實驗4.1 常用高頻電子儀器的使用

1、實驗4.1常用高頻電子儀器的使用第4章高頻電子線路實驗 4高頻電子（電路）實驗實驗4.1常用高頻電子儀器的使用一、實驗?zāi)康模?）閱讀儀器說明書，了解儀器的主要技術(shù)性能指標(biāo)和使用方法。（2）掌握高頻電子實驗箱中的低頻信號發(fā)生器、高頻信號源的使用方法。（3）熟練使用示波器測量信號電壓波形的幅值（峰值）、周期（頻率）和相位。（4）熟練掌握射頻信號發(fā)生器MAG-450（100kHz150MHz）的使用方法。（5）熟悉高頻電子線路實驗箱各單元電路的功能。二、實驗設(shè)備及材料實驗箱及實驗箱配置的低頻信號源、高頻信號源，雙蹤示波器（MOS-620/640型）,MAG-450（100kHz150MHz）型射頻信

2、號發(fā)生器，交流毫伏表，數(shù)字萬用表等。三、實驗原理高頻電子線路實驗箱整機分布如圖4.1.1所示。實驗箱常用的單元測試儀器有：頻率計、低頻信號源、高頻信號源。高、低頻信號源是為實驗箱單元電路提供調(diào)制、載波、調(diào)頻信號。頻率計用來測試高頻實驗單元電路的頻率值。1、頻率計的使用方法實驗所用的頻率計是基于實驗箱的實驗需要而設(shè)計。它適用于頻率低于15MHz、信號幅度Vp-p=100mV5V的信號。頻率計電路原理圖如圖4.1.2所示。使用的方法：按下頻率計單元的電源開關(guān)KG,當(dāng)測試信號頻率低于100kHz時，必1須連接短接片JG、JG（此時JG不接短接片為斷開狀態(tài)）。當(dāng)測試信號頻率高于100kHz342時，必

3、須連接短接片JG，JG、JG不接短接片為斷開狀態(tài)，一般情況下接JG。2342將需要測量的信號（信號輸出端）用連線與頻率計的輸入端（ING1）相連，由頻率計數(shù)碼管顯示信號頻率的大小。數(shù)碼管有8個，前6個顯示有效數(shù)字，第8個顯示10的幕，單位為Hz（如顯示10.7000-6時，頻率為10.7MHz）。頻率計的精度為：若信號為MHz級，顯示精度為百赫茲。若信號為kHz和Hz級則顯示精度為赫茲。2、低頻信號源的使用方法低頻信號源提供兩個部分信號頻率。第一部分的信號頻率為500Hz2kHz，即輸出信號方波，也輸出正弦波。主要用于變?nèi)荻O管調(diào)頻單元，集成模擬乘法應(yīng)用中的平衡調(diào)幅單元，集電極調(diào)幅單元和高頻信

4、號源調(diào)頻單元。第二部分信號頻率是20kHz100kHz，輸出信號是正弦波，用于鎖相頻率合成單元。低頻信號源原理圖如圖4.1.3所示。使用方法如下：實驗電路中調(diào)節(jié)電阻WD用于調(diào)節(jié)輸出方波信號的占空比；WD、WD的功能為輸出534正弦波信號，調(diào)節(jié)WD、WD使輸出信號失真最小。這三個電位器出廠時均已調(diào)到最佳位34置且在PCB板的另一面。調(diào)節(jié)可變電阻WD輸出信號的頻率大小，電阻器WD改變輸出信號方波的大小，電61阻器WD改變輸出信號正弦波的大小。2使用時，按下低頻信號源單元電路的電源開關(guān)KD。第一部分的信號頻率500Hz12kHz的信號：連接短接片JD、JD，JD、JD不接短接片，從TTD處輸出500

5、Hz2kHz14231的正弦波。斷開短接片JD，連短接片JD，則從TTD處輸出500Hz2kHz的方波。432示波器觀察改變電阻器WD、WD可得到輸出信號波形的大小。電阻器WD改變輸出方波121的大小，電阻器WD改變輸出正弦波的大小。改變電阻器WD得到需要的信號頻率，用26頻率計測量。第二部分信號頻率20kHz100kHz，連接短接片JD、JD，JD、JD不接短接片。2413從TTD處輸出20kHz100kHz的正弦波。用示波器觀察改變WD得到需要信號幅值的12第4章高頻電子線路實驗第4章高頻電子線路實驗3、高頻信號源的使用方法實驗箱中的高頻信號源是基于實驗單元電路需要設(shè)計的，只提供10.7M

6、Hz的載波信號和約10.7MHz的調(diào)頻信號（調(diào)頻信號的調(diào)制頻偏大小可以調(diào)節(jié)）。載波信號主要用于小信號調(diào)諧放大單元、高頻諧振功率放大器單元、集電極調(diào)幅單元、模擬乘法器部分的平衡調(diào)幅等單元電路。調(diào)頻信號主要用于模擬乘法器部分的鑒頻單元和FM鎖相解調(diào)單元電路。高頻信號源電路方框圖如圖4.1.4所示，使用方法如下：按下高頻單元電路電源開關(guān)KF。當(dāng)需要輸出載波信號時，只需用短接片連接JF，11其余JF、JF、JF短接片應(yīng)斷開，從TTF處輸出10.7MHz的載波信號，電阻器WF1用2341于改變輸出信號的大小。當(dāng)需要輸出10.7MHz的調(diào)頻信號時，連接短接片JF、JF、JF，JF不接短接片,2341同時使

7、低頻信號源應(yīng)輸出1kHz正弦波，改變低頻信號源的幅值電阻器WD，也就改變2了調(diào)頻信號的頻偏。在沒有特別要求時，低頻信號源幅值在24V,由TTF輸出調(diào)制1信號10.7MHz。WF用于改變輸出信號的大小，低頻信號源的WD2用于改變調(diào)制頻偏的1大小。用示波器觀察調(diào)頻信號的波形。4、雙蹤示波器示波器廣泛地應(yīng)用于電子測量領(lǐng)域中。雙蹤示波器同時直觀地觀測兩個電信號，顯示周期電壓（或電流）波形及各種瞬時參數(shù)。實驗使用MOS-640FG型示波器，觀測到Y(jié)軸通道頻帶寬度為40MHz信號頻率。（1）雙蹤示波器的工作原理雙蹤示波器有兩個獨立的輸入通道和前置放大器，通過垂直方式（或稱為顯示方式）開關(guān)切換，共用垂直（Y

8、軸）輸出放大器，由轉(zhuǎn)換邏輯電路控制。當(dāng)交替/斷續(xù)方式選擇開關(guān)在（ALT）位置時，在機內(nèi)掃描信號的控制下，交替地對CH通道（Ya）與CH2通道（YB）的信號掃描顯示。而交替/斷續(xù)方式選擇開關(guān)在（CHOP）位置為輸入信號B較低時使用。（2）雙蹤示波器的使用方法雙蹤示波器MOS-640FG型的面板旋鈕如圖4.1.5所示。基本操作如下：打開電源開關(guān)，將示波器各旋鈕調(diào)節(jié)到合適的位置，顯示屏出現(xiàn)一條水平基線，再調(diào)節(jié)亮度和聚焦旋鈕，使時基線的光跡清晰明亮。測量前示波器要先校正：用CH,、CH2的測試線接上示波器的標(biāo)準(zhǔn)信號CAL-2V，12p-p150第4章高頻電子線路實驗實驗4.1常用高頻電子儀器的使用 調(diào)

9、節(jié)水平掃描速度旋鈕置0.5ms/div,垂直靈敏度旋鈕置0.5V/div,屏幕上有兩至三個完整的周期方波出現(xiàn)。圖4.1.5MOS-640FG型雙蹤示波器的面板圖1校準(zhǔn)信號輸出端；2亮度控制鈕；3聚焦調(diào)整鈕；4軌跡旋轉(zhuǎn)調(diào)整鈕；5電源指示燈；6電源開關(guān)；7,22垂直衰減（靈敏度）調(diào)節(jié)；8CH1（X）輸入；9,21垂直靈敏度微調(diào)；10,18輸入信號耦合方式選擇；11,19垂直位置調(diào)整；12ALT/CHOP（交替/斷續(xù)方式選擇按鈕）；13,17垂直直流平衡調(diào)整；14垂直（顯示）模式選擇；15機箱接地端；16CH2INV按鍵；20CH2（Y）輸入；23觸發(fā)源選擇；24外觸發(fā)輸入；25觸發(fā)模式選擇開關(guān)；2

10、6觸發(fā)極性選擇；27觸發(fā)源交替設(shè)定鍵；28觸發(fā)電平調(diào)節(jié)；29水平掃描速度（靈敏度）調(diào)節(jié)；30水平掃描速度微調(diào)；31掃描擴展開關(guān)；32水平位置調(diào)整；33濾光鏡片；39觸發(fā)電平鎖定40頻率顯示注意：使用示波器時，先將輸入信號耦合方式選擇開關(guān)置GND（地），將示波器水平位置調(diào)整旋鈕和垂直位置調(diào)整旋鈕放在中間位置，屏幕上顯示出光跡后，將水平掃描速度調(diào)節(jié)旋鈕置于0.5ms/div，使屏幕上顯示出一條細的水平掃描線位于屏幕中央。切忌在使用中將光點長時間停留在某一點上，以免燒壞熒光屏。5、AG-450射頻信號發(fā)生器MAG-450型射頻信號發(fā)生器如圖4.1.6所示。頻率范圍100kHz150MHz,在“F”波

11、段時（面板按下“F”鍵），旋轉(zhuǎn)調(diào)整頻率旋鈕在最高點時，利用其產(chǎn)生的第三次諧波,可得到450MHz的信號頻率。外調(diào)制頻率可以在50Hz20kHz范圍內(nèi)輸入。內(nèi)調(diào)制頻率為1kHz固定信號，輸出穩(wěn)定的射頻RF調(diào)幅信號（AM）。射頻信號發(fā)生器MAG-450的頻率范圍A：100kHz300KHz；B：300kHz1MHz；C：1MHz3.2MHz；D：3MHz10MHz；10MHz35MHz；32MHz150MHz（150MHz的三次諧波為450MHz）0儀器面板功能的使用方法如下：（1）按下電源開關(guān)，電源提示燈亮；（2）旋動頻率調(diào)節(jié)旋鈕，配合“AF”鍵得到所需的頻率；（3）如果要得到內(nèi)部調(diào)制信號輸出，

12、應(yīng)按內(nèi)外調(diào)制選擇開關(guān),射頻輸出端可得到調(diào)制信號（AM）,同時內(nèi)調(diào)制信號輸出；調(diào)整內(nèi)調(diào)制輸出電平旋鈕，可改變調(diào)幅信號的調(diào)制深度。（4）射頻信號輸出時，旋轉(zhuǎn)射頻信號輸出電平調(diào)節(jié)旋鈕，可得到不同的輸出幅度，順時針旋動，加大輸出幅度，逆時針旋動減小輸出幅度。四、實驗內(nèi)容1、熟練使用實驗箱低頻信號源單元電路（1）低頻信號源電源開關(guān)K01，輸出端子TT01，TT02,接地端GND01，簡述可調(diào)電阻器WD6,WD,，WD2，WD6,WD,WD2,TTD,，TTD2和短接片連接JD,，短接片連612612121接jd2，短接片連接jd3，短接片連接jd4的功能。（2）低頻信號源的頻率范圍為5002kHz的信號

13、，如何設(shè)置JDJD2、JD3、JD4?用示波器觀察輸出的正弦波和方波，并調(diào)節(jié)WD6、WD,、WD2,記錄觀察的結(jié)果？46,2（3）低頻信號源頻率范圍為20k100kHz的信號，如何設(shè)置JDJD2、JD3、JD4?用示波器觀察20k-100kHz信號，把WD6調(diào)到最大和最小的位置，測量記錄這兩個頻率。62、實驗箱頻率計單元電路（1）頻率計的電源開關(guān)Kq,輸入接線端子JG,接地端GND,量程需用短接片連接jg2、jg3、jg4。說明如何用短接片連接jg2、jg3、jg4,設(shè)置頻率計的量程（用丁表示接通，用X表示斷開），填表4-1-1。表4-1-1頻率計量程的使用量程JG2JG3JG4100kHz1

14、00kHz（2）把低頻信號源WD6調(diào)到最大和最小的位置，用頻率計測量并記錄低頻信號源6的信號頻率（方波和正弦波），與示波器觀察波形的頻率進行比較。3、實驗箱高頻信號源單元電路（1）短接片只連接JF1為固定的10.7MHz高頻載波信號模式（JF3、JF4，JF1不接短接片），用示波器和頻率計同時觀察并記錄輸出波形的高頻信號。（2）用示波器觀察調(diào)頻波形信號。短接片連接JF2、JF3、JF4（JF1不接短接片），設(shè)置的中心頻率為10.7MHz的調(diào)頻波。低頻信號源輸出1kHz、2Vpp的調(diào)制信號，用示P-P波器通道1觀察低頻正弦波輸出，用示波器的通道2觀察調(diào)頻波。改變電位器WD2輸出幅值，觀察并記錄調(diào)頻信號的頻率偏移。五、預(yù)習(xí)要求1、預(yù)習(xí)示波器的使用方法和旋鈕功能。2、預(yù)習(xí)高頻電子實驗箱低頻、高頻信號源單元電路的工作原理和使用方法。3、預(yù)習(xí)射頻信號發(fā)生器MAG-450的功能和使用方法。六、實驗報告與思考題1、自擬