高頻實驗指導(dǎo)書

1、目 錄高頻電子線路D1型實驗箱總體介紹1實驗一 高頻小信號調(diào)諧放大器4實驗二 高頻諧振功率放大器7實驗三 LC電容反饋三點式振蕩器10實驗四 石英晶體振蕩器13實驗五 環(huán)形混頻器15實驗六 乘法器混頻19實驗七 集電極調(diào)幅22實驗八 乘法器調(diào)幅24實驗九 二極管包絡(luò)檢波26實驗十 乘法器同步檢波28實驗十一 變?nèi)荻O管調(diào)頻30實驗十二 鎖相環(huán)鑒頻34實驗十三 乘法器鑒頻36實驗十四 集成芯片MC3361鑒頻38實驗十五 鎖相環(huán)倍頻40實驗十六 調(diào)頻收發(fā)系統(tǒng)43實驗十七 調(diào)頻語音通話45實驗十八 調(diào)幅語音通話46高頻電子線路D1型實驗箱總體介紹一、概述高頻電子線路D1型實驗箱的實驗內(nèi)容是根據(jù)高等

2、教育出版社出版的高頻電子線路一書而設(shè)計的（作者張肅文）。本實驗箱共設(shè)置了18個實驗，分別是：高頻小信號調(diào)諧放大器實驗、高頻諧振功率放大器實驗、LC電容反饋三點式振蕩器實驗、石英晶體振蕩器實驗、環(huán)形混頻器實驗、乘法器混頻實驗、集電極調(diào)幅實驗、乘法器調(diào)幅實驗、二極管包絡(luò)檢波實驗、乘法器同步檢波實驗、變?nèi)荻O管調(diào)頻實驗、鎖相鑒頻實驗、乘法器鑒頻實驗、集成芯片MC3361鑒頻實驗、鎖相環(huán)倍頻實驗、調(diào)頻收發(fā)系統(tǒng)實驗、調(diào)頻語音通話實驗、調(diào)幅語音通話實驗。其中前15個實驗是為配合教學(xué)課程而設(shè)計的，主要幫助學(xué)生加深理解課堂所學(xué)內(nèi)容。后3個實驗是系統(tǒng)實驗，讓學(xué)生了解每個復(fù)雜的無線收發(fā)系統(tǒng)都是由一個個單元電路組成

3、的。本實驗箱采用“積木式”結(jié)構(gòu)，將實驗所需的直流電源、頻率計、低頻信號源、高頻信號源和調(diào)幅調(diào)頻語音通話單元設(shè)計成一個公共平臺。實驗?zāi)K以插板的形式插在實驗箱主板上。所有模塊與公共平臺之間采用2號迭插頭對或射頻連接線進行連接。其中，紅色迭插頭對用于連接主板直流電源和模塊直流電源，黑色迭插頭對用于連接主板GND和模塊GND，實驗中信號輸入輸出使用射頻連接線連接，黃色迭插頭對作為其它情況時的連接線。使用前請仔細閱讀實驗箱主板上的使用注意事項。二、主機介紹主機提供實驗所需的直流電源，包括四路直流電源：+12V、+5V、-12V、-5V，共直流地。直流電源下方是頻率計、低頻信號源、高頻信號源和調(diào)幅調(diào)頻語

4、音通話單元。其中，頻率計、低頻信號源、高頻信號源不作為實驗內(nèi)容，屬于實驗工具。各單元使用方法介紹如下：1、頻率計本實驗箱提供的頻率計是基于本實驗箱實驗的需要而設(shè)計的。它適用于頻率低于20MHz，幅度Vp-p=100mV5V的信號。使用方法：首先按下開關(guān)K201。測試信號從TP201或TP202輸入，數(shù)碼管LED1LED8顯示所測信號的頻率。其中，前6個數(shù)碼管顯示有效數(shù)字，第8個數(shù)碼管顯示10的冪，單位為HZ（如顯示10.70006，則頻率為10.7MHZ）。第7個數(shù)碼管顯示，用于間隔前6個數(shù)碼管和第8個數(shù)碼管。頻率計精度為：若信號為MHz級，顯示精度為百赫茲。若信號為KHz和Hz級則顯示精度為

5、赫茲。2、低頻信號源本實驗箱提供的低頻信號源是基于本實驗箱實驗的需要而設(shè)計的，可輸出三角波、方波、正弦波，頻率范圍100Hz2MHz，分六個頻段連續(xù)可調(diào)。輸出信號峰峰值最大為6V。K301為低頻信號源的電源開關(guān)，TP301、TP302和TP303為信號輸出接口。接口下方有2個軍品插座，在對信號要求較高時，在這2個插座上插容值合適的獨石電容來處理輸出正弦波的尖頂失真。對于本實驗箱的實驗要求不需要對輸出信號做處理。K302用于選擇輸出波形。K302撥到最上端輸出正弦波，撥到中間輸出方波，撥到最下端輸出三角波。K303、K304、K305、K306、K307、K308用于選擇輸出信號的頻段。向右撥為

6、選中該頻段，向左撥為關(guān)閉該頻段。各開關(guān)對應(yīng)的頻段范圍如表1所示：表1 各開關(guān)對應(yīng)頻段范圍K303100HZ600HZK304600HZ5KHZK3055KHZ15KHZK30615KHZ100KHZK307100KHZ500KHZK308500KHZ2MHZ頻率調(diào)節(jié)和幅度調(diào)節(jié)電位器用于調(diào)節(jié)輸出信號的頻率和幅度。順時針調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)量增大。使用方法：首先按下開關(guān)K301，選擇波形和頻段，在TP301或TP302或TP303處取輸出波形。例如需輸出3KHZ正弦波（峰峰值1V），則按下開關(guān)K301，K302撥到最上端，K304向右撥，K303、K305、K306、K307、K308向左撥。用示波器在TP

7、301處觀察，調(diào)節(jié)頻率調(diào)節(jié)電位器使輸出信號的頻率為3KHZ，調(diào)節(jié)幅度調(diào)節(jié)電位器使輸出信號的峰峰值為1V。3、高頻信號源本實驗箱提供的高頻信號源是基于本實驗箱實驗的需要而設(shè)計的。它只輸出正弦波，頻率范圍2MHz20MHz，分兩個頻段連續(xù)可調(diào)。輸出信號峰峰值最大為3V。K401為高頻信號源的電源開關(guān)，TP401、TP402和TP403為輸出信號接口。K402、K403為頻段選擇開關(guān)，向右撥為選中該頻段，向左撥為關(guān)閉該頻段。幅度調(diào)節(jié)和頻率調(diào)節(jié)電位器用于調(diào)節(jié)輸出信號的幅度和頻率。順時針調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)量增大。K404為10.7MHZ信號的鎖定開關(guān)。不需要鎖定10.7MHZ信號時切記不要按下此開關(guān)，否則其它頻

8、率信號受干擾。在本實驗箱的實驗內(nèi)容中只有環(huán)形混頻器實驗、乘法器混頻實驗和集成芯片MC3361鑒頻實驗需要鎖定頻率的10.7MHz信號。 使用方法：首先按下開關(guān)K401，然后選擇頻段，在TP401或TP402或TP403處取輸出信號。如需輸出2MHZ的正弦波（峰峰值2V），則按下開關(guān)K401（此時不要按下開關(guān)K404），K402向右撥，K403向左撥。用示波器在TP401處觀察，調(diào)節(jié)頻率調(diào)節(jié)電位器使輸出信號的頻率為2MHZ，調(diào)節(jié)幅度調(diào)節(jié)電位器使輸出信號的峰峰值為2V。若需輸出鎖定頻率的10.7MHZ正弦波，則按下開關(guān)K401和K404，K402向左撥，K403向右撥。用示波器在TP401處觀察，

9、調(diào)節(jié)頻率調(diào)節(jié)電位器使輸出信號頻率為10.7MHz，調(diào)節(jié)幅度調(diào)節(jié)電位器使輸出信號幅度滿足要求且失真最小。4、調(diào)幅調(diào)頻語音通話實驗箱提供的調(diào)幅調(diào)頻語音通話單元是基于本實驗箱實驗的需要而設(shè)計的。它和集電極調(diào)幅與大信號檢波模塊一起使用可以實現(xiàn)調(diào)幅語音通話實驗。它和發(fā)射模塊、接收模塊一起使用可以實現(xiàn)調(diào)頻語音通話實驗。開關(guān)K501、K502為該單元的電源開關(guān)，使用時都需按下。 語音信號經(jīng)過話筒轉(zhuǎn)換為微弱的電信號，經(jīng)過該單元的處理后從TP502輸出，將TP502處的信號引入到集電極調(diào)幅與大信號檢波模塊或發(fā)射模塊作為調(diào)制信號。集電極調(diào)幅與大信號檢波模塊或接收模塊解調(diào)出的調(diào)制信號再引入到調(diào)幅調(diào)頻語音通話單元的T

10、P501，經(jīng)過該單元的處理來驅(qū)動耳機。這樣就完成了通話實驗。音量調(diào)節(jié)電位器用于調(diào)節(jié)音量，失真調(diào)節(jié)電位器用于調(diào)節(jié)語音失真。三、模塊介紹1、接收模塊：（1）實驗一 高頻小信號調(diào)諧放大器實驗（2）實驗十四 集成芯片MC3361鑒頻實驗2、環(huán)形混頻器模塊：（1）實驗五 環(huán)形混頻器實驗（2）實驗三 LC電容反饋三點式振蕩器實驗（3）實驗四 石英晶體振蕩實驗3、集電極調(diào)幅與大信號檢波模塊：（1）實驗七 集電極調(diào)幅實驗（2）實驗九 二極管包絡(luò)檢波實驗（3）實驗十八 調(diào)幅語音通話實驗4、發(fā)射模塊：（1）實驗二 高頻功率放大器實驗（2）實驗十一 變?nèi)荻O管調(diào)頻實驗5、鎖相環(huán)應(yīng)用模塊：（1）實驗十二 鎖相環(huán)鑒頻實

11、驗（2）實驗十五 鎖相環(huán)倍頻實驗6、乘法器模塊：（1）實驗六 乘法器混頻實驗（2）實驗八 乘法器調(diào)幅實驗（3）實驗十 乘法器同步檢波實驗（4）實驗十三 乘法器鑒頻實驗另外，發(fā)射模塊和接收模塊可以完成：（1）實驗十六調(diào)頻收發(fā)系統(tǒng)實驗（2）實驗十七調(diào)頻語音通話實驗說明：用戶可對各模塊進行組合，開發(fā)出新的實驗，也可掛接自己開發(fā)的模塊。做實驗時必須把具有相應(yīng)實驗內(nèi)容的模塊插在主板上。實驗一 高頻小信號調(diào)諧放大器一、實驗?zāi)康?、掌握高頻小信號調(diào)諧放大器的工作原理。2、掌握負(fù)載對諧振回路的影響。3、掌握高頻小信號放大器動態(tài)范圍的測試方法。二、實驗內(nèi)容1、測試小信號放大器的靜態(tài)工作狀態(tài)。2、觀察放大器輸出波

12、形與諧振回路的關(guān)系。3、測試放大器的幅頻特性。4、觀察放大器的動態(tài)范圍。三、實驗儀器1、BT-3（G）型頻率特性測試儀（選項） 一臺 2、20MHz模擬示波器 一臺3、數(shù)字萬用表 一塊4、調(diào)試工具 一套四、實驗基本原理在無線電技術(shù)中，經(jīng)常會遇到這樣一個問題所接收的信號很弱，而此信號又往往是與干擾信號同時進入接收機的。我們希望將有用信號得到放大，而把無用的干擾信號抑制掉。借助于選頻放大器，有選擇地對某頻率信號進行放大，便可達到此目的。小信號調(diào)諧放大器便是這樣一種最常用的選頻放大器。圖1-1為共發(fā)射極晶體管高頻小信號調(diào)諧放大器，晶體管集電極負(fù)載為LC并聯(lián)諧振回路。它不僅放大高頻信號，而且還有一定的

13、選頻作用。在高頻情況下，晶體管的極間電容及連接導(dǎo)線的分布參數(shù)等會影響放大器輸出信號的頻率或相位。圖1-1 高頻小信號調(diào)諧放大器五、實驗步驟1、計算選頻回路諧振頻率 實驗電路如圖1-1所示，若電感量TA1=1.8uH2.4uH，回路總電容CA3+CCA2=105 pF125pF（分布電容包括在內(nèi)），計算回路諧振頻率f0的范圍。2、將接收模塊正確插在實驗箱主板上。參照接收模塊小信號調(diào)諧放大器部分的絲印正確連接實驗電路：K1、K2、J2向左撥，J1向下?lián)?。GND接GND，+12V接+12V（從主板直流電源部分+12V和GND插孔用連接線接入）。檢查連線正確無誤后打開實驗箱電源開關(guān)（實驗箱左側(cè)的船形開

14、關(guān)），開關(guān)K1向右撥，若正確連接則模塊上的電源指示燈LEDA1亮。3、靜態(tài)工作點調(diào)節(jié)TP4接GND，調(diào)節(jié)WA1使三極管QA1發(fā)射極電壓VE在6.8V左右，然后去掉TP4與GND的連線。4、動態(tài)測試（1）用高頻信號源產(chǎn)生頻率約10.7MHz，峰峰值約600mV的正弦波信號作為放大器的輸入信號Vi（參見高頻信號源使用方法），從TP7或TP4處輸入，用示波器在三極管QA1的基極觀察，記此信號為Vi（TP7與三極管QA1之間接有一個由電阻和電容組成的衰減網(wǎng)絡(luò)，對輸入信號Vi的幅度進行衰減），記錄Vi的幅度。再用示波器在TT1處觀察輸出信號Vo的幅度，調(diào)節(jié)TA1和CCA2使輸出信號Vo幅度最大且失真最小

15、（注意TA1不宜調(diào)的太深，否則會使信號源和放大器達不到最佳匹配，此時Vi會失真），選擇正常放大區(qū)的輸入電壓Vi，改變Vi的峰峰值，用示波器在TT1處觀察Vo的峰峰值變化情況，填表1-1。表1-1Vip-p（V）/f= MHzVip-p（V）0.40.50.60.7Vop-p（V）增益（dB）（2）測試放大器頻率特性本實驗箱高頻信號源幅度調(diào)節(jié)采用運放和可調(diào)電阻實現(xiàn)，受運放增益帶寬積的限制，對不同頻率的信號幅度放大倍數(shù)不一致。也就是說即使高頻信號源的幅度調(diào)節(jié)電位器不調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)頻率調(diào)節(jié)電位器，輸出信號的幅度會隨頻率的增加而減小。這會給本步驟實驗帶來不便。同時，由于射頻連接線和2號迭插頭對的阻抗特性，

16、對某頻段的信號（約12MHz13MHz）可能使高頻信號源與放大器不匹配。建議使用外置高頻函數(shù)發(fā)生器完成本步驟實驗。調(diào)節(jié)高頻信號源使Vi的頻率為10.7MHz，峰峰值為700mV。用示波器在TT1處觀察，調(diào)節(jié)TA1和CCA2，使輸出信號最大且不失真（注意輸入信號也不要失真）。保持Vi幅度不變，改變Vi的頻率，觀察Vo幅度的變化情況。填表1-2。表1-2f（MHz）10.7Vop-p（V）（3）用掃頻儀測試通頻帶（選做）用掃頻儀調(diào)回路諧振曲線：去掉放大器的輸入信號，將掃頻儀射頻輸出送入放大器輸入端，放大器輸出接至掃頻儀檢波器輸入端。觀察回路曲線（掃頻儀輸出衰減檔位應(yīng)根據(jù)實際情況來選擇適當(dāng)位置），調(diào)

17、節(jié)回路TA1與CCA2使回路諧振在10.7MHz。根據(jù)諧振曲線測試通頻帶。六、實驗報告1、寫明實驗?zāi)康摹?、畫出實驗電路的直流和交流等效電路，計算直流工作點范圍。3、整理實驗數(shù)據(jù)并畫出幅頻特性曲線。4、本放大器的動態(tài)范圍是多少（增益下降1dB彎折點時的Vo定義為放大器動態(tài)范圍），討論RA4對動態(tài)范圍影響。實驗二 高頻諧振功率放大器一、實驗?zāi)康?、理解諧振功率放大器的工作原理2、理解負(fù)載阻抗和激勵信號電壓變化對功放工作狀態(tài)的影響。3、掌握諧振功率放大器的調(diào)諧特性、放大特性和負(fù)載特性。二、實驗內(nèi)容1、調(diào)試諧振功放電路特性，觀察各點輸出波形。2、改變輸入信號大小，觀察諧振功率放大器的放大特性。3、改

18、變負(fù)載電阻值，觀察諧振功率放大器的負(fù)載特性。三、實驗儀器1、BT-3頻率特性測試儀（選項） 一臺2、高頻電壓表（選項） 一臺3、20MHz雙蹤模擬示波器 一臺4、萬用表 一塊5、調(diào)試工具 一套四、實驗原理丙類功率放大器常作為發(fā)射機末級功放以獲得較大的輸出功率和較高的效率。本實驗的電路圖如圖2-1所示。圖2-1 實驗電路圖五、實驗步驟1、在主板上正確插好發(fā)射模塊，對照發(fā)射模塊中的高頻諧振功放部分的絲印，正確連接實驗電路：K1、K2、J6向左撥，連接TP11和TP12，12V接+12V，GND接GND（從主板直流電源部分+12V和GND插孔用連接線接入），檢查連線正確無誤后打開實驗箱電源開關(guān)（實驗

19、箱左側(cè)的船形開關(guān)），K2向右撥，若正確連接則模塊上的電源指示燈LED2亮。2、靜態(tài)工作點調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)W4，使Q5發(fā)射極電壓VE=2.2V。3、產(chǎn)生功放輸入信號實驗中功放的輸入信號是由前級變?nèi)荻O管調(diào)頻部分的LC振蕩產(chǎn)生的。產(chǎn)生方法如下：關(guān)閉功放電源開關(guān)，即K2向左撥。打開變?nèi)荻O管調(diào)頻部分電源開關(guān)，即K1向右撥。J1、J4向上撥，J2、J3、J5向下?lián)?，J6向左撥。用示波器在TT1處觀察波形，調(diào)節(jié)CC1使信號頻率為10.7MHz，調(diào)節(jié)W3使信號峰峰值為500mV左右（若調(diào)不到，調(diào)節(jié)W2使之滿足要求）。4、調(diào)節(jié)功放回路參數(shù)使其諧振K2、J6向右撥，J8向上撥，J7、J9、J10向下?lián)?。則信號進入功

20、放（若功放未調(diào)諧好則TT1處信號會有失真）。用示波器在TT2處觀察，調(diào)節(jié)T1、T2、CC2、CC3使TT2處波形最大且不失真（調(diào)節(jié)量不要調(diào)節(jié)的太深，否則會使輸入信號失真）。5、觀察放大特性調(diào)W3使TT1處信號幅度由小變大，用示波器觀察Q6發(fā)射極電壓波形，直至觀察到有下凹的電壓波形為止（如圖2-2），此時說明Q6進入過壓狀態(tài)（如果下凹波形左右不對稱，則微調(diào)T1、T2使其非對稱性得到適當(dāng)改善）。如果再繼續(xù)增加輸入信號的幅度，則可以觀測到下凹的電壓波形的下凹深度增加（20MHz示波器探頭如果用×1檔看下凹不明顯，則用×10檔看）。圖2-2注意：在高頻情況下，由于電阻存在電容和電感

21、分量，下凹不可能完全對稱。6、觀察負(fù)載特性：TT1處信號為Vp-p=500mV左右。調(diào)節(jié)中周T1、T2（J7向上撥，J8、J9、J10向下?lián)?，此時負(fù)載應(yīng)為50），使電路諧振在10.7MHz（此時TT2處波形應(yīng)不失真且最大）。微調(diào)輸入信號大小，在Q6的發(fā)射極處觀察，使放大器處于臨界工作狀態(tài)。改變負(fù)載，使負(fù)載電阻依次變?yōu)?5（J7、J8向上撥，J9、J10向下?lián)埽?1（J7向上撥、J8、J9、J10向下?lián)埽?00（J9向上撥，J7、J8、J10向下?lián)埽?。用示波器在Q6發(fā)射極處能觀察到不同負(fù)載時的電壓波形（由欠壓、臨界至過壓）。在改變負(fù)載時，應(yīng)保證輸入信號大小不變（即在負(fù)載50時處于臨界狀態(tài)）。同時

22、在不同負(fù)載情況下，電路應(yīng)處于最佳諧振（即在TT2處觀察到的波形應(yīng)最大且不失真。20MHz示波器探頭如果用×1檔看不明顯，則用×10檔看）。7、測量功放的效率關(guān)閉實驗箱電源開關(guān)，去掉TP11與TP12的連線。把萬用表打到測試直流電流檔（量程大于200mA），將萬用表的紅表筆接TP12，黑表筆接TP11。打開實驗箱電源開關(guān)，讀出電流值Io。用示波器在TT2處觀察輸出信號Vo幅度，填表2-1。表2-1Io（A）電源功率Vop-p（V）負(fù)載RL（）輸出功率Po效率六、實驗報告1、寫明實驗?zāi)康摹?、畫出欠壓、臨界、過壓時Q6發(fā)射極的電壓波形。3、整理實驗數(shù)據(jù)，完成表2-1。4、分析實

23、際中丙類功放的效率為什么達不到理論所說的那么高。實驗三 LC電容反饋三點式振蕩器一、實驗?zāi)康?、掌握晶體管工作狀態(tài)、反饋系數(shù)大小對起振和振蕩幅度與波形的影響。2、掌握改進型電容三點式正弦波振蕩器的工作原理及振蕩性能的測量方法。3、研究外界條件變化對振蕩頻率穩(wěn)定度的影響。二、實驗內(nèi)容1、調(diào)試LC振蕩電路特性，觀察各點波形并測量其頻率。2、觀察反饋系數(shù)對振蕩器性能的影響。3、觀察LC振蕩器頻率穩(wěn)定度。4、觀察溫度變化對振蕩頻率的影響。三、實驗儀器1、雙蹤示波器 一臺2、萬用表 一塊3、調(diào)試工具 一套四、實驗原理實驗電路如圖3-1所示。圖3-1 實驗電路圖Q1為振蕩管，Q2組成射極跟隨器。忽略三極管

24、Q1的極間電容，LC振蕩的反饋系數(shù)為C4/（C1、C2、C3的組合），反饋電壓經(jīng)C7耦合后再經(jīng)射極跟隨器輸出。五、實驗步驟1、在主板上正確插好環(huán)形混頻器模塊，對照環(huán)形混頻模塊中正弦波振蕩器部分的絲印，正確連接實驗電路：K1向左撥，K2向下?lián)堋?2V接+12V，GND接GND（從主板直流電源部分+12V和GND插孔用連接線接入），檢查連線正確無誤后打開實驗箱電源開關(guān)（實驗箱左側(cè)的船形開關(guān)）。K2向上撥，若正確連接，則模塊上的電源指示燈LED2亮。2、調(diào)整靜態(tài)工作點：J51、J52向下?lián)?，調(diào)W1使三極管Q1發(fā)射極電壓VE=2V。3、測試LC振蕩電路頻率范圍J51、J53向上撥，J52、J54、J5

25、5向下?lián)?。用示波器在TT1處觀察振蕩波形（若無波形輸出可適當(dāng)調(diào)節(jié)W2和可調(diào)電感L）。調(diào)節(jié)可調(diào)電感L使TT1處信號頻率fo發(fā)生變化，記錄fo的變化范圍，填表3-1。調(diào)節(jié)W1、W2，使輸出信號最大且不失真。表3-1fo（MHz）最小值fomin最大值fomax測量值4、觀察反饋系數(shù)對振蕩器的影響J51、J53向上撥，J52、J54、J55向下?lián)?。調(diào)L使TT1處信號頻率為10.245MHz。完成以下四步實驗，填表3-2。（1）反饋系數(shù)F=1，即J53向上撥，J54、J55向下?lián)堋Ｓ檬静ㄆ髟赒1發(fā)射極觀察反饋電壓VF的大小，再在Q1的集電極觀察振蕩輸出信號VO是否有波形，若有則記下其幅度大?。ㄓ^察VF

26、用×1檔，觀察VO用×10檔，以下幾步實驗相同）。（2）反饋系數(shù)F=1/2，即J54向上撥，J53、J55向下?lián)?。用示波器在Q1發(fā)射極觀察反饋電壓VF的大小，再在Q1的集電極觀察振蕩輸出信號VO是否有波形，若有則記下其幅度大小。 （3）反饋系數(shù)F=1/3，即J53、J54向上撥，J55向下?lián)?。用示波器在Q1發(fā)射極觀察反饋電壓VF的大小，再在Q1的集電極觀察振蕩輸出信號VO是否有波形，若有則記下其幅度大小。 （4）反饋系數(shù)F=1/100，即J55向上撥，J53、J54向下?lián)?。用示波器在TT1處觀察電路是否停振，若沒有則記下VF的大小，再在Q1的集電極觀察振蕩輸出信號VO是否有

27、波形，若有則記下其幅度大小。表3-2反饋系數(shù)VFp-p（V）Vop-p（V）F=1F=1/2F=1/3F=1/100注意：用示波器觀察振蕩輸出信號Vo時，由于不同示波器探頭的接入電容不同，可能用×10檔觀察仍無波形，建議更換探頭或表3-2的第三列可不填寫。5、觀察靜態(tài)工作點對振蕩器的影響J51、J53向上撥，J52、J54、J55向下?lián)?。用示波器在Q1發(fā)射極觀察VF波形，調(diào)節(jié)W1，波形的變化情況，測量波形變化過程中Q1的發(fā)射極電壓VE（多測幾個點）并計算對應(yīng)的IE，填表3-3。表3-3VE（V）IE（mA）VF（V）6、觀察LC振蕩器頻率穩(wěn)定度（選做）接通LC振蕩電路（J51、J53

28、向上撥，J52、J54、J55向下?lián)埽?，調(diào)節(jié)L使TT1處信號頻率為10.245MHz，用電吹風(fēng)在距電路15cm處對著電路吹熱風(fēng)，觀察輸出信號的頻率變化情況。記錄頻率變化范圍。六、實驗報告1、寫明實驗?zāi)康摹?、畫出實驗電路的直流和交流等效電路，整理實驗數(shù)據(jù)，分析實驗結(jié)果。3、分析為什么靜態(tài)電流IE增大，輸出振幅增加，而IE過大反而會使輸出幅度下降。4、分析三極管極間電容對反饋系數(shù)的影響，分析示波器探頭接入電容對振蕩電路的影響。實驗四 石英晶體振蕩器一、實驗?zāi)康?、了解晶體振蕩器的工作原理及特點。2、掌握晶體振蕩器的設(shè)計方法及參數(shù)計算方法。二、實驗內(nèi)容1、測試振蕩器靜態(tài)工作點。2、調(diào)試晶體振蕩電路

29、，觀察波形并測量頻率。三、實驗儀器1、雙蹤示波器 一臺2、萬用表 一塊3、調(diào)試工具 一套四、實驗原理實驗電路如圖4-1所示。圖4-1 實驗電路圖五、實驗步驟1、在主板上正確插好環(huán)形混頻器模塊，對照環(huán)形混頻模塊中的正弦波振蕩器部分的絲印，正確連接實驗電路：K1向左撥，K2向下?lián)堋?2V接+12V，GND接GND（從主板直流電源部分+12V和GND插孔用連接線接入），檢查連線正確無誤后打開實驗箱電源開關(guān)（實驗箱左側(cè)的船形開關(guān)）。K2向上撥，若正確連接，則模塊上的電源指示燈LED2亮。2、調(diào)整靜態(tài)工作點：J51、J52向下?lián)?，調(diào)W1使三極管Q1發(fā)射極電壓VE=2V。3、觀察振蕩波形J52、J53向上

30、撥，J51、J54、J55向下?lián)?。用示波器在TT1處觀察振蕩波形（若無波形輸出可適當(dāng)調(diào)節(jié)W2），調(diào)節(jié)W2，使輸出信號最大且不失真。調(diào)節(jié)CC1使振蕩波形頻率fo發(fā)生變化，記錄fo變化范圍，填表4-1。表4-1fo（MHz）最小值fomin最大值fomax4、觀察反饋系數(shù)對振蕩器的影響J52、J53向上撥，J51、J54、J55向下?lián)?。調(diào)CC1使TT1處信號頻率為10.245MHz。完成以下四步實驗，填表4-2。（1）反饋系數(shù)F=1，即J53向上撥，J54、J55向下?lián)?。用示波器在Q1發(fā)射極觀察反饋電壓VF的大小，再在Q1的集電極觀察振蕩輸出信號VO是否有波形，若有則記下其幅度大小（觀察VF用&#

31、215;1檔，觀察VO用×10檔，以下幾步實驗相同）。（2）反饋系數(shù)F=1/2，即J54向上撥，J53、J55向下?lián)堋Ｓ檬静ㄆ髟赒1發(fā)射極觀察反饋電壓VF的大小，再在Q1的集電極觀察振蕩輸出信號VO是否有波形，若有則記下其幅度大小。 （3）反饋系數(shù)F=1/3，即J53、J54向上撥，J55向下?lián)?。用示波器在Q1發(fā)射極觀察反饋電壓VF的大小，再在Q1的集電極觀察振蕩輸出信號VO是否有波形，若有則記下其幅度大小。 （4）反饋系數(shù)F=1/100，即J55向上撥，J53、J54向下?lián)堋Ｓ檬静ㄆ髟赥T1處觀察電路是否停振，若沒有則記下VF的大小，再在Q1的集電極觀察振蕩輸出信號VO是否有波形，

32、若有則記下其幅度大小。表4-2反饋系數(shù)VFp-p（V）Vop-p（V）F=1F=1/2F=1/3F=1/100注意：用示波器觀察振蕩輸出信號Vo時，由于不同示波器探頭的接入電容不同，可能用×10檔觀察Vo無波形，建議更換探頭或表4-2的第三列可不填寫。5、觀察晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度（選做）接通晶體振蕩電路（J52、J54向上撥，J51、J53、J55向下?lián)埽?，用電吹風(fēng)在距電路15cm處對著電路吹熱風(fēng)，觀察輸出信號的頻率變化情況。記錄頻率變化范圍。六、實驗報告1、寫明實驗?zāi)康摹?、畫出實驗電路的直流和交流等效電路，整理實驗數(shù)據(jù)，分析實驗結(jié)果。3、比較晶體振蕩器與LC振蕩器的穩(wěn)定度。4、分

33、析本電路的優(yōu)點。實驗五 環(huán)形混頻器一、實驗?zāi)康?、掌握變頻原理和環(huán)形混頻器原理。2、掌握環(huán)形混頻器組合頻率的測試方法。3、了解環(huán)形混頻器的優(yōu)點。二、實驗內(nèi)容1、觀察環(huán)形混頻器輸出和陶瓷濾波器輸出各點波形。2、測量輸出回路。3、觀察環(huán)形混頻器的鏡頻干擾。三、實驗儀器1、頻譜分析儀（選項） 一臺2、20MHz雙蹤模擬示波器 一臺3、萬用表 一塊4、調(diào)試工具 一套四、實驗原理1、變頻原理圖5-1 變頻原理方框圖圖5-1中ui 為輸入信號，uL 為本地振蕩信號。當(dāng)這兩個不同頻率的正弦信號同時作用到一個非線性元件上時，非線性元件的輸出電流中就會產(chǎn)生許多頻率分量，選用適當(dāng)?shù)臑V波器取出所需的頻率分量 ，就完

34、成了頻率變換，這就是變頻原理。2、環(huán)形混頻器的工作原理圖5-2 環(huán)形混頻原理圖圖5-2中D1 D4 是具有相同參數(shù)的二極管,它們都有相同跨導(dǎo)gD。兩個高頻變壓器線圈匝數(shù)均為12，次級電壓為初級電壓的兩倍。如果把本振信號電壓取得較大（約0.61伏），使二極管工作在導(dǎo)通、截止的開關(guān)狀態(tài)，則本振信號就起著開關(guān)的作用。在本振信號的正半周，D2、D3導(dǎo)通；在本振信號的負(fù)半周，D1、D4 導(dǎo)通，其等效電路如圖5-3所示。（a）正半周 （b）負(fù)半周圖5-3 工作原理圖本振信號正半周混頻器的輸出電流為： 式（5-1）本振信號負(fù)半周混頻器的輸出電流為： 式（5-2）所以，總的輸出電流為： 式（5-3）式中的S（

35、t）、S*（t）是受本振信號控制的單位開關(guān)函數(shù)， S*（t）的時間比S（t）落后T0/2（相位落后）。它們的變化周期都是本振信號的周期。利用傅立葉級數(shù)將S（t）和S*（t）展開得總輸出電流為： 式（5-4） 由（5-4）式可看出：環(huán)形混頻器工作在開關(guān)狀態(tài)時，輸出電流中的組合頻率只有本振信號的奇次諧波與輸入信號頻率基波的組合，用一通式表示組合頻率為，其中p=0、1、2、即使環(huán)形混頻器不工作在開關(guān)狀態(tài)，它的輸出電流也只含有本振信號的奇次諧波與輸入信號奇次諧波的組合，也可用通式表示，其中p、q=0、1、2、3、較之其它的混頻器，組合頻率干擾少是其突出的優(yōu)點之一。五、實驗步驟因混頻器是一非線性器件，輸

36、出的組合頻率較多，為了更好地觀察輸出信號頻譜，若有頻譜分析儀，建議使用頻譜分析儀對混頻器輸出端的信號進行觀察。1、在主板上正確插好環(huán)形混頻模塊，對照環(huán)形混頻器模塊中的環(huán)形混頻器部分的絲印，正確連接實驗電路：K1向左撥，K2向下?lián)堋?2V接+12V，GND接GND（從主板直流電源部分+12V和GND插孔用連接線接入），檢查連線正確無誤后打開實驗箱電源開關(guān)（實驗箱左側(cè)的船形開關(guān)）。K1向右撥（若正確連接則模塊上的電源指示燈LED1亮）。2、調(diào)整靜態(tài)工作點：調(diào)節(jié)電位器W3使三極管Q3發(fā)射極電壓UEQ=3.36V。3、從TP4或TP9輸入本振信號, 本振信號由高頻信號源提供，頻率為10.7MHz（參考

37、高頻信號源使用方法，注意使用鎖定的10.7MHz信號），峰峰值約1V。從TP5或TP10輸入射頻信號（10.245MHz，由石英振蕩器提供）。產(chǎn)生方法參見實驗四。用示波器在TT3處觀察混頻輸出信號的頻率是否為10.7MHz10.245MHz=455KHz（可微調(diào)W3使輸出信號波形最好）。觀察TT2和TT3處信號波形的差異。4、驗證環(huán)形混頻器輸出組合頻率的一般通式（選做）用頻譜儀在TT2處觀察混頻器的輸出信號，驗證環(huán)形混頻器輸出組合頻率的一般通式為 （p=0、1、2）5、測量輸出回路（選做）：用頻譜儀在TT2、TT3處觀察輸出信號頻譜，計算455KHz陶瓷濾波器對除中頻455KHz之外信號的抑制

38、度，同時用示波器在TT2、TT3處觀察輸出波形，比較TT2與TT3處波形形狀（輸出的中頻信號為TP4處信號和TP5處信號的頻率差值，結(jié)果可能不是準(zhǔn)確的455KHz，而在其附近）。抑制度為TT3處某頻率分量與TT2處該頻率分量幅度的比值。6、觀察混頻器鏡頻干擾TP4處信號不變。由正弦波振蕩單元的LC振蕩產(chǎn)生11.155MHz的信號（產(chǎn)生方法為：J51、J53向上撥，J52、J54、J55向下?lián)?。調(diào)L使TP3處信號的頻率為11.155MHz。），作為TP5處的輸入信號。觀察TT3處的信號是否也為455KHz。此即為鏡像干擾現(xiàn)象。六、實驗報告1、寫明實驗?zāi)康摹?、整理實驗步驟4、5中所測各頻率分量的

39、大小，并計算選頻電路對中頻以外頻率分量的抑制度。3、繪制步驟3中分別從TT2、TT3處用示波器測出的波形。4、說明鏡像干擾引起的后果，如何減小鏡像干擾？實驗六 乘法器混頻一、實驗?zāi)康?、了解模擬乘法器（MC1496）混頻原理。2、掌握乘法器調(diào)整方法。3、掌握利用乘法器實現(xiàn)混頻電路的原理及方法。二、實驗內(nèi)容1、用乘法器組成混頻器電路。2、觀察混頻輸出波形并測量輸出頻率。三、實驗儀器1、雙蹤模擬示波器示波器 一臺2、頻率特性掃頻儀（選項） 一臺四、實驗原理集成模擬乘法器是完成兩個模擬量相乘的電子器件。在高頻中，振幅調(diào)制、同步檢波、混頻、倍頻、鑒頻、鑒相等調(diào)制與解調(diào)的過程，均可視為兩個信號相乘或包含

40、相乘的過程。MC1496是雙平衡四象限模擬乘法器。其內(nèi)部電路和引腳如圖6-1(a)(b)所示。其中VT1、VT2與VT3、VT4組成雙差分放大器，VT5、VT6組成的單差分放大器以激勵VT1VT4。VT7、VT8及其偏置電路組成VT5、VT6的恒流源。引腳8與10接輸入電壓ux，引腳1與4接輸入電壓uy，輸出電壓VO 從引腳6與12輸出。引腳2與3 外接電阻，對VT5、VT6產(chǎn)生串聯(lián)電流負(fù)反饋，以擴展輸入電壓uy的線性動態(tài)范圍。引腳14為負(fù)電源端（雙電源供電時）或接地端（單電源供電使），引腳5外接一個電阻，用來調(diào)節(jié)偏置電流I5及鏡像電流I0的值。(a)內(nèi)部電路 (b)引腳圖圖6-1 MC149

41、6的內(nèi)部電路及引腳圖用模擬乘法器實現(xiàn)混頻，只要ux端和uy端分別加上兩個不同頻率的信號，相差一中頻如455KHz，再經(jīng)過帶通濾波器取出中頻信號，其原理方框圖如圖6-2所示：圖6-2 混頻原理框圖若 ，則：經(jīng)帶通濾波器后取差頻 為某中頻頻率。實驗電路圖如圖6-3所示。圖6-3 實驗電路圖其中第10腳輸入信號頻率為10.7MHz，第1腳輸入頻率位10.245MHz的信號，輸出端接有455KHz陶瓷濾波器。五、實驗步驟1、在主板上正確插好乘法器模塊和環(huán)形混頻器模塊，對照乘法器模塊混頻部分的絲印，正確連接實驗電路：K1、K2向左撥，12V接+12V，12V接12V，GND接GND（從主板直流電源部分&

42、#177;12V和GND插孔用連接線接入），檢查連線正確無誤后打開實驗箱電源開關(guān)（實驗箱左側(cè)的船形開關(guān)）。K1、K2向右撥，若正確連接則模塊上的電源指示燈LED1、LED2亮。2、組成混頻電路J11、J14、J15向左撥，J12、J13向上撥。3、輸入信號TP9或TP10處輸入10.245MHz的正弦波（由環(huán)形混頻器模塊石英晶體振蕩產(chǎn)生，參考實驗四），TP11或TP12處輸入10.7MHz的載波信號,峰峰值約1V（由高頻信號源提供10.7MHz鎖定信號，參考高頻信號源使用）。 4、觀察混頻輸出波形用示波器在TT11處觀察輸出波形，輸出信號頻率應(yīng)為455KHz。六、實驗報告1、寫明實驗?zāi)康摹?、

43、分析實驗原理。實驗七 集電極調(diào)幅一、實驗?zāi)康?、理解集電極調(diào)幅工作原理。2、掌握動態(tài)調(diào)幅特性的測試方法。3、掌握利用示波器測量調(diào)幅系數(shù)ma的方法。二、實驗內(nèi)容1、調(diào)試集電極調(diào)幅電路特性，觀察各點輸出波形。2、改變載波信號幅度，觀察電流波形。3、改變調(diào)制信號幅度，觀察調(diào)幅波的變化情況。三、實驗儀器1、20MHz雙蹤模擬示波器 一臺四、實驗原理集電極調(diào)幅是利用低頻調(diào)制電壓去控制晶體管的集電極電壓，通過集電極電壓的變化，使集電極高頻電流的基波分量隨調(diào)制電壓的規(guī)律變化，從而實現(xiàn)調(diào)幅。實際上，它是一個集電極電源受調(diào)制信號控制的諧振功率放大器，屬高電平調(diào)幅。調(diào)幅管處于丙類工作狀態(tài)。實驗電路如圖7-1所示。

44、圖7-1 實驗電路圖五、實驗步驟1、在主板上正確插好集電極調(diào)幅與大信號檢波模塊，對照集電極調(diào)幅與大信號檢波模塊部分的絲印，正確連接實驗電路：K1向左撥，J1向下?lián)堋?2V接+12V，GND接GND（從主板直流電源部分+12V和GND插孔用連接線接入），檢查連線正確無誤后打開實驗箱電源開關(guān)（實驗箱左側(cè)的船形開關(guān)）。K1向右撥，若正確連接則模塊上的電源指示燈LED亮。2、調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點：調(diào)W1使Q1發(fā)射極電壓UEQ2.1V。3、從IN1或IN2處輸入10.7MHz的載波信號（Vp-p=900mV左右，此信號由高頻信號源提供，在實驗過程中可微調(diào)載波大小以獲得最好的調(diào)幅波），在TT1處用示波器觀察輸出

45、波形，調(diào)節(jié)T1、T2、CC1、CC2使TT1處信號最大且不失真。4、測試動態(tài)調(diào)制特性（調(diào)制信號和載波輸入建議使用射頻連接線）用示波器在Q2發(fā)射極測試波形，改變載波信號的大小，直到觀察到波形有下凹現(xiàn)象為止，此時Q2工作于過壓狀態(tài)。保持載波信號幅度不變，從IN3或IN4處輸入1KHz的正弦調(diào)制信號V（V由低頻信號源提供，參考低頻信號源使用方法），V由小變大，此時用示波器在TT1處可觀察到調(diào)幅信號如圖7-2所示，填表7-1。表7-1Vp-p（V）0.60.81234ma圖7-2 調(diào)幅系數(shù)測量六、實驗報告1、寫明實驗?zāi)康摹?、整理實驗數(shù)據(jù)，完成實驗表格。3、畫出調(diào)幅波的波形。4、分析影響調(diào)幅系數(shù)的因素

46、。實驗八 乘法器調(diào)幅一、實驗?zāi)康?、了解模擬乘法器（MC1496）的工作原理，掌握其調(diào)整方法。2、掌握利用乘法器實現(xiàn)平衡調(diào)幅的原理及方法。二、實驗內(nèi)容1、用乘法器組成平衡調(diào)幅電路。2、產(chǎn)生抑制載波振幅調(diào)制信號，觀察調(diào)幅波波形。3、產(chǎn)生有載波振幅調(diào)制信號，觀察調(diào)幅波波形。三、實驗儀器1、雙蹤示波器 一臺四、實驗原理及電路實驗電路圖如圖8-1所示。圖8-1 實驗電路圖五、實驗步驟1、在主板上正確插好乘法器模塊，對照乘法器模塊調(diào)幅部分的絲印，正確連接實驗電路：K1、K2向左撥，12V接+12V，12V接12V，GND接GND（從主板直流電源部分±12V和GND插孔用連接線接入），檢查連線正

47、確無誤后打開實驗箱電源開關(guān)（實驗箱左側(cè)的船形開關(guān)）。K1、K2向右撥，若正確連接則模塊上的電源指示燈LED1、LED2亮。2、產(chǎn)生抑制載波振幅調(diào)制信號J11、J14、J15向右撥，J12、J13向下?lián)?。?）直流特性測量TP11或TP12輸入10.7MHz，峰峰值約700mV的載波信號，TP9或TP10處輸入1KHz的正弦波調(diào)制信號。先使調(diào)制信號很小，調(diào)節(jié)W1使在TT11處測試的信號幅度最小。（2）觀察調(diào)幅波波形逐漸增大調(diào)制信號的幅度（最大峰峰值約為1V，太大會失真），直至TT11出現(xiàn)抑制載波的調(diào)幅信號。在實驗過程中應(yīng)微調(diào)載波信號的幅度，以得到最好的輸出波形。觀察并記錄調(diào)制度m=100%和m&

48、gt;100%時調(diào)幅波的波形。注：由于載波頻率和調(diào)制信號的頻率相差很大，調(diào)制信號的1個包絡(luò)里有10700個載波周期，用示波器觀察調(diào)制度m=100%和m>100%的調(diào)幅波在零點附近的波形時，調(diào)制信號與載波相成的幅度很小，幾乎接近于零，以致調(diào)幅波在零點處的倒相現(xiàn)象不是很明顯。 注意：此調(diào)幅波作為同步檢波實驗的調(diào)幅波輸入信號。3、產(chǎn)生有載波振幅調(diào)制信號在步驟2的基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)W1，使TT11處信號有載波存在，此即為有載波振幅調(diào)制信號。加大示波器掃描速率，載波保持不變，將調(diào)制信號改為同頻率的方波，調(diào)節(jié)W1和方波的幅度，觀察記錄TT11處波形。六、實驗報告1、寫明實驗?zāi)康摹?、分析實驗原理。3、分析乘

49、法器調(diào)幅與集電極調(diào)幅的差異。實驗九 二極管包絡(luò)檢波一、實驗?zāi)康?、掌握調(diào)幅波的解調(diào)方法。2、掌握二極管包絡(luò)檢波的原理。3、掌握包絡(luò)檢波器的主要技術(shù)指標(biāo)。4、掌握各種檢波波形失真的產(chǎn)生原因及克服方法，。二、實驗內(nèi)容1、完成普通調(diào)幅波的解調(diào)。2、觀察調(diào)幅波解調(diào)中的對角線失真、負(fù)峰切割失真現(xiàn)象。三、實驗儀器1、20MHz雙蹤模擬示波器 一臺四、實驗原理二極管包絡(luò)檢波器主要用于解調(diào)含有較大載波分量的大信號。它具有電路簡單易于實現(xiàn)的特點。本實驗電路圖如圖9-1所示。圖9-1 實驗電路圖五、實驗步驟1、在主板上正確插好集電極調(diào)幅與大信號檢波模塊，對照檢波單元的絲印，正確連接實驗電路：K1向左撥，12V接+

50、12V，GND接GND（從主板直流電源部分+12V和GND插孔用連接線接入），檢查連線正確無誤后打開實驗箱電源開關(guān)（實驗箱左側(cè)的船形開關(guān)）。K1向右撥，若正確連接則模塊上的電源指示燈LED亮。2、產(chǎn)生調(diào)幅波參考實驗七產(chǎn)生調(diào)幅波。3、觀察檢波器輸出波形J1向上撥，即調(diào)幅波接入到檢波器中。用示波器在TT2處觀察以下三種情況時檢波器的輸出波形。 （1）J2、J5向上撥，J3、J4、J6向下?lián)埽^察不失真檢波輸出波形。（2）J3、J5向上撥，J2、J4、J6向下?lián)?，觀察“對角線切割失真”現(xiàn)象，若不明顯可加大ma或改變各開關(guān)的波動方向。（3）J2、J6向上撥、J3、J4、J5向下?lián)?，觀察“負(fù)峰切割失真”現(xiàn)象，若現(xiàn)象不明顯可加大ma或改變各開關(guān)的波動方向。注意：實驗中若現(xiàn)象不明顯可改變J2、J3、J4、J5、J6的撥動方向，以獲得最佳實驗效果。六、實驗報告