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1、高頻電子通信實(shí)驗(yàn)講義高頻電子線路實(shí)驗(yàn)報(bào)告合集包 姓 名: 薛 超 學(xué) 號(hào): 1111431168 專 業(yè): 電子信息工程 指導(dǎo)老師: 鐘 讀 賢 2013年6月目 錄第一部分實(shí)驗(yàn)1 單調(diào)諧回路諧振放大器3實(shí)驗(yàn)2 雙調(diào)諧回路諧振放大器11實(shí)驗(yàn)3 電容三點(diǎn)式LC振蕩器17實(shí)驗(yàn)4 石英晶體振蕩器28實(shí)驗(yàn)5 晶體三極管混頻實(shí)驗(yàn)32實(shí)驗(yàn)6 集成乘法器混頻器實(shí)驗(yàn)37實(shí)驗(yàn)7 中頻放大器42實(shí)驗(yàn)8 集成乘法器幅度調(diào)制電路45實(shí)驗(yàn)9 振幅解調(diào)器(包絡(luò)檢波、同步檢波)56實(shí)驗(yàn)10 高頻功率放大與發(fā)射實(shí)驗(yàn)65實(shí)驗(yàn)11 變?nèi)荻O管調(diào)頻器74實(shí)驗(yàn)12 電容耦合回路相位鑒頻器78實(shí)驗(yàn)13 鎖相環(huán)頻率調(diào)制器81實(shí)驗(yàn)14 鎖

2、相環(huán)鑒頻器88實(shí)驗(yàn)15 自動(dòng)增益控制(AGC)92實(shí)驗(yàn)16 發(fā)送部分聯(lián)試實(shí)驗(yàn)96實(shí)驗(yàn)17 接收部分聯(lián)試實(shí)驗(yàn)98實(shí)驗(yàn)18 發(fā)射與接收完整系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)100實(shí)驗(yàn)19 高頻電路開發(fā)實(shí)驗(yàn)103第二部分實(shí)驗(yàn)一 通信原理多種信號(hào)的產(chǎn)生105實(shí)驗(yàn)二 中央集中控制器系統(tǒng)單元實(shí)驗(yàn)112實(shí)驗(yàn)三 通信話路終端語(yǔ)音信號(hào)傳輸實(shí)驗(yàn)119實(shí)驗(yàn)四 脈沖幅度調(diào)制(PAM)及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)126實(shí)驗(yàn)五 脈沖編碼調(diào)制(PCM)及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)134實(shí)驗(yàn)1 單調(diào)諧回路諧振放大器 、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):l 放大器靜態(tài)工作點(diǎn)l LC并聯(lián)諧振回路l 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:l 單調(diào)諧回路諧振放大器模塊l 雙蹤示波器

3、l 萬用表l 頻率計(jì)l 高頻信號(hào)源二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉電子元器件和高頻電子線路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng);2掌握單調(diào)諧回路諧振放大器的基本工作原理;3. 熟悉放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量方法; 4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;5掌握測(cè)量放大器幅頻特性的方法。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1用萬用表測(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用示波器測(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1單調(diào)諧回路諧振放大器原理小信號(hào)諧振放大器是通信接收機(jī)的前

4、端電路,主要用于高頻小信號(hào)或微弱信號(hào)的線性放大和選頻。單調(diào)諧回路諧振放大器原理電路如圖1-1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。為了減輕晶體管集電極電阻對(duì)回路Q值的影響,采用了部分回路接入方式。圖1-1 單調(diào)諧回路放大器原理電路150圖1-2 單調(diào)諧回路諧振放大器實(shí)驗(yàn)電路圖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,1C2用來調(diào)諧,1K02用以改變集電極電阻,以觀察

5、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。1W01用以改變基極偏置電壓,以觀察放大器靜態(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。1Q02為射極跟隨器,主要用于提高帶負(fù)載能力。五、實(shí)驗(yàn)步驟1實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備(1)插裝好單調(diào)諧回路諧振放大器模塊,接通實(shí)驗(yàn)箱上電源開關(guān),按下模塊上開關(guān)1K01。(2)接通電源,此時(shí)電源指示燈亮。2單調(diào)諧回路諧振放大器幅頻特性測(cè)量測(cè)量幅頻特性通常有兩種方法,即掃頻法和點(diǎn)測(cè)法。掃頻法簡(jiǎn)單直觀,可直接觀察到單調(diào)諧放大特性曲線,但需要掃頻儀。本實(shí)驗(yàn)采用點(diǎn)測(cè)法,即保持輸入信號(hào)幅度不變,改變輸入信號(hào)的頻率,測(cè)出與頻率相對(duì)應(yīng)的單調(diào)諧回路揩振放大器的輸出電壓

6、幅度,然后畫出頻率與幅度的關(guān)系曲線,該曲線即為單調(diào)諧回路諧振放大器的幅頻特性。步驟如下:(1)1K02置“off“位,即斷開集電極電阻1R3,調(diào)整1W01使1Q01的基極直流電壓為2.5V左右,這樣放大器工作于放大狀態(tài)。高頻信號(hào)源輸出連接到單調(diào)諧放大器的輸入端(1P01)。示波器CH1接放大器的輸入端1TP01,示波器CH2接單調(diào)諧放大器的輸出端1TP02,調(diào)整高頻信號(hào)源頻率為6.3MHZ(用頻率計(jì)測(cè)量),高頻信號(hào)源輸出幅度(峰峰值)為200mv(示波器CH1監(jiān)測(cè))。調(diào)整單調(diào)諧放大器的電容1C2,使放大器的輸出為最大值(示波器CH2監(jiān)測(cè))。此時(shí)回路諧振于6.3MHZ。比較此時(shí)輸入輸出幅度大小,

7、并算出放大倍數(shù)。輸入:200mv 輸出:8.79v放大倍數(shù)8.79/0.2=43.95(2)按照表1-2改變高頻信號(hào)源的頻率(用頻率計(jì)測(cè)量),保持高頻信號(hào)源輸出幅度為200mv(示波器CH1監(jiān)視),從示波器CH2上讀出與頻率相對(duì)應(yīng)的單調(diào)諧放大器的電壓幅值,并把數(shù)據(jù)填入表1-2。表1-2 輸入信號(hào)頻率f(MHZ)5.45.55.65.75.85.96.06.16.26.36.46.56.66.76.86.97.07.1輸出電壓幅值U(mv)3.894.415.976.578.2511.119.212.610.18.176.655.774.774.133.613.212.932.81(3)以橫軸為

8、頻率,縱軸為電壓幅值,按照表1-2,畫出單調(diào)諧放大器的幅頻特性曲線。3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。順時(shí)針調(diào)整1W01(此時(shí)1W01阻值增大),使1Q01基極直流電壓為1.5V,從而改變靜態(tài)工作點(diǎn)。按照上述幅頻特性的測(cè)量方法,測(cè)出幅頻特性曲線。逆時(shí)針調(diào)整1W01(此時(shí)1W01阻值減?。?,使1Q01基極直流電壓為5V,重新測(cè)出幅頻特性曲線。可以發(fā)現(xiàn):當(dāng)1W01加大時(shí),由于ICQ減小,幅頻特性幅值會(huì)減小,同時(shí)曲線變“瘦”(帶寬減?。?;而當(dāng)1W01減小時(shí),由于ICQ加大,幅頻特性幅值會(huì)加大,同時(shí)曲線變“胖”(帶寬加大)。輸入信號(hào)頻率(mhz)5.45.55.65.75.85.96.06

9、.16.26.36.46.56.66.76.86.97.07.1Q01=1.5v輸出電壓幅值(v)2.362.733.173.854.695.777.7710.810.58.176.335.014.093.452.962.622.322.1Q01=5V輸出電壓幅值(v)7.298.5710.912.914.014.819.611.89.988.497.296.495.695.054.614.213.893.57U(V)4觀察集電極負(fù)載對(duì)單調(diào)諧放大器幅頻特性的影響 當(dāng)放大器工作于放大狀態(tài)下,按照上述幅頻特性的測(cè)量方法測(cè)出接通與不接通1R3的幅頻特性曲線??梢园l(fā)現(xiàn):當(dāng)不接1R3時(shí),集電極負(fù)載增大,

10、幅頻特性幅值加大,曲線變“瘦”,Q值增高,帶寬減小。而當(dāng)接通1R3時(shí),幅頻特性幅值減小,曲線變“胖”,Q值降低,帶寬加大。輸入信號(hào)頻率(mhz)5.45.55.65.75.85.96.06.16.26.36.46.56.66.76.86.97.07.1輸出電壓幅值(v)3.193.333.613.894.094.414.534.494.454.374.174.013.773.493.293.092.892.73六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,說明靜態(tài)工作點(diǎn)變化對(duì)單調(diào)諧放大器幅頻特性的影響,并畫出相應(yīng)的幅頻特性。答:隨著靜態(tài)工作點(diǎn)(此次特指VBQ)的升高,幅頻特性幅值(各頻率所對(duì)應(yīng)的幅值)

11、會(huì)增大,同時(shí)曲線變 “胖”,變平緩,選頻特性變差,但同頻帶變寬(以諧振幅值的0.707為界線)。2對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,說明集電極負(fù)載變化對(duì)單調(diào)諧放大器幅頻特性的影響,并畫出相應(yīng)的幅頻特性。 答:當(dāng)接通1R3時(shí),幅頻特性幅值減小,曲線變“胖”,品質(zhì)因數(shù)Q降低,通頻帶加大。當(dāng)集電極負(fù)載增大時(shí),幅頻特性幅值加大,曲線變“瘦”,變陡,品質(zhì)因數(shù)Q增高,通頻帶減小。3總結(jié)由本實(shí)驗(yàn)所獲得的體會(huì)。答:通過這次實(shí)驗(yàn)我不僅熟悉了電子元件和高頻電子線路冰潔掌握了單調(diào)諧回路諧振放大器的基本工作原理,并熟悉了靜態(tài)工作點(diǎn)和幾點(diǎn)肌膚在對(duì)付頻曲線的影響。靜態(tài)工作點(diǎn)就是輸入信號(hào)為零時(shí),電路處于直流工作狀態(tài),這些直流電流、電壓的

12、數(shù)值在三極管特性曲線上表示為一個(gè)確定的點(diǎn),設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)的目的就是要保證在被放大的交流信號(hào)加入電路時(shí),不論是正半周還是負(fù)半周都能滿足發(fā)射結(jié)正向偏置,集電結(jié)反向偏置的三極管放大狀態(tài)。 若靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置的不合適,在對(duì)交流信號(hào)放大時(shí)就可能會(huì)出現(xiàn)飽和失真(靜態(tài)工作點(diǎn)偏高)或截止失真(靜態(tài)工作點(diǎn)偏低)。 所謂靜態(tài)工作點(diǎn),是指當(dāng)放大電路處于靜態(tài)時(shí),電路所處的工作狀態(tài)。在Ic/UCE 圖上表現(xiàn)為一個(gè)點(diǎn),即當(dāng)確定的UCC、RB、RC和晶體管狀態(tài)下產(chǎn)生的電路工作狀態(tài)。當(dāng)其中一項(xiàng)改變時(shí)引起IB變化而引起Q點(diǎn)沿著直流負(fù)載線上下移動(dòng)。實(shí)驗(yàn)2 雙調(diào)諧回路諧振放大器 、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):l 雙調(diào)諧回路l

13、 電容耦合雙調(diào)諧回路諧振放大器l 放大器動(dòng)態(tài)范圍2做本實(shí)驗(yàn)時(shí)所用到的儀器:l 雙調(diào)諧回路諧振放大器模塊l 雙蹤示波器l 萬用表l 頻率計(jì)l 高頻信號(hào)源二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?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 1采用點(diǎn)測(cè)法測(cè)量雙調(diào)諧放大器的幅頻特性;2用示波器觀察耦合電容對(duì)雙調(diào)諧回路放大器幅頻特性的影響;3用示波器觀察放大器動(dòng)態(tài)范圍。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

14、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,L2、C2組成了次級(jí)回路;兩者之間并無互感耦合(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。2雙調(diào)諧回路諧振放大器實(shí)驗(yàn)電路雙調(diào)諧回路諧振放大器實(shí)驗(yàn)電路如圖2-2所示,其基本部分與圖2-1相同。圖中,2C04、2C11用來對(duì)初、次級(jí)回路調(diào)諧,2K02用以改變耦合電容數(shù)值,以改變耦

15、合程度。2K01用以改變集電極負(fù)載。2K03用來改變放大器輸入信號(hào),當(dāng)2K03往上撥時(shí),放大器輸入信號(hào)為來自天線上的信號(hào),2K03往下?lián)軙r(shí)放大器的輸入信號(hào)為直接送入。圖 2-2 雙調(diào)諧回路諧振放大器實(shí)驗(yàn)電路五、實(shí)驗(yàn)步驟1實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備在實(shí)驗(yàn)箱主板上插上雙調(diào)諧回路諧振放大器模塊。接通實(shí)驗(yàn)箱上電源開關(guān),按下模塊上開關(guān)2K1接通電源,此時(shí)電源指示燈點(diǎn)亮。2雙調(diào)諧回路諧振放大器幅頻特性測(cè)量本實(shí)驗(yàn)仍采用點(diǎn)測(cè)法,即保持輸入幅度不變,改變輸入信號(hào)的頻率,測(cè)出與頻率相對(duì)應(yīng)的雙調(diào)諧放大器的輸出幅度,然后畫出頻率與幅度的關(guān)系曲線,該曲線即為雙調(diào)諧回路放大器的幅頻特性(如果有掃頻儀,可直接測(cè)量其幅頻特性曲線)。幅頻特性測(cè)

16、量2K02往上撥,接通2C05(4.5P)。高頻信號(hào)源輸出頻率6.3MHZ(用頻率計(jì)測(cè)量),幅度300mv,然后用鉚孔線接入雙調(diào)諧放大器的輸入端(IN)。2K03往下?lián)?,使高頻信號(hào)送入放大器輸入端。示波器CH1接2TP01,示波器CH2接放大器的輸出(2TP02)端。反復(fù)調(diào)整2C04、2C11使雙調(diào)諧放大器輸出為最大值,此時(shí)回路諧振于6.3MHZ。按照表2-1改變高頻信號(hào)源的頻率(用頻率計(jì)測(cè)量),保持高頻信號(hào)源輸出幅度峰峰值為300mv(示波器CH1監(jiān)視),從示波器CH2上讀出與頻率相對(duì)應(yīng)的雙調(diào)諧放大器的幅度值,并把數(shù)據(jù)填入表2-1。表2-1放大器輸入信號(hào)頻率f(Mhz)5.75.85.96.

17、06.16.26.36.4放大器輸出幅度U(mv)95113135199263392501593放大器輸入信號(hào)頻率f(Mhz)6.56.66.76.86.97.07.17.2放大器輸出幅度U(mv)612597573562533482421354測(cè)出兩峰之間凹陷點(diǎn)的頻率大致是多少。答:大約為6.4MHZ。以橫軸為頻率,縱軸為幅度,按照表2-1,畫出雙調(diào)諧放大器的幅頻特性曲線。按照上述方法測(cè)出耦合電容為2C06(80P)(2K02撥向下方)時(shí)幅頻特性曲線。3. 放大器動(dòng)態(tài)范圍測(cè)量2K02撥向下方,接通2C06。高頻信號(hào)源輸出接雙調(diào)諧放大器的輸入端(IN),調(diào)整高頻信號(hào)源頻率為6.3MHZ,幅度1

18、00mv。2K03撥向下方,使高頻信號(hào)源輸出送入放大器輸入端。示波器CH1接2TP01,示波器CH2接雙調(diào)諧放大器的輸出(2TP02)端。按照表2-2放大器輸入幅度,改變高頻信號(hào)源的輸出幅度(由CH1監(jiān)測(cè))。從示波器CH2讀取出放大器輸出幅度值,并把數(shù)據(jù)填入表2-2,且計(jì)算放大器電壓放大倍數(shù)值??梢园l(fā)現(xiàn),當(dāng)放大器的輸入增大到一定數(shù)值時(shí),放大倍數(shù)開始下降,輸出波形開始畸變(失真)。表2-2放大器輸入(mV)100200300400600800100012001400160018002000放大器輸出(mV)345497566603659689713744766781832857放大器電壓放大倍數(shù)

19、3.452.4851.8871.5081.0980.8610.7130.6200.5470.4880.4620.428六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1畫出耦合電容為2C05和2C06兩種情況下的幅頻特性,計(jì)算幅值從最大值下降到0.707時(shí)的帶寬,并由此說明其優(yōu)缺點(diǎn)。比較單調(diào)諧和雙調(diào)諧在特性曲線上有何不同?電容為2C05,2K02撥向上方電容為2C06,2K02撥向下方放大器輸入信號(hào)頻率f(Mhz)5.75.85.96.06.16.26.36.4放大器輸出幅度U(mv)166199273381499583598593放大器輸入信號(hào)頻率f(Mhz)6.56.66.76.86.97.07.17.2放大器輸出幅度U

20、(mv)325522517500492471453377雙調(diào)諧回路放大器在失諧較小的情況下,曲線比單調(diào)諧回路放大器的諧振曲線平坦,當(dāng)失諧較大時(shí),曲線下降很快,因此,雙調(diào)諧回路放大器具有較寬的通頻帶。2畫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。3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?答:當(dāng)放大器的輸入增大到一定數(shù)值時(shí),放大倍數(shù)開始下降,輸出波形開始畸變(失真)。4總結(jié)由本實(shí)驗(yàn)所獲得的體會(huì)。答:通過這次試驗(yàn),我對(duì)雙調(diào)諧回路諧振放大器有了更深刻的認(rèn)識(shí)。對(duì)于雙調(diào)諧回路放大器的諧振回路工作在諧振頻率條件下,其通頻帶比單調(diào)諧回路放大器的通頻帶寬,選頻作用明顯。與單調(diào)諧

21、回路放大器的最大諧振電壓增益比較而言,在選用同樣的晶體管時(shí),兩者的電壓增益完全一致,都是晶體管所能提供的最大電壓增益。實(shí)驗(yàn)3 電容三點(diǎn)式LC振蕩器一、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):l 三點(diǎn)式LC振蕩器l 西勒和克拉潑電路l 電源電壓、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:l LC振蕩器模塊l 雙蹤示波器l 萬用表二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉電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熟悉負(fù)載變化對(duì)振蕩器振蕩幅度的影響。三、實(shí)驗(yàn)電路基本原

22、理1.概述振蕩器實(shí)質(zhì)上是滿足振蕩條件的正反饋放大器。振蕩器是指振蕩回路是由元件組成的。從交流等效電路可知:由振蕩回路引出三個(gè)端子,分別接振蕩管的三個(gè)電極,而構(gòu)成反饋式自激振蕩器,因而又稱為三點(diǎn)式振蕩器。如果反饋電壓取自分壓電感,則稱為電感反饋振蕩器或電感三點(diǎn)式振蕩器;如果反饋電壓取自分壓電容,則稱為電容反饋振蕩器或電容三點(diǎn)式振蕩器。在幾種基本高頻振蕩回路中,電容反饋振蕩器具有較好的振蕩波形和穩(wěn)定度,電路形式簡(jiǎn)單,適于在較高的頻段工作,尤其是以晶體管極間分布電容構(gòu)成反饋支路時(shí)其振蕩頻率可高達(dá)幾百。2.振蕩器的起振條件一個(gè)振蕩器能否起振,主要取決于振蕩電路自激振蕩的兩個(gè)基本條件,即:振幅起振平衡條

23、件和相位平衡條件。3.LC振蕩器的頻率穩(wěn)定度頻率穩(wěn)定度表示:在一定時(shí)間或一定溫度、電壓等變化范圍內(nèi)振蕩頻率的相對(duì)變化程度,常用表達(dá)式:ff來表示(f為所選擇的測(cè)試頻率;f為振蕩頻率的頻率誤差,fff;f和f為不同時(shí)刻的f),頻率相對(duì)變化量越小,表明振蕩頻率的穩(wěn)定度越高。由于振蕩回路的元件是決定頻率的主要因素,所以要提高頻率穩(wěn)定度,就要設(shè)法提高振蕩回路的標(biāo)準(zhǔn)性,除了采用高穩(wěn)定和高Q值的回路電容和電感外,其振蕩管可以采用部分接入,以減小晶體管極間電容和分布電容對(duì)振蕩回路的影響,還可采用負(fù)溫度系數(shù)元件實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償。4.LC振蕩器的調(diào)整和參數(shù)選擇以實(shí)驗(yàn)采用改進(jìn)型電容三點(diǎn)振蕩電路(西勒電路)為例,交流等

24、效電路如圖3-1所示。圖3-1 電容三點(diǎn)式LC振蕩器交流等效電路(1)靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整合理選擇振蕩管的靜態(tài)工作點(diǎn),對(duì)振蕩器工作的穩(wěn)定性及波形的好壞,有一定的影響,偏置電路一般采用分壓式電路。當(dāng)振蕩器穩(wěn)定工作時(shí),振蕩管工作在非線性狀態(tài),通常是依靠晶體管本身的非線性實(shí)現(xiàn)穩(wěn)幅。若選擇晶體管進(jìn)入飽和區(qū)來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)幅,則將使振蕩回路的等效Q值降低,輸出波形變差,頻率穩(wěn)定度降低。因此,一般在小功率振蕩器中總是使靜態(tài)工作點(diǎn)遠(yuǎn)離飽和區(qū),靠近截止區(qū)。 (2)振蕩頻率f的計(jì)算 f=式中CT為C1、C2和C3的串聯(lián)值,因C1(300p)C3(75p),C2(1000P)C3(75p),故CTC3,所以,振蕩頻率主要由L

25、、C和C3決定。(3)反饋系數(shù)F的選擇F= 反饋系數(shù)F不宜過大或過小,一般經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)F0.10.5,本實(shí)驗(yàn)取F=5.克拉潑和西勒振蕩電路圖3-2為串聯(lián)改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩電路克拉潑振蕩電路。圖3-3為并聯(lián)改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩電路西勒振蕩電路。圖3-2 克拉潑振蕩電路 圖3-3 西勒振蕩電路6電容三點(diǎn)式LC振蕩器實(shí)驗(yàn)電路 電容三點(diǎn)式LC振蕩器實(shí)驗(yàn)電路如圖3-4所示。圖中3K05打到“S”位置(左側(cè))時(shí)圖3-4 LC振蕩器實(shí)驗(yàn)電路為改進(jìn)型克拉潑振蕩電路,打到“P”位置(右側(cè))時(shí),為改進(jìn)型西勒振蕩電路。3K01、3K02、3K03、3K04控制回路電容的變化。調(diào)整3W01可改變振蕩器三極管的電源電壓。

26、3Q02為射極跟隨器。3TP02為輸出測(cè)量點(diǎn),3TP01為振蕩器直流電壓測(cè)量點(diǎn)。3W02用來改變輸出幅度。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1用示波器觀察振蕩器輸出波形,測(cè)量振蕩器電壓峰峰值VP-P,并以頻率計(jì)測(cè)量振蕩頻率。 2測(cè)量振蕩器的幅頻特性。 3測(cè)量電源電壓變化對(duì)振蕩器頻率的影響。五、實(shí)驗(yàn)步驟 1實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備插裝好LC振蕩器模塊,按下開關(guān)3K1接通電源,即可開始實(shí)驗(yàn)。 2西勒振蕩電路幅頻特性的測(cè)量示波器接3TP02,頻率計(jì)接振蕩器輸出口3V01。電位器3W02反時(shí)針調(diào)到底,使輸出最大。開關(guān)3K05撥至右側(cè),此時(shí)振蕩電路為西勒電路。3K01、3K02、3K03、3K04分別控制3C06(10P)、3C07(50

27、P)、3C08(100P)、3C09(200P)是否接入電路,開關(guān)往上撥為接通,往下?lián)転閿嚅_。四個(gè)開關(guān)接通的不同組合,可以控制電容的變化。例如3K01、3K02往上撥,其接入電路的電容為10P+50P=60P。按照表3-1電容的變化測(cè)出與電容相對(duì)應(yīng)的振蕩頻率和輸出電壓(峰一峰值VP-P),并將測(cè)量結(jié)果記于表中。表3-1電容C(pf)1050100150200250300350振蕩頻率f(MHZ)8.7567.5636.6655.9735.4945.0874.7874.513輸出電壓VP-P(v)16.617.417.617.015.815.014.213.2注:如果在開關(guān)轉(zhuǎn)換過程中使振蕩器停振

28、無輸出,可調(diào)整3W01,使之恢復(fù)振蕩。 3克拉潑振蕩電路幅頻特性的測(cè)量將開關(guān)3K05撥至左側(cè),振蕩電路轉(zhuǎn)換為克拉潑電路。按照上述方法,測(cè)出振蕩頻率和輸出電壓,并將測(cè)量結(jié)果記于表3-1中。 4波段覆蓋系數(shù)的測(cè)量波段覆蓋即調(diào)諧振蕩器的頻率范圍,此范圍的大小,通常以波段覆蓋系數(shù)K表示:測(cè)量方法:根據(jù)測(cè)量的幅頻特性,以輸出電壓最大點(diǎn)的頻率為基準(zhǔn),即為一邊界頻率,再找出輸出電壓下降至處的頻率,即為另一邊界頻率,如圖3-5、圖3-6所示,再由公式求出K。 圖3-5 圖3-6答: 西勒振蕩電路 頻率最大值Fmax=9.35MHz 頻率最小值Fmin=8.89MHzK=Fmax/Fmin=1.05克拉潑振蕩電

29、路頻率最大值Fmax=13.875MHz 頻率最小值Fmin=8.088MHzK=Fmax/Fmin=1.715 5測(cè)量電源電壓變化對(duì)振蕩器頻率的影響分別將開關(guān)3K05打至左測(cè)(S)和右側(cè)(P)位置,改變電源電壓EC,測(cè)出不同EC下的振蕩頻率。并將測(cè)量結(jié)果記于表3-2中。其方法是:頻率計(jì)接振蕩器輸出3P01,電位器3W02反時(shí)計(jì)調(diào)到底,選定回路電容為50P。即3K02往上撥。用三用表直流電壓檔測(cè)3TP01測(cè)量點(diǎn)電壓,按照表3-2給出的電壓值Ec,調(diào)整3W01電位器,分別測(cè)出與電壓相對(duì)應(yīng)的頻率。表中f為改變Ec時(shí)振蕩頻率的偏移,假定Ec=10.5V時(shí) ,f=0,則f=f-f10.5V。表3-2串

30、聯(lián)(S)EC(V)10.59.58.57.56.55.5F(MHZ)13.71413.73113.75513.77813.82813.873f(mHZ)00.0170.0410.0640.1140.159并聯(lián)(P)EC(V)10.59.58.57.56.55.5F(MHZ)7.5427.5527.5617.5807.6037.635f(mHZ)00.0100.0190.0380.0610.093 68.8MHZ頻率的調(diào)整在用各個(gè)模塊構(gòu)成無線收、發(fā)系統(tǒng)時(shí),需要用到LC振蕩器模塊,作為接收系統(tǒng)中的本振信號(hào)。此時(shí)振蕩頻率需要8.8MHZ左右,如何得到8.8MHZ左右的頻率,其方法如下:(1)振蕩電路

31、為西勒電路時(shí)(3K05往右),3K01、3K02、3K03、3K04四個(gè)開關(guān)全部往下?lián)?,此時(shí)輸出的振蕩頻率為8.8MHZ左右。如果頻率高于8.8MHZ,可將3K01往上撥,這樣頻率可以降低。(2)振蕩電路為克拉潑電路時(shí)(3K05往左),3K02、3K03接通(往上撥),此時(shí)輸出振蕩頻率為8.8MHz左右。如果頻率相差太大,可調(diào)整四個(gè)開關(guān)的位置。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù),分別繪制西勒振蕩器,克拉潑振蕩器的幅頻特性曲線,并進(jìn)行分析比較。西勒振蕩器結(jié)果分析:CT=C3,C3為3C04,C為可變電容數(shù)據(jù)表明隨著電容的增大,頻率降低因?yàn)樵贚,CT基本不變時(shí),C增大f降低,與實(shí)驗(yàn)相符??死瓭娬袷幤鹘Y(jié)果分

32、析:1) C1為3C02,C2為3C03,C為可變電容,C為C1,C2,C串聯(lián)。因c1(300pf),C2(1000pf),故當(dāng)C從10f到100pf增大時(shí),C值增大較為明顯,當(dāng)C從250pf到350pf增大時(shí),C略有增大。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表示隨著電容的增大,頻率降低。2) C為10pf時(shí),電路不振蕩,因?yàn)榛芈返目傠娙葜饕Q于C3和C的并聯(lián),C3值很小,當(dāng)C也很小時(shí),放大器的增益會(huì)變小,幅度下降,可能出現(xiàn)停振2根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù),計(jì)算頻率穩(wěn)定度,分別繪制克拉潑振蕩器、西勒振蕩器的曲線。串聯(lián)(S)EC(V)10.59.58.57.56.55.5F(MHZ)13.71413.73113.75513.77813

33、.82813.873f/fo(mHZ)00.0170.0410.0640.1140.159并聯(lián)(P)EC(V)10.59.58.57.56.55.5F(MHZ)7.5427.5527.5617.5807.6037.635f/fo(mHZ)00.0100.0190.0380.0610.093西勒頻率穩(wěn)定度曲線 克拉潑頻率穩(wěn)定度曲線3本實(shí)驗(yàn)所獲提的體會(huì)。答:通過實(shí)驗(yàn)熟悉了電容三點(diǎn)式LC振蕩電路的基本原理和靜態(tài)工作點(diǎn),耦合電容,反饋系數(shù),等效Q值對(duì)振蕩器震蕩幅度和頻率的影響。用瞬時(shí)極性法判斷正負(fù)反饋時(shí),三極管或運(yùn)放的輸出電壓,將在LC并聯(lián)回路上分配。電容支路是由C1和C2串聯(lián)后組成,其上電壓與電容的

34、容量成反比分配,而在電感三點(diǎn)式振蕩電路中是與電感量成正比分配。LC振蕩電路主要用來產(chǎn)生高頻正弦波信號(hào),電路中的選頻網(wǎng)絡(luò)由電感和電容組成。常見的LC正弦波振蕩電路有變壓器反饋式LC振蕩電路、電感三點(diǎn)式LC振蕩電路和電容三點(diǎn)式LC振蕩電路,它們的選頻網(wǎng)絡(luò)采用LC并聯(lián)諧振回路。 LC振蕩電路運(yùn)用了電容跟電感的儲(chǔ)能特性,讓電磁兩種能量交替轉(zhuǎn)化,也就是說電能跟磁能都會(huì)有一個(gè)最大最小值,也就有了振蕩。不過這只是理想情況,實(shí)際上所有電子元件都會(huì)有損耗,能量在電容跟電感之間互相轉(zhuǎn)化的過程中要么被損耗,要么泄漏出外部,能量會(huì)不斷減小,所以實(shí)際上的LC振蕩電路都需要一個(gè)放大元件,要么是三極管,要么是集成運(yùn)放等數(shù)電

35、IC,利用這個(gè)放大元件,通過各種信號(hào)反饋方法使得這個(gè)不斷被消耗的振蕩信號(hào)被反饋放大,從而最終輸出一個(gè)幅值跟頻率比較穩(wěn)定的信號(hào)。實(shí)驗(yàn)4 石英晶體振蕩器、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):l 石英晶體振蕩器l 串聯(lián)型晶體振蕩器l 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:l 晶體振蕩器模塊l 雙蹤示波器l 頻率計(jì)l 萬用表二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉電子元器件和高頻電子線路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。 2掌握石英晶體振蕩器、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)、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

36、方法。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1用萬用表進(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。圖4-1 晶體振蕩器交流通路3觀察并測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)、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1晶體振蕩器工作原理一種晶體振蕩器的交流通路如圖4-1所示。圖中,若將晶體短路,則L1、C2、C3就構(gòu)成了典型的電容三點(diǎn)式振蕩器(考畢茲電路)。因此,圖4-1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,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, C5是耦合(

37、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。2晶體振蕩器電路圖4-2 晶體振蕩器實(shí)驗(yàn)電路晶體振蕩器電路如圖4-2所示。圖中,4R03、4C02為去耦元件,4C01為旁路電容,并構(gòu)成共基接法。4W01用以調(diào)整振蕩器的靜態(tài)工作點(diǎn)(主要影響起振條件)。4C05為輸出耦合電容。4Q02為射隨器,用以提高帶負(fù)載能力。實(shí)際上,圖4-2電路的交流通路即為圖4-1所示的電路。五、實(shí)驗(yàn)步驟1實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備在實(shí)驗(yàn)箱主板上插好晶振模塊,接通實(shí)驗(yàn)箱上電源開關(guān),按下開關(guān)4K01,此時(shí)電源指示燈點(diǎn)亮。2靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)量改變電位器4W01可改變4Q01的基極電壓VB,并改變其發(fā)射極電壓VE。記下V

38、E的最大、最小值,并計(jì)算相應(yīng)的IEmax、IEmin值(發(fā)射極電阻4R04=1K)。答:Umax=3.072v Umin=2.105v Imax=3.072ma Imin=2.105ma3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:VEQ=2.5V(調(diào)4W01達(dá)到)。 調(diào)節(jié)電位器4W01以改變晶體管靜態(tài)工作點(diǎn)IE,使其分別為表4.1所示各值,且把示波器探頭接到4TP02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4.1。表4.1VEQ(V)2.02.22.42.62.83.0f(MHz)5.9995.9995.9995.99900Vp-p(V)9

39、.778.978.177.1600六、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。答:從上表中我們可以看出,隨著靜態(tài)工作點(diǎn)的升高,振蕩器的振蕩幅度會(huì)逐漸變大,頻率雖然開始很穩(wěn)定,但最終會(huì)停止振動(dòng)。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)、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,并闡述緣由。答:負(fù)載電阻越小,負(fù)載越重,輸出的振蕩幅度就越小。因?yàn)殡S著發(fā)射極電流的增大,靜態(tài)工作點(diǎn)提升,集電極電流也會(huì)增大,即輸出電流增大,在負(fù)載一定的情況下,輸出振蕩幅度就會(huì)增大。由于電路本身帶負(fù)載能力有限,所以負(fù)載越重,震蕩幅度越小。3對(duì)晶體振蕩器與LC振蕩器之間在靜態(tài)工作點(diǎn)影

40、響、帶負(fù)載能力方面作一比較,并分析其原因。答:與LC振蕩器比起來,晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度(工作點(diǎn)的影響要?。┮撸?0-210-11),但其帶負(fù)載能力要差。這都是由于晶體的頻穩(wěn)度高,但其工作時(shí)的等效阻抗(輸出)較小的緣故。4總結(jié)由本實(shí)驗(yàn)所獲得的體會(huì)。答:掌握了石英晶體振蕩器,串聯(lián)型晶體振蕩器的基本原理,了解了靜態(tài)工作點(diǎn)和負(fù)載電阻對(duì)晶體振蕩器的影響。實(shí)驗(yàn)5 晶體三極管混頻實(shí)驗(yàn)一、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):l 混頻的概念l 晶體三極管混頻原理l 用模擬乘法器實(shí)現(xiàn)混頻2.做本實(shí)驗(yàn)時(shí)所用到的儀器:l 晶體三極管混頻模塊l LC振蕩與射隨放大模塊l 高頻信號(hào)源l 雙蹤示波器二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?進(jìn)一步

41、了解三極管混頻器的工作原理;2.了解混頻器的寄生干擾。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.用示波器觀察輸入輸出波形;2.用頻率計(jì)測(cè)量混頻器輸入輸出頻率;3.用示波器觀察輸入波形為調(diào)幅波時(shí)的輸出波形。四、基本原理混頻器的功能是將載波為(高頻)的已調(diào)波信號(hào)不失真地變換為另一載頻fi (固定中頻)的已調(diào)波信號(hào),而保持原調(diào)制規(guī)律不變。例如在調(diào)幅廣播接收機(jī)中,混頻器將中心頻率為535-1605KHZ的已調(diào)波信號(hào)變?yōu)橹行念l率為465KHZ的中頻已調(diào)波信號(hào)。此外,混頻器還廣泛用于需要進(jìn)行頻率變換的電子系統(tǒng)及儀器中,如頻率合成器,外差頻率計(jì)等。混頻器的電路模型如圖 5-1所示?;祛l器常用的非線性器件有二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管和乘

42、法器。本振用于產(chǎn)生一個(gè)等幅的高頻信號(hào)UL ,并與輸入信號(hào)US經(jīng)混頻器后所產(chǎn)生的差頻信號(hào)經(jīng)帶通濾波器濾出。目前,高質(zhì)量的通信接收機(jī)廣泛采用二極管環(huán)形混頻器和由差分對(duì)管平衡調(diào)制器構(gòu)成的混頻器,而在一般接收機(jī)(例如廣播收音機(jī))中,為了簡(jiǎn)化電路,還是采用簡(jiǎn)單的三極管混頻器,本實(shí)驗(yàn)采用晶體三極管作混頻電路實(shí)驗(yàn)。圖5-2是晶體三極管的混頻器電路,本振電壓UL頻率為(8.8MHZ)從晶體管的發(fā)射極e輸入,信號(hào)電壓Us(頻率為6.3MHZ)從晶體三極管的基極B輸入,混頻后的中頻(Fi=FL-Fs)信號(hào)由晶體三管的集電極C輸出。輸出端的帶通濾波器必須調(diào)諧在中頻Fi上,本實(shí)驗(yàn)中頻為Fi=FL-Fs=8.8MHZ-

43、6.3MHZ=2.5MHZ。為了實(shí)現(xiàn)混頻功能,混頻器件必須工作在非線性狀態(tài),而作用在混頻器上的除了輸入信號(hào)電壓Us和本振電壓UL外,不可避免地還存在干擾和噪聲。它們之間任意兩者都有可能產(chǎn)生組合頻率,這些組合頻率如果等于或接近中頻,將與輸入信號(hào)一起通過中頻放大器、解調(diào)器,對(duì)輸出級(jí)產(chǎn)生干擾,影響輸入信號(hào)的接收。干擾是由于混頻不滿足線性時(shí)變工作條件而形成的,因此不可避免地會(huì)產(chǎn)生干擾,其中影響最大的是中頻干擾和鏡像干擾。圖5-2 晶體三極管混頻的電路圖五、實(shí)驗(yàn)步驟1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備將三極管混頻器模塊,LC振蕩器與射隨放大模塊插入實(shí)驗(yàn)箱主板,接通實(shí)驗(yàn)箱與所需各模塊電源。2.中頻頻率的觀測(cè)將LC 振蕩器輸出頻率

44、為8.8MHZ作為本實(shí)驗(yàn)的本振信號(hào)輸入混頻器的一個(gè)輸入端(IN1),混頻器的另一個(gè)輸入端(IN2)接高頻信號(hào)發(fā)生器的輸出(6.3MHz VP-P =0.4V)。用示波器觀測(cè)5TP01、5TP02、5TP03,并用頻率計(jì)測(cè)量其頻率。并計(jì)算各頻率是否符合Fi=FL-Fs。當(dāng)改變高頻信號(hào)源的頻率時(shí),輸出中頻5TP03的波形作何變化,為什么?答:5TP01 :f=8.812mhz 5TP02 :f=6.352mhz 5TP03 :f=2.511mhz隨著頻率增加,Vp-p也增加3. 混頻的綜合觀測(cè)將調(diào)制信號(hào)為1KHZ載波頻率為6.3MHZ的調(diào)幅波,作為本實(shí)驗(yàn)的射頻輸入,用雙蹤示波器的觀察5TP01、5

45、TP02、5TP03各點(diǎn)波形,特別注意觀察5TP02和5TP03兩點(diǎn)波形的包絡(luò)是否一致。通過使用集成乘法器調(diào)制板,將調(diào)制信號(hào)為1khz載波頻率為6.3mhz的調(diào)幅波作為射頻輸入即5TP02,5TP01接8.8mhz,再通過混頻電路得到5TP03的波形六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1根據(jù)觀測(cè)結(jié)果,繪制所需要的波形圖,并作分析。 2歸納并總結(jié)信號(hào)混頻的過程。將已調(diào)信號(hào)和本振信號(hào)同時(shí)輸入到混頻器,如二極管,調(diào)節(jié)相關(guān)參數(shù),使得最后輸出是兩個(gè)的頻率的差(或和),從而完成混頻過程。實(shí)驗(yàn)6 集成乘法器混頻器實(shí)驗(yàn)一、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):l 混頻的概念l MC1496模擬相乘器l 用模擬乘法器實(shí)現(xiàn)混頻2.做本實(shí)驗(yàn)

46、時(shí)所用到的儀器:l 集成乘法器混頻模塊l LC振蕩與射隨放大模塊l 高頻信號(hào)源l 雙蹤示波器二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解集成混頻器的工作原理,掌握用MC1496來實(shí)現(xiàn)混頻的方法;2. 了解混頻器的寄生干擾。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 用示波器觀察輸入輸出波形;2. 用頻率計(jì)測(cè)量混頻器輸入輸出頻率;3. 用示波器觀察輸入波形為調(diào)幅波時(shí)的輸出波形。四、基本原理混頻器的功能是將載波為fs(高頻)的已調(diào)波信號(hào)不失真地變換為另一載頻fi (固定中頻)的已調(diào)波信號(hào),而保持原調(diào)制規(guī)律不變。例如在調(diào)幅廣播接收機(jī)中,混頻器將中心頻率為535-1605KHZ的已調(diào)波信號(hào)變?yōu)橹行念l率為465KHZ的中頻已調(diào)波信號(hào)。此外,混頻器還廣

47、泛用于需要進(jìn)行頻率變換的電子系統(tǒng)及儀器中,如頻率合成器,外差頻率計(jì)等?;祛l器的電路模型如圖6-1所示?;祛l器常用的非線性器件有二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管和乘法器。本振用于產(chǎn)生一個(gè)等幅的高頻信號(hào),并與輸入信號(hào)Us經(jīng)混頻器后所產(chǎn)生的差頻信號(hào)經(jīng)帶通濾波器濾出。目前,高質(zhì)量的通信接收機(jī)廣泛采用二極管環(huán)形混頻器和由差分對(duì)管平衡調(diào)制器構(gòu)成的混頻器,而在一般接收機(jī)(例如廣播收音機(jī))中,為了簡(jiǎn)化電路,還是采用簡(jiǎn)單的三極管混頻器,本實(shí)驗(yàn)采用集成模擬相乘器作混頻電路實(shí)驗(yàn)。圖6-2是用MC1496構(gòu)成的混頻器,本振電壓UL(頻率為(8.8MHZ)從乘法器的一個(gè)輸入端(10腳)輸入,信號(hào)電壓Vs(頻率為6.3MHZ)從

48、乘法器的另一個(gè)輸入端(1腳)輸入,混頻后的中頻(Fi=FL-Fs)信號(hào)由乘法器的輸出端(6腳)輸出。輸出端的帶通濾波器必須調(diào)諧在中頻Fi上,本實(shí)驗(yàn)的中頻為Fi=FL-Fs=8.8MHZ-6.3MHZ=2.5MHZ。為了實(shí)現(xiàn)混頻功能,混頻器件必須工作在非線性狀態(tài),而作用在混頻器上的除了輸入信號(hào)電壓Us和本振電壓UL外,不可避免地還存在干擾和噪聲。它們之間任意兩者都有可能產(chǎn)生組合頻率,這些組合頻率如果等于或接近中頻,將與輸入信號(hào)一起通過中頻放大器、解調(diào)器,對(duì)輸出級(jí)產(chǎn)生干擾,影響輸入信號(hào)的接收。干擾是由于混頻不滿足線性時(shí)變工作條件而形成的,因此不可避免地會(huì)產(chǎn)生干擾,其中影響最大的是中頻干擾和鏡像干擾

49、。圖6-2 MC1496構(gòu)成的混頻器電路圖五、實(shí)驗(yàn)步驟1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備將集成乘法器混頻模塊,LC振蕩器與射隨放大模塊插入實(shí)驗(yàn)箱主板,接通實(shí)驗(yàn)箱與所需各模塊電源。2中頻頻率的觀測(cè)將LC 振蕩器輸出頻率為8.8MHZ作為本實(shí)驗(yàn)的本振信號(hào)輸入乘法器的一個(gè)輸入端(IN1),乘法器的另一個(gè)輸入端(IN2)接高頻信號(hào)發(fā)生器的輸出(6.3MHZ V p-p=0.4V)。用示波器觀測(cè)6TP01、6TP02、6TP03、6TP04波形,用頻率計(jì)測(cè)量6TP01、6TP02、6TP04的頻率。并計(jì)算各頻率是否符合Fi=FL-Fs。當(dāng)改變高頻信號(hào)源的頻率時(shí),輸出中頻6TP04的波形作何變化,為什么?3混頻的綜合觀測(cè)將音頻

50、調(diào)制信號(hào)為1KHz載波頻率為6.3MHZ的調(diào)幅波,作為本實(shí)驗(yàn)的射頻輸入,用雙蹤示波器觀察6TP01、6TP02、65TP03、6TP04各點(diǎn)波形,特別注意觀察6TP02.和6TP04兩點(diǎn)波形的包絡(luò)是否一致。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1根據(jù)觀測(cè)結(jié)果,繪制所需要的波形圖,并作分析。6TP01:F=8.814MHZ 6TP02: F=6.276MHZ 6TP04: F=2.531MHZ2歸納并總結(jié)信號(hào)混頻的過程。實(shí)驗(yàn)7 中頻放大器一、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):l 中頻放大器的基本工作原理l 中頻放大器的作用l 中頻放大器的要求2做本實(shí)驗(yàn)時(shí)所用到的儀器:l 中頻放大器模塊l 高頻信號(hào)源l 雙蹤示波器l 頻率計(jì)二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 熟悉電子元器件和高頻電子線路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng);2. 了解中頻放大器的作用、要求及工作原理;3. 掌握中頻放大器的測(cè)試方法。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 用示波器觀測(cè)中頻放大器輸入輸出波形,并計(jì)算其放大倍數(shù);2. 用點(diǎn)測(cè)法測(cè)出中頻放大器幅頻特性,并畫出特性曲線,計(jì)算出中頻放大的通頻帶。四、基本原理中頻放大器位于混頻之后,檢波之前,是專門

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