《高頻》(本科)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(精簡(jiǎn)版本)

1、高 頻 電 子 線 路電子信息與電氣工程系通信教研室二00八年十月（蔡志明修訂）目 錄實(shí)驗(yàn)一 高頻小信號(hào)諧振放大器（甲類）3實(shí)驗(yàn)二 高頻功率諧振放大電路（丙類）8實(shí)驗(yàn)三 綜合設(shè)計(jì)（調(diào)幅波調(diào)制與解調(diào)） 21實(shí)驗(yàn)四 集成電路頻率調(diào)制器16實(shí)驗(yàn)五 集成電路頻率解調(diào)器19 適用專業(yè)：通信、電子、信息類專業(yè)本科學(xué)生一、實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)1.加深對(duì)高頻電路課中各單元電路工作原理的理解，做到從實(shí)踐中來，到實(shí)踐中去，加深對(duì)理性知識(shí)的認(rèn)識(shí)。 2.熟悉高頻實(shí)驗(yàn)儀器的原理和使用。3.熟悉各單元電路的組成，元件及參數(shù)的選擇，掌握單元電路的基本設(shè)計(jì)方法。4.熟練使用實(shí)驗(yàn)儀器，進(jìn)行電路參數(shù)的測(cè)試。5.正確分

2、析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而總結(jié)出符合實(shí)際的正確結(jié)論，全面掌握所學(xué)知識(shí)。 6.能自已設(shè)計(jì)制作一般電路。 二、實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課程教學(xué)的基本要求加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)，理論聯(lián)系實(shí)際，加深對(duì)知識(shí)的理解與掌握。提高學(xué)生實(shí)踐操作水平，進(jìn)行創(chuàng)新性的培養(yǎng)；加強(qiáng)綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)以提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。為了達(dá)到以上目的，要求：1. 實(shí)驗(yàn)要求 ：(1)學(xué)生實(shí)驗(yàn)課前要認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐指導(dǎo)書，寫出預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。(2)實(shí)驗(yàn)課上認(rèn)真聽老師講解，回答老師提出的有關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的相關(guān)問題。(3)按要求正確開啟實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備。 (4)認(rèn)真進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量和記錄。 (5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束，請(qǐng)指導(dǎo)老師檢查實(shí)驗(yàn)記錄，做到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)正確，方可終止實(shí)驗(yàn)。(6)關(guān)閉

3、實(shí)驗(yàn)儀器，整理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)。(7)填寫實(shí)驗(yàn)記錄，教師簽字后方可離開。(8)認(rèn)真處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。(9)教師應(yīng)仔細(xì)批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并把有關(guān)情況以不同方式反饋學(xué)生。2. 實(shí)踐要求 ：(1)認(rèn)真選擇實(shí)踐內(nèi)容。(2)若現(xiàn)場(chǎng)參觀，要服從管理人員指導(dǎo)，認(rèn)真觀察，認(rèn)真記錄。(3)若進(jìn)行電子制作，要根據(jù)老師要求選擇制作項(xiàng)目，研究制作原理，繪制電路原理圖，進(jìn)行印刷電路板制作，安裝調(diào)試。 (4)上述各項(xiàng)結(jié)束后都要認(rèn)真地寫出實(shí)踐報(bào)告。三、考核辦法 1基本要求實(shí)驗(yàn)課目的是為了提高學(xué)生的動(dòng)手操作以及創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)成績占高頻電路課程總成績的20%。2平時(shí)成績?cè)u(píng)定辦法 （1）課前預(yù)習(xí)：20% 凡不寫預(yù)習(xí)報(bào)告的、不能回答

4、教師問題的，扣除此項(xiàng)成績。（2）實(shí)際操作: 40% 著重考察每個(gè)學(xué)生實(shí)際操作的科學(xué)性、主動(dòng)性、認(rèn)真性、熟練性。 （3）實(shí)驗(yàn)報(bào)告：40% 不按時(shí)交實(shí)驗(yàn)報(bào)告的扣除 10%，書寫不合格的重寫，扣除20%。 （4）考勤：實(shí)驗(yàn)課不到的，扣除本次實(shí)驗(yàn)的100%。3實(shí)驗(yàn)課堂紀(jì)律 凡違反學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則、以及安全規(guī)則的扣除成績20%，損壞物品要賠償。四、實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容打*為選開實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一 高頻小信號(hào)諧振放大器（甲類）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、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的關(guān)系。3、熟悉信號(hào)源內(nèi)阻及負(fù)載對(duì)諧振回路的影響。4、熟悉和了解放大器的動(dòng)態(tài)范圍及其測(cè)試方法。圖1-1 單調(diào)諧

5、小信號(hào)諧振放大器原理圖5、自測(cè)數(shù)據(jù)，繪制曲線，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。二、實(shí)驗(yàn)儀器1、雙蹤示波器2、掃頻儀3、高頻信號(hào)發(fā)生器4、毫伏表5、萬用表6、實(shí)驗(yàn)板1三、預(yù)習(xí)要求1、復(fù)習(xí)諧振回路的工作原理。2、了解諧振放大器的電壓放大倍數(shù)、動(dòng)態(tài)范圍、通頻帶及選擇性相互之間關(guān)系。3、實(shí)驗(yàn)電路中，若電感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。1、實(shí)驗(yàn)電路見圖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，無誤后，關(guān)斷電源再接線)。(2)接線后仔細(xì)檢查，確認(rèn)無誤后接通電源。2、靜態(tài)測(cè)量實(shí)驗(yàn)電路中選Re=1K, R開

6、路。測(cè)量各靜態(tài)工作點(diǎn)，計(jì)算并填表1.1表1.1 （用萬用表直流電壓、直流電流檔測(cè)量）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。注：工作在放大區(qū)要求發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。3、動(dòng)態(tài)測(cè)量(1)測(cè)放大器的動(dòng)態(tài)范圍ViV0 (在諧振點(diǎn)) 選R=10K，Re=1K。把高頻信號(hào)發(fā)生器接到電路輸入端，電路輸出端接示波器，將高頻信號(hào)發(fā)生器輸出調(diào)至0.04V，粗調(diào)頻率f=10.7MHZ，查看輸出示波器的電平值，并左、右調(diào)節(jié)高頻信號(hào)發(fā)生器的f，使輸出電平達(dá)到最大，此時(shí)即找到諧振回路的諧振頻率點(diǎn)。此時(shí)調(diào)節(jié)Vi由0.04伏變到0.4伏，

7、逐點(diǎn)記錄V0電壓，并填入表1.2，并用示波器觀測(cè)。注：ViV0為峰-峰值電壓。Vi的范圍要根據(jù)實(shí)測(cè)情況來調(diào)整。不一定取0.020.2 表1.2Vi(V)0.040.20.4V0（V）Re=2kRe= 1kRe=500(2)當(dāng)Re分別為500、2K時(shí)，重復(fù)上述過程，將結(jié)果填入表1.2。在同一坐標(biāo)紙上畫出Re不同時(shí)， Vi與V0的動(dòng)態(tài)范圍曲線，并進(jìn)行比較和分析。(3)用掃頻儀觀察諧振曲線。仍選R=10K，Re=1K。掃頻儀0dB校正，將BT-3C掃頻儀Y軸衰減打到0，粗細(xì)衰減調(diào)至0dB，并將掃頻儀的輸出探頭與Y軸輸入檢波探頭對(duì)接，適當(dāng)調(diào)Y軸增益使曲線處于屏幕適當(dāng)位置，例如5格。然后將BT3C掃頻儀

8、輸出探頭接至被測(cè)電路的輸入端，Y軸輸入檢波探頭接被測(cè)電路輸出端，調(diào)掃頻儀輸出粗、細(xì)衰減旋鈕，使掃頻儀輸出曲線為5格（注：與掃頻儀未接被測(cè)電路時(shí)的曲線位置一樣），此時(shí)記下粗細(xì)衰減旋鈕的讀數(shù)，即為被測(cè)放大器的增益，并用坐標(biāo)紙描繪出曲線圖。 選R=470K，Re =1K，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并進(jìn)行比較分析。 (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10.7MHZ（注：諧振頻率在此附近），調(diào)節(jié)頻率f，使輸出電壓幅度為最大，此時(shí)的回路諧振頻率f0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)

9、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)情況來確定。注：ViV0為峰-峰值電壓表1.3f(MHZ)f0V0R=10kR=2KR=470計(jì)算諧振在中心頻率f0時(shí)的電壓放大倍數(shù)及回路的通頻帶和Q值。(5)改變諧振回路電阻，即R分別為2K，470時(shí)，重復(fù)上述測(cè)試，并填入表1.3。比較通頻帶情況。（二）雙調(diào)諧回路小信號(hào)放大器 1、 實(shí)驗(yàn)線路見圖1-2(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

10、頻信號(hào)發(fā)生器的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)微調(diào)高頻信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)頻率，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1.4。2、改變耦合電容C為10P，重復(fù)上述測(cè)試，并填入表1.4。 圖1-2雙調(diào)諧回路小信號(hào)放大器原理圖表1.4F(MHZ)10.7V0C=3pfC=10pf五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、寫明實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、畫出實(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)

11、據(jù)，并畫出幅頻特性。(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)，討論Ic對(duì)動(dòng)態(tài)范圍的影響。實(shí)驗(yàn)二 高頻功率諧振放大電路（丙類）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解丙類功率放大器的基本工作原理，掌握丙類放大器的計(jì)算與設(shè)計(jì)方法。2、掌握調(diào)試丙類功放的方法。3、了解電源電壓Vc與集電極負(fù)載對(duì)功率放大器功率和效率的影響。二、預(yù)習(xí)要求1、復(fù)習(xí)功率諧振放大器原理及特點(diǎn)。2、 分析圖2-1所示的實(shí)驗(yàn)電路，說明各元器件作用

12、。三、實(shí)驗(yàn)儀器1、雙蹤示波器2、掃頻儀3、高頻信號(hào)發(fā)生器4、萬用表5、實(shí)驗(yàn)板1四、電路原理和調(diào)試方法 1、實(shí)驗(yàn)電路與工作原理 實(shí)驗(yàn)板電路如下V1、V2為小信號(hào)諧振甲類放大器，為V3提供放大的信號(hào)。實(shí)際的丙類功率放大器部分如圖2-1。圖中 , L8 、C12 、C13 、L5 為輸出端電源供電支路。其中 L8 、 C12 、 C13 為型濾波電路，以防止高頻信號(hào)對(duì)直流電源產(chǎn)生影響；L5 為高頻扼流線圈，以阻止高頻信號(hào)通過。 C8 、 L6 、 C9 、 RL 為負(fù)載支路，其中 C8 為隔直電容，對(duì)交流短路；L6 、 C9 為并聯(lián)諧振回路，負(fù)載電阻 RL 與電感 L6 串接在一起，整個(gè)電路的輸出從

13、電阻 RL 端引出，這樣可以減小負(fù)載電阻對(duì)諧振回路的影響。在三極管 V3 的輸出端，電源供電支路和負(fù)載支路相并聯(lián)，構(gòu)成集電極并饋供電形式。 圖中， C6 、 L4 、 R10 和 C7 為基極偏置電路，它利用發(fā)射極脈沖電流 i E 的直流成份 I eo 流過 R10 來產(chǎn)生基極反向偏壓， L4 為高頻扼流圈，反向偏壓 V BB 為 I eo 與 R10 的乘積， C7 為高頻旁路電容，用來短路高頻電流的。圖2-1 高頻諧振功率放大器（丙類）原理圖注：并聯(lián)諧振阻抗 具體見第一章并聯(lián)諧振回路原理。諧振功放的負(fù)載一般為小電阻負(fù)載，如50、75、120的天線或者電纜。采用小阻抗負(fù)載和電感（或電容）串連

14、的方法，根據(jù)，小電阻可以產(chǎn)生大的諧振阻抗，進(jìn)而減小負(fù)載對(duì)諧振回路的影響。2、丙類功放電路的調(diào)試技術(shù)功率放大器是否工作在設(shè)計(jì)狀態(tài)，與電路的設(shè)計(jì)有關(guān)，也與電路參數(shù)的調(diào)整有關(guān)，在圖 2-1 中，電路中各參數(shù)均已設(shè)計(jì)好，無需再調(diào)整，但是作為一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，我們還是介紹一下丙類功率放大器的調(diào)整。 為了使丙類功率放大器有較大的輸出功率和效率，通常要使諧振回路處于諧振狀態(tài)，并使其工作在臨界狀態(tài)，即集電極的負(fù)載阻抗為純電阻性，并且阻值的大小要合適。但電路在初始狀態(tài)或在調(diào)諧過程中，會(huì)出現(xiàn)失諧，此時(shí)，集電極負(fù)載呈現(xiàn)感性或容性，其阻抗值大大減小，（即減小）會(huì)導(dǎo)致負(fù)載上的電壓值也大大減小，但集電極電流反而增加，功率管集電

15、極電壓增大，集電極的耗散功率增加，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)損壞功率管。所以，為了功率管的安全使用，通常在電路正常工作之前，要對(duì)電路進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整時(shí)，通常先將電源電壓調(diào)整為規(guī)定值的 1/2 ，找到諧振點(diǎn)后，再將電源電壓恢復(fù)到規(guī)定值，這樣可以防止在調(diào)整過程中損壞功率管。 功率管的損壞是高頻功率放大器調(diào)試過程中容易發(fā)生的現(xiàn)象，必須引起足夠的重視，功率管損壞的原因有以下兩條 : (1) 在調(diào)試過程中，由于負(fù)載失諧，負(fù)載的等效阻抗減小，使放大器工作在欠壓區(qū)，三極管的集電極承受了過大的電壓和電流，其耗散功率急增，當(dāng)超過了三極管的最大耗散功率時(shí)，管子就有可能損壞。 (2) 在設(shè)計(jì)的過程中 , 功率管的設(shè)計(jì)裕量太小 ,

16、造成過載能力差。 (3) 在電路設(shè)計(jì)和調(diào)整過程中，產(chǎn)生了高頻自激振蕩。為了避免產(chǎn)生自激振蕩，應(yīng)盡量采用合理的元件布局，并盡量采用短而粗的引線，以及接地良好等措施。 五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1、圖 2-1 連接電路 ,C、D兩點(diǎn)短接，負(fù)載接50，OUT 輸出端接示波器， IN端接高頻信號(hào)發(fā)生器，電源電壓接+5V ，用逐點(diǎn)法測(cè)量電路的諧振頻率f p（最大不失真輸出電壓對(duì)應(yīng)的頻率 , 本實(shí)驗(yàn)電路的諧振頻率在 6.5MHZ 附近）。 2. 電源電壓恢復(fù)為 +12V ，負(fù)載接50電阻，C 、D 之間接入直流數(shù)字萬用表，萬用表放在直流電流檔，量程選擇大于或等于200m A（用于測(cè)量直流電源給出直流電流IO）。在

17、 IN 輸入端接高頻信號(hào)發(fā)生器，輸入信號(hào)頻率為 f p , 輸入信號(hào)電壓Vi=4V(峰-峰值，用示波器測(cè)量 ), 測(cè)量電源直流電流IO和輸出交流電壓值Vo（用示波器進(jìn)行測(cè)量，讀取峰-峰值），填入表2.1. 表2.1fp = 實(shí)測(cè) (V 或 m A) 計(jì)算 (mw 或 %) VBVE VCE Vo IO PO PDC PC C   VC =5V Vi=2V (B 點(diǎn)峰-峰值 )R L =50                   R L =120        

18、;           Vi=4V (B 點(diǎn)峰-峰值 )R L =50                   R L =120                      VC =12V Vi=2V (B 點(diǎn)峰-峰值 )R L =50                

19、60; R L =120                   Vi=4V (B 點(diǎn)峰-峰值 ) R L =50                   R L =120                   其中：Vi : 輸入電壓B點(diǎn)峰-峰值，用示波器測(cè)量 Vo : 輸出電壓峰-峰值，用示波器測(cè)量 IO: 電源給出總電流 PO: 電

20、路輸出功率 ，PDC: 電源輸出總功率 , PDC =VC * IO PC: 三極管實(shí)際損耗功率 , PC = PDC - POC: 放大電路的效率 , C = (PO / PDC)*100% 3、加120負(fù)載電阻，同2測(cè)試并填入表2.1內(nèi)。4、改變輸入端電壓Vi=2V，同2、3、4測(cè)試并填入表2.1測(cè)量。5、改變電源電壓Vc=5V，同2、3、4、5測(cè)試并填入表2.1內(nèi)。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果，計(jì)算各種情況下PDC、P0、PC、。2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析當(dāng)負(fù)載電阻變化時(shí) , 輸出功率和效率的變化情況。3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析當(dāng)輸入信號(hào)電壓、電源電壓變化時(shí) , 輸出功率和效率的變化情況

21、。 實(shí)驗(yàn)三 綜合設(shè)計(jì)調(diào)幅波的調(diào)制與解調(diào)一、綜合設(shè)計(jì)目的1、掌握高頻信號(hào)發(fā)射與接收系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方法，能根據(jù)提供的集成模擬乘法器實(shí)現(xiàn)無線發(fā)射、接收機(jī)，完成普通載波調(diào)幅和抑制載波雙邊帶調(diào)幅與解調(diào)，2、通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)，研究已調(diào)波與二輸入信號(hào)的關(guān)系。掌握測(cè)量調(diào)幅系數(shù)的方法。3、掌握用集成電路實(shí)現(xiàn)同步檢波的方法。4、通過實(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、復(fù)習(xí)課本中有關(guān)調(diào)制和解調(diào)原理。2、分析實(shí)驗(yàn)電路中1496乘法器的工作原理，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。圖5-1 為1496芯片內(nèi)部

22、電路圖3、萬用表。4、實(shí)驗(yàn)板2。四、實(shí)驗(yàn)電路說明本實(shí)驗(yàn)采用集成模擬乘法1496來構(gòu)成調(diào)幅調(diào)制器和解調(diào)器，圖7-1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）

23、輸出。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）調(diào)制電路幅度調(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)幅器即為產(chǎn)生調(diào)幅信號(hào)的裝置。用1496集成電路構(gòu)成的調(diào)幅器電路圖如圖7-2所示，圖中Rp1用來調(diào)節(jié)引出腳、之間的平衡，Rp2用來調(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。圖7-2 1496構(gòu)成的調(diào)幅器注：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加峰峰值為80mv，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

24、入信號(hào)。(2)在載波輸入端IN1加峰值VC為15mv，頻率為1MHZ的正弦信號(hào)，用萬用表測(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，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V0=KVABVC(t)計(jì)算出系數(shù)K值。并填入表7.1。表 7.1VABV0(P-P)K2、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)=15sin2×106t(mV)，將低頻信號(hào)Vs(t)=Vssin2×103t(mV)加至調(diào)制器輸入端IN2，畫出Vs=30mV和80mV時(shí)的調(diào)幅波形（標(biāo)明峰峰值與谷

25、谷值）并測(cè)出其調(diào)制度m。(2)調(diào)節(jié)RP1，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，改變調(diào)制信號(hào)VSm的值，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，并繪出波形圖。3、實(shí)現(xiàn)抑制載波調(diào)幅(1)將VSm調(diào)至30mV，Vcm 調(diào)至80mV，調(diào)RP1 ，觀察波形的變化，直到出現(xiàn)抑制載波調(diào)幅。(2)若步驟 (1)無法實(shí)現(xiàn)抑制載波調(diào)幅，可將Vcm 調(diào)至70mV，重復(fù)步驟(1)。(3) 若

26、步驟 (2)仍無法實(shí)現(xiàn)抑制載波調(diào)幅，可適當(dāng)改變VSm的值，重復(fù)步驟(2)，直至出現(xiàn)為止，此時(shí)記錄VAB的值，并繪制波形圖，分析結(jié)果。(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。圖7-3 1496構(gòu)成的解調(diào)器（二）解調(diào)電路調(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。二極管包絡(luò)檢波見試驗(yàn)四。下面僅進(jìn)行同步檢波。用1496集成電路構(gòu)成的解調(diào)器電路圖如圖7-3所示，載波信號(hào)VC經(jīng)過電容C1加在、腳之間，調(diào)幅信號(hào)VAM經(jīng)電容C2加在

27、、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)。1、解調(diào)全載波信號(hào) (1) 將圖7-3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。 注：畫出調(diào)幅波、載波、和解調(diào)信號(hào)三者的波形對(duì)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

28、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7-3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、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用坐標(biāo)紙畫出直流調(diào)制特性曲線。2、畫出調(diào)幅實(shí)驗(yàn)中m=30%、m=100%、m100%的調(diào)幅波形，在圖上標(biāo)明峰峰值電壓。3、畫出當(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。6、在同一張坐標(biāo)紙上畫出同步檢波解調(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

29、是什么波形，并分析二者為什么有區(qū)別。* 二極管峰值包絡(luò)檢波器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、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。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、萬用表4、實(shí)驗(yàn)板2四、實(shí)驗(yàn)電路說明調(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。下面進(jìn)行二極管包絡(luò)檢波。圖4-1 二極管包絡(luò)檢波器二極管包絡(luò)檢波器適合于解調(diào)含有較大載波分量的大信號(hào)的檢波過程，它具有電路簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)

30、，本實(shí)驗(yàn)如圖4-1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)過大，則會(huì)產(chǎn)生對(duì)角切割失真。RC時(shí)間常數(shù)太小，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)，f0為載波頻率，為調(diào)制信號(hào)角頻率。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟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)=sin2×105t(V)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4-1二極管包絡(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

31、) 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。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、通過一系列兩種檢波器實(shí)驗(yàn)，將下列內(nèi)容整理在表內(nèi)，并說明二種檢波結(jié)果的異同原因。（注：同前一個(gè)實(shí)驗(yàn)比較）輸入的調(diào)幅波波形M30%M=100%抑

32、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。實(shí)驗(yàn)四 集成電路頻率調(diào)制器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、進(jìn)一步了解壓控振蕩器和用它構(gòu)成頻率調(diào)制的原理。2、掌握集成電路頻率調(diào)制器的工作原理。二、預(yù)習(xí)要求1、查閱有關(guān)集成電路壓控振蕩器資料。2、認(rèn)真閱讀指導(dǎo)書，了解566(VCO的單片集成電路)的確良內(nèi)部電路及原理。3、搞清566外接元件的作用。三、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備1、雙蹤示波器2、頻率計(jì)3、萬用表4、電容表5、實(shí)驗(yàn)板4四、實(shí)驗(yàn)電路說明圖5-1為566型單片集成VCO的框圖及管腳排列圖5-1 566（VCO）的框圖及管腳排列圖5-1 中幅度鑒別器，

33、其正向觸發(fā)電平定義為VSP，反向觸發(fā)電平定義為VSM，當(dāng)電容C充電使其電壓V7（566管腳對(duì)地的電壓）上升至VSP，此時(shí)幅度鑒別器翻轉(zhuǎn)，輸出為高電平，從而使內(nèi)部的控制電壓形成電路的輸出電壓，該電壓V0為高電平；當(dāng)電容C放電時(shí)，其電壓V7下降，降至VSM時(shí)幅度鑒別器再次翻轉(zhuǎn)。輸出為低電平從而使V0也變?yōu)榈碗娖?，用V0的高、低電平控制S1和S2兩開關(guān)的閉合與斷開。V0為低電平時(shí)S1閉合，S2斷開，這時(shí)I6=I7=0，I0全部給電容C充電，使V7上升，由于I0為恒流源，V7線性斜升，升至VSP時(shí)V0跳變?yōu)楦唠娖剑琕0高電平時(shí)控制S2閉合，S1斷開，恒流源I0全部流入A支路，即I6=I0，由于電流轉(zhuǎn)發(fā)

34、器的特性，B支路電流I7應(yīng)等于I6，所以I7=I0，該電流由C放電電流提供，因此V7線性斜降，V7降至VSM時(shí)V0跳變?yōu)榈碗娖?，如此周而?fù)始循環(huán)下去，I7及V0波形如圖5-2。圖5-2566輸出的方波及三角波的戴波頻率（或稱中心頻率）可用外加電阻R和外加電容C來確定。其中：R 為時(shí)基電阻C 為時(shí)基電容V8 是566管腳至地的電壓V5是566管腳至地的電壓五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)電路見圖6-3圖5-3 566構(gòu)成的調(diào)頻器 圖5-4 輸入信號(hào)電路 1、觀察R、C1對(duì)頻率的影響（其中R=R3+RP1）。按圖接線，將C1接入566管腳，RP2及C2接至566管腳；接通電源（±5V）。調(diào)RP2使V5=

35、3.5V，將頻率計(jì)接至566管腳，改變RP1觀察方波輸出信號(hào)頻率，記錄當(dāng)R為最大和最小值時(shí)的輸出頻率。當(dāng)R分別為Rmax和Rmin及C1=2200時(shí)，計(jì)算這二種情況下的頻率，并與實(shí)際測(cè)量值進(jìn)行比較。用雙蹤示波器觀察并記錄R=Rmin時(shí)方波及三角波的輸出波形。2、觀察輸入電壓對(duì)輸出頻率的影響(1) 直流電壓控制：先調(diào)RP1至最大，然后改變RP2調(diào)整輸入電壓，測(cè)當(dāng)V5在 2.2V4.2V變化時(shí)輸出頻率f的變化，V5按0.2V遞增。將測(cè)得的結(jié)果填入表5.1。表5.1V5(V)2.22.42.62.833.23.43.63.844.2f(MHZ)(2) 用交流電壓控制：仍將R設(shè)置為最大，斷開腳所接C2、RP2，將圖5-4(即：輸入信號(hào)電路)的輸出OUT接至圖