頻和一次鑒相操作 完成頻率調(diào)制 最終輸出所需的已調(diào)頻信號(hào) 2 62 6 調(diào)頻接收系統(tǒng) 調(diào)頻接收系統(tǒng) 鑒頻 本振 1 混頻放大 混頻 本振 2 MC3362P 圖 3 調(diào)頻接收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 工作原理 由天線接收到信號(hào)后 送入低噪聲放大器進(jìn)行放大 然后與本振信 號(hào)進(jìn)行混頻 混頻后進(jìn)行濾波 然后進(jìn)入中放 AGC 經(jīng)過中放后再進(jìn)行一次濾 17 波 然后進(jìn)行鑒相器 經(jīng)過鑒相器后放大輸出信號(hào) 混頻和鑒相均在集成混 頻鑒相電路 MC3362p 中完成 3 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)步驟 一 小信號(hào)放大電路小信號(hào)放大電路 第一步 調(diào)節(jié)晶體管 1BG1 的靜態(tài)工作點(diǎn) 1 向電路正確接入 12V 的直流工作電壓 閉合開關(guān) K1 使晶體管工作于 直流狀態(tài)下 2 將萬用表調(diào)至電壓檔 測(cè)量電阻 1R3 兩端的電壓 并調(diào)節(jié)可變電阻 1W1 使萬用表示數(shù)為 1 5V 左右 第二步 調(diào)節(jié)雙諧振回路并輸出最大不失真雙諧振波形 1 從天線輸入端用函數(shù)發(fā)生器送入一個(gè) 30MHz 50mVpp 的單載波 2 先將開關(guān) 1K1 打到單諧振端 將示波器接于 V1 2 處 然后調(diào)節(jié)變?nèi)?1C4 和將開關(guān) 1K2 打到不同的阻值 觀察示波器輸出波形 使得使得波形穩(wěn)定 且最大不失真 3 再將開關(guān) 1K2 打到雙諧振端 將示波器接于 V1 3 處 然后調(diào)節(jié)變?nèi)?1C10 和 1C9 使得示波器輸出波形穩(wěn)定且最大不失真 第三步 逐點(diǎn)測(cè)試放大電路的幅頻特性 改變輸入信號(hào)的頻率 使其值在中心頻率 30MHz 左右變化 逐步改變 頻率的值 然后在 V1 3 處用示波器觀察輸出波形的幅度變化 二 晶體振蕩電路晶體振蕩電路 由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限我們并沒有進(jìn)行該電路的操作 三 集成混頻鑒相電路集成混頻鑒相電路 第一步 連接小信號(hào)放大電路與集成混頻電路 1 向電路正確接入 12V 的直流工作電壓 閉合開關(guān) K2B 向 7805 三端穩(wěn) 壓器和 MC3362P 供電 2 將小信號(hào)諧振放大電路中 開關(guān) 1K1 打至雙諧振端 開關(guān) 1K3 打至高 放輸出 2 端 使信號(hào)能輸入到集成混頻電路 第二步 產(chǎn)生混頻信號(hào) 1 在小號(hào)放大電路天線輸入端接入天線使載頻輸入端輸入 30MHz 50mVpp 的單載波 用函數(shù)發(fā)生器在本振輸入端輸入 40 7MHz 3Vpp 的 單載波 由 V2 5 接入 開關(guān) 2K3 向下打 2K2 向上打 2 將載頻輸入信號(hào)與本振輸入信號(hào)進(jìn)行混頻 調(diào)節(jié)可變電容 2C20 或是選 頻網(wǎng)絡(luò) 2B2 使 V2 4 處用示波器觀察得到 10 7MHz 的穩(wěn)定且最大不失真的正弦 波 3 產(chǎn)生的 10 7MHz 的混頻信號(hào)與 10 245MHz 的單載波將將進(jìn)行二次混頻 同樣調(diào)節(jié) 2C20 和 2B2 使 V2 7 處用示波器觀察得到 455kHz 的穩(wěn)定的最大不失 真正弦波 第三步 進(jìn)行鑒相操作 18 調(diào)整選頻網(wǎng)絡(luò) 2B2 將示波器接于 V2 8 處 調(diào)節(jié)電容 2C20 的值 觀察示 波器波形 使輸出頻率為 1KHz 的穩(wěn)定的最大不失真正弦波 4 4 調(diào)頻接收系統(tǒng)調(diào)頻接收系統(tǒng) 由于實(shí)驗(yàn)儀器有限在第三步的集成混頻鑒相電路中直接就進(jìn)行了 4 測(cè)試指標(biāo)與測(cè)試波形 測(cè)試指標(biāo)與測(cè)試波形 1 1 小信號(hào)諧振放大電路 小信號(hào)諧振放大電路 放大器直流工作點(diǎn)對(duì) Uo 的影響關(guān)系 表 1 1 測(cè)試條件 V1 12V Ic1 0 5 4 5mA Ui 50mVP P f0 30MHz 輸入信號(hào) Ui mVP P 50mVP P 放大管電流 Ic1 0 5mA1mA2mA3mA4mA4 5mA 輸出信號(hào) Uo VP P 0 450 781 211 640 950 17 結(jié)論與分析 在一定范圍內(nèi) 放大器的放大倍數(shù)會(huì)隨著直流工作點(diǎn)的升高而增大 當(dāng)超過一定 范圍后放大器的放大倍數(shù)隨著直流工作點(diǎn)的升高而減小 逐點(diǎn)法測(cè)量放大器的幅頻特性 表 1 3 測(cè)試條件 V1 12V Ic1 2mA f0 27 33MHz Ui 50mVP P 輸入信號(hào)幅度 mVP P 50 mVP P 輸入信號(hào) MHz 2727 52828 52929 530 輸出幅值 VP P 0 120 150 190 300 561 231 75 輸入信號(hào) MHz 30 53131 53232 533 輸出幅值 VP P 1 461 331 120 910 620 43 且用掃描進(jìn)行頻率掃描得到幅頻特性曲線如下 19 觀察可得用逐點(diǎn)法測(cè)得放大器的幅頻特性曲線與掃描儀掃描得到的幅頻特 性曲線相差不大 放大器幅頻特性測(cè)試結(jié)論 由幅頻特性曲線可看出 輸出信號(hào)幅值和輸入信號(hào)頻率呈拋物線關(guān)系 當(dāng) 輸入信號(hào)頻率為 3