TPE-GP高頻電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū).doc

TPEGP2型高頻電路實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)機(jī)實(shí) 驗(yàn) 指 導(dǎo) 書(shū)(適用于TPE-AG電子線路實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)機(jī))清華大學(xué)科教儀器廠2000年8月前 言實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)電子技術(shù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。對(duì)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)科學(xué)作風(fēng)，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和從事實(shí)踐技術(shù)工作奠定基礎(chǔ)具有重要作用。為適應(yīng)電子科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和教學(xué)改革不斷深入的需要，我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，運(yùn)用多年從事教學(xué)儀器產(chǎn)品研制生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)，研制生產(chǎn)了TPEGP型高頻電路實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)機(jī)，并編寫(xiě)了這本相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。本書(shū)包括了高頻電路課程主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。不同層次不同需要的學(xué)?？筛鶕?jù)本專業(yè)教學(xué)要求選擇。也可自行開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。本指導(dǎo)書(shū)中所有實(shí)驗(yàn)均可在TPEGP型高頻電路實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)機(jī)上完成。自行開(kāi)發(fā)部分的實(shí)驗(yàn)須在面包板上完成，并需另備元器件。由于編者水平所限，時(shí)間倉(cāng)促，錯(cuò)誤及欠缺之處懇請(qǐng)批評(píng)指正。 編者 1998年6月于清華大學(xué)實(shí)驗(yàn)要求 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(shū)，分析、掌握實(shí)驗(yàn)電路的工作原理，并進(jìn) 行必要的估算。 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)中所用各儀器的使用方法及注意事項(xiàng)。2使用儀器和學(xué)習(xí)機(jī)前必須了解其性能、操作方法及注意事項(xiàng)，在 使用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守。3實(shí)驗(yàn)時(shí)接線要認(rèn)真，相互仔細(xì)檢查，確定無(wú)誤才能接通電源，初 學(xué)或沒(méi)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(shí)連接線要盡可能短。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(shí)如發(fā)現(xiàn)波形削頂失真甚至變成方波，應(yīng)檢查工作點(diǎn)設(shè)置是否正確，或輸入信號(hào)是否過(guò)大。4）在實(shí)驗(yàn)的接線過(guò)程中，應(yīng)盡量避免線與線的交叉或接觸。如若不然，則很容易引起輸出信號(hào)的不穩(wěn)定。5實(shí)驗(yàn)時(shí)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(chǎng)，報(bào)告指導(dǎo)教師。找 出原因、排除故障，經(jīng)指導(dǎo)教師同意再繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。 6實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要改接線時(shí)，應(yīng)關(guān)斷電源后才能拆、接線。7實(shí)驗(yàn)過(guò)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。9實(shí)驗(yàn)后每個(gè)同學(xué)必須按要求獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。目 錄 實(shí)驗(yàn)一 調(diào)諧放大器(實(shí)驗(yàn)板1) 1 1.單調(diào)諧回路諧振放大器 2.雙調(diào)諧回路諧振放大器 實(shí)驗(yàn)二 丙類高頻功率放大器 (實(shí)驗(yàn)板2) 5 實(shí)驗(yàn)三 LC電容反饋式三點(diǎn)式振蕩器(實(shí)驗(yàn)板1) 7 實(shí)驗(yàn)四 石英晶體振蕩器(實(shí)驗(yàn)板1) 10 實(shí)驗(yàn)五 振幅調(diào)制器(實(shí)驗(yàn)板3) 12 實(shí)驗(yàn)六 調(diào)幅波信號(hào)的解調(diào)(實(shí)驗(yàn)板3) 15 實(shí)驗(yàn)七 變?nèi)荻O管調(diào)頻振蕩器(實(shí)驗(yàn)板4) 18 實(shí)驗(yàn)八 相位鑒頻器(實(shí)驗(yàn)板4) 20 實(shí)驗(yàn)九 集成電路(壓控振蕩器)構(gòu)成的頻率調(diào)制器(實(shí)驗(yàn)板5) 23 實(shí)驗(yàn)十 集成電路(鎖相環(huán))構(gòu)成的頻率解調(diào)器(實(shí)驗(yàn)板5) 26 實(shí)驗(yàn)十一 利用二極管函數(shù)電路實(shí)現(xiàn)波形轉(zhuǎn)換(主機(jī)面板) 28調(diào)諧放大器實(shí)驗(yàn)一 調(diào)諧放大器實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊弧?1.熟悉電子元器件和高頻電路實(shí)驗(yàn)箱。 2.熟悉諧振回路的幅頻特性,分析通頻帶與選擇性。 3.熟悉信號(hào)源內(nèi)阻及負(fù)載對(duì)諧振回路的影響，分析其與通頻帶之間的關(guān)系。 4.熟悉和了解放大器的動(dòng)態(tài)范圍及其測(cè)試方法。二、 實(shí)驗(yàn)儀器1.雙蹤示波器2.高頻信號(hào)發(fā)生器3.萬(wàn)用表4.實(shí)驗(yàn)板G1三、預(yù)習(xí)要求1.復(fù)習(xí)諧振回路的工作原理。分析放大器工作在哪一類狀態(tài)？（甲、乙、丙類）2.由電壓放大倍數(shù)、通頻帶、諧振頻率的計(jì)算公式，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出放大電路的頻率特性曲線，找出放大器的動(dòng)態(tài)范圍。分析通頻帶、品質(zhì)因數(shù)、及諧振頻率之間的關(guān)系。3.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f0。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟(一)單調(diào)諧回路諧振放大器。 圖1-1 單調(diào)諧回路諧振放大器原理圖1.實(shí)驗(yàn)電路見(jiàn)圖1-1(1).按圖1-1所示連接電路 (注意接線前先測(cè)量+12V電源電壓，無(wú)誤后，關(guān)斷電源再接線)。(2).接線后仔細(xì)檢查，確認(rèn)無(wú)誤后接通電源。2.靜態(tài)測(cè)量實(shí)驗(yàn)電路中選Re=1K測(cè)量各靜態(tài)工作點(diǎn)，計(jì)算并填表1.1表1.1實(shí) 測(cè)實(shí)測(cè)計(jì)算根據(jù)VCE判斷V是否工作在放大區(qū)原因VBVEICVCE是否* VB，VE是三極管的基極和發(fā)射極對(duì)地電壓。3.動(dòng)態(tài)研究(1).測(cè)放大器的動(dòng)態(tài)范圍ViV0(在諧振點(diǎn)) 。選R=10K，Re =1K.調(diào)節(jié)高頻信號(hào)發(fā)生器頻率f使其為10.7MHz（f要以示波器的讀數(shù)為準(zhǔn)），接到電路輸入端，調(diào)節(jié)CT使回路諧振，輸出電壓幅度為最大。（注意：先找空載時(shí)的諧振頻率，再接負(fù)載R,測(cè)動(dòng)態(tài)范圍曲線。）調(diào)節(jié)Vi由3mV變到200mV，逐點(diǎn)記錄V0電壓，并填入表1.2。 Vi的各點(diǎn)測(cè)量值可根據(jù)(各自)實(shí)測(cè)情況來(lái)確定。表1.2Vi(mV)358101215203050100200V0(mV)Re=1kRe=500Re=2K(2).當(dāng)Re分別為500、2K時(shí)，重復(fù)上述過(guò)程，將結(jié)果填入表1.2。在同一坐標(biāo)紙上畫(huà)出IC不同時(shí)的動(dòng)態(tài)范圍曲線。 (3).用掃頻儀調(diào)回路諧振曲線。(本應(yīng)該用掃頻儀測(cè)f0，但由于現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室里儀器缺乏，) 仍選R=10K,Re=1K.將掃頻儀射頻輸出送入電路輸入端，電路輸出接至掃頻儀檢波器輸入端。觀察回路諧振曲線（掃頻儀輸出衰減檔位應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇適當(dāng)位置），調(diào)回路電容Cr，使f0=10.7MHZ. (4).測(cè)量放大器的頻率特性 當(dāng)回路電阻R=10K時(shí), 選擇正常放大區(qū)的輸入電壓Vi，將高頻信號(hào)發(fā)生器輸出端接至電路輸入端，調(diào)節(jié)頻率f使其為f0，調(diào)節(jié)CT使回路諧振，使輸出電壓幅度為最大，此時(shí)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，測(cè)得在不同頻率f時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出電壓V0，將測(cè)得的數(shù)據(jù)填入表1.3。頻率偏離范圍可根據(jù)(各自)實(shí)測(cè)情況來(lái)確定。表1.3f(MHz)10.7V0R=10KR= 2KR= 計(jì)算f0=10.7MHz時(shí)的電壓放大倍數(shù)及回路的通頻帶和Q值。(注意:串、并聯(lián)回路的Q值之間的變換關(guān)系) (5).改變諧振回路電阻，即R分別為2K和時(shí)，重復(fù)上述測(cè)試，并填入表1.3。 比較通頻帶情況。（注：當(dāng)R改變?yōu)闀r(shí)，Q值由有載QL變成了空載Q0）。(二) 雙調(diào)諧回路諧振放大器1. 實(shí)驗(yàn)線路見(jiàn)圖1-2圖1-2 雙調(diào)諧回路諧振放大器原理圖(1) .用掃頻儀調(diào)雙回路諧振曲線 接線方法同上3(3)。觀察雙回路諧振曲線，選C=3pf，反復(fù)調(diào)整CT1、CT2使兩回路諧振在10.7MHz。(2).測(cè)雙回路放大器的頻率特性 按圖1-2所示連接電路,將高頻信號(hào)發(fā)生器輸出端接至電路輸入端，選C=3pf，置高頻信號(hào)發(fā)生器頻率為10.7MHz，反復(fù)調(diào)整CT1 、CT2使兩回路諧振，使輸出電壓幅度為最大，此時(shí)的頻率為中心頻率，然后保持高頻信號(hào)發(fā)生器輸出電壓不變，改變頻率，由中心頻率向兩邊逐點(diǎn)偏離，測(cè)得對(duì)應(yīng)的輸出頻率f和電壓值,并填入表1.3。表1.3f(MHz)10.7V0C= 3pfC=10pf C=12pf 2.改變耦合電容C為10P、12Pf，重復(fù)上述測(cè)試，并填入表1.3。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1.寫(xiě)明實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?2.畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路的直流和交流等效電路，計(jì)算直流工作點(diǎn)，與實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果比較。 3.寫(xiě)明實(shí)驗(yàn)所用儀器、設(shè)備及名稱、型號(hào)。4.整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并畫(huà)出幅頻特性。 (1).單調(diào)諧回路接不同回路電阻時(shí)的幅頻特性和通頻帶,整理并分析原因。 (2).雙調(diào)諧回路耦合電容C對(duì)幅頻特性，通頻帶的影響。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果找出單調(diào) 諧回路和雙調(diào)諧回路的優(yōu)缺點(diǎn)。 5.本放大器的動(dòng)態(tài)范圍是多少（放大倍數(shù)下降1dB的折彎點(diǎn)V0定義為放大器動(dòng)態(tài)范圍）。六、思考題1當(dāng)Re分別為500、2K時(shí)，由實(shí)驗(yàn)結(jié)果IC不同時(shí)的動(dòng)態(tài)范圍怎樣變化。根據(jù)放大器的動(dòng)態(tài)特性曲線說(shuō)明為什么？2改變諧振回路電阻，即R分別為2K和時(shí)，回路的通頻帶怎樣變化，根據(jù)回路Q值定義說(shuō)明為什么？ 3由實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析通頻帶、品質(zhì)因數(shù)、及諧振頻率之間的關(guān)系。- 19 -振幅調(diào)制器實(shí)驗(yàn)五 振幅調(diào)制器(利用乘法器)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.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(guò)程，并 研究已調(diào)波與二輸入信號(hào)的關(guān)系。 2.掌握測(cè)量調(diào)幅系數(shù)的方法。 3.通過(guò)實(shí)驗(yàn)中波形的變換，學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。二、預(yù)習(xí)要求 1.預(yù)習(xí)幅度調(diào)制器有關(guān)知識(shí)。2.認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指示書(shū)，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(hào)特點(diǎn)，并畫(huà)出其頻譜圖。三、實(shí)驗(yàn)儀器 1.雙蹤示波器。 2.高頻信號(hào)發(fā)生器。 3.萬(wàn)用表。 4.實(shí)驗(yàn)板G3。四、實(shí)驗(yàn)電路說(shuō)明 幅度調(diào)制就是載波的振幅受調(diào)制信號(hào)的控制作周期性的變化。變化的周期與調(diào)制信號(hào)周期相同。即振幅變化與調(diào)制信號(hào)的振幅成正比。通常稱高頻信號(hào) 為載波信號(hào)，低頻信號(hào)為調(diào)制信號(hào)，調(diào) 圖5-1 1496芯片內(nèi)部電路圖 幅器即為產(chǎn)生調(diào)幅信號(hào)的裝置。本實(shí)驗(yàn)采用集成模擬乘法器1496來(lái)構(gòu)成調(diào)幅器，圖5-1為1496芯片內(nèi)部電路圖，它是一個(gè)四象限模擬乘法器的基本電路，電路采用了兩組差動(dòng)對(duì)由V1-V4組成，以反極性方式相連接，而且兩組差分對(duì)的恒流源又組成一對(duì)差分電路，即V5與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為差動(dòng)放大器V5、V6的恒流源。進(jìn)行調(diào)幅時(shí)，載波信號(hào)加在V1-V4的輸入端，即引腳的、之間；調(diào)制信號(hào)加在差動(dòng)放大器V5、V6的輸入端，即引腳的、之間，、腳外接1K電阻，以擴(kuò)大調(diào)制信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍，已調(diào)制信號(hào)取自雙差動(dòng)放大器的兩集電極(即引出腳、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(lái)調(diào)節(jié)引出腳、之間的平衡，RP2用來(lái)調(diào)節(jié)、腳之間的平衡，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(jiàn)圖5-2圖5-2 1496構(gòu)成的調(diào)幅器 1.直流調(diào)制特性的測(cè)量(1).調(diào)RP2電位器使載波輸入端平衡：在調(diào)制信號(hào)輸入端IN2加峰值為100mv，頻率為1KHz的正弦信號(hào)，調(diào)節(jié)Rp2電位器使輸出端信號(hào)最小，然后去掉輸入信號(hào)。(2).調(diào)RP1電位器使調(diào)制輸入端平衡：在載波輸入端IN1加峰值VC為10mv，頻率為100KHz的正弦信號(hào)，調(diào)節(jié)Rp1電位器使輸出端信號(hào)最小。(3).接著步驟(2)用萬(wàn)用表測(cè)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(zhǎng)，記錄RP1由一端調(diào)至另一端的輸出波形及其峰值電壓，注意觀察相位變化，根據(jù)公式 VO=KVABVC(t) 計(jì)算出系數(shù)K值。并填入表5.1。表5.1VAB/VVO（P-P）/mVK 2.實(shí)現(xiàn)全載波調(diào)幅(1).調(diào)節(jié)RP1使VAB=0.1V，載波信號(hào)仍為VC(t)=10sin2105t(mV)，將低頻信號(hào)Vs(t)=VSsin2103t(mV)加至調(diào)制器輸入端IN2，畫(huà)出VS=30mV和100mV時(shí)的調(diào)幅波形(標(biāo)明峰一峰值與谷一谷值)并測(cè)出其調(diào)制度m。(2).加大示波器掃描速率，觀察并記錄m=100%和m100%兩種調(diào)幅波在零點(diǎn)附近的波形情況。(3).載波信號(hào)VC(t)不變，將調(diào)制信號(hào)改為VS(t)=100sin2103t(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%調(diào)幅波所對(duì)應(yīng)的VAB值。(4).載波信號(hào)VC(t)不變，將調(diào)制信號(hào)改為方波，幅值為100mV，觀察記錄VAB=0V、0.1V、0.15V時(shí)的已調(diào)波。 3.實(shí)現(xiàn)抑制載波調(diào)幅(1).調(diào)RP1使調(diào)制端平衡，并在載波信號(hào)輸入端IN1加VC(t)=10Sin2105t(mV) 信號(hào)，調(diào)制信號(hào)端IN2不加信號(hào)，觀察并記錄輸出端波形。(2).載波輸入端不變，調(diào)制信號(hào)輸入端IN2加VS(t)=100sin2103t(mV) 信號(hào)， 觀察記錄波形，并標(biāo)明峰一峰值電壓。(3).加大示波器掃描速率，觀察記錄已調(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(hào)和調(diào)制信號(hào)均不變，微調(diào)RP2為某一個(gè)值，觀察記錄輸出波形。 (5).在(4)的條件下，去掉載波信號(hào)，觀察并記錄輸出波形，并與調(diào)制信號(hào)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(huà)出直流調(diào)制特性曲線。 2.畫(huà)出調(diào)幅實(shí)驗(yàn)中m=30%、m=100%、m100%的調(diào)幅波形，在圖上標(biāo)明峰一峰值電壓。 3.畫(huà)出當(dāng)改變VAB時(shí)能得到幾種調(diào)幅波形，分析其原因。 4.畫(huà)出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(huà)出實(shí)現(xiàn)抑制載波調(diào)幅時(shí)改變RP2后的輸出波形，分析其現(xiàn)象。調(diào)幅波信號(hào)的解調(diào)實(shí)驗(yàn)六 調(diào)幅波信號(hào)的解調(diào)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.進(jìn)一步了解調(diào)幅波的原理，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)原理。 2.分析二極管包絡(luò)檢波產(chǎn)生波形失真的主要因素。三、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備 1.雙蹤示波器 2.高頻信號(hào)發(fā)生器 3.萬(wàn)用表 4.實(shí)驗(yàn)板G3四、實(shí)驗(yàn)電路說(shuō)明 調(diào)幅波的解調(diào)即是從調(diào)幅信號(hào)中取出調(diào)制信號(hào)的過(guò)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(hào)的檢波過(guò)程，它具有電路簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，本實(shí)驗(yàn)如圖6-1所示，主要由二極管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RC的充放電過(guò)程實(shí)現(xiàn)檢波。 所以RC時(shí)間常數(shù)選擇很重要， RC時(shí)間常數(shù)過(guò)大, 則會(huì)產(chǎn)生對(duì)角切割失真。RC時(shí)間常數(shù)太小， 圖6-1 二極管包絡(luò)檢波器高頻分量會(huì)濾不干凈。綜合考慮要求滿足下式: 其中: m為調(diào)幅系數(shù)，fO為載波頻率，為調(diào)制信號(hào)角頻率。2.同步檢波器 利用一個(gè)和調(diào)幅信號(hào)的載波同頻同相的載波信號(hào)與調(diào)幅波相乘，再通過(guò)低通濾波器濾除高頻分量而獲得調(diào)制信號(hào)。本實(shí)驗(yàn)如圖6-2所示，采用1496集成電路構(gòu)成解調(diào)器，載波信號(hào)VC經(jīng)過(guò)電容C1加在、腳之間，調(diào)幅信號(hào)VAM經(jīng)電容C2加在、腳之間，相乘后信號(hào)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(hào)。 圖6-2 1496構(gòu)成的解調(diào)器五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 注意:做此實(shí)驗(yàn)之前需恢復(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(jiàn)圖6-1 1.解調(diào)全載波調(diào)幅信號(hào)(1).m30%的調(diào)幅波的檢波 載波信號(hào)仍為VC(t)=10sin2105(t)(mV)調(diào)節(jié)調(diào)制信號(hào)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m30%的調(diào)幅波，并將它加至圖6-1二極管包絡(luò)檢波器VAM信號(hào)輸入端，觀察記錄檢波電容為C1時(shí)的波形。 (2).加大調(diào)制信號(hào)幅度，使m=100%，觀察記錄檢波輸出波形。 (3).改變載波信號(hào)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(hào)比較。 2.解調(diào)抑制載波的雙邊帶調(diào)幅信號(hào)。載波信號(hào)不變，將調(diào)制信號(hào)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(hào)，然后加至二極管包絡(luò)檢波器輸入端，觀察記錄檢波輸出波形，并與調(diào)制信號(hào)相比較。(二)集成電路(乘法器)構(gòu)成解調(diào)器 實(shí)驗(yàn)電路見(jiàn)圖6-2 1.解調(diào)全載波信號(hào) (1).將圖6-2中的C4另一端接地，C5另一端接A，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%，100%及100%的調(diào)幅波。將它們依次加至解調(diào)器VAM的輸入端，并在解調(diào)器的載波輸入端加上與調(diào)幅信號(hào)相同的載波信號(hào)，分別記錄解調(diào)輸出波形，并與調(diào)制信號(hào)相比。 (2).去掉C4，C5觀察記錄m=30%的調(diào)幅波輸入時(shí)的解調(diào)器輸出波形，并與調(diào)制信號(hào)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(hào) (1).按調(diào)幅實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3(2)的條件獲得抑制載波調(diào)幅波，并加至圖6-2的VAM輸入端，其它連線均不變，觀察記錄解調(diào)輸出波形，并與調(diào)制信號(hào)相比較。 (2).去掉濾波電容C4，C5觀察記錄輸出波形。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1.通過(guò)一系列兩種檢波器實(shí)驗(yàn)，將下列內(nèi)容整理在表內(nèi)，并說(shuō)明二種檢波結(jié)果的異同原因。輸入的調(diào)幅波波形m30%m=100%抑制載波調(diào)幅波二極管包絡(luò)檢波器輸出同步檢波輸出 2.畫(huà)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(huà)出同步檢波解調(diào)全載波及抑制載波時(shí)去掉低通濾波器中電容C4、C5前后各是什么波形，并分析二者為什么有區(qū)別。變?nèi)荻O管調(diào)頻振蕩器實(shí)驗(yàn)七 變?nèi)荻O管調(diào)頻振蕩器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.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(cè)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、預(yù)習(xí)內(nèi)容 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)頻電路有關(guān)資料。三、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備 1.雙蹤示波器2.頻率計(jì)3.毫伏表 4.萬(wàn)用表 5.實(shí)驗(yàn)板G4四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(實(shí)驗(yàn)線路見(jiàn)圖) 實(shí)驗(yàn)電路見(jiàn)圖7-1圖7-1 變?nèi)荻O管構(gòu)成的調(diào)頻振蕩器 1.靜態(tài)調(diào)制特性測(cè)量 輸入端不接音頻信號(hào)，將頻率計(jì)接到調(diào)頻器的F端。C3(=100pf)電容分接與不接兩種狀態(tài),調(diào)整RP1使Ed =4V時(shí)f0=6.5MHz，然后重新調(diào)節(jié)電位器RP1，使Ed在0.58V范圍內(nèi)變化，將對(duì)應(yīng)的頻率填入表7.1。 表7.1Ed(V)0.512345678f0(MHz)接C3不接C3 2.動(dòng)態(tài)測(cè)試(需利用相位鑒頻器作輔助測(cè)試)： 實(shí)驗(yàn)條件: 將實(shí)驗(yàn)板4中的相位鑒頻器電路按要求接好線,即電路中的E、F、G三個(gè)接點(diǎn)分別與C5、C8、C9連接。其目的是確保鑒頻器工作在正常狀態(tài)下。(即:呈中心頻率為6.5MHz、上下頻偏及幅度對(duì)稱的S形曲線。) (1).C3電容不接，調(diào)RP1使Ed=4V時(shí)，調(diào)RP2使f0=6.5MHz,自IN端口輸入頻率f=2KHZ的音頻信號(hào)Vm，輸出端接至相位鑒頻器，在相位鑒頻器輸出端觀察Vm調(diào)頻波上下頻偏的關(guān)系。將對(duì)應(yīng)的頻率填入表7.2。 表7.2Vm(V)00.10.20.30.40.50.60.70.80.91不接C3f(MHz)上下接C3f(MHz)上下 (2).接上C3電容后測(cè)試，方法同上，將對(duì)應(yīng)的頻率填入表7.2。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1.整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 2.在同一坐標(biāo)紙上畫(huà)出靜態(tài)調(diào)制特性曲線，并求出其調(diào)制靈敏度S，說(shuō)明曲線斜率受哪些因素的影響。 3.在坐標(biāo)紙上畫(huà)出動(dòng)態(tài)調(diào)制特性曲線，說(shuō)明輸出波形畸變?cè)?。相位鑒頻器實(shí)驗(yàn)八 相位鑒頻器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康南辔昏b頻器是模擬調(diào)頻信號(hào)解調(diào)的一種最基本的解調(diào)電路，它具有鑒頻靈敏度高，解調(diào)線性好等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)： 1.熟悉相位鑒頻電路的基本工作原理。 2.了解鑒頻特性曲線(S曲線)的正確調(diào)整方法。 3.將變?nèi)荻O管調(diào)頻器與相位鑒頻器兩實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行聯(lián)機(jī)試驗(yàn)，進(jìn)一步了解調(diào)頻和解調(diào)全過(guò)程及整機(jī)調(diào)試方法。二、預(yù)習(xí)要求 1.認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，預(yù)習(xí)有關(guān)相位鑒頻的工作原理，以及典型電路和實(shí)用電路。 2.分析初級(jí)回路、次級(jí)回路和耦合回路有關(guān)參數(shù)對(duì)鑒頻器工作特性(S曲線)的影響。三、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備 1.雙蹤示波器 2.掃頻儀2. 頻率計(jì) 4.萬(wàn)用數(shù) 5.實(shí)驗(yàn)板G4三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 實(shí)驗(yàn)電路見(jiàn)圖8-11. 用掃頻儀調(diào)整鑒頻器的鑒頻特性。實(shí)驗(yàn)條件:將實(shí)驗(yàn)電路中E、F、G三個(gè)接點(diǎn)分別與半可調(diào)電容CT1、CT2、CT3連接。 將掃頻儀輸出信號(hào)接入實(shí)驗(yàn)電路輸入端IN，其輸出信號(hào)不宜過(guò)大，一般用30db衰減器，掃頻頻標(biāo)用外頻標(biāo)，外頻標(biāo)源采用高頻信號(hào)發(fā)生器，其輸出頻率調(diào)到6.5MHz。 (1).調(diào)整波形變換電路的回路頻率。 將掃頻儀輸入檢波頭插入測(cè)式孔A，耦合電容CT3調(diào)到最小，此時(shí)顯示屏將顯示一諧振曲線圖形。調(diào)CT1使諧振曲線的諧振頻率為6.5MHZ，此時(shí)頻標(biāo)應(yīng)在曲線頂峰上，再加大耦合電容CT3的容量，輸入檢波頭插入測(cè)試孔B，此時(shí)顯示屏幕出現(xiàn)帶凹坑的耦合諧振曲線圖形，調(diào)CT1，CT2，CT3使曲線6.5MHz頻標(biāo)出現(xiàn)在中心點(diǎn)，中心點(diǎn)兩邊頻帶對(duì)稱。圖8-1 鑒頻器 (2).調(diào)整鑒頻特性S型 掃頻儀輸入檢波探頭改用雙夾子電纜線，接至鑒頻器輸出端OUT即可看到fminfmaxVmV0f (KHz) S型曲線，參見(jiàn)圖8-2，如曲線不理想，可適當(dāng)調(diào)CT1上下對(duì)稱；調(diào)CT2曲線為6.5MHz；調(diào)CT3使f0中心點(diǎn)附近線性度。調(diào)好后，記錄上、下二峰點(diǎn)頻率和二峰點(diǎn)高度格數(shù),即fm、Vm、Vn。Vn (3).用高頻信號(hào)發(fā)生器逐點(diǎn)測(cè)出鑒頻特性 輸入信號(hào)改接高頻信號(hào)發(fā)生器，輸入電壓約為50mv， 用萬(wàn)用表測(cè)鑒頻器 的輸出電壓，在5.5MHz7.5MHz范圍 圖8-2 鑒頻特性 內(nèi)，以每格0.2MHz條件下測(cè)得相應(yīng)的 輸出電壓。并填入表8.1。 表8.1f(MHz)5.55.75.96.16.36.56.76.97.17.37.5V0(mV) 找出S曲線正負(fù)兩點(diǎn)頻率fmax,fmin及Vm, Vn。 3.觀察回路CT1、CT2、CT3對(duì)S曲線的影響。 (1).調(diào)整電容CT2對(duì)鑒頻特性的影響。 記下CT2CT2-0或CT2CT2-0的變化并與CT2= CT2-0曲線比較，再將CT2調(diào)至CT2-0正常位置。注: CT2-0表示回路諧振時(shí)的電容量。 (2).調(diào)CT1重復(fù)(1)的實(shí)驗(yàn) (3).調(diào)CT3較小的位置，微調(diào)CT1、CT2得S曲線，記下曲線中點(diǎn)及上下兩峰的頻率（f0、fmin、fmax）和二點(diǎn)高度格數(shù)Vm、Vn，再調(diào)CT3到最大，重新調(diào)S曲線為最佳，記錄：f0、fmin、fmax和Vm、Vn的值。 定義：峰點(diǎn)帶寬 BW=fmax-fmin 曲線斜率 S=(Vm-Vn)/BW 比較CT3最大、最小時(shí)的BW和S。 4.將調(diào)頻電路與鑒頻電路連接。 將調(diào)頻電路的中心頻率調(diào)為6.5MHz，鑒頻器中心頻率也調(diào)諧在6.5MHz，調(diào)頻輸出信號(hào)送入鑒頻器輸入端，將f=2KHz, Vm=400mV的音頻調(diào)制信號(hào)加至調(diào)頻電路輸入端進(jìn)行調(diào)頻。 用雙蹤示波器同時(shí)觀測(cè)調(diào)制信號(hào)和解調(diào)信號(hào)，比較二者的異同，如輸出波形不理想可調(diào)鑒頻器CT1、CT2、CT3。將音頻信號(hào)加大至Vm=800mV，1000mV觀察波形變化，分析原因。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1.整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫(huà)出鑒頻特性曲線。 2.分析回路參數(shù)對(duì)鑒頻特性的影響。3.分析在調(diào)頻電路和鑒頻電路聯(lián)機(jī)實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題及解決辦法，畫(huà)出調(diào)頻輸入和鑒頻輸出的波形，指出其特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)十二 晶體管混頻電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康木w管混頻電路是一種具有較高變頻增益的電路，在中短波接收機(jī)和測(cè)量?jī)x器中曾被廣泛的應(yīng)用。 1.熟悉晶體管混頻電路的基本工作原理。 2.了解混頻電路的多種類型及構(gòu)成。 3.通過(guò)實(shí)驗(yàn)中頻率的變換，學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。二、預(yù)習(xí)要求 1.預(yù)習(xí)晶體管混頻電路的有關(guān)資料。 2.認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，對(duì)實(shí)驗(yàn)電路的工作原理進(jìn)行分析。三、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備 1.雙蹤示波器 一臺(tái) 2.萬(wàn)用表 一塊 3.高頻信號(hào)發(fā)生器 兩臺(tái)（其中一臺(tái)最好有產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)的功能）4.實(shí)驗(yàn)板G6 四、實(shí)驗(yàn)電路說(shuō)明 混頻電路的功能是將載波為fs(非固定頻率)的調(diào)幅波不失真地變換為另一載波fi (固定中頻頻率)的調(diào)幅波，而保持原調(diào)制信號(hào)不變。如我們用到的調(diào)幅接收機(jī)，就是利用混頻電路將頻率為5351605KHz的調(diào)幅波段中的任一點(diǎn)頻經(jīng)混頻后（鑒出其差頻）變換為中頻頻率為465KHz的固定中頻頻率的調(diào)幅波。混頻電路在中短波接收機(jī)和測(cè)量?jī)x器中曾被廣泛的應(yīng)用。混頻電路的原理框圖見(jiàn)圖12-1所示。帶通濾波電路混頻電路（非線性器件） fs fi=f0-fs fo本機(jī)振蕩電路圖12-1 混頻電路原理框圖混頻電路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)uo，并與輸入信號(hào)us經(jīng)混頻電路混頻，產(chǎn)生的差頻信號(hào)經(jīng)窄帶通濾波器鑒出。目前一般接收機(jī)(例如廣播收音機(jī))，多采用三極管混頻電路，本實(shí)驗(yàn)采用的就是晶體管混頻電路。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 實(shí)驗(yàn)電路見(jiàn)圖12-2圖12-2 晶體管混頻電路原理圖 本實(shí)驗(yàn)電