調(diào)頻發(fā)射機(jī)與接收機(jī)高頻試驗(yàn)報告

1、咼頻實(shí)驗(yàn)報告2014年11月實(shí)驗(yàn)一、調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容：通過實(shí)驗(yàn)了解與掌握調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng) 了解與掌握LC三點(diǎn)式振蕩器電路、三極管幅 度調(diào)制電路、高頻諧振功率放大電路。下圖為實(shí)驗(yàn)中的調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：、實(shí)驗(yàn)原理:1、LC三點(diǎn)式振蕩器電路:V5-15C14104"SRlolI0KlOOuHSL1scii104ISBG29018、ThK1035C13IK5R13o¥5-25Rt2IK5C12505R1110K5R95C2103也J IFSC 32DG5K1反饋 控制5C11-10042*M5ASttl 100KA5JJ2FV 0435C4_4TO 7-5C51.005

2、R35K圖T3-1 LC振法實(shí)驗(yàn)電路原理圏LC三點(diǎn)式振蕩器由放大器加 LC振蕩回路構(gòu)成.反饋電壓取自振蕩回路中的元件與晶體管發(fā)射極相連的兩個回路元件其電抗性質(zhì)必須相同不與晶體管發(fā)射極相連的兩個回路元件.其電抗性質(zhì)相反。對于上圖LC三點(diǎn)式振蕩電路.由5BG1組成的振蕩電路.和由5BG2組成 的放大電路構(gòu)成。5D2是一個變?nèi)莨?5K1是控制端.控制反饋系數(shù)的大小。V5-1為示波器測 試點(diǎn)接入掃頻器觀察波形。通過以三極管5BG1為中心所構(gòu)成的電感三點(diǎn)式LC振蕩電路產(chǎn)生所需的30MHz高頻信號.再經(jīng)下一級晶體三極管 5BG2進(jìn)行放大處理后輸出至后面的電路中 以進(jìn)行工作。2、三極管幅度調(diào)制電路：+ 1獺

3、ET7E2HTD1調(diào)幅TC310470 -7CL0_L TCIr 1047C5IGOT卜輸出 幅度7BG1307C4高頻 信號憑 -07L富- IIo-TK3信號 輸i出巧100skLTC9i11* 11_ID-TC87005uF7R44 5K100KTW1lKJb; 調(diào)制 言號S T5-4 三極管甲類調(diào)幅電路圖T5-4為三極管基極幅度調(diào)制電路（幅度調(diào)制電路）能使高頻載波信號的幅度 隨調(diào)制信號的規(guī)律而變化的電路。調(diào)幅電路有多種形式根據(jù)調(diào)制信號接入調(diào)制調(diào)制器電路位置的不同調(diào)幅電路可以劃分為基極調(diào)幅電路、集電極調(diào)幅電路和 發(fā)射極調(diào)幅電路。原理：輸入 30M HZ的高頻信號和1KHz的調(diào)制信號分別經(jīng)

4、隔直 電容7C9.7C8加于三極管的基極經(jīng)幅度調(diào)制電路調(diào)幅后.得到所需的30MHZ的已 調(diào)幅信號并輸出至下一級電路中。3、高頻諧振功率放大電路：豐6Ct6L1 $ 鮭 LoK 5KU 2X.圖T2-1高頻諧振功車放大劈電廉瑾圖高頻諧振功率放大電路多用于發(fā)射機(jī)的末級電路是發(fā)射機(jī)的重要組成部分?？煞譃榧?類諧振功率放大器、乙類諧振功率放大器、丙類諧振功率放大器等幾種常用類型。上圖中輸入信號為經(jīng)上一級晶體三極管調(diào)幅后的30MHZ調(diào)幅信號.分別通過兩級三極管 6BG1和6BG2進(jìn)行放大后得到所需的放大信號。4、調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng):原理簡要分析：信源產(chǎn)生信號經(jīng)放大電路放大后輸出并送至調(diào)制器；本振1產(chǎn)生一個固定

5、頻率的中頻信號輸出也送至調(diào)制器；調(diào)制器輸出是已調(diào)制中頻信號該信號經(jīng)濾波后與本振2信號混頻；混頻器輸出信號經(jīng)帶通或低通濾波器濾波功放級將載頻信號的功率放大到所需發(fā)射功率后通過天線進(jìn)行發(fā)射。三、實(shí)驗(yàn)方法與步驟：1、LC三點(diǎn)式振蕩器電路：a. 調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)：調(diào)節(jié) 5W2使5BG1管射極電流即流經(jīng) 5R8的電流約為3mAb. 調(diào)節(jié)5C4使輸出穩(wěn)定成正弦波且最大不失真。c. 從V5-1觀測到頻率約為 28MHz的正弦波。2、三極管幅度調(diào)制電路：a. 調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)；將 7K1打開高頻信號源輸入端并接入30MHZ100mVpp.用示波器測試V7-2,調(diào)節(jié)7C10直至使示波器波形最大且不失真；b. 從7K

6、1輸入30MHZ 100mVpp的高頻載波。c. 從7K2接1KHZ的調(diào)制信號。d. 測數(shù)據(jù)并記錄。3、高頻諧振功率放大電路：a. 將電流表打到200mA檔串入電路信源輸入處輸入 30MHZ 400mVp洋載波。b. 在信號源處將幅度調(diào)到300mV.每次增加100mV.觀察電流表示數(shù).當(dāng)電流突變到20mA以上時（小于等于 60mA .可以調(diào)節(jié)波形。c. 將6K1打到50 Q檔.調(diào)節(jié)6C5.用示波器觀測 V6-2的波形.使之達(dá)到最大不失真。d. 調(diào)節(jié)6C13.使V6-3處示波器中的波形輸出最大且不失真。4、調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)：連接各個電路板前檢查每部分的輸出無誤.然后逐次連接.需要注意的是I v 60

7、mA.四、測試指標(biāo)與測試波形：1. LC三點(diǎn)式振蕩器電路：1.1、振蕩器反饋系數(shù) kfu對振蕩器幅值Ul的影響關(guān)系：表 1-1 : 測試條件：V1 = +12V、Ic 1 疋 3mA、f 0 疋 28MHz kfu = 0.1 0.5名稱單位12345kfu5C6/（C n巧C6）UlVp-p振蕩器的反饋系數(shù) kfu-U l特性結(jié)論:表 1-2 :測試條件： V1 =12V、 kfu 0.4、fo 30MHz、 Ic 1 = 0.5 6 mA 數(shù)據(jù)值 項(xiàng)目5BG1 電流 Ic( mA0.512345ULVp-pfoMHz振蕩器的Ic - UL特性結(jié)論:1.3、LC三點(diǎn)式振蕩輸出波形：測試條件：

8、V1 =12V、 kfu 疋 0.4、fo 疋 28MHz、 Ic 1 = 3mA實(shí)驗(yàn)實(shí)測波形粘貼處波形特點(diǎn)與測量值分析結(jié)論:2 三極管幅度調(diào)制電路（基極）：2.1、I c值變化對調(diào)制系數(shù) m的影響關(guān)系："IC - m ”表 1-3測試條件： V1 = +12V U q = 1kHz/0.1 V p-p Ui = 30MHz/0.1 V p-p名稱單位Uq = 1KHz/0.1V p-p Ui = 30MHz/0.1V p-pIcmA12345Usm (A)W-pUsm (B)W-pm%I c值變化對調(diào)制系數(shù) m的影響的結(jié)論:Ui = 30MHZ/0.1 Vp-p lc=3mA2.2

9、、三極管幅度調(diào)制電路（基極）輸出波形: 測試條件：V1 = +12V U q = 1kHz/0.1 V p-p實(shí)驗(yàn)實(shí)測波形粘貼處波形特點(diǎn)與測量值分析結(jié)論：3高頻諧振功率放大電路：3.1. 輸入激勵信號與輸出信號電流 /電壓之間的關(guān)系輸出功率與工作效率表 1-4 測試條件：V仁V2=12V fo=30MHz/0.5-0.8 V p-p、Rl=50Q、( Ic 不得超過 60mA級別激勵放大級器(6BG1)末級諧振功率放大器(6BG2)測量項(xiàng)目注入信號U (V6-1)激勵信號Ubm (V6-2)輸出信號10 (V6-3)未級電流I c (mA峰峰值V p-p有效值V電源輸入功率 Pd： Ic =

10、mA、 P d = mW高頻輸出功率 Po : Uo = V p-p RL = Q P 0 = mW電路工作效率n :%3.2 諧振功率放大器的負(fù)載特性：Rl- Uo表 1-5 測試條件：V仁V2 =12V、 fo=30MHz U bm= 3 4Vp-p R l= 50 Q -150 QRLQ50 Q75 Q100 Q125 Q150 QUo(Vp-p)(V6-3)lc(mA)(V2)結(jié)論:4.調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)測波形粘貼處結(jié)論(給出實(shí)測波形以及各單元模塊接口信號參數(shù)并分析)實(shí)驗(yàn)二、調(diào)幅接收系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容：通過實(shí)驗(yàn)了解與掌握調(diào)幅接收系統(tǒng) 了解與掌握三極管混頻器電路、中頻放大/AGC電路

11、、檢波電路。下圖為實(shí)驗(yàn)中的調(diào)幅接收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：Y I I低噪放混頻- 1 -中放檢波、實(shí)驗(yàn)原理:1晶體管混頻電路:VE-1V2-5工圖 T6-12RS UK30MHi集成混頻2C5器I2K1r103 Z： 2C2 J-知4丄2C1 丁9013 2、2C6HI風(fēng)一Q +1?VK2455ftMz 中頻輸岀12 5K 信源 輸入30*4551 HMi三極管混頻電路輸入+ 5K 2珀3信源信號和本振信號分別從 2K1和2K3輸入載波信號經(jīng)隔直電容 2C5加于晶體三極管 2BG1的基極上本振輸入（調(diào)制信號）經(jīng)隔直電容2C6加于晶體三極管發(fā)射極載波信號和 本振信號經(jīng)三極管 2C6混頻.得到固定頻率的中頻信

12、號.再經(jīng)選頻網(wǎng)絡(luò)濾波得到所需的不失 真混頻信號。2、中頻放大/AGC和檢波電路:I10DK3WIV3-13K1 inP?|7盟5K3R410K3R31OK3B53R75017 EK A 3R2|455K工珮3C45K 3BGIA 90181QK 3R1O3B?3C770501衆(zhòng)iook rHx386舵 K3B110K3R153C1210410K3W310uP .L2K 薦 +12V3R161034,3C61 I V3-2 啜C310曜開應(yīng) 3R1： 關(guān)I3C11104-r-*工3RK 丿曲毘一T yoiU iio<0 叭"B* jTI舷辛 n -pwa °一di_1

13、丄 3CTlOuF3C91NBD3D33D13K17L03 ZZ xi<T3C15103_3CI65uFI100K4703R18V3-6檢波輸出O3K*嚴(yán)林¥47008-4中放、期C和檢波電路分析中頻放大/AGC和檢波電路的原理圖工作原理：輸入經(jīng)上級三極管混頻后的中頻電 壓.利用晶體三極管 3BG1和選頻網(wǎng)絡(luò)3B1組成的中頻放大器進(jìn)行放大；輸出放大信號輸入 AGC反饋控制電路利用AGC控制前級中頻放大器的輸出增益 使系統(tǒng)總增益隨規(guī)律變化；在經(jīng)過最后一級二極管檢波電路實(shí)現(xiàn)解調(diào)將中頻挑夫信號變換為反映傳送信息的調(diào)制信號AGC是自動反饋增益控制器起作用時產(chǎn)生一個負(fù)反饋電壓給輸入端消除

14、擾動信號的干擾。AGC勺特點(diǎn)是輸入一定范圍的信號 輸出一固定信號。主要指標(biāo)有動態(tài)范圍和線性度。3、調(diào)幅接收系統(tǒng)：丫1低燥放彳混頻器彳濾波裾_J中放 彳檢波 彳低放z k I "” k 高頻放大器11掾蕩器' ,i從天線接收傳遞信息的載波信號.經(jīng)過低噪放完成初級放大送入混頻器與本振信號混頻的到455kHz的中頻信號.再經(jīng)過中頻放大器和 AGC反饋控制電路實(shí)現(xiàn)增益可控的信號放大 最后由二極管檢波器完成檢波經(jīng)低頻放大后輸出要求的調(diào)制信號。三、實(shí)驗(yàn)步驟：1、晶體管混頻電路：a. 調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)： 接入12V直流電源.調(diào)節(jié)2W1.2R4兩端電壓為0.51v.使之達(dá)到靜 態(tài)工作點(diǎn)。b.

15、在V2-5輸入10.455MHz.200300mV的本振信號,在V2-1輸入10MHz 50mV的調(diào)幅信 號.在V2-3處觀測.調(diào)節(jié)2C3和2B1測量中頻輸出.使輸出為455KHz的最大不失真穩(wěn) 定正弦波。c. 完成子系統(tǒng)調(diào)試根據(jù)要求測量數(shù)據(jù)：改變基極偏執(zhí)電阻2W1使靜態(tài)工作點(diǎn)從 0到3.0變化.測量不同靜態(tài)工作點(diǎn)下的中頻輸出的峰峰值.并計(jì)算混頻增益。2、中頻放大/AGC和檢波電路：a. 接通12V直流電源.調(diào)整3BG1靜態(tài)工作點(diǎn)：利用萬用表直流電壓檔測量3R7 （即Re）兩端電壓.調(diào)整基極偏執(zhí)電阻 3W1使發(fā)射級電流le在0.5到0.8mA左右即可。b. 利用函數(shù)信號發(fā)生器.在V3-1處接入

16、455kHz的中頻輸入信號；將開關(guān)3K2、3K3閉合.接入AGCc. 調(diào)節(jié)第一級中頻放大電路：以V3-2為觀測點(diǎn).調(diào)節(jié)選頻網(wǎng)絡(luò)中的電容 3C4.使中頻放大輸出信號最大不失真且保持455kHz。d. 調(diào)節(jié)第二級AGC電路：以3BG2為中心的AGC反饋控制電路調(diào)節(jié)方式與步驟4 一樣.調(diào)節(jié)選頻網(wǎng)絡(luò)中的電容 3C7.使中頻放大輸出信號最大不失真且保持455kHz。e. 完成子系統(tǒng)調(diào)試.根據(jù)要求測量數(shù)據(jù)：改變出入中頻信號的峰峰值.使之從1mV到 1V變化.測量不同峰峰值輸入信號 Uin下.中頻放大器輸出 Vol （即AGC輸入）和AGC 輸出Vo2以及AGC控制電壓。3、調(diào)幅接收系統(tǒng)：a. 分別在V2-

17、1和V2-5處接入高頻載波信號和本振信號。其中.高頻載波信號頻率 10MHz峰峰值250mV本振信號為10.455MHz的調(diào)制信號（利用函數(shù)信號發(fā)生器的調(diào) 制模式將1000kHz和10.455MHz的正弦信號進(jìn)行調(diào)制）。b. 晶體管混頻電路與中頻放大 /AGC和檢波電路通過試驗(yàn)箱內(nèi)部連接。四、測試指標(biāo)與測試波形：3.1. 晶體管混頻電路：混頻管靜態(tài)電流“ Ic ”變化對混頻器中頻輸出信號“U2'的影響關(guān)系表 2- 1測試條件：EC1 = +12V、 載波信號 Us = 5mv UL=250 mV p-p Ic = 0.1 3mA電流Ic (mA0.00.51.01.52.02.53.0

18、中頻 U2 (mVp-p)混頻增益Kuc （dB）3.2.中頻放大/AGC和檢波電路:2.1、AGG動態(tài)范圍測試表 2-2 V1=+12V, U in=1mVp-p1Vp-p/455kHz輸入信號UnmVp-p10201002001V一中放Vo1 （AGC俞入）（mV p-pAGC俞出Vo2(mV p-pAGC控制電壓VcVAGC動態(tài)范圍測試曲線圖特性曲線圖粘貼處AGC動態(tài)范圍結(jié)論2.2、AGC俞入信號峰峰值與 AGC僉波輸出電壓關(guān)系曲線圖特性曲線圖粘貼處AGC僉波輸出線性動態(tài)范圍結(jié)論2.3、檢波失真觀測測試條件：輸入信號 Vin : 455KHz、10mVp-p.調(diào)制1kHz信號.調(diào)制度50

19、%調(diào)幅信號檢波無失真輸出波形實(shí)測波形選貼實(shí)測波形粘貼處對角線失真輸出波形實(shí)測波形選貼實(shí)測波形粘貼處負(fù)峰切割失真輸出波形實(shí)測波形選貼實(shí)測波形粘貼處33調(diào)幅接收系統(tǒng)（給出各單元模塊接口信號參數(shù)并分析調(diào)幅接收系統(tǒng)性能）實(shí)驗(yàn)三、調(diào)頻接收系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容：通過實(shí)驗(yàn)了解與掌握調(diào)頻接收系統(tǒng)了解與掌握小信號諧振放大電路、晶體振蕩器電路、 集成混頻鑒相電路（虛框部分為所采用的集成混頻鑒相芯片MC3362P下圖為實(shí)驗(yàn)中的調(diào)頻接收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：MC3362P、實(shí)驗(yàn)原理:2.1、小信號諧振放大電路:12±丄ffll-1 小信號愴旅放大器電路憎分析上圖小信號諧振放大器電路這是一個丙類諧振功率放大器 由晶體

20、管選頻回路二部分組成。它不僅對高頻小信號進(jìn)行放大而且還有一定的選頻作用。對由天線輸入的信號進(jìn)行前級小信號放大。其中.1R1、1R2為晶體三極管提供直流偏臵。信號經(jīng)過隔直電容1C7輸入三極管基極經(jīng)過1C5和1L1組成的選頻網(wǎng)絡(luò)輸出單諧振信號.通過1C5和1L1組成的選頻網(wǎng)絡(luò)與1C9 1C10 1L2組成的選頻網(wǎng)絡(luò)輸出雙諧振信號。22、晶體振蕩電路：E 71-品電蹲頂理圖晶體振蕩電路采用石英晶體振蕩器來控制與穩(wěn)定頻率。電路中.7805為三端集成穩(wěn)壓器.為晶體振蕩電路提供穩(wěn)定的5V電壓.電路主體為并聯(lián)型晶體振蕩器其中晶振可以作為高Q值的電感與電容構(gòu)成LC諧振回路選頻網(wǎng)絡(luò).輸出頻率固定的振蕩信號經(jīng)晶體

21、三極管放大和選頻網(wǎng)絡(luò)濾波輸出理想的振蕩信號。2.3、集成混頻鑒相電路：SSIV2-5晁7丄穴2C8o40JMHz+12V241918132U1 MC3362FL4uS1210. 7H ?Yi2C11EC1650 4卜,+5V 2C13? ECU2C1& . t101H H1 山702門日工2C2CI匹匪V2-91C35K2BJ“Y鑒頻輸出+5V r鑒鬍出6¥2-3I2B10245 MHz2R37805KHt11 1455I50uF2C22二10斗工 2C142嚴(yán)1亠IOOufT圖T7-2集成混頻電路將兩個頻率相同幅度一致的高頻信號加在混頻器的本振信號和載波信號輸入端 中頻 端

22、輸出隨兩個輸入信號之差變化而變化的直流電壓。當(dāng)輸入信號為正弦信號時 鑒相輸出隨 輸入信號之差變化的正弦波。3.調(diào)頻接收系統(tǒng)：由天線接收載波信號經(jīng)第一級低噪放大后送入 MC3362P集成混頻鑒頻電路.進(jìn)行兩次其中.MC3362P的本混頻和一次鑒頻操作完成頻率調(diào)制最終輸出所需的已調(diào)頻信號 振信號由外部晶振電路提供。三、實(shí)驗(yàn)步驟：1小信號諧振放大電路：a. 確定靜態(tài)工作點(diǎn).使三極管Ic在0.5-1mA左右.即調(diào)節(jié)1W1測1R3兩端的電壓.使 其在0.4-0.5V 左右。b. 天線輸入端不加天線加一個30MHz.50mVpp的小正弦信號。開關(guān)1K1置在雙諧振用示波器測V1-3處的波形（雙諧振）。調(diào)節(jié)1C10和1C9.使該處波形最大不失真。c. 采用逐點(diǎn)法測放大器的幅頻特性 .頻率在27-33MHZ（步長為0.5MHz）之間，觀察幅 度的變化。d. 將掃頻儀的output接到“天線輸入”端.并將頻率調(diào)到20MHZ-40MHZ（此時中心頻率為30MHZ .將V1-3輸入接入掃頻儀的in put.觀察掃頻儀的波形（紅色線條）.正確的波形應(yīng)為電壓幅度隨調(diào)制信號變化的包絡(luò)波.若波形不對.調(diào)1c9.使其達(dá)到耦合。2、晶體振蕩電路：a. 接通電源