高頻電路試驗報告

1、實驗一高頻小信號放大器單調諧高頻小信號放大器圖1.1高頻小信號放大器1、根據電路中選頻網絡參數值,計算該電路的諧振頻率p；11wp 2.936MHzCL , 200 10 12 580 10 6A/0 o2、通過仿真,觀察示波器中的輸入輸出波形,計算電壓增益VI 356.708uV, Vo 1.544mV, 電壓增益 Av0VoVI罌 4.325輸入,輸出波形:3、利用軟件中的波特圖儀觀察通頻帶, 并計算矩形系數4、改變信號源的頻率信號源幅值不變,通過示波器或著萬用表測量輸出電 壓的有效值,計算出輸出電壓的振幅值,完成以下表,并匯出卜Av相應的圖,根據圖粗略計算出通頻帶fo(KHz )6575

2、165265365465106516652265286534654065U0 (mv)0.9771.0641.3921.4831.5281.5481.4571.2821.0950.4790.8400.747Av2.7362.9743.8994.1544.2804.3364.0813.5913.0671.3412.3522.092BW0.7=6.372MHz-33.401kHz5,在電路的輸入端參加諧振頻率的 2、4、6次諧波,通過示波器觀察圖形,體 會該電路的選頻作用.C5 *1UQnFC3IQOpF1、通過示波器觀察輸入輸出波形,并計算出電壓增益AvoVo 5.160Vi28.285mV,V

3、o 5.160V, Avo0-182.33Vi0.0283輸入端波形:輸出端波形:2、利用軟件中的波特圖儀觀察通頻帶,并計算矩形系數BW0.7=11.411MHz-6.695MHzBW0.1=9.578MHz-7.544MHz矩形系數K=0.431實驗二 高頻功率放大器一、高頻功率放大器原理仿真,電路如下列圖：(Q1選用元件Transistors 中的 BJT_NPN_VIRTUAL)1、集電極電流ic(1)設輸入信號的振幅為0.7V,利用瞬態(tài)分析對高頻功率放大器進行分析 設置.要設置起始時間與終止時間,和輸出變量.(2)將輸入信號的振幅修改為1V,用同樣的設置,觀察ic的波形.(提示：單擊

4、simulate 菜單中中 analyses 選項下的 transient analysis. 命令,在彈出的對話框中設置.在設置起始時間與終止時間不能過大,影 響仿真速度.例如設起始時間為 0.03s,終止時間設置為 0.030005s.在 output variables頁中設置輸出節(jié)點變量時選擇 vv3#branch即可)(3)根據原理圖中的元件參數,計算負載中的選頻網絡的諧振頻率 0,以 及該網絡的品質因數 Q.o根據各個電壓值,計算此時的導通角9 c.(提示 根據余弦值查表得出).11W0 6.299 MHz,LC . 200 10 12 126 10 6-R.30Ql 0- 0.0

5、378w0L126 6.299C2、線性輸出(1)要求將輸入信號V1的振幅調至1.414V.注意：此時要改基極的反向偏置電壓 V2=1V使功率管工作在臨界狀態(tài).同 時為了提升選頻水平,修改 R1=30©.(2)正確連接示波器后,單擊“仿真按鈕,觀察輸入與輸出的波形；輸出電壓：12V;一、外部特性1、調諧特性,將負載選頻網絡中的電容C1修改為可變電容400pF,在電路中的輸出端加一直流電流表.當回路諧振時,記下電流表的讀數,修 改可變電容百分比,使回路處于失諧狀態(tài),通過示波器觀察輸出波形,并 記下此時電流表的讀數；電流為：-87.86mA輸出波形為：將電容調為90%時,此時的電流為-8

6、6.389mA.波形圖如下:2、負載特性,將負載 R1改為電位器60k,在輸出端并聯一萬用表.根 據原理中電路圖知道,當 R1=30k,單擊仿真,記下讀數 U01,修改電位器 的百分比為70%重新仿真,記下電壓表的讀數 U02修改電位器的百分比 為為% 重新仿真,記下電壓表的讀數 U03R1百分比50%70%30%U01比較三個數據,說明當前電路各處于什么工作狀態(tài)當電位器的百分比為30%寸,通過瞬態(tài)分析方法,觀察ic的波形.3、振幅特性,在原理圖中的輸出端修改 R1=30K并連接上一直流電流表.將原理圖中的輸入信號振幅分別修改為 1.06V , 0.5V ,并記下兩次的電流 表的值,比較數據的

7、變化,說明原因.V1(V)0.71.060.5I C012.678uA186.185uA8.842uA1、倍頻特性,將原理圖中的信號源頻率改為500KHz諧振網絡元件參數不變,使電路成為2倍頻器,觀察并記錄輸入與輸出波形,并與第 2個實驗 結果比較,說明什么問題通過傅里葉分析,觀察結果.提示：在單擊Simulate菜單中中Analyses選項下的Fourier Analysis.命令,在彈出的對話框中設置.在 Analysis Parameters標簽頁中的Fundamental frequency中設置基波頻率與信號源頻率相同,Number OfHarmonics中設置包括基波在內的諧波總數

8、,Stop time for sampling 中設置停止取樣時間,通常為毫秒級.在 Output variables頁中設置輸出節(jié) 點變量作業(yè)：1按上述要求完成各項實驗,并記錄數據,答復以下問題,并將觀察 波形粘貼在試驗報告上實驗三正弦波振蕩器、正反響LC振蕩器1電感三端式振蕩器通過示波器觀察其輸出波形,并說明該電路的缺乏C3I卜10nF115B2uH3.1電感三端式振蕩器Jn- 4M H?由3M:一 ./1一總OffcilloscopcXSCl»?手口.血IllF=.L!»>(a)(b)JacapFTKiy-A審 OsGilloscope-XSClX(1)分別畫出

9、(a) (b)的交流等效圖,計算其反響系數(2)通過示波器觀察輸出波形,與電感三端式振蕩器比較C6 <R2Qi- 01 uF >10kO1 _L O53.3 克拉潑振蕩器(1)通過示波器觀察輸出存OsaillDscope-XSC1(2)在該電路的根底上,將其修改為西勒振蕩器,并通過示波器觀察波形L2C610nF6R4,L3 ；100uHC4 10nF一»v68k Q ：Key=A4尸50%7R5 ：560 Q05.1k QQ12N2222AC510nFV112 V0R210k QR3住C1-L 470pF一 5C2-1nF-2C士20pFL1500nHXSC1希慟振蕩器輸

10、出波形:1CT口 T13saouiiE3,CEiSQgL1丁nmsup:0 5F5小5mci也 a)vjHCT9/U 5MEz士犀：Arnrp>1K4mnc0 luFI(b)3.4晶體振蕩器(1) (a) (b)分別是什么形式的振蕩器(a)是并聯型型晶體振蕩器,(b)是串聯型單管晶體振蕩器電路(2)通過示波器觀察波形,電路的振蕩頻率是多少(b)圖的波形圖如下：整體趨勢局部趨勢(1)振蕩器的電路特點電路組成答：并聯型晶體振蕩器中晶體起等效電感的作用,它和其他電抗元件組成決定頻 率的并聯諧振回路與晶體管相連,工作原理和三點式振蕩器相同,只是把其中一個電 感元件換成晶體.串聯型晶體振蕩器中晶體

11、以低阻抗接入電路,晶體相當于高選擇性 的短路線,通常將石英晶體接在正反響支路中,利用其串聯諧振時等效為短路元件的 特性,電路反響作用最強,滿足起振條件.電路由電感、電容,電阻等元器件組成.(2)并聯型和串聯型晶體振蕩器中的晶體分別起什么作用在并聯型晶體振蕩器中晶體起等效電感的作用,和其他電抗元件組成決定頻率的并聯諧振回路與晶體相連.在串聯型晶體振蕩器中,晶體起到限制頻率的作用.實驗四調制一、AM調制1、低電平調制1)二極管平衡調制電路I-wv型工 s>-I圖4.1 二極管平衡調制AM電路(1)觀察電路的特點,V1, V2中哪一個是載波,哪一個是調制信號?V1是載波信號,V2是調制信號,實

12、現了 AMS制(2)通過示波器觀察電路波形,并計算電路的調幅系數m；xVmax142.697mV Vmin 50.292mV M a Vmax Vmin0.478maxHinVmax Vmin2)模擬乘法器調制電路圖4.2 模擬乘法器調制AM電路(1)通過示波器觀察電路波形,并計算電路的調幅系數m；Vmax 2.822V Vmin498.691mV M aVmaxVminV maxV min0.7(2)乘法器原那么上只能實現 DS剛制,該電路為什么可以實現 A涮制 答：該電路的兩個輸入信號的量級差異不大,調制信號和載波信號能夠 同時輸出.3)集電極調幅電路(1)u.l V圖4.3ZCOpFKS

13、5IkliE 0I>eg集電極調幅AM電路通過示波器觀察電路波形,并計算電路的調幅系數mq(2)將電路中的V4去掉,R1=30Q,再通過示波器觀察輸出波形,通過瞬態(tài) 分析,觀察集電極電流波形說明此時電路是什么工作狀態(tài)(注意：在 設置輸出變量時,選擇vv3#branch即可) 工作在過電壓狀態(tài)如圖可知集電極電壓在到達最大值時會截止,在最初的波動后穩(wěn)定在一定頻率下變化,只 工作在放大和截止區(qū).4)基極調幅電路LI 12uH圖4.4 基極調幅AM電路(1)通過示波器觀察電路波形,并計算電路的調幅系數ma(2)將電路中的V4去掉,R1=30Q,再通過示波器觀察輸出波形,并通過瞬 態(tài)分析,觀察集電

14、極電流波形說明此時電路是什么工作狀態(tài)集電極電壓不停的在放大飽和截止區(qū)循環(huán).二、DSBH制1)二極管平衡調制0圖4.5 二極管平衡調制DSB電路(1)通過示波器觀察波形(2)與圖4.1比較電路的變化；從理論上分析該電路實現DSBM制的原理;區(qū)別只在于小信號旁邊是否有 0.1V的直流電源.2)乘法器調制圖4.6 乘法器調制DSBt路(1)通過示波器觀察波形(2)與圖4.1比較電路的變化；從理論上分析該電路實現DSBS制的原理;思考：(1)以下列圖是二極管調制電路,與圖 4.1比較,這兩個電路的區(qū)別,從理論上分圖4.7析該電路實現的是AM調制還是DSBS制?在V1=V2大于0時,D1工作在導通狀態(tài),

15、 D2處于截止狀態(tài), V1=V2小于0時,D2工作 在導通斗犬態(tài),D1處于截止狀態(tài),V3為大信號,V1=V2為小信號,實現了 DSB調制.實驗五檢波一、包絡檢波器1、二極管峰值包絡檢波器電路(1)通過示波器觀察輸入輸出的波形 輸入波形：輸出波形:r2Tl時閭 25.50727.50j m&2 CM nr通直小g.Q皿口就 nw-liZMinV寸斷比例瓜叫心?tH舄忙舌 kt - I :現 j =二 b囁道A比惻畫而AC I 0 1 D.Z迪君巴三叵3副電牛 |5- vN正猿標#白物無輸入輸出在同一窗體中顯示:丁二 T13tn)星百二2:50.317 HI54花工4仙S63.-L31SY

16、S.OQprrs-5i250rm32D.77&IW反臼保存 tit. Ill/口醺k * I日1.抑部里平 叵一假設比|Wmi宜油.無I町那么畫&A上咖際聞制為ttM 史 卜粒百f -r n|"T J(聞UfclAg.Ml 0 舊,(2)修改檢波電路中的C1=0.5pF, R1=500K),再觀察輸入輸出波形的變化, 說明這種變化的原因；輸入波形：輸出波形:(3)在圖5.1中修改輸入調制信號 V1的調制系數ma=0.8,再觀察輸入輸出 波形的變化,說明這種變化的原因；2、同步檢波1模擬乘法器同步檢波(1)通過示波器觀察7和9節(jié)點的波形(2)計算低通濾波器的截止頻率2)二極管平衡電路同步解調圖5.3 二極管平衡電路解調DSBD2D.707 Vrm5 &DkHzfl.707 Vrm V/V 0 V、&OkHi1BH62Od Vrms 0.5k Hi<X0_1 Urns50kHiD1-M-(1)通過示波器觀察節(jié)點9和3的波形,并說明是什么信號?ChannelChannel151,383 ns-13,643 rW97,957 uVEx