高頻實(shí)驗(yàn)報(bào)告全

1、 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告實(shí)驗(yàn)課程：通信電子線(xiàn)路實(shí)驗(yàn) 學(xué)生姓名：周倩文 學(xué) 號(hào)：6301712010 專(zhuān)業(yè)班級(jí)：通信121班 指導(dǎo)教師：雷向東老師、盧金平老師 目錄實(shí)驗(yàn)一 儀器的操作使用實(shí)驗(yàn)二 高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器實(shí)驗(yàn)三 非線(xiàn)性丙類(lèi)功率放大器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)四三點(diǎn)式正弦波振蕩器實(shí)驗(yàn)五 晶體振蕩器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)六 模擬乘法混頻實(shí)驗(yàn)七 二極管的雙平衡混頻器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)八 集電極調(diào)幅實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)九 基極調(diào)幅電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)十 模擬乘法器調(diào)幅 南昌大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名：周倩文 學(xué)號(hào)：6301712010 專(zhuān)業(yè)班級(jí)：通信121班 實(shí)驗(yàn)類(lèi)型： 驗(yàn)證綜合設(shè)計(jì)創(chuàng)新 實(shí)驗(yàn)日期：2014-10-10 實(shí)驗(yàn)成績(jī)：、 實(shí)驗(yàn)一 儀器的操作使用（硬件）一、

2、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握使用高頻實(shí)驗(yàn)室的示波器、高頻信號(hào)發(fā)生器的目的、方法及注意事項(xiàng)。 （1）示波器是用來(lái)觀(guān)察和測(cè)量信號(hào)的，主要是用來(lái)觀(guān)察周期信號(hào)的波形，比如正弦波、三角波、方波、調(diào)幅波，等等。信號(hào)發(fā)生器，即信號(hào)源。 （2）注意事項(xiàng)：在儀器之間、儀器與電路之間，信號(hào)的傳輸都是通過(guò)信號(hào)線(xiàn)來(lái)完成的。用示波器測(cè)量信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)，就要將示波器的信號(hào)輸入線(xiàn)（表筆）與信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)輸出線(xiàn)連接在一起。注意，儀器的信號(hào)線(xiàn)都有一個(gè)金屬的連接頭，也被稱(chēng)作“Q頭”，用來(lái)與儀器連接在一起，這里要特別強(qiáng)調(diào)：在將信號(hào)線(xiàn)接上和取下時(shí)，一定要捏住信號(hào)線(xiàn)的其他部位，否則，信號(hào)線(xiàn)中的芯線(xiàn)就會(huì)被擰斷。再就是不能用蠻力，。這是高頻實(shí)驗(yàn)

3、儀器操作的基本常識(shí)和基本要求，必須遵守，不得違背。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容高頻正弦波信號(hào)的產(chǎn)生和測(cè)試 首先簡(jiǎn)單介紹一下信號(hào)發(fā)生器的基本操作使用方法。它是數(shù)字智能型的信號(hào)發(fā)生器，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，液晶顯示屏顯示信號(hào)的參數(shù)。信號(hào)參數(shù)，由功能鍵結(jié)合數(shù)字按鍵設(shè)置，比如，我們要產(chǎn)生頻率為12.5MHz、有效值150mV的信號(hào)，那么，我們就要先按一下功能鍵“頻率”，再按數(shù)字鍵12.5，然后按右邊的單元鍵“MHz”，這時(shí)，屏幕上顯示“頻率12.5MHz”；接著再按一下功能鍵“幅度”，再按數(shù)字鍵150，然后按右邊的單元鍵“mV”，這時(shí)，屏幕上顯示“幅度150mV”。這時(shí)用示波器可以觀(guān)測(cè)到這個(gè)12.5MHz的等幅正弦波信號(hào)。

4、被測(cè)試的信號(hào)，通過(guò)示波器的信號(hào)輸入線(xiàn)（也叫測(cè)試表筆）加入到示波器，按一下AUTOSET按鍵，示波器就會(huì)自動(dòng)檢測(cè)、顯示出信號(hào)波形，再按一下Measure按鍵，示波器屏幕的右邊就會(huì)顯示信號(hào)的頻率、幅度等參數(shù)。示波器的表筆上，有“”和“”兩個(gè)檔位（通常要求使用“”檔），示波器信號(hào)通道的設(shè)置，必須與表筆保持一致：按一下“CH1”或“CH2”按鍵，再按“F4”，可以調(diào)整屏幕上的顯示的“檔位”。 有關(guān)信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)幅度問(wèn)題的說(shuō)明：該信號(hào)發(fā)生器的內(nèi)阻為50，假設(shè)設(shè)置的信號(hào)幅度為NmV，在測(cè)試時(shí)給信號(hào)發(fā)生器串接上50的負(fù)載電阻，這時(shí)測(cè)到的信號(hào)幅度有效值即為NmV，轉(zhuǎn)換為峰峰值就是2.828N（mV）這時(shí)不

5、串接上50的負(fù)載電阻，用示波器直接測(cè)量信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)，這時(shí)測(cè)到的信號(hào)幅度就應(yīng)該是5.656N（mV），參見(jiàn)原理示意圖：、實(shí)驗(yàn)測(cè)試。設(shè)置高頻正弦波信號(hào)的頻率為10.8MHz，再按照下列表格的數(shù)值分別設(shè)置信號(hào)的幅度（有效值），測(cè)出對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的峰峰值。要求示波器的表筆在“”和“”檔時(shí)，各測(cè)得一組表格數(shù)據(jù)，并計(jì)算測(cè)量誤差。三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與總結(jié)對(duì)實(shí)驗(yàn)時(shí)獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制表格記錄如下所示輸入信號(hào)有效值（mV）100150200250接負(fù)載時(shí)理論峰值282842425656707輸入信號(hào)峰值（接負(fù)載）*10284424552696輸入信號(hào)峰值（接負(fù)載）*1324484640800*10時(shí)與實(shí)測(cè)與

6、理論的誤差042%0047%24%15%*1時(shí)與實(shí)測(cè)與理論的誤差147%111%13.2%14.1%對(duì)以上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪圖分析輸入信號(hào)有效值（mV）100150200250接負(fù)載時(shí)理論峰值565.6848.41.131V1.414V輸出信號(hào)峰值（空載）*106169361.24V1.52V輸出信號(hào)峰值（空載）*16401.01V1.35V1.70V*10時(shí)與實(shí)測(cè)與理論的誤差7.6%4.7%84%35%*1時(shí)與實(shí)測(cè)與理論的誤差127%121%13.2%13.7%對(duì)以上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪圖分析則由以上實(shí)驗(yàn)與理論誤差曲線(xiàn)可知，*10檔的實(shí)驗(yàn)誤差始終處于*1檔實(shí)驗(yàn)誤差的下面，那么我們可以知道實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇*10檔

7、時(shí)實(shí)驗(yàn)誤差要比*1檔時(shí)要小得多，那么以后我們實(shí)驗(yàn)時(shí)如果要用到示波器那么最好是選擇*10檔，這樣所測(cè)得實(shí)驗(yàn)誤差較小，利于我們得出較為理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在這次試驗(yàn)過(guò)程中，熟練地運(yùn)用了信號(hào)發(fā)生器，示波器的使用過(guò)程，為了以后做復(fù)雜實(shí)驗(yàn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。鍛煉了自己的動(dòng)手能力，有關(guān)于示波器的使用也得到了較多的鍛煉。相信有了這次的鍛煉，以后的實(shí)驗(yàn)會(huì)完成的比較的好。南昌大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名：周倩文 學(xué)號(hào)：6301712010 專(zhuān)業(yè)班級(jí)：通信121班 實(shí)驗(yàn)類(lèi)型： 驗(yàn)證綜合設(shè)計(jì)創(chuàng)新 實(shí)驗(yàn)日期：2014-10-17 實(shí)驗(yàn)成績(jī)：、 實(shí)驗(yàn)二 高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器（硬件）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握小信號(hào)調(diào)諧放大器的基本工作原理

8、；2. 掌握諧振放大器電壓增益、通頻帶、選擇性的定義、測(cè)試及計(jì)算；3. 了解高頻小信號(hào)放大器動(dòng)態(tài)范圍的測(cè)試方法。2、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、測(cè)量單調(diào)諧、雙調(diào)諧小信號(hào)放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)；2、測(cè)量單調(diào)諧、雙調(diào)諧小信號(hào)放大器的增益；3、測(cè)量單調(diào)諧、雙調(diào)諧小信號(hào)放大器的通頻帶。三、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備 1、高頻信號(hào)源 1臺(tái)2、掃頻儀 1臺(tái) 3、2號(hào)板 1塊4、雙蹤示波器 1臺(tái)5、萬(wàn)用表 1塊四、實(shí)驗(yàn)原理 （一）單調(diào)諧放大器 小信號(hào)諧振放大器是通信機(jī)接收端的前端電路，主要用于高頻小信號(hào)或微弱信號(hào)的線(xiàn)性放大。其實(shí)驗(yàn)單元電路如圖1-1所示。該電路由晶體管Q1、選頻回路T1二部分組成。它不僅對(duì)高頻小信號(hào)放大，而且還有一定的選

9、頻作用。本實(shí)驗(yàn)中輸入信號(hào)的頻率fS12MHz。基極偏置電阻RA1、R4和射極電阻R5決定晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)?？勺冸娮鑇3改變基極偏置電阻將改變晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)，從而可以改變放大器的增益。表征高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器的主要性能指標(biāo)有諧振頻率f0，諧振電壓放大倍數(shù)Av0，放大器的通頻帶BW及選擇性（通常用矩形系數(shù)Kr0.1來(lái)表示）等。放大器各項(xiàng)性能指標(biāo)及測(cè)量方法如下：1、諧振頻率放大器的調(diào)諧回路諧振時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率f0稱(chēng)為放大器的諧振頻率，對(duì)于圖1-1所示電路（也是以下各項(xiàng)指標(biāo)所對(duì)應(yīng)電路），f0的表達(dá)式為 式中，L為調(diào)諧回路電感線(xiàn)圈的電感量；為調(diào)諧回路的總電容，的表達(dá)式為 式中， Coe為晶體管的輸出

10、電容；Cie為晶體管的輸入電容；P1為初級(jí)線(xiàn)圈抽頭系數(shù)；P2為次級(jí)線(xiàn)圈抽頭系數(shù)。諧振頻率f0的測(cè)量方法是：用掃頻儀作為測(cè)量?jī)x器，用掃頻儀測(cè)出電路的幅頻特性曲線(xiàn)，調(diào)變壓器T的磁芯，使電壓諧振曲線(xiàn)的峰值出現(xiàn)在規(guī)定的諧振頻率點(diǎn)f0。2、電壓放大倍數(shù)放大器的諧振回路諧振時(shí)，所對(duì)應(yīng)的電壓放大倍數(shù)AV0稱(chēng)為調(diào)諧放大器的電壓放大倍數(shù)。AV0的表達(dá)式為 式中，g為諧振回路諧振時(shí)的總電導(dǎo)。要注意的是yfe本身也是一個(gè)復(fù)數(shù)，所以諧振時(shí)輸出電壓V0與輸入電壓Vi相位差不是180o 而是為（180o+ fe）。AV0的測(cè)量方法是：在諧振回路已處于諧振狀態(tài)時(shí)，用高頻電壓表測(cè)量圖1-1中RL兩端的電壓V0及輸入信號(hào)Vi的

11、大小，則電壓放大倍數(shù)AV0由下式計(jì)算： AV0 = V0 / Vi 或 AV0 = 20 lg (V0 /Vi) dB 3、通頻帶由于諧振回路的選頻作用，當(dāng)工作頻率偏離諧振頻率時(shí)，放大器的電壓放大倍數(shù)下降，習(xí)慣上稱(chēng)電壓放大倍數(shù)AV下降到諧振電壓放大倍數(shù)AV0的0.707倍時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率偏移稱(chēng)為放大器的通頻帶BW，其表達(dá)式為BW = 2f0.7 = fo/QL 式中，QL為諧振回路的有載品質(zhì)因數(shù)。分析表明，放大器的諧振電壓放大倍數(shù)AV0與通頻帶BW的關(guān)系為 0.7 BW 0.1 2f0.1圖1-2 諧振曲線(xiàn)上式說(shuō)明，當(dāng)晶體管選定即yfe確定，且回路總電容C為定值時(shí)，諧振電壓放大倍數(shù)AV0與通頻帶

12、BW的乘積為一常數(shù)。這與低頻放大器中的增益帶寬積為一常數(shù)的概念是相同的。通頻帶BW的測(cè)量方法：是通過(guò)測(cè)量放大器的諧振曲線(xiàn)來(lái)求通頻帶。測(cè)量方法可以是掃頻法，也可以是逐點(diǎn)法。逐點(diǎn)法的測(cè)量步驟是：先調(diào)諧放大器的諧振回路使其諧振，記下此時(shí)的諧振頻率f0及電壓放大倍數(shù)AV0然后改變高頻信號(hào)發(fā)生器的頻率（保持其輸出電壓VS不變），并測(cè)出對(duì)應(yīng)的電壓放大倍數(shù)AV0。由于回路失諧后電壓放大倍數(shù)下降，所以放大器的諧振曲線(xiàn)如圖1-2所示?？傻茫?通頻帶越寬放大器的電壓放大倍數(shù)越小。要想得到一定寬度的通頻寬，同時(shí)又能提高放大器的電壓增益，除了選用yfe較大的晶體管外，還應(yīng)盡量減小調(diào)諧回路的總電容量C。如果放大器只用來(lái)

13、放大來(lái)自接收天線(xiàn)的某一固定頻率的微弱信號(hào)，則可減小通頻帶，盡量提高放大器的增益。4、選擇性矩形系數(shù)調(diào)諧放大器的選擇性可用諧振曲線(xiàn)的矩形系數(shù)Kv0.1時(shí)來(lái)表示，如圖1-2所示的諧振曲線(xiàn)，矩形系數(shù)Kv0.1為電壓放大倍數(shù)下降到0.1 AV0時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率偏移與電壓放大倍數(shù)下降到0.707 AV0時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率偏移之比，即Kv0.1 = 2f0.1/ 2f0.7 = 2f0.1/BW 上式表明，矩形系數(shù)Kv0.1越小，諧振曲線(xiàn)的形狀越接近矩形，選擇性越好，反之亦然。一般單級(jí)調(diào)諧放大器的選擇性較差（矩形系數(shù)Kv0.1遠(yuǎn)大于1），為提高放大器的選擇性，通常采用多級(jí)單調(diào)諧回路的諧振放大器。可以通過(guò)測(cè)量調(diào)諧放大

14、器的諧振曲線(xiàn)來(lái)求矩形系數(shù)Kv0.1。五、實(shí)驗(yàn)步驟 （一）單調(diào)諧小信號(hào)放大器單元電路實(shí)驗(yàn)1、根據(jù)電路原理圖熟悉實(shí)驗(yàn)板電路，并在電路板上找出與原理圖相對(duì)應(yīng)的各測(cè)試點(diǎn)及可調(diào)器件（具體指出）。2、打開(kāi)小信號(hào)調(diào)諧放大器的電源開(kāi)關(guān)，并觀(guān)察工作指示燈是否點(diǎn)亮，紅燈為+12V電源指示燈，綠燈為-12V電源指示燈。(以后實(shí)驗(yàn)步驟中不再?gòu)?qiáng)調(diào)打開(kāi)實(shí)驗(yàn)?zāi)K電源開(kāi)關(guān)步驟)3、調(diào)整晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)：在不加輸入信號(hào)時(shí)用萬(wàn)用表（直流電壓測(cè)量檔）測(cè)量電阻R4兩端的電壓（即VBQ）和R5兩端的電壓（即VEQ），調(diào)整可調(diào)電阻W3，使VEQ4.8V，記下此時(shí)的VBQ，并計(jì)算出此時(shí)的IEQVEQ /R5（R5=470）。4、 關(guān)閉電

15、源，按下表所示搭建好測(cè)試電路。源端口目的端口信號(hào)源：RF1頻率計(jì)：RF1N信號(hào)源：RF22號(hào)板：J45、按下信號(hào)源、頻率計(jì)和2號(hào)板的電源開(kāi)關(guān)，此時(shí)開(kāi)關(guān)下方的工作指示燈點(diǎn)亮。6、調(diào)節(jié)信號(hào)源“RF幅度”和“頻率調(diào)節(jié)”旋鈕，使輸出端口“RF1”和“RF2”輸出頻率為10.7MHz的高頻信號(hào)。將信號(hào)輸入到2號(hào)板的J4口。在TH1處觀(guān)察信號(hào)峰-峰值約為50mV。7、調(diào)諧放大器的諧振回路使其諧振在輸入信號(hào)的頻率點(diǎn)上：將示波器探頭連接在調(diào)諧放大器的輸出端即TH2上，調(diào)節(jié)示波器直到能觀(guān)察到輸出信號(hào)的波形，再調(diào)節(jié)中周磁芯使示波器上的信號(hào)幅度最大，此時(shí)放大器即被調(diào)諧到輸入信號(hào)的頻率點(diǎn)上。8、測(cè)量電壓增益Av0在調(diào)

16、諧放大器對(duì)輸入信號(hào)已經(jīng)諧振的情況下，用示波器分別觀(guān)測(cè)輸入和輸出信號(hào)的幅度大小，則Av0即為輸出信號(hào)與輸入信號(hào)幅度之比。9、測(cè)量放大器通頻帶 對(duì)放大器通頻帶的測(cè)量有兩種方式： 其一是用頻率特性測(cè)試儀（即掃頻儀）直接測(cè)量； 其二則是用點(diǎn)頻法來(lái)測(cè)量：即用高頻信號(hào)源作掃頻源，然后用示波器來(lái)測(cè)量各個(gè)頻率信號(hào)的輸出幅度，最終描繪出通頻帶特性，具體方法如下：通過(guò)調(diào)節(jié)放大器輸入信號(hào)的頻率，使信號(hào)頻率在諧振頻率附近變化（以200KHz或500KHz為步進(jìn)間隔來(lái)變化），并用示波器觀(guān)測(cè)各頻率點(diǎn)的輸出信號(hào)的幅度，然后就可以在如下的“幅度頻率”坐標(biāo)軸上標(biāo)示出放大器的通頻帶特性。六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，保

17、持輸入信號(hào)幅值Ui（此處我們選擇的輸入信號(hào)的幅度為50mV）不變，改變輸入信號(hào)的頻率，輸入信號(hào)的頻率逐漸上升，輸出信號(hào)的幅度將下降，當(dāng)輸出幅度下降到f0時(shí)的輸出幅值的0.707時(shí)，所對(duì)應(yīng)的輸入信號(hào)頻率計(jì)為f1。同樣，減小輸入信號(hào)的頻率得到f2，填到下面的表格中那么由實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們可以得出中心頻率是10.70MHz，通頻范圍是10.07 MHz-11.13 MHz。通過(guò)這次試驗(yàn)掌握了測(cè)量中心頻率以及測(cè)量同頻帶的方法，提高了自己的動(dòng)手能力。實(shí)驗(yàn)時(shí)才意識(shí)到自己的理論上還有許多不清楚的地方，我還有很多需要學(xué)習(xí)的地方，并且在這些實(shí)驗(yàn)的工程中學(xué)到了很多知識(shí)。我會(huì)繼續(xù)的學(xué)習(xí)，我相信以后會(huì)做的更好。收獲良多。南

18、昌大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名：周倩文 學(xué)號(hào)：6301712010 專(zhuān)業(yè)班級(jí)：通信121班 實(shí)驗(yàn)類(lèi)型： 驗(yàn)證綜合設(shè)計(jì)創(chuàng)新 實(shí)驗(yàn)日期： 2014-10-24 實(shí)驗(yàn)成績(jī)：、實(shí)驗(yàn)三 非線(xiàn)性丙類(lèi)功放仿真設(shè)計(jì)（軟件）一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.了解丙類(lèi)功率放大器的基本工作原理，掌握丙類(lèi)放大器的調(diào)諧特性以及負(fù)載改變時(shí)的動(dòng)態(tài)特性。2.了解高頻功率放大器丙類(lèi)工作的物理過(guò)程以及當(dāng)激勵(lì)信號(hào)變化對(duì)功率放大器工作狀態(tài)的影響。 3. 掌握丙類(lèi)放大器的計(jì)算與設(shè)計(jì)方法。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1. 觀(guān)察高頻功率放大器丙類(lèi)工作狀態(tài)的現(xiàn)象，并分析其特點(diǎn) 2. 測(cè)試丙類(lèi)功放的調(diào)諧特性 3. 測(cè)試丙類(lèi)功放的負(fù)載特性 4. 觀(guān)察激勵(lì)信號(hào)變化、負(fù)載變化對(duì)工作

19、狀態(tài)的影響三、實(shí)驗(yàn)基本原理放大器按照電流導(dǎo)通角的范圍可分為甲類(lèi)、乙類(lèi)、丙類(lèi)及丁類(lèi)等不同類(lèi)型。功率放大器電流導(dǎo)通角q越小，放大器的效率越高。 非線(xiàn)性丙類(lèi)功率放大器的電流導(dǎo)通角小于90，效率可達(dá)到80%，通常作為發(fā)射機(jī)末級(jí)功放以獲得較大的輸出功率和較高的效率。特點(diǎn)：非線(xiàn)性丙類(lèi)功率放大器通常用來(lái)放大窄帶高頻信號(hào)(信號(hào)的通帶寬度只有其中心頻率的1或更小)，基極偏置為負(fù)值，電流導(dǎo)通角小于90，為了不失真地放大信號(hào)，它的負(fù)載必須是LC諧振回路。在丙類(lèi)諧振功放中，若將輸入諧振回路調(diào)諧在輸出信號(hào)頻率n次諧波上，則可近似的認(rèn)為，輸出信號(hào)回路上僅有ic中的n次諧波分量產(chǎn)生的高頻電壓，而它的分量產(chǎn)生的電壓均可忽略。

20、因而，在負(fù)載RL上得到了頻率為輸入信號(hào)頻率n倍的輸出信號(hào)功率。將這種電路成為倍頻器，它廣泛的應(yīng)用于無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)等電子設(shè)備中。有上述原理構(gòu)成的倍頻器，它的倍頻次數(shù)不宜過(guò)高。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的倍頻器是二倍頻。 四、實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)總的電路設(shè)計(jì)，其中輸入的是高頻小信號(hào)，經(jīng)過(guò)LC諧振網(wǎng)絡(luò)后進(jìn)行非線(xiàn)性丙類(lèi)放大，而后是LC諧振選頻網(wǎng)絡(luò)。由下圖可以清楚看出信號(hào)在放大，輸出基波。將輸出部分的試驗(yàn)LC回路參數(shù)值減半，由下圖可以清楚看出信號(hào)在放大，輸出倍頻的波。實(shí)現(xiàn)了倍頻器的功能。五、實(shí)驗(yàn)總結(jié)通過(guò)對(duì)實(shí)際電路的分析，結(jié)合實(shí)際實(shí)驗(yàn)，并利用其它電路作為輔助，提出了一種高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器的有效方法，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到的高頻放大器

21、時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的自激振蕩、頻率難以確定以及電路中各級(jí)間阻抗不匹配問(wèn)題。本次試驗(yàn)不但鍛煉了我最基本的高頻電子線(xiàn)路的設(shè)計(jì)能力，更重要的是讓我們更深刻的認(rèn)識(shí)了高頻電子線(xiàn)路這門(mén)課程在實(shí)際中的應(yīng)用。還是有書(shū)到用時(shí)方恨少的感覺(jué)呀。在此次設(shè)計(jì)時(shí)遇到了不少的困難和問(wèn)題但是通過(guò)不懈努力，辛苦的去專(zhuān)研去學(xué)習(xí)，最終都克服了這些困難，使問(wèn)題得到了解決。其中遇到的問(wèn)題很多都是在書(shū)上不能找到的，所以自己要學(xué)會(huì)查找相關(guān)資料，利用圖書(shū)館和網(wǎng)絡(luò)，這是一個(gè)比較辛苦和漫長(zhǎng)的過(guò)程，最后在老師的幫助下完成了實(shí)驗(yàn)。南昌大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名：周倩文 學(xué)號(hào)：6301712010 專(zhuān)業(yè)班級(jí)：通信121班 實(shí)驗(yàn)類(lèi)型： 驗(yàn)證綜合設(shè)計(jì)創(chuàng)新 實(shí)驗(yàn)日期：2

22、014-10-31 實(shí)驗(yàn)成績(jī)：、 實(shí)驗(yàn)四三點(diǎn)式正弦波振蕩器（硬件）一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握三點(diǎn)式正弦波振蕩器電路的基本原理，起振條件，振蕩電路設(shè)計(jì)及電路參數(shù)計(jì)算。2. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握晶體管靜態(tài)工作點(diǎn)、反饋系數(shù)大小、負(fù)載變化對(duì)起振和振蕩幅度的影響。3. 研究外界條件（溫度、電源電壓、負(fù)載變化）對(duì)振蕩器頻率穩(wěn)定度的影響。二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.熟悉振蕩器模塊各元件及其作用。2.進(jìn)行LC振蕩器波段工作研究。3.研究LC振蕩器中靜態(tài)工作點(diǎn)、反饋系數(shù)以及負(fù)載對(duì)振蕩器的影響。4.測(cè)試LC振蕩器的頻率穩(wěn)定度。三、 實(shí)驗(yàn)儀器1高頻實(shí)驗(yàn)箱 1臺(tái) 2雙蹤示波器 1臺(tái)3萬(wàn)用表 1塊四、 基本原理圖6-1 正弦波振蕩器（4.

23、5MHz）將開(kāi)關(guān)S2的1撥上2撥下， S1全部斷開(kāi)，由晶體管Q3和C13、C20、C10、CCI、L2構(gòu)成電容反饋三點(diǎn)式振蕩器的改進(jìn)型振蕩器西勒振蕩器，電容CCI可用來(lái)改變振蕩頻率。 振蕩器的頻率約為4.5MHz （計(jì)算振蕩頻率可調(diào)范圍）振蕩電路反饋系數(shù): F=振蕩器輸出通過(guò)耦合電容C3（10P）加到由Q2組成的射極跟隨器的輸入端，因C3容量很小，再加上射隨器的輸入阻抗很高，可以減小負(fù)載對(duì)振蕩器的影響。射隨器輸出信號(hào)Q1調(diào)諧放大，再經(jīng)變壓器耦合從J1輸出。五、 實(shí)驗(yàn)步驟1. 根據(jù)圖6-1在實(shí)驗(yàn)板上找到振蕩器各零件的位置并熟悉各元件的作用。2. 研究振蕩器靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)振蕩幅度的影響。1) 將開(kāi)關(guān)

24、S2的1撥上，S1全撥下，構(gòu)成LC振蕩器。2) 改變上偏置電位器RA1，記下發(fā)射極電流Ieo(=)，并用示波器測(cè)量對(duì)應(yīng)點(diǎn)的振蕩幅度VP-P（峰峰值）記下對(duì)應(yīng)峰峰值以及停振時(shí)的靜態(tài)工作點(diǎn)電流值。分析輸出振蕩電壓和振蕩管靜態(tài)工作點(diǎn)的關(guān)系，分析思路：靜態(tài)電流ICQ會(huì)影響晶體管跨導(dǎo)gm，而放大倍數(shù)和gm是有關(guān)系的。在飽和狀態(tài)下（ICQ過(guò)大），管子電壓增蓋AV會(huì)下降，一般取ICQ=（15mA）為宜。六、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與總結(jié)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)繪制下表：fmax6.112MHzVp-p224mVfmin5.856MHzVp-p204mV由所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出改變電容容值時(shí)，三點(diǎn)式正弦波振蕩器輸出頻率的動(dòng)態(tài)范圍是

25、5.856MHz6.112MHz 以及動(dòng)態(tài)范圍下對(duì)應(yīng)輸出的電壓值的大小。頻率較大時(shí)輸出的幅度略有增大。本次試驗(yàn)結(jié)果較為簡(jiǎn)單，通過(guò)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)了振蕩電路起振的條件以及輸出頻率的相關(guān)因素，鍛煉了自己的動(dòng)手能力，有關(guān)于示波器的使用也得到了較多的鍛煉。實(shí)驗(yàn)時(shí)才意識(shí)到自己的理論上還有許多不清楚的地方，我還有很多需要學(xué)習(xí)的地方，并且在這些實(shí)驗(yàn)的工程中學(xué)到了很多知識(shí)。我會(huì)繼續(xù)的學(xué)習(xí)，我相信以后會(huì)做的更好。南昌大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名：周倩文 學(xué)號(hào)：6301712010 專(zhuān)業(yè)班級(jí)：通信121班 實(shí)驗(yàn)類(lèi)型： 驗(yàn)證綜合設(shè)計(jì)創(chuàng)新 實(shí)驗(yàn)日期： 2014-11-7 實(shí)驗(yàn)成績(jī)：、實(shí)驗(yàn)五 正弦振蕩仿真實(shí)驗(yàn)（軟件） 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1

26、、掌握晶體管（振蕩管）工作狀態(tài)、反饋大小對(duì)振蕩幅度與波形的影響。2、掌握改進(jìn)型電容三點(diǎn)式正弦波振蕩器的工作原理及振蕩性能的測(cè)量方法。3、研究外界條件變化對(duì)振蕩頻率穩(wěn)定度的影響。 4、比較LC振蕩器和晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度，加深對(duì)晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度高的原因理解。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1 調(diào)試LC振蕩電路特性，觀(guān)察各點(diǎn)波形并測(cè)量其頻率。 2 觀(guān)察振蕩狀態(tài)與晶體管工作狀態(tài)的關(guān)系。 3 觀(guān)察反饋系數(shù)對(duì)振蕩器性能的影響。 4 比較LC振蕩器和晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度。 5 觀(guān)察溫度變化對(duì)振蕩頻率的影響。三、實(shí)驗(yàn)基本原理與電路1、LC振蕩電路的基本原理LC振蕩器實(shí)質(zhì)上是滿(mǎn)足振蕩條件的正反饋放大器。LC振蕩器是指振蕩

27、回路是由LC元件組成的。從交流等效電路可知：由LC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(chēng)為三點(diǎn)式振蕩器。如果反饋電壓取自分壓電感，則稱(chēng)為電感反饋LC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(chēng)為電容反饋LC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M(fèi)Hz-GHz。2、石英晶體振蕩電路的基本原理 石英晶體振蕩器采用適應(yīng)近體諧振器作為選聘回路的振蕩器，其振蕩頻率主要有石英晶體決定。于LC回路相比，適應(yīng)

28、近體振蕩器具有很高的標(biāo)準(zhǔn)性和品質(zhì)因數(shù)，使石英晶體振蕩器可以獲得較高的頻率穩(wěn)定度。石英晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度高，因?yàn)椋?、石英晶體諧振器具有很高的標(biāo)準(zhǔn)性。2、石英晶體諧振器與有源器件的接入系數(shù)。3、石英晶體諧振器具有非常高的Q值。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)LC振蕩電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)總的原理圖：四個(gè)電阻為三極管提供合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。C2是格直流的電容；由C3，C5，L1構(gòu)成電容三點(diǎn)式的震蕩。四，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示以及分析總結(jié)下圖為用示波器觀(guān)測(cè)的震蕩的起振過(guò)程。C5震蕩穩(wěn)定后的波形觀(guān)測(cè)：由光譜分析儀觀(guān)測(cè)到的信號(hào)頻率，在5.545KHz附近。由探針實(shí)際測(cè)量的頻率值是5.64KHz。輸入與輸出之間的相位差觀(guān)察以及測(cè)量方法：數(shù)據(jù)表

29、格：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論值間的差異分析：理論值: 增益：分別算得三種情況下增益A應(yīng)為4,4,9測(cè)量值與理論值相差不大，分別為3.99,3.91,9.04基本可認(rèn)為是讀數(shù)誤差了。諧振頻率: 分別算得三種情況下諧振頻率為5.627KHZ，8.897KHZ，7.503KHZ，實(shí)際測(cè)得諧振頻率分別為5.959KHZ，8.975KHZ，7.983，大致相等，其誤差也可以認(rèn)為是振蕩器的輸出的微小變化所引起。相位差：理論上都應(yīng)為放大器的輸出電壓UO與輸入電壓Ui反向，即,實(shí)際測(cè)得主要為167.62，170.9，174.9，頻率的誤差和讀數(shù)誤差，計(jì)算累計(jì)導(dǎo)致。晶體振蕩電路整體設(shè)計(jì)電路：下圖為晶體振蕩器電路的輸出波形

30、圖：由實(shí)驗(yàn)輸出波形觀(guān)察及測(cè)量分析可知，晶體振蕩器產(chǎn)生正弦信號(hào)的頻率基本由晶體振蕩器本身的參數(shù)來(lái)決定，外界電路對(duì)于頻率的影響很小。實(shí)驗(yàn)室晶振接入10MHz的時(shí)候，輸出的正弦波振蕩頻率是9.48MHz,大致是與理論值相符合的。其中的晶振的負(fù)載電容對(duì)于輸出正弦波的頻率值有一定的影響。（要滿(mǎn)足是晶振的匹配負(fù)載30pf或者是50pf）五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與總結(jié)由實(shí)驗(yàn)輸出波形觀(guān)察及測(cè)量分析可知，晶體振蕩器產(chǎn)生正弦信號(hào)的頻率基本由晶體振蕩器本身的參數(shù)來(lái)決定，外界電路對(duì)于頻率的影響很小。實(shí)驗(yàn)室晶振接入10MHz的時(shí)候，輸出的正弦波振蕩頻率是9.48MHz,大致是與理論值相符合的。且晶體震蕩與LC震蕩相比，晶體震蕩

31、有較好的頻率穩(wěn)定性。而LC振蕩器實(shí)質(zhì)上是滿(mǎn)足振蕩條件的正反饋放大器，LC振蕩器是指振蕩回路是由LC元件組成的。其頻率由LC諧振回路的參數(shù)決定。實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)老師的指導(dǎo)，我明白我的設(shè)計(jì)還有很多的不足，還有很多需要改進(jìn)的地方。我還有很多需要學(xué)習(xí)的地方，并且在這些實(shí)驗(yàn)的工程中學(xué)到了很多知識(shí)。我會(huì)繼續(xù)的學(xué)習(xí)，我相信以后會(huì)做的更好。南昌大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名：周倩文 學(xué)號(hào)：6301712010 專(zhuān)業(yè)班級(jí)：通信121班 實(shí)驗(yàn)類(lèi)型： 驗(yàn)證綜合設(shè)計(jì)創(chuàng)新 實(shí)驗(yàn)日期：2014-11-14實(shí)驗(yàn)成績(jī)：、 實(shí)驗(yàn)六 模擬乘法混頻（硬件）一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?了解集成混頻器的工作原理三、 了解混頻器中的寄生干擾二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 研

32、究平衡混頻器的頻率變換過(guò)程2. 研究平衡混頻器輸出中頻電壓Vi與輸入本振電壓的關(guān)系3. 研究平衡混頻器輸出中頻電壓Vi與輸入信號(hào)電壓的關(guān)系4. 研究鏡象干擾。三、 實(shí)驗(yàn)儀器1. 高頻實(shí)驗(yàn)箱 1臺(tái) 2. 雙蹤示波器 1臺(tái)3. 萬(wàn)用表 1塊四、 實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)電路說(shuō)明在高頻電子電路中，常常需要將信號(hào)自某一頻率變成另一個(gè)頻率。這樣不僅能滿(mǎn)足各種無(wú)線(xiàn)電設(shè)備的需要，而且有利于提高設(shè)備的性能。對(duì)信號(hào)進(jìn)行變頻，是將信號(hào)的各分量移至新的頻域，各分量的頻率間隔和相對(duì)幅度保持不變。進(jìn)行這種頻率變換時(shí)，新頻率等于信號(hào)原來(lái)的頻率與某一參考頻率之和或差。該參考頻率通常稱(chēng)為本機(jī)振蕩頻率。本機(jī)振蕩頻率可以是由單獨(dú)的信號(hào)源供

33、給，也可以由頻率變換電路內(nèi)部產(chǎn)生。當(dāng)本機(jī)振蕩由單獨(dú)的信號(hào)源供給時(shí)，這樣的頻率變換電路稱(chēng)為混頻器?；祛l器常用的非線(xiàn)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)VL，并與輸入信號(hào) VS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。本實(shí)驗(yàn)采用集成模擬相乘器作混頻電路實(shí)驗(yàn)。因?yàn)槟M相乘器的輸出頻率包含有兩個(gè)輸入頻率之差或和，故模擬相乘器加濾波器，濾波器濾除不需要的分量，取和頻或者差頻二者之一，即構(gòu)成混頻器。圖4-1所示為相乘混頻器的方框圖。設(shè)濾波器濾除和頻，則輸出差頻信號(hào)。圖4-2為信號(hào)經(jīng)混頻前后的頻譜圖。我們?cè)O(shè)信號(hào)是：載波頻率為的普通調(diào)幅波。本機(jī)振蕩頻率為。設(shè)輸入信號(hào)為，本

34、機(jī)振蕩信號(hào)為由相乘混頻的框圖可得輸出電壓式中 定義混頻增益為中頻電壓幅度與高頻電壓之比，就有圖4-3為模擬乘法器混頻電路，該電路由集成模擬乘法器MC1496完成。圖4-3 MC1496構(gòu)成的混頻電路MC1496可以采用單電源供電，也可采用雙電源供電。本實(shí)驗(yàn)電路中采用12V，8V供電。R12（820）、R13（820）組成平衡電路，F(xiàn)2為4.5MHz選頻回路。本實(shí)驗(yàn)中輸入信號(hào)頻率為4.2MHz，本振頻率8.7MHz。為了實(shí)現(xiàn)混頻功能，混頻器件必須工作在非線(xiàn)性狀態(tài)，而作用在混頻器上的除了輸入信號(hào)電壓VS和本振電壓VL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，這些組合信號(hào)

35、頻率如果等于或接近中頻，將與輸入信號(hào)一起通過(guò)中頻放大器、解調(diào)器，對(duì)輸出級(jí)產(chǎn)生干涉，影響輸入信號(hào)的接收。干擾是由于混頻器不滿(mǎn)足線(xiàn)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象干擾。五、 實(shí)驗(yàn)步驟1. 打開(kāi)本實(shí)驗(yàn)單元的電源開(kāi)關(guān)，觀(guān)察對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管是否點(diǎn)亮，熟悉電路各部分元件的作用。2.用實(shí)驗(yàn)箱的信號(hào)源做本振信號(hào)，將頻率=8.7MHz（幅度VLP-P600mV左右）的本振信號(hào)從J8處輸入（本振輸入處），將頻率=4.2MHz（幅度VSP-P300mV左右）的高頻信號(hào)（由三號(hào)板提供）從相乘混頻器的輸入端J7輸入，用示波器觀(guān)察J9處中頻信號(hào)波形.3.用示波器觀(guān)察TH8和

36、TH9處波形。4.保持本振電壓不變，改變射頻信號(hào)電壓幅度，用示波器觀(guān)測(cè)，記錄輸出中頻電壓Vi的幅值，并填入表4-1。 表4-1VSP-P（mV）6080100120140ViP-P（mV）5.改變本振信號(hào)電壓幅度，用示波器觀(guān)測(cè)，記錄輸出中頻電壓Vi的幅值，并填入表4-2。 表4-2VLp-p（mV）200300400500600700Vip-p（mV）6.用視頻跳線(xiàn)連接J9和頻率計(jì)的RF-IN端口，用頻率計(jì)測(cè)量混頻前后波形的頻率。六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果保持本振電壓不變，改變射頻信號(hào)電壓幅度，用示波器觀(guān)測(cè)，記錄輸出中頻電壓Vi的幅值，并填入表4-1。 表4-1VSP-P（mV）10020030040050

37、0ViP-P（mV）74.6104120124128改變本振信號(hào)電壓幅度，用示波器觀(guān)測(cè)，記錄輸出中頻電壓Vi的幅值，并填入表4-2。 表4-2VLp-p（mV）203040506070Vip-p（mV）5480108126144162實(shí)驗(yàn)所得中頻4.55MHz,本振信號(hào)9.7MHz,低頻信號(hào)為5.121MHz.七實(shí)驗(yàn)分析及總結(jié)繪制出表格如上圖所示：通過(guò)繪制出的表格我們可以得出一些結(jié)論，本振信號(hào)和射頻信號(hào)改變時(shí)，輸出的中頻信號(hào)的復(fù)制均會(huì)有所改變，增加均會(huì)增加，不過(guò)增加的幅值的大小會(huì)有所變，隨著增加的越來(lái)越大，增加的會(huì)越來(lái)越慢。通過(guò)中頻信號(hào)與量輸入信號(hào)頻率之間的關(guān)系，我們可以大致的得出以下結(jié)論，中

38、頻輸出頻率的大小為兩個(gè)輸入信號(hào)頻率指出?；痉蠈?shí)驗(yàn)原理。南昌大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名：周倩文 學(xué)號(hào)：6301712010 專(zhuān)業(yè)班級(jí)：通信121班 實(shí)驗(yàn)類(lèi)型： 驗(yàn)證綜合設(shè)計(jì)創(chuàng)新 實(shí)驗(yàn)日期：2014-11-21 實(shí)驗(yàn)成績(jī)：、 實(shí)驗(yàn)七 二極管雙平衡混頻實(shí)驗(yàn)（軟件）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握二極管的雙平衡混頻器頻率變換的物理過(guò)程。2.掌握晶體管混頻器頻率變換的物理過(guò)程和本振電壓V0和工作電流I對(duì)中頻轉(zhuǎn)出電壓大小的影響。3.掌握集成模擬乘法器實(shí)現(xiàn)的平衡混頻器頻率變換的物理過(guò)程。4.比較上述三種混頻器對(duì)輸入信號(hào)幅度與本振電壓幅度的要求。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.研究二極管雙平衡混頻器頻率變換過(guò)程和此種混頻器的優(yōu)缺點(diǎn)。2.研

39、究這種混頻器輸出頻譜與本振電壓大小的關(guān)系。三、實(shí)驗(yàn)原理與電路1. 二極管雙平衡混頻原理圖3-1 二極管雙平衡混頻器二極管雙平衡混頻器的電路圖示見(jiàn)圖3-1。圖中VS為輸入信號(hào)電壓，VL 為本機(jī)振蕩電壓。在負(fù)載電阻RL上產(chǎn)生差頻與和頻，還夾雜有一些其它頻率的無(wú)用產(chǎn)物，再接上一個(gè)濾波器（圖中未畫(huà)出），即可取得所需的混頻頻率。二極管雙平衡混頻器的最大特點(diǎn)是工作頻率極高，可達(dá)微波波段，由于二極管雙平衡混頻器工作于很高的頻段。圖3-1中的變壓器一般為傳輸線(xiàn)變壓器。二極管雙平衡混頻器的基本工作原理是利用二極管伏安特性的非線(xiàn)性。眾所周知，二極管的伏安特性為指數(shù)律，用冪級(jí)數(shù)展開(kāi)為當(dāng)加到二極管兩端的電壓v為輸入信

40、號(hào)VS和本振電壓VL之和時(shí)，V2項(xiàng)產(chǎn)生差頻與和頻。其它項(xiàng)產(chǎn)生不需要的頻率分量。由于上式中u的階次越高，系數(shù)越小。因此，對(duì)差頻與和頻構(gòu)成干擾最嚴(yán)重的是v的一次方項(xiàng)（因其系數(shù)比v2項(xiàng)大一倍）產(chǎn)生的輸入信號(hào)頻率分量和本振頻率分量。用兩個(gè)二極管構(gòu)成雙平衡混頻器和用單個(gè)二極管實(shí)現(xiàn)混頻相比，前者能有效的抑制無(wú)用產(chǎn)物。雙平衡混頻器的輸出僅包含（pLS）（p為奇數(shù)）的組合頻率分量，而抵消了L、C以及p為偶數(shù)（pLS）眾多組合頻率分量。圖3-2 雙平衡混頻器拆開(kāi)成兩個(gè)單平衡混頻器下面我們直觀(guān)的從物理方面簡(jiǎn)要說(shuō)明雙平衡混頻器的工作原理及其對(duì)頻率為L(zhǎng)及S的抑制作用。我們將圖3-1所示的雙平衡混頻器拆開(kāi)成圖3-2（a

41、）和（b）所示的兩個(gè)單平衡混頻器。實(shí)際電路中，本振信號(hào)VL大于輸入信號(hào)VS?？梢越普J(rèn)為，二極管的導(dǎo)通與否，完全取決于VL的極性。當(dāng)VL上端為正時(shí)，二極管D3和D4導(dǎo)通，D1和D2截止，也就是說(shuō)，圖3-2（a）表示單平衡混頻器工作，（b）表示單平衡混頻器不工作。若VL下端為正時(shí)，則兩個(gè)單平衡混頻器的工作情況對(duì)調(diào)過(guò)來(lái)。由圖3-2（a）和（b）可以看出，VL單獨(dú)作用在RL上所產(chǎn)生的L分量，相互抵消，故RL上無(wú)L分量。由VS產(chǎn)生的分量在VL上正下負(fù)期間，經(jīng)D3產(chǎn)生的分量和經(jīng)D4產(chǎn)生的分量在RL上均是自下經(jīng)上。但在VL下正上負(fù)期間，則在RL上均是自上經(jīng)下。即使在VL一個(gè)周期內(nèi)，也是互相抵消的。但是VL

42、的大小變化控制二極管電流的大小，從而控制其等效電阻，因此VS在VL瞬時(shí)值不同情況下所產(chǎn)生的電流大小不同，正是通過(guò)這一非線(xiàn)性特性產(chǎn)生相乘效應(yīng)，出現(xiàn)差頻與和頻。四、實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)由二極管雙平衡混頻原理設(shè)計(jì)如下圖所示的仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)電路。設(shè)計(jì)時(shí)使得T3管子的輸入電壓值遠(yuǎn)大于T2，從而使得二極管工作在受T3管子輸入電壓控制的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。并使得而這輸入的電壓值得之差等于中頻頻路465KHz，輸出端所接是LC諧振網(wǎng)絡(luò)，起到濾波的作用。輸出中頻465KHz的波形圖：五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與總結(jié)這次試驗(yàn)?zāi)軌蜉^好的較準(zhǔn)確的輸出混頻后的信號(hào)，而實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)最初的想法是不加輸出端的LC震蕩回路，結(jié)果發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)示波器的輸出端口不能輸出

43、正弦信號(hào)，看起來(lái)是好幾個(gè)信號(hào)頻率的疊加。后來(lái)加上與所想要輸出的中頻回路相匹配的LC震蕩網(wǎng)絡(luò)后，輸出了較好的波形。這是因?yàn)榛祛l后的頻率有無(wú)數(shù)個(gè)，與中頻相近的頻率疊加在了輸出上。我在這次實(shí)驗(yàn)中學(xué)到了很多的知識(shí)，也對(duì)混頻電路有了了解，也讓我充分了解了關(guān)于高頻電子子原理與設(shè)計(jì)理念了解了混頻電路的原理，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的了解和認(rèn)識(shí)、以及知識(shí)遷移的能力。也對(duì)一些應(yīng)用軟件有了一定的了解，對(duì)multisim有了更進(jìn)一步的了解，對(duì)multisim的仿真部分的應(yīng)用也有了很大的了解，開(kāi)始的時(shí)候仿真總是失真，最后自己慢慢的調(diào)出來(lái)了，自己可以做簡(jiǎn)單的仿真實(shí)驗(yàn)了。南昌大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名：周倩文 學(xué)號(hào)：6301712010

44、 專(zhuān)業(yè)班級(jí)：通信121班 實(shí)驗(yàn)類(lèi)型： 驗(yàn)證綜合設(shè)計(jì)創(chuàng)新 實(shí)驗(yàn)日期：2014-11-28 實(shí)驗(yàn)成績(jī)：、 實(shí)驗(yàn)八 集電極調(diào)幅實(shí)驗(yàn)（硬件）一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握用晶體三極管進(jìn)行集電極調(diào)幅的原理和方法。2. 研究已調(diào)波與調(diào)制信號(hào)及載波信號(hào)的關(guān)系。3. 掌握調(diào)幅系數(shù)測(cè)量與計(jì)算的方法。二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 丙類(lèi)功放工作狀態(tài)與集電級(jí)調(diào)幅的關(guān)系。2. 觀(guān)察調(diào)幅波，觀(guān)察改變調(diào)幅度輸出波形變化并計(jì)算調(diào)幅度。三、 實(shí)驗(yàn)儀器1. 高頻實(shí)驗(yàn)箱 1臺(tái)2. 雙蹤示波器 1臺(tái)3. 萬(wàn)用表 1塊4. 高頻毫伏表 1塊四、 實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)電路1. 集電極調(diào)幅的工作原理集電極調(diào)幅就是用調(diào)制信號(hào)來(lái)改變高頻功率放大器的集電極直流電源電

45、壓，以實(shí)現(xiàn)調(diào)幅。它的基本電路如圖10-1所示。 由圖可知，低頻調(diào)制信號(hào)與直流電源VCC相串聯(lián)，因此放大器的有效集電極電源電壓等于上述兩個(gè)電壓之和，它隨調(diào)制信號(hào)波形而變化。因此，集電極的回路輸出高頻電壓振幅將隨調(diào)制信號(hào)的波形而變化。于是得到調(diào)幅波輸出。圖10-2（a）為Ic1m、ICO隨VCC而變化的曲線(xiàn)。由于，因而可以從已知的ICO,Ic1m得出PD、P0、PC隨VCC變化的曲線(xiàn)，如圖10-2(b)所示。由圖可以看出，在欠壓區(qū)，VCC對(duì)Ic1m與P0的影響很小。但集電極調(diào)幅作用時(shí)通過(guò)改變VCC來(lái)改變Ic1m與P0才能實(shí)現(xiàn)的。因此，在欠壓區(qū)不能獲得有效的調(diào)幅作用，必須工作在過(guò)壓區(qū)，才能產(chǎn)生有效的

46、調(diào)幅作用。 集電極調(diào)幅的集電極效率高，晶體管獲得充分的應(yīng)用，這是它的主要優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是已調(diào)波的邊頻帶功率P(0)由調(diào)制信號(hào)供給，因而需要大功率的調(diào)制信號(hào)源。2. 實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)電路圖如圖10-3所示（見(jiàn)P.55）Q3和T6、C13組成甲類(lèi)功放，高頻信號(hào)從J3輸入；Q4、T4、C15組成丙類(lèi)高頻功放，由R16、R17提供基極負(fù)偏壓，調(diào)整R16可改變，丙類(lèi)功放的電壓增益，R18R21為丙放的負(fù)載。音頻信號(hào)從J5輸入，經(jīng)集成運(yùn)放LM386放大之后通過(guò)變壓器T5感應(yīng)到次級(jí)，該音頻電壓與電源電壓VCC串聯(lián)，構(gòu)成Q4管的等效電源電壓VCC(t)=VCC+，在調(diào)制過(guò)程中VCC（t）隨調(diào)制信號(hào)的變化而變化。如果

47、要求集電極輸出回路產(chǎn)生隨調(diào)制信號(hào)規(guī)律變化的調(diào)幅電壓，則應(yīng)要求集電極電流的基波分量Icm1、集電報(bào)輸出電壓隨而變化。由振蕩功放的理論可知，應(yīng)使Q4放大器在Vcc(t)的變化范圍內(nèi)工作在過(guò)壓區(qū)，此時(shí)輸出信號(hào)的振幅值就等于電源供電電壓VCC(t);如果輸出回路調(diào)諧在載波角頻率o上，則輸出信號(hào)為：從而實(shí)現(xiàn)了高電平調(diào)幅。判斷功放的三種工作狀態(tài)的方法：臨界狀態(tài) VCCVcm= VCES欠壓狀態(tài) VCCVcmVCES過(guò)壓狀態(tài) VCCVcmVCES式中，Vcm為各集電極輸出電壓的幅度，VCES為晶體管飽和壓降。調(diào)幅度ma=(單音調(diào)制）五、 實(shí)驗(yàn)步驟1. 從J3處輸入頻率為fo10.7MHz(峰-峰值為200m

48、V)的高頻信號(hào)（在TH3處觀(guān)察），首先調(diào)節(jié)T6使TP6處波形最大，再調(diào)諧T4使諧振回路T4、C15諧振。2. 從J5處輸入1kHz（峰-峰值50mV）音頻信號(hào)（在TH8處觀(guān)察），將撥碼開(kāi)關(guān)S1的1撥上，從TH5處觀(guān)察輸出波形。3. 使Q4管分別處于欠壓狀態(tài)（S1的1撥上）和過(guò)壓狀態(tài)（S1的4撥上），在TH5處接示波器，觀(guān)察調(diào)幅波形，并計(jì)算調(diào)幅度。4. 改變音頻信號(hào)的輸入電壓，觀(guān)察調(diào)幅波變化。六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與總結(jié)當(dāng)三極管工作在過(guò)壓區(qū)時(shí)，實(shí)驗(yàn)集電極調(diào)幅輸出的調(diào)幅波波形如上圖所示。由公式：調(diào)幅度ma= 帶入其中計(jì)算可得實(shí)驗(yàn)調(diào)幅度值為0.78左右，試驗(yàn)調(diào)幅度在一定的合理范圍內(nèi)有較大的值，達(dá)到了較好的

49、實(shí)驗(yàn)結(jié)果。而當(dāng)三極管工作在欠壓時(shí)，輸出信號(hào)的包絡(luò)不能夠很好地反應(yīng)出輸入信號(hào)的波形，說(shuō)明三極管工作于欠壓區(qū)時(shí)，集電極不能夠做到調(diào)幅。這符合三極管的集電極的調(diào)幅特性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)了集電極的條件以及輸出調(diào)幅波的相關(guān)因素，鍛煉了自己的動(dòng)手能力，有關(guān)于示波器的使用也得到了較多的鍛煉。實(shí)驗(yàn)時(shí)才意識(shí)到自己的理論上還有許多不清楚的地方，我還有很多需要學(xué)習(xí)的地方。以后還要更加的努力，完善好每一個(gè)實(shí)驗(yàn)。南昌大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名：周倩文 學(xué)號(hào)：6301712010 專(zhuān)業(yè)班級(jí)：通信121班 實(shí)驗(yàn)類(lèi)型： 驗(yàn)證綜合設(shè)計(jì)創(chuàng)新 實(shí)驗(yàn)日期：2014-11-28 實(shí)驗(yàn)成績(jī)：、 實(shí)驗(yàn)九 基極調(diào)幅實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（軟件）一、 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)技術(shù)要

50、求要求：1用EWB仿真，能夠觀(guān)察輸入輸出波形。 2針對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行分析，并計(jì)算輸出功率。 3三極管工作在丙類(lèi)狀態(tài)。4采用單調(diào)諧做為負(fù)載。 5采用三極管作為放大器。 實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置：1.輸入信號(hào)頻率50MHZ，電壓500mV左右 2.輸入直流電源電壓22V 3.采用單調(diào)諧作為負(fù)載 采用三極管作為放大器設(shè)計(jì)要求： 1.分析設(shè)計(jì)要求，明確性能指標(biāo)。必須仔細(xì)分析課題要求、性能、指標(biāo)及應(yīng)用環(huán)境等，廣開(kāi)思路，構(gòu)思出各種總體方案，繪制結(jié)構(gòu)框圖。 2.確定合理的總體方案。以電路的先進(jìn)性、結(jié)構(gòu)的繁簡(jiǎn)、成本的高低及 制作的難易等方面作綜合比較，并考慮器件的來(lái)源，敲定可行方案。 3.設(shè)計(jì)各單元電路?？傮w方案化整為

51、零，分解成若干子系統(tǒng)或單元電路。4.組成系統(tǒng)，在一定幅面的圖紙上合理布局，通常是按信號(hào)的流向，采用左進(jìn)右出的規(guī)律擺放各電路，并標(biāo)出必要的說(shuō)明。二、調(diào)幅電路原理設(shè)計(jì)所謂基極調(diào)幅，就是用調(diào)幅信號(hào)電壓來(lái)改變高頻功率放大器的基極偏壓，以實(shí)現(xiàn)調(diào)幅。它的基本電路如圖，由圖可知，低頻調(diào)制信號(hào)電壓Vcost與直流偏壓VBB相串聯(lián)。放大器的有效偏壓等于這兩個(gè)電壓之和，它隨調(diào)制信號(hào)波形而變化。由于在欠壓狀態(tài)下，集電極電流的基波分量Icm1隨基極電壓成正比。因此，集電極的回路輸出高頻電壓振幅將隨調(diào)制信號(hào)的波形而變化，于是得到調(diào)幅波輸出。調(diào)幅過(guò)程是非線(xiàn)性變換的過(guò)程，將產(chǎn)生多種頻率分量，所以調(diào)幅電路應(yīng)LC帶濾波器，用來(lái)

52、濾除不需要的頻率分量。為了獲得有效的調(diào)幅，基極調(diào)幅電路必須總是工作于欠壓狀態(tài)。三、 繪制出電路圖由上述的實(shí)驗(yàn)原理我們可以得出，任何一種非線(xiàn)性器件都可以用來(lái)產(chǎn)生調(diào)幅彼。晶體管是一種非線(xiàn)性器件，只要讓其工作在非線(xiàn)性（甲乙類(lèi)，乙類(lèi)或丙類(lèi)）狀態(tài)下，即可用它構(gòu)成調(diào)幅電路。一般總是把高頻載波信號(hào)和調(diào)制信號(hào)分別加在諧振功率放大器的晶體管的某個(gè)電極上，利用晶體管的發(fā)射結(jié)進(jìn)行頻率變換，并通過(guò)選頻放大，從而達(dá)到調(diào)幅的目的。設(shè)計(jì)得到如下圖所示的基極調(diào)幅的基本實(shí)驗(yàn)電路：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，調(diào)制信號(hào)和輸出的已調(diào)信號(hào)的波形輸出顯示如下圖所示當(dāng)然，如果實(shí)驗(yàn)電路參數(shù)設(shè)置不合理，會(huì)產(chǎn)生過(guò)調(diào)幅失真，如下面的兩幅圖所示：同樣的，當(dāng)三極管不能工作在欠壓狀態(tài)時(shí)，比如說(shuō)集電極電壓設(shè)置的過(guò)小，使得三極管工作在過(guò)壓區(qū)時(shí)，也不能輸出正確的調(diào)幅波。四、 調(diào)幅系數(shù)的計(jì)算根據(jù)要求設(shè)計(jì)給的參數(shù)有： VCC=22V f=50KHZ 如上仿真波形可知，雙邊帶調(diào)幅達(dá)到調(diào)幅系數(shù)最大是：Vmax=300mv Vmin=50m