高頻電子線路實驗報告

1、高頻電子線路實驗報告實驗一、 調(diào)諧放大器一、實驗目的1.熟悉電子元器件和高頻電路實驗箱。2.練習使用示波器、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)阻及負載對諧振電路的影響，從而了解頻帶擴展。5.熟悉和了解放大器的動態(tài)范圍及其測試方法。二、實驗儀器1.雙蹤示波器2.高頻信號發(fā)生器3.萬用表4.實驗板G1三、實驗電路 圖 1-1 單調(diào)諧回路諧振放大器原理圖四、實驗內(nèi)容及步驟1、（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）接線后仔細檢查，確認無誤后接通電源。2.靜態(tài)測量實驗電路

2、中選Re=1K，測量各靜態(tài)工作點，并計算完成表1-1表1-1實測實測計算是否工作在放大區(qū)原因VbVeIcVce是Ube大于Uec,發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏3.342.642.64mA9.36*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（在諧振點上）a.選R=10K ，Re=1K 。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，逐點記錄Vo電壓，完成表1-2的第二行。（Vi的各點測量值也可根據(jù)情況自己選定）b.當Re分別

3、為500，2K 時，重復上述過程，完成表1-2的第三、四行。在同一坐標紙上畫出Ic不同時的動態(tài)范圍曲線VoVi,并進行比較與分析。表1-2Vi(V)0.020.040.060.080.10.20.30.40.50.60.70.8Vo（V）Re=1K320mv940mv1.44v1.691.841.92失真失真失真失真失真失真Re=500400mv1.12v1.72失真失真失真失真失真失真失真失真失真Re=2K304mv640mv880mv1.04v1.161.281.321.36無無無無*Vi , Vo可視為峰峰值（2）測量放大器的頻率特性a.當回路電阻R=10k時，選擇正常放大區(qū)的輸入電壓V

4、i，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偏離（在諧振頻率附近注意測量Vo變化快的點），測得在不同頻率f時對應的輸出電壓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，重復上述操作，完成表1-3 的第三、四行。畫出不同諧振回路電阻對應的幅頻特性曲線，比較通頻帶。f(MHz)

5、99.510.110.210.711.111.511.81212.5Vo（V）R=2K0.230.270.440.470.720.60.520.430.370.32R=10K0.2350.320.62.352.41.780.680.520.400.31R=4700.150.170.190.20.20.190.180.160.160.15五、實驗總結(jié)本實驗的關(guān)鍵是調(diào)節(jié)諧振點。動態(tài)測量過程中，保持在同一諧振點上。對于不同的Re值在增大過程中出現(xiàn)不同程度的失真的現(xiàn)象，是由于經(jīng)三極管放大后相對諧振回路輸入過大造成的。測放大器頻率特性時，應注意選擇諧振點附近的頻率下的輸出，找出Vo的突變點，以便確定不同

6、的R對應的同頻帶，以判斷頻率選擇性，確定最佳匹配負載實驗三 LC電容反饋式（三點式）振蕩器一、實驗目的1.掌握LC三點式振蕩電路的基本原理，掌握LC電容三點式振蕩器設(shè)計及電參數(shù)的計算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IEQ對振蕩器起振及振幅的影響二、實驗儀器1.雙蹤示波器2.頻率計3.萬用表4.實驗板G1三、實驗電路圖3-1 LC電容反饋式三點振蕩器原理圖四、實驗內(nèi)容及步驟實驗電路見圖3-1，實驗前根據(jù)圖所示的原理圖在實驗板上找到相應的器件及插孔并了解其作用。1.檢查靜態(tài)工作點（1）在實驗板+12V扦孔上接入+12V直流電源，注意電源極性不能接反。

7、（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，計算IE值: IE= 設(shè)：RE =1K2.振蕩頻率與振蕩幅度的測試 實驗條件：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，用示波器測量相應的振蕩電壓的峰峰值，并填入表3-1：表3-1CTf(MHz)Vp-p51pf7.43M13.4V100pf6.2

8、4M19.6V150pf5.68M22.8V3.測量當C,C不同時，起振點,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)12.016.424.833.647.246.440.835.228.4 (2) 分別重復測量取C=C5=120pf,C=C6=680pf, 填入表3-3。 表3-3 IEQ(mA)0.811.5233.544.55Vp-p(V)7.69.61418.827.631

9、.633.232.428取C=C7=680pf,C=C8=120pf，填入表3-4。 表3-4 IEQ(mA)0.811.5233.544.55Vp-p(V)4.85.26.06.44.45.25.26.06.44.頻率穩(wěn)定度的影響(1) 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。實驗條件：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。實驗條件：

10、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(MHz)失諧7.627.55IEQ(mA)1234f(MHz)7.407.387.367.31五、實驗總結(jié)LC電容反饋式三點振蕩器由于受晶體管電容的影響及其他因素，它的頻率穩(wěn)定性較差，可變電容會影響反饋系數(shù)的變化進而影響輸出電壓變化，故該電路一般用于頻率固定的場合，該電路的振蕩波形較好。 實驗四 石英晶體振蕩器一、實驗目的1.了解晶體振蕩器的工作原理及特點2.掌

11、握晶體振蕩器的設(shè)計方法及參數(shù)計算二、實驗儀器1.雙蹤示波器2.頻率計3.萬用表4.實驗板G1三、實驗電路圖4-1 晶體振蕩器原理圖四、實驗內(nèi)容及步驟實驗電路見圖4-11.測振蕩器靜態(tài)工作點，調(diào)圖中RP,測得Imin 及IEmax （R4為1.5k）。 2.測量當工作點在上述范圍時的振蕩頻率及輸出電壓3.負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RL-f：R110K10k1kf(MHz)5.9985.9975.997表4-1五、實驗總結(jié)晶體振蕩器的帶負載能力比較強，因為晶體在工作頻率附近的并聯(lián)諧振阻抗較大，回路阻抗受負載影響較小。

12、 本電路的優(yōu)點：晶體諧振頻率穩(wěn)定，受外界影響較??；晶體振蕩器有非常高的品質(zhì)因數(shù)；晶體振蕩器的接入系數(shù)非常小；晶體在工作頻率附近的并聯(lián)諧振阻抗較大，阻抗變化率較大，穩(wěn)定度高。 實驗五 振幅調(diào)制器一、實驗目的1.掌握用集成模擬乘法器實現(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.通過實驗中波形的變換，學會分析實驗現(xiàn)象二、實驗儀器1.雙蹤示波器2.高頻信號源3.萬用表4.實驗板G3三、實驗電路說明 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

13、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。 本實驗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，以此實現(xiàn)了四象限工作。D、V7、V8為差分放大電路的恒流源。進行調(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2、3腳接1K電阻，以擴大調(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

14、)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)幅器帶負載的能力。圖 5-1 1496芯片內(nèi)部電路圖圖 5-2 1496構(gòu)成的調(diào)幅器四、實驗內(nèi)容 實驗電路見圖5-21.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，

15、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)公式計算出系數(shù)K值，并填入下表：表51VAB-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.30.4VO(P-P)2.161.681.120.60.050.61.101.622.14K(102)-5.4-5.6-5.6-1.6701.675.55.45.352.實現(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

16、和100mA時的調(diào)幅波形（標明峰峰值和谷谷值），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m100%兩種調(diào)制度在過0點附近的波形情況。（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×

17、;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)=100sin2×103t(mV)的信號，觀察記錄波形，并標明峰峰值電壓（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)制信號比較五、實驗波形圖：六、實驗總結(jié)通過本次實驗，我掌握用集成模擬乘法器實現(xiàn)全載波調(diào)幅和抑制載波雙邊帶調(diào)幅的方法與過程，并了解了已調(diào)波與二輸入信號的關(guān)系，.掌握測量調(diào)幅系數(shù)的

18、方法。本次實驗提升了我動手實踐的能力，也幫助我進一步鞏固了所學的理論知識。 實驗八 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、實驗目的1.進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、實驗儀器 1.雙蹤示波器 2.頻率計3.萬用表4.實驗板G4三、實驗電路及其說明：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,當電容C充電使其電壓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

19、壓V0 為高電平；當電容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?，用V0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應等于I6,所以I7= I0,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)榈碗娖剑绱酥芏鴱褪佳h(huán)下去，I7及V0波形如圖8

20、-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 圖 8-3 566構(gòu)成的調(diào)頻器 圖 8-4 輸入信號電路四、實驗內(nèi)容及步驟實驗電路見圖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=3.5V,將頻率計接至566管腳3，改變RP1觀察方波輸出信號頻率，記錄當R為最大和最小值時的輸出頻率。當R分別為Rmax和Rmi

21、n及C1=2200 pf時，計算這二種情況下的頻率，并與實際測量值進行比較。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)56.7553.549.545.339.834.2328.3422.316.2610.143.68(2)用交流電壓控制：仍將R設(shè)置為最大，斷開5腳所接C2、RP2,將圖8-4（即：

22、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，可適當微調(diào)調(diào)制信號的頻率，即可達到理想的觀察效果。(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的調(diào)頻（FM）方波輸出信號。五、實

23、驗波形圖：六、實驗總結(jié)本次實驗首先要調(diào)出正弦波和方波，通過調(diào)節(jié)Rp2調(diào)節(jié)正弦波和方波的頻率，在用正弦波作為調(diào)制信號時用示波器調(diào)出調(diào)制信號和調(diào)頻信號的波形，觀察輸入信號頻率和幅度微小變化時輸出波形的變化。566（VCO的單片集成電路）是一種將電平變換為相應頻率的脈沖變換電路。R最大時，566的頻率的理論結(jié)果是：f=34.09KHz，測量結(jié)果是：f1=25.2441KHz； R最小時566的頻率的理論結(jié)果是：f=45.45KHz，測量結(jié)果是：f2=34.72KHz。集成電路（鎖相環(huán)）構(gòu)成的頻率解調(diào)器一、實驗目的1.了解用鎖相環(huán)構(gòu)成調(diào)頻波的解調(diào)原理2.學習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、實驗儀器1.雙蹤示波器2.頻率計3.萬用表4.實驗板G5三、實驗電路及其說明 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