[工學(xué)]高頻電子線路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)正文update

1、前前 言言實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)電子技術(shù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。對(duì)鞏固和加深課堂教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手技能，培養(yǎng)科學(xué)作風(fēng)，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和從事實(shí)踐技術(shù)工作奠定基礎(chǔ)具有重要作用。本實(shí)驗(yàn)教程是為配合高頻電子線路課程的理論教學(xué)，配合上海愛(ài)儀電子設(shè)備有限公司研制的 asgp-1 高頻電子線路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的使用而編寫(xiě)的。本書(shū)在編寫(xiě)時(shí)參考了上海愛(ài)儀電子設(shè)備有限公司編寫(xiě)的asgp-1高頻電子線路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合教學(xué)實(shí)驗(yàn)的需要，進(jìn)行了重新編寫(xiě)，并對(duì)錯(cuò)漏之處作了糾補(bǔ)。在編寫(xiě)過(guò)程中，上海愛(ài)儀電子設(shè)備有限公司的高級(jí)工程師張向東、孫偉眾、王義康等同志亦提供了有益的幫助，特向他們表示衷心的感謝。由于編者水平有限，加之時(shí)

2、間倉(cāng)促，書(shū)中難免會(huì)有疏漏，甚或謬誤之處，懇請(qǐng)老師和同學(xué)們批評(píng)指正。 編者實(shí)驗(yàn)要求1. 實(shí)驗(yàn)前必須充分預(yù)習(xí)，完成指定的預(yù)習(xí)任務(wù)。預(yù)習(xí)要求如下：1）認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，分析、掌握實(shí)驗(yàn)電路的工作原理，并進(jìn)行必要的估算。2）完成各實(shí)驗(yàn)“預(yù)習(xí)要求”中指定的內(nèi)容。3）熟悉實(shí)驗(yàn)任務(wù)。4）復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)中所用各儀器的使用方法及注意事項(xiàng)。2. 使用儀器和實(shí)驗(yàn)箱前必須了解其性能、操作方法及注意事項(xiàng)，在使用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守。3. 實(shí)驗(yàn)時(shí)接線要認(rèn)真，相互仔細(xì)檢查，確定無(wú)誤才能接通電源，初學(xué)或沒(méi)有把握應(yīng)經(jīng)指導(dǎo)教師審查同意后再接通電源。4. 高頻電路實(shí)驗(yàn)注意：1）將實(shí)驗(yàn)板插入主機(jī)插座后，即已接通地線，但實(shí)驗(yàn)板所需的正負(fù)電源則要另外

3、使用導(dǎo)線進(jìn)行連接。2）由于高頻電路頻率較高，分布參數(shù)及相互感應(yīng)的影響較大。所以在接線時(shí)連接線要盡可能短。接地點(diǎn)必須接觸良好。以減少干擾。3）做放大器實(shí)驗(yàn)時(shí)如發(fā)現(xiàn)波形削頂失真甚至變成方波，應(yīng)檢查工作點(diǎn)設(shè)置是否正確，或輸入信號(hào)是否過(guò)大。5. 實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意觀察，若發(fā)現(xiàn)有破壞性異?，F(xiàn)象（例如有元件冒煙、發(fā)燙或有異味）應(yīng)立即關(guān)斷電源，保持現(xiàn)場(chǎng)，報(bào)告指導(dǎo)老師。找出原因、排除故障，經(jīng)指導(dǎo)老師同意再繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。6. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要改接線時(shí)，應(yīng)關(guān)斷電源后才能拆、接線。7. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果（數(shù)據(jù)、波形、現(xiàn)象） 。所記錄的實(shí)驗(yàn)結(jié)果經(jīng)指導(dǎo)老師審閱簽字后再拆除實(shí)驗(yàn)線路。8. 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，必

4、須關(guān)斷電源、撥出電源插頭，并將儀器、設(shè)備、工具、導(dǎo)線等按規(guī)定整理。9. 實(shí)驗(yàn)后每個(gè)同學(xué)必須按要求獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)一覽表實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容/知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)需用的需用的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)需用的需用的實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器一一單調(diào)諧回路諧振放大器 放大器靜態(tài)工作點(diǎn) lc并聯(lián)諧振回路 單調(diào)諧放大器幅頻特性實(shí)驗(yàn)板1實(shí)驗(yàn)板6雙蹤示波器as1637萬(wàn)用表二二雙調(diào)諧回路諧振放大器 雙調(diào)諧回路 電容耦合雙調(diào)諧放大器 放大器動(dòng)態(tài)范圍實(shí)驗(yàn)板1實(shí)驗(yàn)板6雙蹤示波器as1637萬(wàn)用表三三高頻諧振功率放大器 諧振功放基本工作原理 諧振功放工作狀態(tài)，計(jì)算 vcc和負(fù)載變化對(duì)諧振功放工作的影響

5、實(shí)驗(yàn)板 2雙蹤示波器as1637萬(wàn)用表四四電容三點(diǎn)式lc 振蕩器 三點(diǎn)式 lc 振蕩器 克拉潑電路 工作點(diǎn)、耦合電容、反饋系數(shù)、q 值對(duì)振蕩器工作的影響實(shí)驗(yàn)板 1雙蹤示波器頻率計(jì)萬(wàn)用表五五石英晶體振蕩器 石英晶體振蕩器 串聯(lián)型晶體振蕩器 工作點(diǎn)、微調(diào)電容、負(fù)載電阻對(duì)晶振工作的影響實(shí)驗(yàn)板 1雙蹤示波器頻率計(jì)萬(wàn)用表六六振幅調(diào)制器 幅度調(diào)制 模擬乘法器實(shí)現(xiàn)幅度調(diào)制 mc1496 四象限模擬相乘器實(shí)驗(yàn)板 3雙蹤示波器as1637低頻信號(hào)發(fā)生器萬(wàn)用表七七振幅解調(diào)器 振幅解調(diào) 二極管包絡(luò)檢波 模擬乘法器實(shí)現(xiàn)同步檢波實(shí)驗(yàn)板 3雙蹤示波器as1637萬(wàn)用表低頻信號(hào)發(fā)生器八八變?nèi)荻O管調(diào)頻器 頻率調(diào)制 變?nèi)荻O

6、管調(diào)頻 靜態(tài)、動(dòng)態(tài)調(diào)制特性實(shí)驗(yàn)板4雙蹤示波器頻率計(jì)萬(wàn)用表低頻信號(hào)發(fā)生器九九電容耦合回路相位鑒頻器 fm波的解調(diào) 電容耦合回路相位鑒頻器 s形鑒頻特性實(shí)驗(yàn)板4實(shí)驗(yàn)板6雙蹤示波器as1637萬(wàn)用表低頻信號(hào)發(fā)生器十十lm566 組成的頻率調(diào)制器 lm566組成 lm566組成的調(diào)頻器原理實(shí)驗(yàn)板5雙蹤示波器頻率計(jì)萬(wàn)用表低頻信號(hào)發(fā)生器十一十一lm565 組成的頻率解調(diào)器 lm565組成 lm565組成的鑒頻器原理實(shí)驗(yàn)板5雙蹤示波器萬(wàn)用表低頻信號(hào)發(fā)生器十二十二三角波正弦波變換器 三角波正弦波變換原理 三角波正弦波變換方法雙蹤示波器穩(wěn)壓電源目 錄實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一 單調(diào)諧回路諧振放大器單調(diào)諧回路諧振放大器.- 5

7、 -實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二 雙調(diào)諧回路諧振放大器雙調(diào)諧回路諧振放大器.- 10 -實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三 高頻諧振功率放大器高頻諧振功率放大器.- 13 -實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四 電容三點(diǎn)式電容三點(diǎn)式 lc 振蕩器振蕩器.- 17 -實(shí)驗(yàn)五實(shí)驗(yàn)五 石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器.- 22 -實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六 振幅調(diào)制器振幅調(diào)制器.- 25 -實(shí)驗(yàn)七實(shí)驗(yàn)七 振幅解調(diào)器振幅解調(diào)器.- 29 -實(shí)驗(yàn)八實(shí)驗(yàn)八 變?nèi)荻O管調(diào)頻器變?nèi)荻O管調(diào)頻器.- 33 -實(shí)驗(yàn)九實(shí)驗(yàn)九 電容耦合回路相位鑒頻器電容耦合回路相位鑒頻器.- 36 -實(shí)驗(yàn)十實(shí)驗(yàn)十 lm566lm566 組成的頻率調(diào)制器組成的頻率調(diào)制器.- 40 -實(shí)驗(yàn)十一實(shí)驗(yàn)十一 lm565l

8、m565 組成的頻率解調(diào)器組成的頻率解調(diào)器.- 43 -實(shí)驗(yàn)十二實(shí)驗(yàn)十二 正弦波振蕩電路設(shè)計(jì)正弦波振蕩電路設(shè)計(jì).- 46 -附錄附錄 通信原理與高頻電路實(shí)驗(yàn)室儀器操作規(guī)程通信原理與高頻電路實(shí)驗(yàn)室儀器操作規(guī)程.- 49 -參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).- 52 -實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一 單調(diào)諧回路諧振放大器單調(diào)諧回路諧振放大器 、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備1 做本實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)具備的知識(shí)點(diǎn)： 放大器靜態(tài)工作點(diǎn) lc并聯(lián)諧振回路 單調(diào)諧放大器幅頻特性2做本實(shí)驗(yàn)時(shí)所用到的儀器： 實(shí)驗(yàn)板1（調(diào)諧放大電路及通頻帶擴(kuò)展電路單元，簡(jiǎn)稱單調(diào)諧放大器單元） 實(shí)驗(yàn)板6（寬帶檢波器） 雙蹤示波器 as1637函數(shù)信號(hào)發(fā)生器（用作為掃頻儀） 萬(wàn)用表二、

9、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?1熟悉電子元器件和高頻電子線路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。 2熟悉放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量方法。 3熟悉放大器靜態(tài)工作點(diǎn)和集電極負(fù)載對(duì)單調(diào)諧放大器幅頻特性（包括電壓增益、通頻帶、q值）的影響。4掌握用掃頻儀測(cè)量放大器幅頻特性的方法。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1用萬(wàn)用表測(cè)量晶體管各點(diǎn)（對(duì)地）電壓vb、ve、vc，并計(jì)算放大器靜態(tài)工作點(diǎn)。2采用掃頻法（以as1637作為掃頻儀）測(cè)量單調(diào)諧放大器的幅頻特性。3用示波器觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)單調(diào)諧放大器幅頻特性的影響。4用示波器觀察集電極負(fù)載對(duì)單調(diào)諧放大器幅頻特性的影響。四、基本原理四、基本原理1單調(diào)諧回路諧振放大器原理單調(diào)諧回路諧振放大器原理電路如圖1-

10、1所示。圖中，rb1、rb2、re用以保證晶體管工作于放大區(qū)域，從而放大器工作于甲類。ce是re的旁路電容，cb、cc是輸入、輸出耦合電容，l、c是諧振回路，rc是集電極（交流）電阻，它決定了回路q值、帶寬。為了減輕負(fù)載對(duì)回路q值的影響，輸出端采用了部分接入方式。2單調(diào)諧回路諧振放大器實(shí)驗(yàn)電路單調(diào)諧回路諧振放大器實(shí)驗(yàn)電路如圖1-2所示。其基本部分與圖1-1相同。圖中，c3用來(lái)調(diào)諧，k1、k2、k3用以改變集電極電阻，以觀rrrrcccccbglinoutb1b2beecvcc1-1 -察集電極負(fù)載變化對(duì)諧振回路（包括電壓增益、帶寬、q值）的影響。k4、k5、k6用以改變射極偏置電阻，以觀察放大

11、器靜態(tài)工作點(diǎn)變化對(duì)諧振回路（包括電壓增益、帶寬、q值）的影響。五、實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)步驟 1as1637函數(shù)信號(hào)發(fā)生器用作掃頻儀時(shí)的參數(shù)予置函數(shù)信號(hào)發(fā)生器用作掃頻儀時(shí)的參數(shù)予置 頻率定標(biāo)頻率定標(biāo)的目的是為頻率特性設(shè)定頻標(biāo)。每一頻標(biāo)實(shí)為某一單頻正弦波的頻譜圖示。1）頻率定標(biāo)個(gè)數(shù)：共設(shè)8點(diǎn)頻率，并存儲(chǔ)于第07存儲(chǔ)單元內(nèi)。若把中心頻率10.7mhz置于第3單元內(nèi)，且頻率間隔取為1mhz，則相應(yīng)地有：0單元7.7 mhz，1單元8.7 mhz，7單元14.7 mhz。2）頻率定標(biāo)方法 準(zhǔn)備工作：對(duì)頻率范圍、工作方式、函數(shù)波形作如下設(shè)置。() 頻率范圍：2mhz16mhz范圍（按“頻段手動(dòng)遞增/減”按鍵調(diào)

12、整）；（）工作方式：內(nèi)計(jì)數(shù)（“工作方式”按鍵左邊5個(gè)指示燈皆暗）；（）函數(shù)波形：正弦波。 第0單元頻率定標(biāo)與存儲(chǔ)() 調(diào)“頻率調(diào)諧”旋鈕，使頻率顯示為7700（與此同時(shí)，“khz”燈點(diǎn)亮，標(biāo)明頻率為7.7 mhz）；（）按“sto”鍵，相應(yīng)指示燈點(diǎn)亮，再調(diào)“頻率調(diào)諧”旋鈕，使存儲(chǔ)單元編號(hào)顯示為0；（）再按“sto”鍵，相應(yīng)指示燈變暗，表明已把7.7 mhz頻率存入第0單元內(nèi)。 第1單元頻率定標(biāo)與存儲(chǔ)() 調(diào)“頻率調(diào)諧”旋鈕，使頻率顯示為8700（與此同時(shí)，“khz”燈點(diǎn)亮，標(biāo)明頻率為8.7 mhz）；（）按“sto”鍵，相應(yīng)指示燈點(diǎn)亮，再調(diào)“頻率調(diào)諧”旋鈕（只需順時(shí)針旋轉(zhuǎn)1格），使存儲(chǔ)單元編號(hào)

13、顯示為1；（）再按“sto”鍵，相應(yīng)指示燈變暗，表明已把8.7 mhz頻率存入第1單元內(nèi)。 依此類推，直到把14.7 mhz頻率存入第7單元內(nèi)為止。 其他參數(shù)設(shè)置 掃描時(shí)間設(shè)置為20ms，即示波器上顯示的橫坐標(biāo)（頻率）的掃描時(shí)間為20ms。設(shè)置方法為：按“工作方式”鍵，使time燈點(diǎn)亮；再調(diào)“頻率調(diào)諧（掃描時(shí)間）”旋鈕，使掃描時(shí)間顯示為0.020s；圖 1-2 單調(diào)諧回路諧振放大器實(shí)驗(yàn)電路 工作方式又設(shè)置為線性掃描，即示波器上顯示的橫坐標(biāo)（頻率）為線性坐標(biāo)。設(shè)置方法為：再按“工作方式”鍵，使int linear燈點(diǎn)亮； 輸出幅度設(shè)置為50mv。設(shè)置方法為：使“40db”衰減器工作，并調(diào)“輸出幅

14、度調(diào)節(jié)（ampl）”旋鈕，使輸出顯示為50mv（峰-峰值）。2實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 在箱體左下方插上實(shí)驗(yàn)板6，右下方插上實(shí)驗(yàn)板1。接通實(shí)驗(yàn)箱上電源開(kāi)關(guān)，此時(shí)箱體上12v、5v電源指示燈點(diǎn)亮。 把實(shí)驗(yàn)板1左上方單元（單調(diào)諧放大器單元）的電源開(kāi)關(guān)（k7）撥到on位置，就接通了+12v電源（相應(yīng)指示燈亮），即可開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。3單調(diào)諧回路諧振放大器靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)量單調(diào)諧回路諧振放大器靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)量 取射極電阻r4=1k（接通k4，斷開(kāi)k5、k6），集電極電阻r3=10k（接通k1，斷開(kāi)k2、k3），用萬(wàn)用表測(cè)量各點(diǎn)（對(duì)地）電壓vb、ve、vc，并填入表1.1內(nèi)。（r1=15 k，r2=6.2 k）表表1.1實(shí)測(cè)

15、實(shí)測(cè)(v)計(jì)算計(jì)算(v,ma)晶體管工作于放大區(qū)晶體管工作于放大區(qū)?射極偏置射極偏置電阻電阻vbvevcvbevceic是是否否理由理由r4=1k r4=510 r4=2k 當(dāng)r4分別取510（接通k5，斷開(kāi)k4、k6）和2k（接通k6，斷開(kāi)k4、k5）時(shí)，重復(fù)上述過(guò)程，將結(jié)果填入表1.1，并進(jìn)行比較和分析。4單調(diào)諧回路諧振放單調(diào)諧回路諧振放大器幅頻特性測(cè)量大器幅頻特性測(cè)量 一般說(shuō)來(lái)，有兩種方法用來(lái)對(duì)一個(gè)系統(tǒng)的幅頻特性進(jìn)行測(cè)量：點(diǎn)測(cè)法和掃頻法。這里采用掃頻法，并以as1637 作為掃頻儀，步驟如下。 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備先按圖 1-3 所示的方法對(duì) as1637、實(shí)驗(yàn)板 1 上的單調(diào)諧放大器單元、實(shí)驗(yàn)板

16、6（寬帶檢波器）、雙蹤示波器進(jìn)行as1634as1634outputinoutch1 ch2(50) xy連接，說(shuō)明如下。 as1637 的輸出信號(hào)（output 50）連接到單調(diào)諧放大器的 in 端，以對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大。 單調(diào)諧放大器的輸出（out）連接到實(shí)驗(yàn)板 6 的信號(hào)輸入端，以對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行檢波。 as1637 背面板上的頻標(biāo)輸出（marker out）連接到實(shí)驗(yàn)板 6 的頻標(biāo)輸入端。實(shí)驗(yàn)板 6 把已檢波的信號(hào)與頻標(biāo)混合后輸出。 實(shí)驗(yàn)板 6 的混合輸出端連接到雙蹤示波器 ch2（y）端上。 as1637 背面板上的鋸齒輸出（sawtooth out）連接到雙蹤示波器 ch1（x）端上

17、。此時(shí)需把示波器水平掃描調(diào)節(jié)旋鈕置于“x-y”檔，該 ch1 輸入即用作為外同步信號(hào)，便可在示波器上觀測(cè)到帶頻標(biāo)刻度的放大器幅頻特性（有回掃）。改變 ch1 量程可調(diào)節(jié)橫坐標(biāo)（時(shí)間軸）比例，改變 ch2 量程可調(diào)節(jié)縱坐標(biāo)（幅度）比例。 幅頻特性測(cè)量仍取 r3=10k、r4=1k，觀測(cè)放大器幅頻特性，并作如下調(diào)試： 調(diào)實(shí)驗(yàn)板 6 上的“頻標(biāo)幅度”旋鈕，可調(diào)節(jié)頻標(biāo)高度； 調(diào)實(shí)驗(yàn)板 1 上的單調(diào)諧放大器的電容 c3，可調(diào)節(jié)諧振頻率點(diǎn)； 調(diào) as1637 的輸出幅度（ampl）旋鈕，可調(diào)節(jié)頻率特性幅度。最后，把諧振頻率調(diào)節(jié)到 10.7mhz，記下此時(shí)的頻率特性，并測(cè)量相應(yīng)的-3db 頻率點(diǎn)和帶寬。 觀

18、察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)單調(diào)諧放大器幅頻特性的影響 改變r(jià)4的大小，可改變靜態(tài)工作點(diǎn)。觀察并記錄幅頻特性曲線的變化規(guī)律。 觀察集電極負(fù)載對(duì)單調(diào)諧放大器幅頻特性的影響改變r(jià)3的大小，觀察并記錄幅頻特性曲線的變化規(guī)律。 六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1畫(huà)出圖1-2電路的直流通路，計(jì)算放大器直流工作點(diǎn)，并與實(shí)測(cè)結(jié)果作比較。2對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，說(shuō)明靜態(tài)工作點(diǎn)變化對(duì)單調(diào)諧放大器幅頻特性的影響，并畫(huà)出相應(yīng)的幅頻特性。3對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，說(shuō)明集電極負(fù)載變化對(duì)單調(diào)諧放大器幅頻特性的影響，并畫(huà)出相應(yīng)的幅頻特性。4總結(jié)由本實(shí)驗(yàn)所獲得的體會(huì)。圖 1-3 掃頻法測(cè)量幅頻特性實(shí)驗(yàn)框圖實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二 雙調(diào)諧回路諧振放大器雙調(diào)諧

19、回路諧振放大器 、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備1做本實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)具備的知識(shí)點(diǎn)： 雙調(diào)諧回路 電容耦合雙調(diào)諧回路諧振放大器 放大器動(dòng)態(tài)范圍 as1637函數(shù)信號(hào)發(fā)生器使用說(shuō)明（參閱附錄）2做本實(shí)驗(yàn)時(shí)所用到的儀器： 實(shí)驗(yàn)板1（雙調(diào)諧放大電路單元） 實(shí)驗(yàn)板6（寬帶檢波器） 雙蹤示波器 as1637函數(shù)信號(hào)發(fā)生器（用作為掃頻儀和高頻信號(hào)源） 萬(wàn)用表二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?1熟悉電子元器件和高頻電子線路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。 2熟悉耦合電容對(duì)雙調(diào)諧回路放大器幅頻特性的影響。 3了解放大器動(dòng)態(tài)范圍的概念和測(cè)量方法。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1采用掃頻法測(cè)量雙調(diào)諧放大器的幅頻特性（以as1637作為掃頻儀）。2用示波器觀察耦合電容

20、對(duì)雙調(diào)諧回路放大器幅頻特性的影響(單峰特性、雙峰特性)。3用示波器觀察放大器動(dòng)態(tài)范圍（以as1637作為高頻信號(hào)源）。 四、基本原理四、基本原理1雙調(diào)諧回路諧振放大器原理顧名思義，雙調(diào)諧回路是指有兩個(gè)調(diào)諧回路：一個(gè)靠近“信源”端（如晶體管輸出端），稱為初級(jí)；另一個(gè)靠近“負(fù)載”端（如下級(jí)輸入端），稱為次級(jí)。兩者之間，可采用互感耦合，或電容耦合。與單調(diào)諧回路相比，雙調(diào)諧回路的矩形系數(shù)較小，即：它的諧振特性曲線更接近于矩形。電容耦合雙調(diào)諧回路諧振放大器原理圖如圖 2-1 所示。與圖 1-1 相比，兩者都采用了分壓偏置電路，放大器均工作于甲類，但圖 2-1 中有兩個(gè)諧振回路：l1、c1組成了初級(jí)回路，

21、l2、c2組成了次級(jí)回路；兩者之間并無(wú)互感耦合（必要時(shí)，可分別對(duì) l1、l2加以屏蔽），而是由電容 c3進(jìn)行耦合，故稱為電容耦合。為了減小晶體管和下級(jí)負(fù)載對(duì)回路的影響，它們對(duì) l1、l2的接入均采用了部分接入。rrrccccc1bgl1inoutc2l2c3vccb1b2eeb2-1 - 2雙調(diào)諧回路諧振放大器電路雙調(diào)諧回路諧振放大器電路如圖 2-2所示，其基本部分與圖 2-1 相同。圖中，c3、c6用來(lái)對(duì)初、次級(jí)回路調(diào)諧，k1、k2、k3用以改變耦合電容數(shù)值，以改變耦合程度。五、實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)步驟1as1637 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器用作掃頻儀時(shí)的參數(shù)予置函數(shù)信號(hào)發(fā)生器用作掃頻儀時(shí)的參數(shù)予置與實(shí)驗(yàn)

22、一中的方法完全相同。2實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 在箱體左下方插上實(shí)驗(yàn)板6，右下方插上實(shí)驗(yàn)板1。接通實(shí)驗(yàn)箱上電源開(kāi)關(guān)，此時(shí)箱體上12v、5v電源指示燈點(diǎn)亮。 把實(shí)驗(yàn)板1右上方單元（雙調(diào)諧放大電路單元）的電源開(kāi)關(guān)（k4）撥到on位置，就接通了+12v電源（相應(yīng)指示燈亮），即可開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。3雙調(diào)諧回路諧振放大器幅頻特性測(cè)量雙調(diào)諧回路諧振放大器幅頻特性測(cè)量 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備先對(duì) as1637、實(shí)驗(yàn)板 1 上的雙調(diào)諧放大器、實(shí)驗(yàn)板 6（寬帶檢波器）、雙蹤示波器進(jìn)行連接，其方法與圖 1-3 所示的方法相同，只是單調(diào)諧放大器應(yīng)改為雙調(diào)諧放大器而已。 單峰（幅頻）特性測(cè)量取 c7=2.7pf（k1接通，k2、k3斷開(kāi)），然后反

23、復(fù)調(diào)整 c3、c6，使兩個(gè)回路均調(diào)諧在10.7mhz，并使放大器幅頻特性為單峰。記下此時(shí)的頻率特性，并測(cè)量相應(yīng)的-3db 頻率點(diǎn)和帶寬。 雙峰（幅頻）特性測(cè)量取c7=5.1pf（k2接通，k1、k3斷開(kāi)）和c7=12pf（k3接通，k1、k2斷開(kāi)）進(jìn)行測(cè)量，并作記錄（應(yīng)觀察到雙峰）。當(dāng)c7=12pf時(shí)，中心頻率可能發(fā)生偏移，此時(shí)應(yīng)反復(fù)調(diào)整c3、c6，使凹坑中心位于10.7mhz。記下c7=12pf時(shí)的頻率特性，并測(cè)量相應(yīng)的-3db頻率點(diǎn)和帶寬。4放大器動(dòng)態(tài)范圍測(cè)量放大器動(dòng)態(tài)范圍測(cè)量 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 仍取c7=2.7pf（k1接通，k2、k3斷開(kāi)），并反復(fù)調(diào)整c3、c6，使特性曲線仍為單峰，且諧振于1

24、0.7mhz。 as1637 輸出信號(hào)（output 50）仍連接到雙調(diào)諧放大電路的 in 端（并以示波器ch1 監(jiān)視） ，放大電路的輸出（out）端改接到示波器 ch2 上。斷開(kāi)示波器與實(shí)驗(yàn)板 6 的連接，示波器水平掃描則處于常規(guī)狀態(tài)。 as1637 設(shè)置() 工作方式設(shè)置為內(nèi)計(jì)數(shù)（“工作方式”按鍵左邊 5 個(gè)指示燈皆暗），此時(shí)圖 2-2 雙調(diào)諧回路諧振放大器實(shí)驗(yàn)電路as1637 工作于信號(hào)源方式。() 按“rec”鍵，相應(yīng)指示燈亮，調(diào)“頻率調(diào)諧”旋鈕，使存儲(chǔ)單元編號(hào)顯示為3； （）再按“rec”鍵，相應(yīng)指示燈變暗，表明已將 10.7 mhz 頻率從第 3 單元內(nèi)讀出，于是 as1637 輸

25、出 10.7 mhz 正弦波。 放大器動(dòng)態(tài)范圍測(cè)量從 as1637 上讀取放大器輸入電壓幅度值，以示波器 ch1 監(jiān)視雙調(diào)諧放大器的輸入波形，從示波器 ch2 上監(jiān)測(cè)放大器輸出波形，并讀取輸出幅度值，便可監(jiān)視放大器失真，并計(jì)算放大器電壓放大倍數(shù)值。改變 as1637 的輸出信號(hào)幅度，并把數(shù)據(jù)填入表 2.1?？梢园l(fā)現(xiàn)，當(dāng)放大器的輸入增大到一定數(shù)值時(shí)，輸出波形開(kāi)始畸變（失真），放大倍數(shù)開(kāi)始下降。表表 2.1放大器輸入放大器輸入(mv)20406080100150200250300放大器輸出放大器輸出(v)放大器電壓放大倍數(shù)放大器電壓放大倍數(shù)六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1畫(huà)出耦合電容c7=2.7

26、pf、5.1pf和12pf三種情況下的幅頻特性，計(jì)算-3db帶寬，并由此說(shuō)明單峰特性和雙峰特性的優(yōu)缺點(diǎn)。2當(dāng)放大器輸入幅度增大到一定程度時(shí)，輸出波形會(huì)發(fā)生什么變化？為什么？3畫(huà)出放大器電壓放大倍數(shù)與輸入電壓幅度之間的關(guān)系曲線。若把放大器的動(dòng)態(tài)范圍定義為放大倍數(shù)下降1db時(shí)對(duì)應(yīng)的輸入電壓幅度，試求本放大器的動(dòng)態(tài)范圍。4總結(jié)由本實(shí)驗(yàn)所獲得的體會(huì)。實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三 高頻諧振功率放大器高頻諧振功率放大器、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備1做本實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)具備的知識(shí)點(diǎn)： 諧振功率放大器的基本工作原理（基本特點(diǎn)，電壓、電流波形） 諧振功率放大器的三種工作狀態(tài)，功率、效率計(jì)算 集電極電源電壓 vcc和集電極負(fù)載變化對(duì)諧振功率放大

27、器工作的影響2做本實(shí)驗(yàn)時(shí)所用到的儀器： 實(shí)驗(yàn)板 2（丙類高頻功率放大電路單元） 雙蹤示波器 as1637 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器（用作為高頻信號(hào)源） 萬(wàn)用表二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?shí)驗(yàn)?zāi)康?1熟悉電子元器件和高頻電子線路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。 2熟悉高頻諧振功率放大器的基本工作原理，三種工作狀態(tài)，功率、效率計(jì)算。 3了解集電極電源電壓 vcc與集電極負(fù)載變化對(duì)諧振功率放大器工作的影響。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1用示波器監(jiān)測(cè)兩級(jí)前置放大器的調(diào)諧。2觀察諧振功率放大器工作狀態(tài)，尤其是過(guò)壓狀態(tài)時(shí)的集電極電流凹陷脈沖。3觀察并測(cè)量集電極電源電壓 vcc變化對(duì)諧振功率放大器工作的影響。4觀察并測(cè)量集電極負(fù)載變化對(duì)諧振功率放大器工

28、作的影響。 四、基本原理四、基本原理1高頻諧振功率放大器原理高頻諧振功率放大器原理電路如圖 3-1 所示。圖中，l2、l3是扼流圈，分別提供晶體管基極回路、集電極回路的直流通路。r10、c9產(chǎn)生射極自偏壓，并經(jīng)由扼流圈 l2加到基極上，使基射極間形成負(fù)偏壓，從而放大器工作于丙類。c10是隔直流電容，l4、c11組成了放大器諧振回路負(fù)載，它們與圖 3-1 丙類功率放大器原理電路其他參數(shù)一起，對(duì)信號(hào)中心頻率諧振。l1、c8與其他參數(shù)一起，對(duì)信號(hào)中心頻率構(gòu)成串聯(lián)諧振，使輸入信號(hào)能順利加入，并濾除高次諧波。c8還起隔直流作用。r12是放大器集電極負(fù)載。2高頻諧振功率放大器電路高頻諧振功率放大器電路如圖

29、 3-2 所示，其第 3 級(jí)部分與圖 3-1 相同。bg1、bg2是兩級(jí)前置放大器，c2、c6用以調(diào)諧，a、b 點(diǎn)用作為這兩級(jí)的輸出測(cè)試點(diǎn)。bg3為末級(jí)丙類功率放大器，當(dāng) k4斷開(kāi)時(shí)可在 c、d 間串入萬(wàn)用表（直流電流檔），以監(jiān)測(cè) ic0值。同時(shí)，e點(diǎn)可近似作為集電極電流 ic波形的測(cè)試點(diǎn)（r10=10，c9=100pf，因而 c9并未對(duì) r10構(gòu)成充分的旁路）。k1k3用以改變集電極負(fù)載電阻。五、實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)步驟1實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 在箱體右下方插上實(shí)驗(yàn)板 2（丙類高頻功率放大電路單元）。接通實(shí)驗(yàn)箱上電源開(kāi)關(guān)，此時(shí)箱體上12v、5v 電源指示燈點(diǎn)亮。 把實(shí)驗(yàn)板 2 右上方的電源開(kāi)關(guān)（k5）

30、撥到上面的 on 位置，就接通了+12v 電源（相應(yīng)指示燈亮），即可開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。 as1637 輸出頻率為 10.7mhz、峰-峰值為 80mv 的正弦波，并連接到實(shí)驗(yàn)板 2 的輸入（in）端上。2兩級(jí)前置放大器調(diào)諧兩級(jí)前置放大器調(diào)諧 先將 c、d 兩點(diǎn)斷開(kāi)（k4置“off”位置）。然后把示波器高阻（帶鉤）探頭接 a 點(diǎn)，（監(jiān)測(cè)第 1 級(jí)輸出），調(diào) c2使輸出正弦波幅度最大，從而相應(yīng)的回路諧振。 再把示波器高阻（帶鉤）探頭接 b 點(diǎn)，（監(jiān)測(cè)第 2 級(jí)輸出），調(diào) c6使輸出正弦波幅度最大，從而相應(yīng)的回路諧振。需要時(shí)，亦可把示波器探頭接在 b 點(diǎn)上，再反復(fù)調(diào)節(jié) c2、c6，使輸出幅度圖 3-2 高頻

31、諧振功率放大器實(shí)驗(yàn)電路最大。3末級(jí)諧振功率放大器（丙類）測(cè)量末級(jí)諧振功率放大器（丙類）測(cè)量 諧振功率放大器工作狀態(tài)觀察 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備() 接通開(kāi)關(guān) k4（撥到“on”）；() 示波器 ch1 連接到實(shí)驗(yàn)板 2 的 out 點(diǎn)上；() 示波器 ch2 以高阻（帶鉤）探頭連接到 e 點(diǎn)上。 逐漸增大輸入信號(hào)幅度，并觀察放大器輸出電壓波形（out 點(diǎn)）和集電極電流波形（e 點(diǎn)）?？砂l(fā)現(xiàn)，隨著輸入信號(hào)幅度的增大，在一定范圍內(nèi)，放大器的輸出電壓振幅和集電極電流脈沖幅度亦隨之增大，說(shuō)明放大器工作于欠壓狀態(tài)。 當(dāng)輸入信號(hào)幅度增大到一定程度時(shí)，放大器的輸出電壓振幅增長(zhǎng)緩慢，而集電極電流脈沖則出現(xiàn)凹陷，說(shuō)明放大器已

32、進(jìn)入到過(guò)壓狀態(tài)。 集電極負(fù)載電阻對(duì)諧振功率放大器工作的影響 vip-p(as1637 輸出信號(hào))為 100mv 時(shí)的測(cè)量() 取 r12=120 (接通 k1，斷開(kāi) k2、k3) 時(shí)的測(cè)量用示波器觀察功放級(jí)的輸入、輸出電壓波形（b 點(diǎn)、out 點(diǎn)），并測(cè)量輸入、輸出電壓峰-峰值 vbp-p、vcp-p；用萬(wàn)用表測(cè)量集電極直流電流值 ic0，并把結(jié)果填入表 3.1 中。測(cè)量ic0的方法是：在 c、d 兩點(diǎn)間串入萬(wàn)用表（直流電流，200ma 檔），再斷開(kāi) k4，便可讀得 ic0值，然后接通 k4，取走表筆。() 取 r12=75時(shí)的測(cè)量：接通 k2，斷開(kāi) k1、k3，重做()，觀察集電極負(fù)載電阻減

33、小對(duì)諧振功率放大器工作的影響。() 取 r12=50時(shí)的測(cè)量：接通 k3，斷開(kāi) k1、k2，再重做()，觀察集電極負(fù)載電阻進(jìn)一步減小對(duì)諧振功率放大器工作的影響。 vip-p為 200mv 時(shí)的測(cè)量：重復(fù)。 集電極直流電源電壓對(duì)諧振功率放大器工作的影響實(shí)驗(yàn)板 2 右上方的電源開(kāi)關(guān)（k5）撥到最下面，就接通了+5v 電源（相應(yīng)指示燈點(diǎn)亮），重做，以觀察集電極直流電源電壓的減小對(duì)諧振功率放大器工作的影響，并把相應(yīng)數(shù)據(jù)也填入表 3.1。說(shuō)明：說(shuō)明： 表中“計(jì)算”列內(nèi)各符號(hào)的含義如下：ic1m 集電極電流基波振幅；po集電極輸出功率；pd集電極直流電源供給功率；pc集電極耗散功率；c集電極效率。 作計(jì)算

34、時(shí)應(yīng)注意：在本實(shí)驗(yàn)的實(shí)測(cè)中常用(電壓)峰-峰值，而在教材的計(jì)算公式中則常用振幅值，兩者相差一倍。表表 3.1實(shí)測(cè)實(shí)測(cè)計(jì)算計(jì)算測(cè)試條件測(cè)試條件vbp-p (v)vcp-p (v)ic0(ma)ic1m(ma)po(mw)pd(mw)pc(mw) cr12=120 r12=75 vip-p=100mvr12=50 r12=120 r12=75 vcc=12vvip-p=200mvr12=50 r12=120 r12=75 vip-p=100mvr12=50 r12=120 r12=75 vcc=5vvip-p=200mvr12=50 六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)算各種情況

35、下的 ic1m、po、pd、pc、c。2對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，說(shuō)明輸入信號(hào)振幅 vbm、集電極電源電壓 vcc、集電極負(fù)載對(duì)諧振功率放大器工作的影響（工作狀態(tài)，電壓、電流波形，功率、效率）。 3倘若實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論學(xué)習(xí)時(shí)的結(jié)論不一，請(qǐng)分析其可能存在的原因。4總結(jié)由本實(shí)驗(yàn)所獲得的體會(huì)。實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四 電容三點(diǎn)式電容三點(diǎn)式lc振蕩器振蕩器、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備1做本實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)具備的知識(shí)點(diǎn)： 三點(diǎn)式 lc 振蕩器 克拉潑電路 靜態(tài)工作點(diǎn)、耦合電容、反饋系數(shù)、等效 q 值對(duì)振蕩器工作的影響2做本實(shí)驗(yàn)時(shí)所用到的儀器： 實(shí)驗(yàn)板 1（lc 振蕩器電路單元） 雙蹤示波器 頻率計(jì) 萬(wàn)用表二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?shí)驗(yàn)?zāi)康?1熟悉電

36、子元器件和高頻電子線路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。 2掌握電容三點(diǎn)式 lc 振蕩電路的基本原理，熟悉其各元件功能。 3熟悉靜態(tài)工作點(diǎn)、耦合電容、反饋系數(shù)、等效 q 值對(duì)振蕩器振蕩幅度和頻率的影響。4熟悉不同反饋系數(shù)時(shí)，靜態(tài)工作點(diǎn)變化對(duì)振蕩器振蕩幅度的影響。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1用萬(wàn)用表進(jìn)行靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)量，用示波器觀察振蕩器的停振、起振現(xiàn)象。2用示波器觀察振蕩器輸出波形，測(cè)量振蕩電壓峰-峰值 vp-p，并以頻率計(jì)測(cè)量振蕩頻率。3觀察并測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)、耦合電容、反饋系數(shù)、等效 q 值等因素對(duì)振蕩器振蕩幅度和頻率的影響。 四、基本原理四、基本原理1電容三點(diǎn)式 lc 振蕩器原理電容三點(diǎn)式 lc 振蕩器的交流通路如

37、圖 4-1所示。由圖可見(jiàn)，這是一種克拉潑電路，c5是耦合電容，通常應(yīng)滿足 c5c3、c4。若把 c5與 l1、r5互換位置，則與一般克拉潑電路畫(huà)法相同。 振蕩頻率 foscr4r5c4 c5c3l1bg14-1 lc令 c = c3c4c5，則有。112oscflc若取，則可算得。134510f,100pf,1000pf,51pflccc8.8mhzoscf若取，則可算得。345680pf,120pf,150pfccc6.46mhzoscf 起振條件：。01metg r f ，是晶體管跨導(dǎo)。顯然，靜態(tài)工作點(diǎn)電流會(huì)影響。126eqmeigreqimg ，是電壓反饋系數(shù)。334fovcfvcc r

38、e是等效到晶體管 c（集電極）、b（基極）兩端的總（諧振）電阻。若令，則 r5等效到 c、b 兩端的電阻為，343,434c cccc255553,4crrcc 又，r4等效到 c、b 兩端的電阻為，4421rrf于是，re = r5r4=。25553,4crcc421rf 根據(jù)以上分析，總結(jié)各參數(shù)如何影響起振條件的。2電容三點(diǎn)式 lc 振蕩器電路 電容三點(diǎn)式 lc 振蕩器實(shí)驗(yàn)電路如圖 4-2 所示。圖中，c1是旁路電容，c2是隔直流電容。顯然，若把 c1、c2短路，并在此基礎(chǔ)上畫(huà)出交流通路，則就是圖 4-1 所示的電路。圖 4-2 中，w1用以調(diào)整振蕩器的靜態(tài)工作點(diǎn)（主要圖 4-2 電容三點(diǎn)

39、式 lc 振蕩器實(shí)驗(yàn)電路影響起振條件）；k1、k2、k3用來(lái)改變 c3，k4、k5、k6用來(lái)改變 c4，從而改變電壓反饋系數(shù)；k7、k8、k9用來(lái)改變 r5，從而改變回路諧振電阻；k10、k11、k12用來(lái)改變 c5，從而改變振蕩頻率，亦改變耦合程度。當(dāng)然，它們都會(huì)影響起振條件。五、實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)步驟1實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 在箱體右下方插上實(shí)驗(yàn)板 1。接通實(shí)驗(yàn)箱上電源開(kāi)關(guān)，此時(shí)箱體上12v、5v 電源指示燈點(diǎn)亮。 把實(shí)驗(yàn)板 1 右下方單元（lc 振蕩器電路單元）的電源開(kāi)關(guān)（k13）撥到 on 位置，就接通了+12v 電源（相應(yīng)指示燈亮），即可開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。2靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)量 先不接反饋電

40、容 c3（即把 k1k3均置 off 位置），并取 c4=1000pf（k4置 on位置），用示波器探頭接本單元 out 端，觀察振蕩器停振時(shí)的情形。 改變電位器 w1可改變 bg1 的基極電壓 vb，并改變其發(fā)射極電壓 ve。記下 ve的最大值，并計(jì)算相應(yīng)的 ie值（r4=1k）： 。 4eevir3靜態(tài)工作點(diǎn)變化對(duì)振蕩器工作的影響靜態(tài)工作點(diǎn)變化對(duì)振蕩器工作的影響 實(shí)驗(yàn)初始條件：ieq=2.5ma（調(diào) w1達(dá)到），c3=100pf（接通 k1，斷開(kāi) k2、k3），c4=1000pf（接通 k4，斷開(kāi) k5、k6），r5=110k（接通 k7，斷開(kāi) k8、k9），c5=51pf（接通 k10，

41、斷開(kāi) k11、k12）。 調(diào)節(jié)電位器 w1以改變晶體管靜態(tài)工作點(diǎn) ieq，使其分別為表 4.1 所示各值，且把示波器探頭接到 out 端，觀察振蕩波形，測(cè)量相應(yīng)的輸出振蕩電壓峰-峰值 vp-p，并以頻率計(jì)讀取相應(yīng)的頻率值，填入表 4.1。表表 4.1ieq(ma)0.81,01.52.02.53.03.54.04,55.0f(mhz)vp-p(v)4耦合電容耦合電容 c5變化對(duì)振蕩器工作的影響變化對(duì)振蕩器工作的影響 實(shí)驗(yàn)初始條件：同 3。 改變耦合電容 c5，使其分別為51pf、100pf、150pf（分別單獨(dú)接通k10、k11、k12），且把示波器探頭接到 out 端， 表表4.2c5(pf

42、)51 100 150vp-p(v)f(mhz)觀察振蕩波形，測(cè)量相應(yīng)的振蕩電壓峰-峰值 vp-p，并以頻率計(jì)讀取相應(yīng)的頻率值，填入表4.2。 5電壓反饋系數(shù)電壓反饋系數(shù)(分壓比分壓比) 變化對(duì)振蕩變化對(duì)振蕩器工作的影響器工作的影響 實(shí)驗(yàn)初始條件：同 3。 同步改變 c3/c4，使其分別為100/1000pf，120/680pf，680/120pf（分別單獨(dú)同步地接通開(kāi)關(guān) k1/k4、k2/k5、k3/k6），且把示波器探頭接到 out 端，觀察振蕩波形，測(cè)量相應(yīng)的振蕩電壓峰-峰值 vp-p，并以頻率計(jì)讀取相應(yīng)的頻率值，填入表 4.3。6等效等效 q 值變化（負(fù)載電阻變化）對(duì)振蕩器工作的影響值

43、變化（負(fù)載電阻變化）對(duì)振蕩器工作的影響 實(shí)驗(yàn)初始條件：同 3。根據(jù)具體情況，亦可把接通 k10改為接通 k11，即把耦合電容 c5加大。 改變負(fù)載電阻 r5（亦就改變了等效 q 值），使其分別為 110k、10k、1k（分別單獨(dú)接通 k7、k8、k9），且把示波器探頭接到 out 端，觀察振蕩波形，測(cè)量相應(yīng)的振蕩電壓峰-峰值 vp-p，并以頻率計(jì)讀取相應(yīng)的頻率值，填入表 4.4。需注意：頻率計(jì)讀數(shù)的后幾位跳動(dòng)變化的情況。7不同反饋系數(shù)時(shí)靜態(tài)工作點(diǎn)變化對(duì)振蕩幅度的影響不同反饋系數(shù)時(shí)靜態(tài)工作點(diǎn)變化對(duì)振蕩幅度的影響 實(shí)驗(yàn)初始條件：同 3。此后在做本實(shí)驗(yàn)時(shí)，需保持 c5 = 51pf（單獨(dú)接通 k10

44、）、r5 = 110 k（單獨(dú)接通 k7）不變，但令 c3、c4同步變化，即開(kāi)關(guān) k1/k4、k2/k5、k3/k6應(yīng)同步地接通或斷開(kāi)。 取 c3=l00pf、c4=1000pf（k1、k4置“on”位置），此時(shí)分壓比 c3/c4=0.1，反饋系數(shù) f=0.091。調(diào)電位器 w1使靜態(tài)工作點(diǎn)電流 ie分別為表 4.5 所標(biāo)各值，用示波器觀察振蕩波形，測(cè)量輸出振蕩幅度 vp-p，并填入表 4.5。 取 c3=120pf、c4=680pf（k2、k5置“on”位置），此時(shí)分壓比 c3/c4=0.176，反饋系數(shù) f=0.15，重復(fù)做的內(nèi)容。 取 c3=680pf、c4=120pf（k3、k6置“o

45、n”位置），此時(shí)分壓比 c3/c4=5.67，反饋系數(shù) f=0.85，重復(fù)做的內(nèi)容。表表 4.5ieq(ma)0.81.01.52.02.53.03.54.04.55.0c3=100pf,c4=1200pfvp-p (v)c3=120pf,c4=680pfvp-p (v) 表表4.3c3/c4(pf)100/1000120/680680/120vp-p(v)f(mhz)表表4.4r5(k)110101vp-p(v)f (mhz)c3=680pf,c4=120pfvp-p (v)最后指出：做本實(shí)驗(yàn)時(shí)，可能發(fā)生振蕩器輸出波形失真或停振現(xiàn)象，此時(shí)可先把該現(xiàn)象記下來(lái)。必要時(shí)，可改變其他參數(shù)，使振蕩器重

46、新起振。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)，分析靜態(tài)工作點(diǎn)(ieq)對(duì)振蕩器起振條件的影響。2對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，總結(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)、耦合電容、反饋系數(shù)、等效 q 值等因素對(duì)振蕩器振蕩幅度和頻率的影響，并闡述緣由。 3總結(jié)由本實(shí)驗(yàn)所獲得的體會(huì)。實(shí)驗(yàn)五實(shí)驗(yàn)五 石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備1做本實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)具備的知識(shí)點(diǎn)： 石英晶體振蕩器 串聯(lián)型晶體振蕩器 靜態(tài)工作點(diǎn)、微調(diào)電容、負(fù)載電阻對(duì)晶體振蕩器工作的影響2做本實(shí)驗(yàn)時(shí)所用到的儀器： 實(shí)驗(yàn)板 1（石英晶體振蕩器電路單元） 雙蹤示波器 頻率計(jì) 萬(wàn)用表二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?1熟悉電子元器件和高頻電子線路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。 2掌握

47、石英晶體振蕩器、串聯(lián)型晶體振蕩器的基本工作原理，熟悉其各元件功能。 3熟悉靜態(tài)工作點(diǎn)、微調(diào)電容、負(fù)載電阻對(duì)晶體振蕩器工作的影響4感受晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度高的特點(diǎn)，了解晶體振蕩器工作頻率微調(diào)的方法。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1用萬(wàn)用表進(jìn)行靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)量。2用示波器觀察振蕩器輸出波形，測(cè)量振蕩電壓峰-峰值 vp-p，并以頻率計(jì)測(cè)量振蕩頻率。3觀察并測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)、微調(diào)電容、負(fù)載電阻等因素對(duì)晶體振蕩器振蕩幅度和頻率的影響。四、基本原理四、基本原理1晶體振蕩器工作原理一種晶體振蕩器的交流通路如圖 5-1 所示。圖中，若將晶體短路,則 l1、c2、c3、c4就構(gòu)成了典型的電容三點(diǎn)式振蕩器(考畢茲電路)。

48、因此，圖 5-1 的電路是一種典型的串聯(lián)型晶體振蕩器電路（共基接法）。若取l1=4.3h、c2=820pf、c3=180pf、c4=20pf，則可算得 lc 并聯(lián)諧振回路的諧振頻率 f06mhz，與晶體工作頻率相同。圖中，c4是微調(diào)電容，用來(lái)微調(diào)振蕩頻率；c5是耦合（隔直流）電容，r5是負(fù)載電阻。很顯然，r5越小，負(fù)載越重，輸出振蕩幅度將越小。r4r5c2c3c4l1c5bg1jti5-1 2晶體振蕩器電路晶體振蕩器電路如圖 5-2 所示。圖中，r3、c6為去耦元件，c1為旁路電容，并構(gòu)成共基接法。w1用以調(diào)整振蕩器的靜態(tài)工作點(diǎn)（主要影響起振條件）。k1、k2、k3用來(lái)改變r(jià)5，從而改變振蕩器

49、負(fù)載。c9為輸出耦合電容。實(shí)際上，圖 5-2 電路的交流通路即為圖 5-1 所示的電路。五、實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)步驟1實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 在箱體右下方插上實(shí)驗(yàn)板 1。接通實(shí)驗(yàn)箱上電源開(kāi)關(guān)，此時(shí)箱體上12v、5v 電源指示燈點(diǎn)亮。 把實(shí)驗(yàn)板 1 左下方單元（石英晶體振蕩器電路單元)的電源開(kāi)關(guān)（k4）撥到 on 位置，就接通了+12v 電源（相應(yīng)指示燈亮），即可開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。2靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)量改變電位器 w1可改變 bg1的基極電壓 vb，并改變其發(fā)射極電壓 ve。記下 ve的最大、最小值，并計(jì)算相應(yīng)的 iemax、iemin值（r4=1.5k）。3靜態(tài)工作點(diǎn)變化對(duì)振蕩器工作的影響靜態(tài)工作點(diǎn)變化

50、對(duì)振蕩器工作的影響 實(shí)驗(yàn)初始條件：veq=2.5v（調(diào) w1達(dá)到），r5=110k（接通 k1，斷開(kāi) k2、k3）。 調(diào)節(jié)電位器 w1以改變晶體管靜態(tài)工作點(diǎn) ie，使其分別為表 5.1 所示各值，且把示波器探頭接到 out 端，觀察振蕩波形，測(cè)量相應(yīng)的振蕩電壓峰-峰值 vp-p，并以頻率計(jì)讀取相應(yīng)的頻率值，填入表 5.1。表表 5.1veq(v)0.81,01.52.02.53.03.54.04,55.0f(mhz)vp-p(v)4微調(diào)電容微調(diào)電容 c4變化對(duì)振蕩器工作的影響變化對(duì)振蕩器工作的影響 實(shí)驗(yàn)初始條件：同 3。 用改錐（螺絲刀、起子）平緩地調(diào)節(jié)微調(diào)電容 c4。與此同時(shí)，把示波器探頭接

51、到out 端，觀察振蕩波形，測(cè)量相應(yīng)的振蕩電壓峰-峰值 vp-p，并以頻率計(jì)讀取相應(yīng)的頻率值，圖 5-2 晶體振蕩器實(shí)驗(yàn)電路填入表 5.2。 5負(fù)載電阻變化對(duì)振蕩器工作的影響負(fù)載電阻變化對(duì)振蕩器工作的影響 實(shí)驗(yàn)初始條件：同 3。 改變負(fù)載電阻 r5，使其分別為110k、10k、1k（分別單獨(dú)接通k1、k2、k3），且把示波器探頭接到 out 端，觀察振蕩波形，測(cè)量相應(yīng)的振蕩電壓峰-峰值 vp-p，并以頻率計(jì)讀取相應(yīng)的頻率值，填入表5.3。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)，分析靜態(tài)工作點(diǎn)(ieq)對(duì)晶體振蕩器工作的影響。2對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，總結(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)、微調(diào)電容、負(fù)載電阻等

52、因素對(duì)晶體振蕩器振蕩幅度和頻率的影響，并闡述緣由。3對(duì)晶體振蕩器與 lc 振蕩器之間在靜態(tài)工作點(diǎn)影響、帶負(fù)載能力方面作一比較，并分析其原因。4總結(jié)由本實(shí)驗(yàn)所獲得的體會(huì)。 表表5.2c4數(shù)值數(shù)值最小最小較小較小中間中間較大較大最大最大vp-p(v)f(mhz)表表5.3r5(k)110101vp-p(v)f (mhz)實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六 振幅調(diào)制器振幅調(diào)制器、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備1做本實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)具備的知識(shí)點(diǎn)： 幅度調(diào)制 mc1496 四象限模擬相乘器 用模擬乘法器實(shí)現(xiàn)幅度調(diào)制2做本實(shí)驗(yàn)時(shí)所用到的儀器： 萬(wàn)用表 雙蹤示波器 as1637 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 低頻函數(shù)信號(hào)發(fā)生器（用作調(diào)制信號(hào)源） 實(shí)驗(yàn)板 3（幅度

53、調(diào)制電路單元）二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?1掌握在示波器上測(cè)量調(diào)幅系數(shù)的方法。2通過(guò)實(shí)驗(yàn)中波形的變換，學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。3掌握用 mc1496 來(lái)實(shí)現(xiàn) am 和 dsb-sc 的方法，并研究已調(diào)波與調(diào)制信號(hào)、載波之間的關(guān)系。 三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1由 mc1496 組成的模擬相乘調(diào)幅器的輸入失調(diào)電壓調(diào)節(jié)、直流調(diào)制特性測(cè)量。2用雙蹤示波器觀察 dsb-sc 波形。3用雙蹤示波器觀察 am 波形，測(cè)量調(diào)幅系數(shù)。4用雙蹤示波器觀察調(diào)制信號(hào)為方波時(shí)的調(diào)幅波。四、基本原理四、基本原理1mc1496 簡(jiǎn)介mc1496 是一種四象限模擬相乘器，其內(nèi)部電路以及用作振幅調(diào)制器時(shí)的外部連接如圖1 所示。由圖可

54、見(jiàn)，電路中采用了以反極性方式連接的兩組差分對(duì)（t1t4），且這兩組差分對(duì)的恒流源管（t5、t6）又組成了一個(gè)差分對(duì)，因而亦稱為雙差分對(duì)模擬相乘器。其典型用法是：、腳間接一路輸入（稱為上輸入v1），、腳間接另一路輸入（稱為下輸入v2），、腳分別經(jīng)由集電極電阻rc接到正電源+12v 上，并從、腳間取輸出vo。、腳間接負(fù)反饋電阻rt。腳到地之間接電阻rb，它決定了恒流源電流 i7、i8的數(shù)值，典型值為 6.8k。腳接負(fù)電源8v。、腳懸空不用。由于兩路輸入v1、v2的極性皆可取正或負(fù)，因而稱之為四象限模擬相乘器。可以證明： ，122th2cottrvvvrv因而，僅當(dāng)上輸入滿足v1vt (26mv)時(shí)

55、，方有：圖 1 mc1496 內(nèi)部電路及外部連接，12cottrvv vrv才是真正的模擬相乘器。本實(shí)驗(yàn)即為此例。21496 組成的調(diào)幅器用 1496 組成的調(diào)幅器實(shí)驗(yàn)電路如圖 2 所示。圖中，與圖 1 相對(duì)應(yīng)之處是：r8對(duì)應(yīng)于rt，r9對(duì)應(yīng)于 rb，r3、r10對(duì)應(yīng)于 rc。此外，w1用來(lái)調(diào)節(jié)、端之間的平衡，w2用來(lái)調(diào)節(jié)、端之間的平衡。此外，本實(shí)驗(yàn)亦利用 w1在、端之間產(chǎn)生附加的直流電壓，因而當(dāng) in2 端加入調(diào)制信號(hào)時(shí)即可產(chǎn)生 am 波。晶體管 bg1為射極跟隨器，以提高調(diào)制器的帶負(fù)載能力。五、實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)步驟1 1實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 在箱體右下方插上實(shí)驗(yàn)板 3。接通實(shí)驗(yàn)箱上電源開(kāi)關(guān)，此

56、時(shí)箱體上12v、5v 電源指示燈點(diǎn)亮。 把實(shí)驗(yàn)板 3 上幅度調(diào)制電路單元右上方的電源開(kāi)關(guān)（k1）撥到 on 位置，就接通了12v 電源（相應(yīng)指示燈亮），即可開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。 調(diào)制信號(hào)源：采用低頻函數(shù)發(fā)生信號(hào)發(fā)生器，其參數(shù)調(diào)節(jié)如下（示波器監(jiān)測(cè)）： 頻率范圍：1khz 波形選擇： 幅度衰減：20db 輸出峰-峰值：100mv 載波源：采用 as1637 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，其參數(shù)調(diào)節(jié)如下： 工作方式：內(nèi)計(jì)數(shù)（“工作方式”按鍵左邊 5 個(gè)指示燈皆暗，此時(shí)才用作為信號(hào)源） 函數(shù)波形選擇(function)： 工作頻率：100khz 輸出幅度（峰-峰值）：10mv2 2靜態(tài)測(cè)量靜態(tài)測(cè)量圖 6-2 1496 組成的

57、調(diào)幅器實(shí)驗(yàn)電路 載波輸入端（in1）輸入失調(diào)電壓調(diào)節(jié)把調(diào)制信號(hào)源輸出的調(diào)制信號(hào)加到輸入端 in2（載波源不加），并用示波器 ch2 監(jiān)測(cè)輸出端（out）的輸出波形。調(diào)節(jié)電位器 w2使此時(shí)輸出端（out）的輸出信號(hào)（稱為調(diào)制輸入端饋通誤差）最?。妷悍?峰值為 0）。然后斷開(kāi)調(diào)制信號(hào)源。 調(diào)制輸入端（in2）輸入失調(diào)電壓調(diào)節(jié)把載波源輸出的載波加到輸入端 in1（調(diào)制信號(hào)源不加），并用示波器 ch2 監(jiān)測(cè)輸出端（out）的輸出波形。調(diào)節(jié)電位器 w1使此時(shí)輸出端（out）的輸出信號(hào)（稱為載波輸入端饋通誤差）最?。妷悍?峰值為 0）。 直流調(diào)制特性測(cè)量仍然不加調(diào)制信號(hào)，仍用示波器 ch2 監(jiān)測(cè)輸出端

58、（out）的輸出波形，并用萬(wàn)用表測(cè)量a、b 之間的電壓vab。改變 w1以改變vab，記錄vab值（由表 6.1 給出）以及對(duì)應(yīng)的輸出電壓峰-峰值vo（可用示波器 ch1 監(jiān)測(cè)輸入載波，并觀察它與輸出波形之間的相位關(guān)系）。再根據(jù)公式vokvabvcp-p計(jì)算出相乘系數(shù)k值（vcp-p=10mv），并填入表 1。表表 1 1v vabab(v)(v) 0.40.4 0.30.3 0.20.2 0.10.10 00.10.10.20.20.30.30.40.4v vo o(v)(v)k k(1/v)(1/v)需要指出，對(duì)相乘器，有z=kxy，在這里有vokvcv（vo、vc、v相應(yīng)地是out、in

59、1、in2 端電壓） 。因此，當(dāng)v=0 時(shí)，即使vc0，仍應(yīng)有vo=0。若vo0，則說(shuō)明mc1496 的、輸入端失調(diào)。于是應(yīng)借由調(diào)節(jié) w1來(lái)達(dá)到平衡，這就是上面實(shí)驗(yàn)（2 2）的做法（2 2相同） 。另一方面，在下面的實(shí)驗(yàn)中，又要利用對(duì) w1的調(diào)節(jié)來(lái)獲得直流電壓，把它先與v相加后再與 vc相乘，便可獲得 am 調(diào)制。這與“失調(diào)”是兩個(gè)完全不同的概念，請(qǐng)勿混淆。3 3dsb-scdsb-sc（抑制載波雙邊帶調(diào)幅）波形觀察（抑制載波雙邊帶調(diào)幅）波形觀察 在 in1、in2 端已進(jìn)行輸入失調(diào)電壓調(diào)節(jié)（對(duì)應(yīng)于 w2、w1的調(diào)節(jié)）的基礎(chǔ)上，可進(jìn)行dsb-sc 測(cè)量。 dsb-sc 信號(hào)波形觀察 示波器 c

60、h1 接調(diào)制信號(hào)（可用帶“鉤”的探頭接到 in2 端旁的接線上），示波器 ch2接 out 端，即可觀察到調(diào)制信號(hào)及其對(duì)應(yīng)的 dsb-sc 信號(hào)波形。 dsb-sc 信號(hào)反相點(diǎn)觀察增大示波器 x 軸掃描速率，仔細(xì)觀察調(diào)制信號(hào)過(guò)零點(diǎn)時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的 dsb-sc 信號(hào)，能否觀察到反相點(diǎn)？ dsb-sc 信號(hào)波形與載波波形的相位比較將示波器 ch1 改接 in1 點(diǎn)，把調(diào)制器的輸入載波波形與輸出 dsb-sc 波形的相位進(jìn)行比較，可發(fā)現(xiàn)：在調(diào)制信號(hào)正半周期間，兩者同相；在調(diào)制信號(hào)負(fù)半周期間，兩者反相（建議用 dsb-sc 波形（ch2）觸發(fā)，x 軸掃描用 50s 檔）。4 4amam（常規(guī)調(diào)幅）波形測(cè)