高頻電子線路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、 高頻電子線路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 通信工程系編前 言實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)電子技術(shù)的一個重要環(huán)節(jié)，對鞏固和加深課堂教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生實(shí)際工作技能，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的工作作風(fēng)，為以后的學(xué)習(xí)和工作奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)具有重要的作用。為適應(yīng)我們學(xué)習(xí)高頻電子線路的需要，根據(jù)我們現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件，在教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，我們編寫了這份實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。本指導(dǎo)書包括了高頻電子線路課程的主要實(shí)驗(yàn)，大約需要20個學(xué)時完成全部實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們也可以根據(jù)所學(xué)課程，提出新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，自行設(shè)計(jì)完成實(shí)驗(yàn)，更好的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)要求及注意事項(xiàng)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，分析、掌握實(shí)驗(yàn)電路的工作原理，并進(jìn)行必要的

2、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)中所用的儀器的使用方法及注意事項(xiàng)。2、使用儀器前必須了解其性能、操作方法及注意事項(xiàng)，在使用時應(yīng)嚴(yán)格遵守。3、實(shí)驗(yàn)時接線要認(rèn)真，相互仔細(xì)檢查，確定無誤后才能接通電源，初學(xué)或沒有把握應(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)時如發(fā)現(xiàn)波形削頂失真甚至變?yōu)榉讲?，?yīng)檢查工作點(diǎn)設(shè)置是否正確，或輸入信號是

3、否過大。5、實(shí)驗(yàn)時應(yīng)注意觀察，若發(fā)現(xiàn)有破壞性異常現(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，報(bào)告指導(dǎo)教師。找出原因、排除故障，經(jīng)指導(dǎo)教師同意后再繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。6、實(shí)驗(yàn)過程中需要改變接線時，應(yīng)關(guān)斷電源后才能拆、接線。7、實(shí)驗(yàn)過程中應(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)教師審閱簽字后再拆除實(shí)驗(yàn)線路。8、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，必須關(guān)斷電源、拔出電源插頭，并將儀器、設(shè)備、工具、導(dǎo)線等按規(guī)定整理好。9、實(shí)驗(yàn)后每個同學(xué)必須按要求獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。*另外：高頻實(shí)驗(yàn)不同于低頻實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果因時間、儀器、操作者等的不同可能出現(xiàn)差異。同時，實(shí)驗(yàn)中可能會出現(xiàn)一些“異常

4、”現(xiàn)象（如數(shù)據(jù)不穩(wěn)定、波形失真等），甚至實(shí)驗(yàn)失敗。此時要結(jié)合課本知識解釋“異?！爆F(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)失敗原因。目 錄實(shí)驗(yàn)一 調(diào)諧放大器 5實(shí)驗(yàn)二 高頻功率放大器（丙類） 8 實(shí)驗(yàn)三 LC電容反饋式三點(diǎn)式振蕩器 10 實(shí)驗(yàn)四 石英晶體振蕩器 13實(shí)驗(yàn)五 振幅調(diào)制器 15實(shí)驗(yàn)六 AM通信系統(tǒng) 18實(shí)驗(yàn)七 變?nèi)荻O管調(diào)頻振蕩器 21實(shí)驗(yàn)八 集成電路構(gòu)成的頻率調(diào)制器、解調(diào)器 23 實(shí)驗(yàn)九 利用二極管函數(shù)電路實(shí)現(xiàn)波形轉(zhuǎn)換 29附錄 30實(shí)驗(yàn)一 調(diào)諧放大器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.熟悉電子元器件和高頻電路實(shí)驗(yàn)箱。2.練習(xí)使用示波器、信號發(fā)生器和萬用表。3.熟悉諧振電路的幅頻特性分析通頻帶與選擇性。4.熟悉信號源內(nèi)阻及負(fù)載

5、對諧振電路的影響，從而了解頻帶擴(kuò)展。5.熟悉和了解放大器的動態(tài)范圍及其測試方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器1.雙蹤示波器2.高頻信號發(fā)生器3.萬用表4.實(shí)驗(yàn)板G1三、預(yù)習(xí)要求 1.認(rèn)真閱讀儀器使用說明附錄，明確注意事項(xiàng)。2.復(fù)習(xí)諧振回路的工作原理。3.了解諧振放大器的電壓放大倍數(shù)、動態(tài)范圍、通頻帶及選擇性相互之間的關(guān)系。4.實(shí)驗(yàn)電路中，若電感量L=1h，回路總電容C=220pf（分布電容包括在內(nèi)），計(jì)算回路中心頻率。四、注意事項(xiàng)1.具體儀器使用：注意閱讀附錄，在測量時，非過程監(jiān)測的情況下，測量儀表不可一直掛接或插著，應(yīng)注意采用“探觸”式測量。2.實(shí)驗(yàn)過程中關(guān)鍵步驟：動態(tài)測試過程中，“調(diào)諧”應(yīng)使輸出電壓達(dá)到最

6、大；系統(tǒng)調(diào)諧后，不得再改變（目的是保證同一諧振點(diǎn)）；表12應(yīng)逐行來完成。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟單調(diào)諧回路諧振放大器1.實(shí)驗(yàn)電路見圖1-1圖 1-1 單調(diào)諧回路諧振放大器原理圖（1）按圖1-1所示連接電路，使用接線要盡可能短（注意接線前先測量+12V電源電壓，無誤后，關(guān)斷電源再接線，注意接地）（2）接線后仔細(xì)檢查，確認(rèn)無誤后接通電源。2.靜態(tài)測量實(shí)驗(yàn)電路中選Re=1K，測量各靜態(tài)工作點(diǎn)，并計(jì)算完成表1-1表1-1實(shí)測實(shí)測計(jì)算是否工作在放大區(qū)原因VbVeIcVce*Vb,Ve是三極管的基極和發(fā)射極對地電壓。3.動態(tài)研究（1）測量放大器的動態(tài)范圍Vi Vo（在諧振點(diǎn)上）a.選R=10K ，Re=1K 。

7、把高頻信號發(fā)生器接到電路輸入端，電路輸出端接示波器。選擇正常放大區(qū)的輸入電壓Vi，調(diào)節(jié)頻率f使其為10.7MHz，調(diào)節(jié)Ct，使回路“諧振”，此時調(diào)節(jié)Vi由0.02V變到0.8V，逐點(diǎn)記錄Vo電壓，完成表1-2的第二行。（Vi的各點(diǎn)測量值也可根據(jù)情況自己選定）b.當(dāng)Re分別為500，2K 時，重復(fù)上述過程，完成表1-2的第三、四行。在同一坐標(biāo)紙上畫出Ic不同時的動態(tài)范圍曲線VoVi,并進(jìn)行比較與分析。表1-2Vi(V)0.020.040.060.080.10.20.30.40.50.60.70.8Vo（V）Re=1KRe=500Re=2K*Vi , Vo可視為峰峰值（2）測量放大器的頻率特性a.

8、當(dāng)回路電阻R=10k時，選擇正常放大區(qū)的輸入電壓Vi，將高頻信號發(fā)生器的輸出端接至電路的輸入端，調(diào)節(jié)頻率f，使其為10.7MHz，調(diào)節(jié)Ct使回路諧振，使輸出電壓幅度為最大，此時的回路諧振頻率f0=10.7MHz為中心頻率，然后保持輸入電壓 Vi不變，改變頻率f由中心頻率向兩邊逐點(diǎn)偏離（在諧振頻率附近注意測量Vo變化快的點(diǎn)），測得在不同頻率f時對應(yīng)的輸出電壓Vo，完成表1-3的第一行（頻率偏離范圍自定,可以參照3dB帶寬來確定，即信號的幅值為信號最大幅值的0.707倍的兩個頻率之差為放大器的3dB帶寬）。b.改變回路電阻R=2K 、470，重復(fù)上述操作，完成表1-3 的第三、四行。畫出不同諧振回

9、路電阻對應(yīng)的幅頻特性曲線，比較通頻帶。表1-3f(MHz)10.7Vo（V）R=2KR=10KR=470計(jì)算 f0=10.7MHz時的電壓放大倍數(shù)及回路的通頻帶和Q值六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1.寫明實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.寫明實(shí)驗(yàn)所用儀器、設(shè)備及名稱、型號。3.畫出實(shí)驗(yàn)電路的直流和交流等效電路。4.整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出VoVi , Vof 曲線。單調(diào)諧回路接不同回路電阻時的幅頻特性和通頻帶，分析原因。5.計(jì)算放大器的動態(tài)范圍，討論Ic對動態(tài)范圍的影響。*動態(tài)范圍的定義：放大倍數(shù)下降1dB的折彎點(diǎn)Vo。6.總結(jié)實(shí)驗(yàn)：寫出實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵所在和應(yīng)當(dāng)注意的問題。7.分析、解釋實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的“異?！爆F(xiàn)象。 *對于實(shí)驗(yàn)不成功的，分析

10、原因，說明理由。8.說明：注意對測量數(shù)據(jù)量記錄，峰值、峰峰值、有效值的轉(zhuǎn)化關(guān)系，應(yīng)先試測，大體的估計(jì)所測值得范圍選擇合適的量程,如果用示波器觀察，應(yīng)該注意示波器探頭應(yīng)該衰減10。輸入信號幅值的確定應(yīng)該為輸入信號加在輸入端時，示波器的讀數(shù)。實(shí)驗(yàn)二 高頻功率放大器（丙類）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解丙類功率放大器的基本工作原理，掌握放大器的計(jì)算與設(shè)計(jì)方法。2.了解電源電壓Vc與集電極負(fù)載對功率放大器功率和效率的影響。二、實(shí)驗(yàn)儀器1.雙蹤示波器2.高頻信號發(fā)生器3.萬用表4.實(shí)驗(yàn)板G2三、預(yù)習(xí)要求1.復(fù)習(xí)高頻諧振功率放大器原理及特點(diǎn)。2.分析圖2-1所示的電路圖，說明每個元器件（組件）的作用。DC圖2-1

11、功率放大器（丙類）原理圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1.實(shí)驗(yàn)電路見圖2-1按圖接好實(shí)驗(yàn)板所需電源，將C,D兩點(diǎn)短接，利用掃頻儀調(diào)回路諧振頻率，使其諧振在6.5MHz的頻率上。若無掃頻儀可用下述方法替代。調(diào)諧方法：在輸入端加信號源（所加信號的峰峰值大約為幾個mv），在輸出端接示波器，調(diào)節(jié)可變電容的值，觀察示波器的輸出為最大值，調(diào)諧完畢。調(diào)諧振時，要分級調(diào)諧并且要帶載調(diào)諧。分級調(diào)諧是將示波器的探針分別接在各級的輸出端，帶載調(diào)諧是將輸出端接負(fù)載。2.加負(fù)載50，測Io電流。在輸入端接f=6.5MHz,Vi=120mv信號,測量各工作電壓，同時用示波器測量輸入，輸出峰值電壓，將測量值填入下表：表2-1f=6.5

12、MHz實(shí)測實(shí)測計(jì)算VbVeVceVoIoPiPoPaIcVc=12VVi=120mVRL=50RL=75RL=120Vi=84mVRL=50RL=75RL=120Vc=5VVi=120mVRL=50RL=75RL=120Vi=84mVRL=50RL=75RL=120其中：Vi：輸入電壓的峰峰值。 Vo：輸出電壓峰峰值Io：電源給出總電流Pi：電源給出總功率（Pi=Vc×I0 ）Po：輸出功率Pa：為管子損耗功率 (Pa=Ic×Vce)3.加75負(fù)載電阻，同步驟2測試并填入表中4.加120負(fù)載電阻，同步驟2測試并填入表中5.改變輸入端電壓Vi=84mv, 同步驟2，3，4測試

13、并填入表中6.改變電源電壓Vc=5V, 同步驟2，3，4, 5測試并填入表中五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求(注意事項(xiàng))1.完成表格（注意：Vc=5V的情況，分析現(xiàn)象）2.注意調(diào)諧時，仔細(xì)觀察所示的波形。3.說明電源電壓，輸出電壓，輸出功率的相互關(guān)系4.總結(jié)在功率放大器中對功率放大晶體管有哪些要求。5.分析實(shí)驗(yàn)成敗的原因，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。6.在調(diào)諧時，可能出現(xiàn)信號的失真，可以適當(dāng)?shù)慕档洼斎胄盘柕姆取?shí)驗(yàn)三 LC電容反饋式（三點(diǎn)式）振蕩器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握LC三點(diǎn)式振蕩電路的基本原理，掌握LC電容三點(diǎn)式振蕩器設(shè)計(jì)及電參數(shù)的計(jì)算2.掌握振蕩回路Q值對頻率穩(wěn)定度的影響3.掌握振蕩器反饋系數(shù)不同時，靜態(tài)工作電流IE

14、Q對振蕩器起振及振幅的影響二、實(shí)驗(yàn)儀器1.雙蹤示波器2.頻率計(jì)3.萬用表4.實(shí)驗(yàn)板G1 圖3-1 LC電容反饋式三點(diǎn)振蕩器原理圖三、預(yù)習(xí)要求1.復(fù)習(xí)LC振蕩器的工作原理2.分析圖3-1電路的工作原理，及各元件（組件）的作用，并計(jì)算晶體管靜態(tài)工作電流Ic的最大值（設(shè)晶體管的值為50）。3.實(shí)驗(yàn)電路中，Li=3.3uH, C=120pf,C=680pf，計(jì)算當(dāng)CT=50pf, CT=150pf時振蕩頻率各為多少?四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟實(shí)驗(yàn)電路見圖3-1，實(shí)驗(yàn)前根據(jù)圖所示的原理圖在實(shí)驗(yàn)板上找到相應(yīng)的器件及插孔并了解其作用。1.檢查靜態(tài)工作點(diǎn)（1）在實(shí)驗(yàn)板+12V扦孔上接入+12V直流電源，注意電源極性不

15、能接反。（2）反饋電容C (C=680pf)不接，C接入，用示波器觀察振蕩器停振的情況。注意：連接的接線要盡量短。（3）改變電位器Rp，測得晶體管的發(fā)射極電壓VE,VE可連續(xù)變化，記下VE的最大值，計(jì)算IE值: IE= 設(shè)：RE =1K2.振蕩頻率與振蕩幅度的測試 實(shí)驗(yàn)條件：IE=2mA、C=120pf、C=680pf、RL=110K（1）改變電容CT, 并分別接為C9,C10,C11時，記錄相應(yīng)的頻率值，并填入表3-1。（2）改變電容CT，并分別接為C9,C10,C11時，用示波器測量相應(yīng)的振蕩電壓的峰峰值，并填入表3-1：表3-1CTf(MHz)Vp-p51pf100pf150pf3.測量

16、當(dāng)C,C不同時，起振點(diǎn),振幅與工作電流IER的關(guān)系(R=110K)(1) 取C=C3=100pf、C=C4=1200pf,調(diào)電位器RP使IEQ分別為表3.2所示的各值，用示波器測量輸出振蕩幅度，并填入表3-2。表3-2 IEQ(mA)0.811.5233.544.55Vp-p(V)(2) 分別重復(fù)測量取C=C5=120pf,C=C6=680pf, 填入表3-3。 表3-3 IEQ(mA)0.811.5233.544.55Vp-p(V)取C=C7=680pf,C=C8=120pf，填入表3-4。 表3-4 IEQ(mA)0.811.5233.544.55Vp-p(V)4.頻率穩(wěn)定度的影響(1)

17、回路參數(shù)固定時，改變并聯(lián)在L上的電阻使等效Q值變化時，對振蕩頻率的影響。實(shí)驗(yàn)條件：調(diào)整振蕩器的參數(shù)C、C和CT ，使振蕩器中心頻率為f=6.5MHz, IEQ=3mA改變L的并聯(lián)電阻R，使其分別為1k,10k,110k，分別記錄電路的振蕩頻率，并填入表3-5，注意：頻率計(jì)后幾位跳動變化的情況。(2) 回路LC參數(shù)及Q值不變，改變IEQ對頻率的影響。實(shí)驗(yàn)條件：調(diào)整振蕩器的參數(shù)C、C和CT，使振蕩器中心頻率為f=6.5MHz, R=110K, IEQ=3mA,改變晶體管IEQ使其分別為表3-2所標(biāo)各值，測出振蕩頻率，并填入下表3-6表3-5 表3-6Q-f IEQ-f R1k10k110kf(MH

18、z)IEQ(mA)1234f(MHz)五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1.寫明實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.寫明實(shí)驗(yàn)所用儀器設(shè)備3.畫出實(shí)驗(yàn)電路的直流與交流等效電路，整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果4.以IEQ為橫軸，輸出電壓峰峰值為縱軸，經(jīng)不同C/C值下測得的三組數(shù)據(jù)，在同一坐標(biāo)上繪制成曲線5.說明本振蕩電路有什么特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)四 石英晶體振蕩器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解晶體振蕩器的工作原理及特點(diǎn)2.掌握晶體振蕩器的設(shè)計(jì)方法及參數(shù)計(jì)算二、實(shí)驗(yàn)儀器1.雙蹤示波器2.頻率計(jì)3.萬用表4.實(shí)驗(yàn)板G1三、預(yù)習(xí)要求查閱1.晶體振蕩器的有關(guān)材料。闡明為什么用石英晶體作為振蕩回路元件就能使振蕩器的頻率穩(wěn)定度大大提高。2.試畫出并聯(lián)諧振型晶體振蕩器和串聯(lián)諧振

19、型晶體振蕩器的實(shí)際電路，并闡述兩者在電路結(jié)構(gòu)及應(yīng)用方面的差別。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟實(shí)驗(yàn)電路見圖4-11.測振蕩器靜態(tài)工作點(diǎn)，調(diào)圖中RP,測得Imin 及IEmax （R4為1.5k）。 2.測量當(dāng)工作點(diǎn)在上述范圍時的振蕩頻率及輸出電壓3.負(fù)載不同時對頻率的影響，RL分別為110K ,10K ,1K ,測出電路振蕩頻率，并填入表41并與振蕩器比較圖4-1 晶體振蕩器原理圖RL-f：R110K10k1kf(MHz)表4-1五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1.畫出實(shí)驗(yàn)電路的交流等效電路2.整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).比較晶體振蕩器與LC振蕩器帶負(fù)載能力的差異，并分析原因.你如何肯定電路工作在晶體的頻率上?.根據(jù)電路給出的參數(shù)計(jì)算回

20、路中心頻率，闡述本電路的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)五 振幅調(diào)制器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握用集成模擬乘法器實(shí)現(xiàn)全載波調(diào)幅和抑制載波雙邊帶調(diào)幅的方法與過程，并研究已調(diào)波與二輸入信號的關(guān)系2.掌握測量調(diào)幅系數(shù)的方法3.通過實(shí)驗(yàn)中波形的變換，學(xué)會分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象二、實(shí)驗(yàn)儀器1.雙蹤示波器2.高頻信號源3.萬用表4.實(shí)驗(yàn)板G3圖 5-1 1496芯片內(nèi)部電路圖三、預(yù)習(xí)要求1.預(yù)習(xí)幅度調(diào)制器的有關(guān)知識2.認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，了解實(shí)驗(yàn)原理及內(nèi)容，分析實(shí)驗(yàn)電路中用1496乘法器調(diào)制的工作原理，并分析計(jì)算各引出腳的直流電壓。3.分析全載波調(diào)幅及抑制載波調(diào)幅信號特點(diǎn)，并畫出其頻譜圖四、實(shí)驗(yàn)電路說明 幅度調(diào)制就是載波的振幅受調(diào)制信號的控制

21、作周期性的變化，變化的周期與調(diào)制信號周期相同，即振幅變化與調(diào)制信號的振幅成正比。通常高頻信號為載波信號，低頻信號為調(diào)制信號，調(diào)幅器即為產(chǎn)生調(diào)幅信號的裝置。 本實(shí)驗(yàn)采用集成模擬乘法器1496來構(gòu)成調(diào)幅器，圖5-1為1496芯片內(nèi)部的電路圖，它是一個四象限模擬乘法器的基本電路，電路采用兩組差動對由V1-V4組成，以反極性方式相連接，而且兩組差分對的恒流源又組成一對差分電路，即V5，V6,因此恒流源的控制電壓可正可負(fù)，以此實(shí)現(xiàn)了四象限工作。D、V7、V8為差分放大電路的恒流源。進(jìn)行調(diào)幅時，載波信號加在V1-V4的輸入端，即引腳8、10之間,調(diào)制電壓加在差動放大器V5，V6的輸入端，即引腳的1、4，在

22、2、3腳接1K電阻，以擴(kuò)大調(diào)制信號動態(tài)范圍，以調(diào)制信號取自雙差動放大器的兩集電極輸出(即引出腳6-12之間)輸出。用1496集成電路構(gòu)成的調(diào)幅器電路圖如圖5-2所示，圖中RP1用來調(diào)節(jié)引出腳，1、4的平衡，RP2用來調(diào)節(jié)引出腳8、10的平衡，三極管V為射極跟隨器，以提高調(diào)幅器帶負(fù)載的能力。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)電路見圖5-2 圖 5-2 1496構(gòu)成的調(diào)幅器1.直流調(diào)制特性（1）調(diào)RP2電位器使載波輸入端平衡：在調(diào)制信號輸入端IN2加峰值為100mv, 頻率為1kHz的正弦信號，調(diào)節(jié)RP2電位器使輸出端信號最小，然后去掉輸入信號。（2）在載波輸入端IN1加峰值VC為10mv，頻率100kHz的正弦

23、信號，用萬用表測量A,B之間的電壓VAB，用示波器觀察OUT輸出端的波形，以VAB=0.1V為步長，記錄RP1由一端跳到另一端的輸出波形及其峰值電壓，注意觀察相位的變化，根據(jù)公式計(jì)算出系數(shù)K值，并填入下表：表51VABVO(P-P)K2.實(shí)現(xiàn)全載波調(diào)幅(AM)(1) 調(diào)節(jié)RP1使VAB=0.1V，載波信號仍為VC(t)=10sin2×105t(mV)，將低頻信號Vs(t)= Vssin2×103t(mV)加至調(diào)制器輸入端IN2,畫出 VS=30mA 和100mA時的調(diào)幅波形（標(biāo)明峰峰值和谷谷值），并測出其調(diào)制度m。(2) 加大示波器的掃描速率，觀察并記錄m=100%，和m1

24、00%兩種調(diào)制度在過0點(diǎn)附近的波形情況。（3）載波信號VC(t)不變，將調(diào)制信號改為Vs(t)=100sin2×103t(mV)， 調(diào)節(jié)RP1觀察輸出波形VAM(t)的變化情況，記錄m=30%和m=100%的調(diào)幅波所對應(yīng)的VAB值（4） 載波信號不變，將調(diào)制信號改為方波，幅值為100mV，觀察并記錄VAB=0V,0.1V,0.15V時的已調(diào)波3. 實(shí)現(xiàn)抑制載波調(diào)幅（DSB）（1）調(diào)RP1使調(diào)制端平衡，并在載波信號輸入端IN1加VC(t)=10sin2×105t(mV) 信號調(diào)制信號端IN2不變，觀察并記錄波形（2）載波輸入端不變，調(diào)制信號輸入端IN2加Vs(t)=100si

25、n2×103t(mV)的信號，觀察記錄波形，并標(biāo)明峰峰值電壓（3）加大示波器的掃描速率，觀察并記錄已調(diào)波在零點(diǎn)附近波形，比較它與m=100%調(diào)幅波的區(qū)別（4）所加載波信號和調(diào)制信號均不變，微調(diào)RP2為某一個值，觀察及記錄波形（5）在（4）的條件下，去掉載波信號，觀察并記錄輸出波形，并與調(diào)制信號比較六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1.整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用坐標(biāo)紙畫出直流調(diào)制特性曲線。2.畫出調(diào)幅實(shí)驗(yàn)中m=30%,m=100%, m100% 的調(diào)幅波形，在圖上，表明峰峰值電壓。3.畫出當(dāng)改變VAB時能得到幾種調(diào)幅波形， 分析其原因。4.畫出m=100%調(diào)幅波形及抑制載波雙邊帶調(diào)幅波形，比較二者的區(qū)別。5.畫出

26、實(shí)現(xiàn)抑制載波調(diào)幅時，改變RP2后的輸出波形，分析其現(xiàn)象的原因。實(shí)驗(yàn)六 AM通信系統(tǒng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.進(jìn)一步了解調(diào)幅波的原理，掌握調(diào)幅波的調(diào)制方法2.了解調(diào)幅波解調(diào)的原理，掌握調(diào)幅波的解調(diào)方法2.了解二極管包絡(luò)檢波的主要指標(biāo)，檢波效率及波形失真3.掌握用集成電路實(shí)現(xiàn)同步檢波的方法二、預(yù)習(xí)要求1.復(fù)習(xí)課本中有關(guān)調(diào)幅和解調(diào)的原理。2.分析全載波調(diào)幅及抑制載波調(diào)幅信號特點(diǎn)，并畫出其頻譜圖3.分析二極管包絡(luò)檢波產(chǎn)生波形失正真的主要因素。三、實(shí)驗(yàn)儀器1.雙蹤示波器2.高頻信號發(fā)生器3.萬用表4.實(shí)驗(yàn)板G3 圖 6-1 二極管包絡(luò)檢波器 圖 6-2 1496構(gòu)成的解調(diào)器四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求調(diào)幅波的解調(diào)既是從調(diào)幅信

27、號中取出調(diào)制信號的過程，通常稱之為檢波。調(diào)幅波解調(diào)方法有二極管包絡(luò)檢波器、同步檢波器1.二極管包絡(luò)檢波器適合于解調(diào)含有較大載波分量的大信號的檢波過程，它具有電路簡單，易于實(shí)現(xiàn)，本實(shí)驗(yàn)如圖6-1所示，主要有二極管D及RC低通濾波器組成，它利用二極管的單向?qū)щ娞匦院蜋z波負(fù)載的充放電過程實(shí)現(xiàn)檢波，所以RC時間常數(shù)過大，這會產(chǎn)生對角切削失真。時間常數(shù)RC太小，高頻分量濾不干凈，綜合考慮要求滿足下式： 其中：m調(diào)幅系數(shù)，f0為載波頻率，調(diào)制信號角頻率。2.同步檢波器利用一個和調(diào)幅信號的載波同頻同相的載波信號與調(diào)幅波相乘，在通過低通濾波器濾除高頻分量而獲得調(diào)制信號，本實(shí)驗(yàn)如圖6-2所示，采用1496集成電

28、路構(gòu)成解調(diào)器，載波信號VC經(jīng)過電容C1加在8和10腳之間，調(diào)幅信號VAM經(jīng)電容C2加在1、4腳之間，相乘后，信號由12腳輸出，經(jīng)C4、C5、R6組成的低通濾波器，在解調(diào)輸出端，提取調(diào)制信號。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟注意：做此實(shí)驗(yàn)需恢復(fù)實(shí)驗(yàn)五的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2（1）的內(nèi)容（一）二極管包絡(luò)檢波器實(shí)驗(yàn)電路見圖6-11. 解調(diào)全載波調(diào)幅信號（1）m<30%調(diào)幅波的檢波載波信號仍為 VC(t)=10sin2×105t(mV)調(diào)節(jié)調(diào)制信號幅度，按調(diào)幅實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2（1）的條件獲得調(diào)制度m<30%的調(diào)幅波，并將它加至圖 6-1二極管包絡(luò)檢波器的信號輸入端，觀察記錄檢波電容為C1時的波形（2）加大

29、調(diào)制信號幅度，觀察記錄檢波輸出的波形。（3）改變載波信號頻率，fc=500kHz其余條件不變，觀察記錄檢波器輸出端波形。（4）恢復(fù)（1）的實(shí)驗(yàn)條件，將電容C2并聯(lián)至C1,觀察記錄波形，并與調(diào)制信號比較。2. 解調(diào)抑制載波的雙邊帶調(diào)幅信號：載波信號不變，將調(diào)制信號VS的峰值電壓調(diào)至80mV，調(diào)節(jié)RP1使調(diào)制器輸出為抑制載波的雙邊帶調(diào)幅信號，然后加至二極管包絡(luò)檢波器的信號輸入端，觀察記錄檢波輸出的波形，并與調(diào)制信號相比較。（二）集成電路（乘法器）構(gòu)成的解調(diào)器實(shí)驗(yàn)電路見圖6-2:.解調(diào)全載波信號(1)將圖6-2中的C4另一端接地，C5另一端接A ，去按調(diào)幅實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2（1）的條件獲得調(diào)制度分別為

30、30%,100% 及>100%的調(diào)幅波，將它們依次加至調(diào)制器的輸入端，并在解調(diào)器的輸入端VAM加上與調(diào)幅信號相同的載波信號，分別記錄解調(diào)輸出波形并與調(diào)制信號相比較。(2)觀察記錄m=30%的調(diào)幅波輸入時解調(diào)器輸出波形，并與調(diào)制信號相比較，然后使電路復(fù)原2.解調(diào)抑制載波的雙邊帶調(diào)幅信號(1)按調(diào)幅實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的3（2）條件獲得抑制載波調(diào)幅波，并加至圖6-2 VAM輸入端，其他連線不變，觀察記錄解調(diào)輸出波形，并與調(diào)制信號相比較(2)去掉濾波電容C4,C5觀察并記錄輸出波形六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1.通過一系列兩種檢波器實(shí)驗(yàn)，將下列內(nèi)容整理在表中，并說明二種檢波結(jié)果異同原因。輸入的調(diào)幅波波形m<

31、;30%m=100%抑制載波調(diào)幅波二極管包絡(luò)檢波器的輸出同步檢波輸出2.畫出二極管包絡(luò)檢波器并聯(lián)C2前后的檢波輸出波形，并進(jìn)行比較，分析原因。3.在同一張坐標(biāo)紙上畫出同步檢波解調(diào)全載波和抑制載波時去掉低通濾波器中電容C4,C5前后各是什么波形，并分析二者有什么區(qū)別。實(shí)驗(yàn)七 變?nèi)荻O管調(diào)頻振蕩器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解變?nèi)荻O管調(diào)頻器電路原理及構(gòu)成2.了解調(diào)頻器調(diào)制特性及測量方法3.觀察寄生調(diào)幅現(xiàn)象，了解其產(chǎn)生原因及消除方法二、實(shí)驗(yàn)儀器1.雙蹤示波器2.頻率計(jì)3.萬用表4.實(shí)驗(yàn)板G4三、預(yù)習(xí)要求 1.復(fù)習(xí)變?nèi)荻O管的非線性特性及變?nèi)荻O管調(diào)頻振蕩器調(diào)制特性2.復(fù)習(xí)角度調(diào)制的原理和變?nèi)荻O管調(diào)頻電路有

32、關(guān)資料 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1.靜態(tài)調(diào)制特性測量輸入端不接音頻信號，將頻率計(jì)接到調(diào)頻器的F端，接上電容C3(100pf)，調(diào)整Rp1使Ed=4V時，輸出信號的頻率為相位鑒頻器的中心頻率。然后重新調(diào)節(jié)電位器Rp1，使 Ed在0.5-8V范圍內(nèi)變化，將對應(yīng)的頻率填入下表7-1.表7-1Ed(V)0.512345678fo(MHz)2.動態(tài)測試(需利用相位鑒頻器輔助測試) 獲得S曲線的方法：按照電路圖連接實(shí)驗(yàn)線路。E點(diǎn)與C5相連，F(xiàn)點(diǎn)與C8相連，G點(diǎn)與C9相連，在輸入端IN加入頻率為6.3MHZ ，峰峰值為50mV的高頻信號。找相位鑒頻器的中心頻率：用萬用表的電壓檔測量輸出端OUT。微調(diào)輸入信號的頻率

33、，觀察輸出端的電壓值。當(dāng)輸出為0時，此刻的輸入信號的頻率為相位鑒頻器的中心頻率。以步長為0.1 MHZ改變輸入信號的頻率，同時觀察萬用表的示數(shù)，完成表7-2。最后，根據(jù)表的數(shù)值，畫出相位鑒頻器的S曲線。接上電容C3，調(diào)Rp1使Ed=4V時，并微調(diào)Rp2的使輸出信號的頻率為相位鑒頻器的中心頻率，微調(diào)Rp3使輸出信號的峰峰值為50mV。自IN端口輸入頻率f=2KHz的音頻信號Vp-p，其中Vp-p為峰峰值，并按照表7-3中的值變化。輸出端接至相位鑒頻器，在相位鑒頻器輸出端觀察并記錄解調(diào)頻波的輸出Vout1、和Vout2，其中，Vout1為峰值，Vout2為谷值，并填入下表7-3。利用S曲線計(jì)算出調(diào)

34、頻信號的最大上、下頻偏。表7-2f(MHZ) 5.65.75.85.96.16.26.36.46.56.66.76.86.97.07.1V0(V)調(diào)頻器輸入Vp-p (V)00.10.20.30.40.50.60.70.80.91相位鑒頻器輸出Vout1相位鑒頻器輸出Vout2fmax上頻偏下頻偏表7-3 圖7-2 變?nèi)荻O管構(gòu)成的調(diào)頻振蕩器五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1.整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。2.在同一個坐標(biāo)紙上畫出靜態(tài)調(diào)制特性曲線，并求出其調(diào)制靈敏度S，說明曲線斜率受哪些因素的影響。3.在坐標(biāo)紙上畫出動態(tài)調(diào)制特性曲線，說明輸出波形畸變原因。4.注意調(diào)頻振蕩器與相位鑒頻器聯(lián)機(jī)時，應(yīng)使其中心頻率相同；同時，調(diào)頻振

35、蕩器的輸出調(diào)頻信號的幅值應(yīng)該與相位鑒頻器測S曲線的信號的幅值相同。實(shí)驗(yàn)八 集成電路構(gòu)成的頻率調(diào)制器、解調(diào)器集成電路（壓控振蕩器）構(gòu)成的頻率調(diào)制器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.進(jìn)一步了解壓控振蕩器和用它構(gòu)成頻率調(diào)制的原理2.掌握集成電路頻率調(diào)制器的工作原理二、預(yù)習(xí)要求1.查閱有關(guān)集成電路壓控振蕩器資料2.認(rèn)真閱讀指導(dǎo)書，了解566（VCO的單片集成電路）的內(nèi)部電路及原理3.搞清566外接元件的作用三、實(shí)驗(yàn)儀器 1.雙蹤示波器 2.頻率計(jì)3.萬用表4.實(shí)驗(yàn)板G4四、實(shí)驗(yàn)電路說明：圖8-1為566單片集成VCO的框圖及管腳排列圖中幅度鑒別器，其正向觸發(fā)電平定義為VSP , 其反向觸發(fā)電平定義為VSM,當(dāng)電容C充電

36、使其電壓V7（566管腳7對地的電壓）上升至VSP， 此時幅度鑒別器翻轉(zhuǎn)，輸出為高平，從而使內(nèi)部的控制電壓形成電路的輸出電壓，該電壓V0 為高電平；當(dāng)電容C放電時，其電壓V7下降，降至VSM 時幅度鑒別器再次翻轉(zhuǎn)，輸出為低電平從而使V0也變?yōu)榈碗娖剑肰0的高、低電平控制S1和S2兩開關(guān)的閉合和斷開。 V0為低電平時S1閉合，S2斷開，這時I6=I7=0,I0全部給電容C充電，使V7上升，由于I0為恒流源，V7線性斜升，升至 VSP 時V0跳變?yōu)楦唠娖?，V0高電平時，控制S2閉合，S1斷開，恒流源I0全部流入A支路，即I6= I0，由于電流轉(zhuǎn)發(fā)器的特性，B支路電路I7應(yīng)等于I6,所以I7= I

37、0,該電流由C 放電電流提供，因此，V7線性斜降，V7降至VSM 時，V0跳變?yōu)榈碗娖?，如此周而?fù)始循環(huán)下去，I7及V0波形如圖8-2。566的3腳輸出的方波及4腳輸出的三角波的載波頻率（或稱中心頻率）可用外加電阻R和外加電容C來確定。表達(dá)式： 圖 8-2 其中：R為時基電阻C為時基電容V8是566管腳8至地的電壓V5是566管腳5至地的電壓 五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 圖 8-3 566構(gòu)成的調(diào)頻器 圖 8-4 輸入信號電路實(shí)驗(yàn)電路見圖8-31.觀察R、C1對頻率的影響（其中R=R3+RP1）。按圖接線，將C1接入566管腳7，RP2及C2接至566管腳5；接通電源（+5V,-5V）。調(diào)PR2使V5

38、=3.5V,將頻率計(jì)接至566管腳3，改變RP1觀察方波輸出信號頻率，記錄當(dāng)R為最大和最小值時的輸出頻率。當(dāng)R分別為Rmax和Rmin及C1=2200 pf時，計(jì)算這二種情況下的頻率，并與實(shí)際測量值進(jìn)行比較。用雙蹤示波器觀察并記錄R=Rmin時方波及三角波的輸出波形。2.觀察輸入電壓對輸出頻率的影響(1)直流電壓控制：先調(diào)RP1至最大，然后改變RP2調(diào)整輸入電壓，測當(dāng)V5在2.2V-4.2V變化時輸出頻率f的變化，V5按0.2V遞增。測得的結(jié)果填入表8-1。表 8-1V5(V)2.22.42.62.833.23.43.63.844.2f(MHZ)(2)用交流電壓控制：仍將R設(shè)置為最大，斷開5腳

39、所接C2、RP2,將圖8-4（即：輸入信號電路）的輸出OUT接至圖8-3中566的5腳。(a)將函數(shù)發(fā)生器的正弦波調(diào)制信號em（輸入的調(diào)制信號）置為f=5KHZ、VP-P=1V,然后接至圖8-4電路的IN端。用雙蹤示波器同時觀察輸入信號和566管腳3的調(diào)頻（FM）方波輸出信號，觀察并記錄當(dāng)輸入信號幅度VP-P和頻率fm有微小變化時，輸出波形如何變化。注意：輸入信號em的VP-P不要大于1.3V,為了更好的用示波器觀察頻率隨電壓的變化情況，可適當(dāng)微調(diào)調(diào)制信號的頻率，即可達(dá)到理想的觀察效果。(b)調(diào)制信號改用方波em,使其頻率fm=1KHZ,VP-P=1V,用雙蹤示波器觀察并記錄em和566管腳3

40、的調(diào)頻（FM）方波輸出信號。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1.闡述566（VCO的單片集成電路）的調(diào)頻原理。 2.整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，畫出波形圖，說明調(diào)頻原理。 3.根據(jù)實(shí)驗(yàn)，說明接在566管腳6上R的作用，計(jì)算當(dāng)R最大、最小時566的 頻率，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。 4.分析載波不同的調(diào)頻波的特點(diǎn)，分載頻為正弦波、三角波、方波三種。集成電路（壓控振蕩器）構(gòu)成的頻率解調(diào)器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解用鎖相環(huán)構(gòu)成調(diào)頻波的解調(diào)原理2.學(xué)習(xí)掌握集成電路頻率調(diào)制器解調(diào)器系統(tǒng)的工作原理二、預(yù)習(xí)要求1.查閱有關(guān)鎖相環(huán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理2.理清鎖相環(huán)集成電路與外部元器件之間的關(guān)系三、實(shí)驗(yàn)儀器1.雙蹤示波器2.頻率計(jì)3.萬用表4.實(shí)驗(yàn)板

41、G5四、實(shí)驗(yàn)電路說明 圖 9-1 565（PLL）的框圖及管腳排列圖 9-1為565（PLL單片集成電路）的框圖及管腳排列，鎖相環(huán)內(nèi)部電路由相位鑒別器、壓控振蕩器、放大器三部分構(gòu)成，相位鑒別器由模擬乘法器構(gòu)成，它由二組輸入信號，一組為外部管腳2、3輸入信號e1，其頻率為f1；另一組為內(nèi)部壓控振蕩器產(chǎn)生信號e2,經(jīng)4腳輸出，接至5腳送到相位鑒別器，其頻率為f2,當(dāng)f1和f2差別很小時，可用頻率差代表兩信號之間的相位差，即f1-f2的值使相位鑒別器輸出一直流電壓，該電壓經(jīng)7腳送至VCO的輸入端，控制VCO，使其輸出信號頻率f2發(fā)生變化，這一過程不斷進(jìn)行，直至f2=f1為止，這是稱為鎖相環(huán)鎖定。五、

42、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟正弦波解調(diào)器：1.調(diào)Rp使其中VCO的輸出頻率fo(4)腳為50kHz。先按實(shí)驗(yàn)8的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2（1）的要求獲得調(diào)頻方波輸出信號（3）腳，要求輸入的正弦調(diào)制信號em為：Vp-p=0.8V,f=1KHz,然后將其接至565鎖相環(huán)的IN輸入端，調(diào)節(jié)566的Rp1(逆時針旋轉(zhuǎn))使R最小，用雙蹤示波器觀察并紀(jì)錄566的輸入調(diào)制信號em和566“B”電的解調(diào)輸出信號。2.相移鍵控解調(diào)器：用峰峰值Vpp=0.8V,fm=1KHz的正弦波作調(diào)制信號送給調(diào)制器566，分別觀察調(diào)制器566的已調(diào)信號和比較器311的輸出信號。圖9-2 565（PLL）構(gòu)成的頻率解調(diào)器六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1.解調(diào)頻波的調(diào)制和解調(diào)，整理全部實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，波形及曲線。2.析用集成電路（566,565）構(gòu)成的調(diào)頻器和解調(diào)器在聯(lián)機(jī)過程中遇到的問題及解決方法。3. 565的內(nèi)部電路圖如圖9-3。圖9-3 565的內(nèi)部電路圖實(shí)驗(yàn)十 利用二極管函數(shù)電路實(shí)現(xiàn)波形轉(zhuǎn)換一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦枚O管函數(shù)電路實(shí)現(xiàn)三角波-