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文檔簡介
1、報告成績: 評閱時間:實驗報告教師簽字:班級:XXXX姓名: XX 學(xué)號:XXXXXX 同組人: XXXXXXXX課程名稱:電子線路課程設(shè)計 實驗室: 第二實驗室 實驗時間:2018年2月27 3月2日實驗工程名稱:小功率調(diào)幅發(fā)射機的安裝與調(diào)試實驗?zāi)康模?. 通過查閱手冊和文獻資料,培養(yǎng)學(xué)生獨立分析和解決實際問題的能力;2. 進一步熟悉常用電子器件的類型和特性;3. 學(xué)會電子線路的安裝與調(diào)試技能4. 進一步熟悉電子儀器的正確使用方法;5. 學(xué)會撰寫課程設(shè)計總結(jié)報告;6. 培養(yǎng)嚴(yán)格認真的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。實驗內(nèi)容與原理:實驗原理:調(diào)幅發(fā)射機組成框圖如圖所示:/調(diào)幅發(fā)射機原理電路如圖所示:
2、高頻功率放大器RPCXP1IKT13K電路各組成部分的作用:1. 晶體振蕩器一產(chǎn)生高頻振蕩,最大頻偏、整個發(fā)射機的頻率穩(wěn)定度由該級決定。2. 緩沖隔離級一將振蕩級與功放級隔離,以減小功放級對振蕩級的影響。因為功放級輸出信號較大,當(dāng)其工作狀態(tài)發(fā)生變化時 如諧振阻抗變化),會影響振蕩器的頻率穩(wěn)定度,使波形產(chǎn)生失真或 減小振蕩器的輸出電壓。整機設(shè)計時,為減小級間相互影響,通常在中間插入緩沖隔離級。3. 功率激勵級一為末級功放提供激勵功率。如果發(fā)射功率不大,且振蕩級的輸出能夠滿足末級功放的輸入要求,功率激勵級可以省去。4. 末級功放一將前級送來的信號進行功率放大,使負載天線)上獲得滿足要求的發(fā)射功率。
3、如果要求整機效率較高,應(yīng)采用丙類功率放大器,若整機效率要求不高如A : 50%,而對波形失真要求較小時,可以采用甲類功率放大器。實驗內(nèi)容:1 焊接調(diào)試振蕩電路,使輸出電壓幅度和頻率連續(xù)可調(diào),盡量減小波形失真。2 焊接調(diào)試音頻放大電路,是輸出電壓幅度滿足調(diào)制電路要求。3 焊接調(diào)試高頻功放驅(qū)動電路,使輸出電壓幅度滿足末級功放丙類工作狀態(tài)需要,并通過統(tǒng)調(diào)使末 級功放輸出功率和效率達到最佳。4 焊接調(diào)試乘法器 振幅調(diào)制)電路,在等幅低頻信號源調(diào)制下,使輸出能產(chǎn)生調(diào)幅度M衣80%勺普通調(diào)幅波信號。5 焊接調(diào)試高頻諧振功率放大電路,將工作狀態(tài)調(diào)整在欠壓狀態(tài)。6 連接并統(tǒng)調(diào)以上各電路,實現(xiàn)小功率調(diào)幅發(fā)射機功
4、能。三、實驗器材 設(shè)備、元器件、軟件工具、平臺):1 雙蹤示波器,高頻實驗箱,數(shù)字萬用表,雙路穩(wěn)壓電源等儀器各一臺。2 電烙鐵,鑷子,鉗子,螺絲刀等工具一套。3 調(diào)幅發(fā)射機實驗板,套件,天線,焊錫,漆包線等。四、實驗步驟:1. 分析原理電路:原理電路由載波振蕩器、音頻振蕩器、模擬相乘器、功率放大器四個主要部分組成。載波振蕩器為晶體振蕩器,能夠振蕩產(chǎn)生振幅調(diào)制所需的載波,且具有很高的頻率穩(wěn)定度;音頻振蕩器有集成運算放大器構(gòu)成,運算放大器具有很高的阻抗,能夠與高阻抗的話筒配接,輸出調(diào)制信號;模擬相乘器由集成芯片 MC1496勾成,能夠?qū)崿F(xiàn)載波和音頻信號的模擬相乘,實現(xiàn)振幅調(diào)制功能;功率放大器由緩沖
5、級、激勵級、放大級三級電路構(gòu)成,用于對調(diào)幅信號進行功率放大,以滿足天線的發(fā) 射要求,將調(diào)幅信號有效地發(fā)射出去。2. 檢查元器件:檢查用于焊接電路板的元器件,將其與原理電路圖對應(yīng)查看器件是否齊全,數(shù)量是否對應(yīng);再用萬用表 等儀器檢查各元器件各項參數(shù),以保證各器件都能在電路中正常工作。3. 焊接電路板:根據(jù)原理電路,用所給的元器件焊接電路板,焊接過程中使用正確的焊接方法,保證焊接后電路的導(dǎo)通 性。4. 調(diào)試各級及總體電路:分別調(diào)試各級單元電路,保證各單元電路能夠正常工作,輸出信號的頻率和幅度能夠滿足實驗要求,在 不能正常工作或是信號達不到輸出要求的情況下能夠發(fā)現(xiàn)問題并正確解決;在各單元電路正常工作
6、的情 況下,調(diào)試整體電路,輸出調(diào)幅信號,完成整體電路的調(diào)幅功能。調(diào)試中出現(xiàn)的故障、原因及排除方法晶振級與緩沖級聯(lián)調(diào)時出現(xiàn)緩沖級輸出電壓明顯減小或波形失真情況。產(chǎn)生的主要原因是緩沖級的輸 入阻抗不夠大,是晶振級負載加重,這可以通過增大緩沖級的發(fā)射極電阻RP1來提高緩沖級的輸入阻抗,也可以減小 C4即減小晶振級與緩沖級的耦合來實現(xiàn)。本機振蕩級、緩沖級、語語音放大級以及調(diào)制級聯(lián)調(diào)時,出現(xiàn)過調(diào)幅,產(chǎn)生的原因可能是經(jīng)射極跟隨器輸出地本振電壓V0偏小或者是話音放大級輸出地調(diào)制電壓V Q過大,可以調(diào)節(jié)RP2使 V0=100mV150mV并測量調(diào)制器輸出地波形,調(diào)整話音放大級增益功率激勵級與功率放大級聯(lián)調(diào)時,
7、往往出現(xiàn)低頻調(diào)制、高頻自激、輸出功率小、波形失真大等現(xiàn)象。 產(chǎn)生的原因可能是級間通過電源產(chǎn)生串?dāng)_或是甲類功放與丙類功放的阻抗不匹配,級間相互影響,這可 在每一級單元電路的電源上加低、高頻去耦電路,以消除來自電源的串?dāng)_,也可以重新調(diào)整諧振回路, 使回路調(diào)諧,調(diào)整時可通過撥動磁環(huán)上線圈間的間距來調(diào)整電感量,間距越密電感量越大,由于甲類功 放的負載就是丙類功放的輸入阻抗。因此,調(diào)試時相互之間會有影響,調(diào)試時應(yīng)前后級反復(fù)調(diào),直至兩 極間為最佳匹配,輸出功率最大,失真最小。五、實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果分析:焊接變壓器前分別對各單元電路進行調(diào)試和測試,得到如下實驗數(shù)據(jù)及結(jié)論:1.晶體振蕩器JP1為測試點)動態(tài)測試:
8、T1管為晶體振蕩器,T2為緩沖級。調(diào)節(jié) RP0可以改變正弦波的幅度,C1微調(diào)輸出頻率。調(diào)節(jié) RP2可以改變測試點1的信號幅度。調(diào)節(jié)RP0和RP1,使輸出正弦波幅度從最大到最小,觀察振蕩器輸出頻率的變化。幅度/mV最小)2030100250280300400最大)420頻率/MHz6.00026.00026.00026.00026.00026.00026.00026.0002結(jié)論:輸出振蕩波的幅度對振蕩頻率幾乎沒有影響,晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度較高。緩沖級起到了對 后一級電路的隔離作用。T1、T2的靜態(tài)工作點測試:幅度三級管Vce/vVb/VVe /vVc/vVR2 /vVr6/v1CE /mAf
9、0 /MHz20mVT19.374.103.4511.970.116.0002T26.835.845.0111.962.642.64250mVT19.144.852.6511.980.116.0002T25.985.185.5011.953.053.05420mVT16.116.735.8611.970.226.0002T25.985.815.7311.943.053.05結(jié)論:調(diào)節(jié) RP0和RP1改變T1管、T2管的靜態(tài)工作點,改變晶體振蕩器靜態(tài)工作點的同時也改變 了 T2管緩沖放大級的直流偏置電壓,使輸出振蕩波的幅度變化。2.音頻振蕩器JP2為測試點)測試點JP2接示波器,調(diào)節(jié)RP4,使輸
10、出信號不失真的從最大值到最小值,并記錄結(jié)果。在在JP6端測得未經(jīng)放大的R(振蕩產(chǎn)生的低頻振蕩的單音信號,在放大的情況下,保持RP4不變,調(diào)節(jié)R11改變輸入信號的幅度,觀察輸出信號幅度的變化并記錄結(jié)果。輸入幅度/v0.51.11.41.62.6輸出幅度/v1.53.2458放大倍數(shù)332.93.053結(jié)論:綜合上述兩表,輸入信號的頻率、幅度的改變對音頻放大器放大倍數(shù)的影響不大,音頻放大級比較穩(wěn)定。3.模擬相乘器載波信號幅度100mV接入單音信號O.OOImV,音頻放大50倍情況下,測試點3接示波器,調(diào)節(jié)RP3使出現(xiàn) 清晰完整的調(diào)制信號,然后調(diào)節(jié)RP4改變輸入信號,觀察輸出已調(diào)波的幅度變化,并記錄
11、結(jié)果,計算調(diào)幅系數(shù)Ma。峰峰值/mV1481421201181121089896谷谷值/ mV988268402820140Ma0.220.270.300.480.590.680.841結(jié)論:電路板振幅調(diào)制級的最大調(diào)幅系數(shù)Ma可以達到1,以至于過調(diào),該電路有較高的調(diào)幅度,較好的振幅調(diào)制能力。但驗收時,調(diào)幅波形普遍偏小,原因可能是驗收前對RP2有改動,載波幅值被減小。Ma=0.3時的已調(diào)幅波實驗過程分析:在焊接電路板的過程中沒有出現(xiàn)問題。在調(diào)試時,振蕩級的調(diào)試比較順利。音頻放大級調(diào)試時,無論怎樣調(diào) RP4,運算放大器的最大放大倍數(shù)值達到1.5倍,低于所要求的放大倍數(shù)。經(jīng)檢查,發(fā)現(xiàn)預(yù)算放大器LM3
12、5般有接好,取下LM358重新安裝之后,運算放大器達到了正常的放大范圍。在調(diào)試調(diào) 幅電路時,剛開始已調(diào)幅波出現(xiàn)上下不對稱的情況,如下圖1)所示。將接入示波器的探頭打到X1檔后,調(diào)整適合的單音信號頻率、幅度,再調(diào)節(jié)RP可調(diào)整調(diào)制乘法器的直流偏置改變調(diào)幅波的上下不對稱現(xiàn)象,同時調(diào)節(jié)RP2使調(diào)制波頻率接近6MHz因此需要同時改變調(diào)制乘法器的直流偏置狀態(tài)和載波信號的幅值大 小,才可得到上下對稱的調(diào)幅波波形,如下圖2)所示。圖1)上下極不對稱的已調(diào)幅波圖2) 完整的已調(diào)幅波在焊接完變壓器所有單元電路全部連入電路后,再次測試各單元電路和總體電路輸出信號時,出現(xiàn)晶體 振蕩器輸出的載波和音頻振蕩器輸出的音頻信
13、號依然正常,而調(diào)幅電路無法輸出正常調(diào)幅波的現(xiàn)象,經(jīng) 過反復(fù)調(diào)試,最好的輸出情況是出現(xiàn)條幅波上邊有包絡(luò)下邊等幅而輸出頻率為260KHZ,對比焊接變壓器前后的輸出情況,猜想很可能是后面連入的變壓器影響了整體電路的功能,導(dǎo)致無法輸出正常調(diào)幅波。六、實驗結(jié)論:電子線路課程設(shè)計實驗環(huán)節(jié),更加強調(diào)動手和操作能力,包括整個電路板的焊接、各單元電路和整體 電路的調(diào)試、各級動態(tài)和靜態(tài)工作點的測試等一系列環(huán)節(jié)。在焊接環(huán)節(jié),焊接技術(shù)影響著最終電路能否 實現(xiàn)具體功能,正確的焊接方法是保證無缺焊、漏焊,電路良好導(dǎo)通的前提;在電路調(diào)試和參數(shù)測量環(huán) 節(jié),對電路原理的透徹理解和對測量儀器的熟悉使用是快速調(diào)試成功和測量出正確數(shù)
14、據(jù)的有效保證。 本次焊接的小功率調(diào)幅發(fā)射機電路,最后沒能完整實現(xiàn)所要求的調(diào)幅功能,但在前期測試各單元電路功 能時確實完成了產(chǎn)生高頻載波、低頻調(diào)制信號和二者相乘的功能,只是由于沒有控制好各單元電路彼此 間的影響,最后導(dǎo)致了整體電路無法實現(xiàn)預(yù)期的功能。對整體電路的設(shè)計、調(diào)試還是我們有待加強的能 力。七、收獲及體會 本次電子線路課程設(shè)計實驗環(huán)節(jié)歷時一周,完成了原理電路分析、測試電子元器件、焊接電路板、調(diào)試 各級單元及總體電路以實現(xiàn)小功率調(diào)幅發(fā)射機功能的所有工作。原理電路分析要求更多的是對高頻電子線路理論知識的理解,在將整體電路肢解為各單元電路后便很 容易地弄清楚了電路原理;測試電子元器件主要考察的是對萬用表的使用,正確使用萬用表測試各電子 元器件的參數(shù)和檢查其好壞,一面將錯誤的或是壞的器件連入電路影響電路功能;焊接電路板最重要的 是不能有漏焊和
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