西工大2013年高頻實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、高 頻 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 2013年12月實(shí)驗(yàn)1、 調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)一、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。2、 實(shí)驗(yàn)原理：1、 LC三點(diǎn)式振蕩器電路：2、 三極管幅度調(diào)制電路：三極管幅度調(diào)制是利用三極管的非線性特性，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行變換而產(chǎn)生新的信號(hào)，再利用電路中的LC諧振回路，選出所需的信號(hào)成分，從而完成調(diào)幅過程。根據(jù)功率高低可分為高電平調(diào)制電路和低電平調(diào)制電路兩類。3、 高頻諧振功率放大電路：諧振功率放大電路是在限定輸入信號(hào)波形的情況下，通過濾波匹配網(wǎng)絡(luò)，使輸出負(fù)載上得到所需的不失真功率。4、 調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)

2、：本振功率放大調(diào)幅信源3、 實(shí)驗(yàn)步驟：1、 LC三點(diǎn)式振蕩器電路：根據(jù)先直流后交流的原則，調(diào)節(jié)5W2使5BG1管射極電流即流經(jīng)5R8的電流約為3mA。然后調(diào)節(jié)5C4使輸出穩(wěn)定成正弦波且最大不失真。從V5-1觀測(cè)到頻率約為30MHz的正弦波。2、 三極管幅度調(diào)制電路：先直流后交流調(diào)7W1以調(diào)節(jié)7BG1的射極電流。在輸入端加入高頻信號(hào)和調(diào)制信號(hào)，從輸出端V7-2觀察波形，同時(shí)調(diào)節(jié)7C10及示波器觸發(fā)電平使輸出信號(hào)穩(wěn)定且最大不失真。3、 高頻諧振功率放大電路：輸入已知正弦波調(diào)試，需要注意的是先看電流表后看示波器，要求電流表示數(shù)不要超過60mA。然后調(diào)試電路使V6-3的輸出為穩(wěn)定最大不失真。4、 調(diào)幅

3、發(fā)射系統(tǒng)：連接各個(gè)器件前檢查每部分的輸出無誤，然后連接，需要注意的是幅值不宜偏大。4、 測(cè)試指標(biāo)與測(cè)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(duì)振蕩器幅值U L的影響關(guān)系：表1-1： 測(cè)試條件：V1 = +12V、 Ic1 3mA、 f0 28MHz kfu = 0.10.5 名稱單位12345kfu5C6/(CN+5C6)1.0000.7690.5880.3980.200U LV P-P1.2801.4601.2600.8080.292振蕩器的反饋系數(shù)kfu-U L特性結(jié)論：振蕩器幅值的UL隨著振蕩器的反饋系數(shù)Kfu的增大而增大；并且隨著Kfu的增大，UL的變化率逐步減

4、小。1.2、 振蕩管工作電流和振蕩幅度的關(guān)系： IcUL表1-2： 測(cè)試條件：V1 =12V、 kfu 0.4、 fo 28MHz、 Ic1 = 0.5 6 mA數(shù)據(jù)值 項(xiàng) 目5BG1電流 Ic （mA）0.512345ULV P-P0.1150.3040.9121.351.761.62foMHz28.1928.2428.5929.1428.4528.39振蕩器的IcUL特性結(jié)論：振蕩管的幅度在一定范圍內(nèi)隨振蕩管工作電流的增大而增大，超出該范圍后振蕩管的幅度隨工作電流的增大而下降。1.3、 LC三點(diǎn)式振蕩輸出波形：測(cè)試條件：V1 =12V、 kfu 0.4、 fo 28MHz、 Ic1 = 3

5、mA2 三極管幅度調(diào)制電路（基極）：2.1、 IC值變化對(duì)調(diào)制系數(shù)m的影響關(guān)系：“IC - m”表1-3 測(cè)試條件：V1 = +12V U= 1kHz/0.1 Vp-p Ui = 30MHz/0.1 Vp-p名稱單位U= 1KHz/0.1VP-P Ui = 30MHz/0.1VP-PIcmA1234567Usm (A)VP-P0.1880.2760.3340.4200.4640.4760.512Usm (B)VP-P0.0400.1320.2160.3000.3600.3920.448m%64.91335.29421.45416.66712.6219.6776.667IC值變化對(duì)調(diào)制系數(shù)m的影

6、響的結(jié)論：基極調(diào)幅電路中，調(diào)制器的調(diào)制系數(shù)m的值隨晶體管工作電壓Ic的增大而減小。2.2、 調(diào)制信號(hào)U幅度變化對(duì)調(diào)制系數(shù)m的影響關(guān)系： “ U- m”表1-4 測(cè)試條件：V1 = +12V U= 1kHz/0.10.5 Vp-p Ui = 30MHz/0.1 Vp-pIc=3mA 數(shù)據(jù)值 (Vp-p) 項(xiàng) 目U(Vp-p)0.10.20.30.40.50.60.70.8（A）VP-P0.1200.1700.2380.3040.3580.4160.4480.448（B）VP-P0.0120.0180.0180.0140.0140.0120.0120.012（m）%78.9580.8585.939

7、1.1992.4794.3694.7895.20調(diào)制信號(hào)U幅度變化對(duì)調(diào)制系數(shù)m的影響的結(jié)論：基極調(diào)幅電路中，調(diào)制器的調(diào)制系數(shù)m隨調(diào)制信號(hào)U的增大而增大，最后接近于1。2.3、 三極管幅度調(diào)制電路（基極）輸出波形：測(cè)試條件：V1 = +12V U= 1kHz/0.1 Vp-p Ui = 30MHz/0.1 Vp-pIc=3mA3 高頻諧振功率放大電路：總結(jié)：由于實(shí)驗(yàn)所需知識(shí)的不熟練，準(zhǔn)備的不充分，以及對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)要求把握得不到位，導(dǎo)致了我們?cè)谶@次實(shí)驗(yàn)的前兩個(gè)環(huán)節(jié)耗費(fèi)了太多的時(shí)間，致使最后這一步?jīng)]有時(shí)間去調(diào)試以及進(jìn)行數(shù)據(jù)的測(cè)量，波形的觀測(cè)與記錄也就無法完成；在第四次試驗(yàn)中由于相隔時(shí)間較長(zhǎng)，第一

8、次試驗(yàn)的步驟的和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有所遺忘，也沒能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成數(shù)據(jù)的測(cè)量，因此造成了以下的空白，還請(qǐng)老師諒解。3.1. 輸入激勵(lì)信號(hào)與輸出信號(hào)電流/電壓之間的關(guān)系表1-5 測(cè)試條件：V1=V2=12V、fo=30MHz/0.5-0.8 Vp-p、RL=50、（Ic不得超過60mA）級(jí)別激勵(lì)放大級(jí)器(6BG1)末級(jí)諧振功率放大器(6BG2)測(cè)量項(xiàng)目注入信號(hào)Ui（V6-1）激勵(lì)信號(hào)Ubm（V6-2）輸出信號(hào)U0（V6-3）未級(jí)電流IC（mA）峰峰值V P-P有效值V峰峰值V P-P有效值V3.2. 諧振功率放大器的負(fù)載特性： RL- Uo表1-6 測(cè)試條件：V1=V2 =12V、 fo=30MHz Ub

9、m= 34Vp-p RL= 50-150RL5075100125150Uo(Vp-p)(V6-3)Ic(mA)(V2)3.3. 諧振功率放大器的輸出功率與工作效率電源輸入功率PD: Ic = mA、 V2 = V、 PD = mW高頻輸出功率P0 : Uo = Vp-p RL = P0 = mW電路工作效率: %4 調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)（給出實(shí)測(cè)波形以及各單元模塊接口信號(hào)參數(shù)）：實(shí)驗(yàn)2、 調(diào)幅接收系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)一、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、檢波電路。2、 實(shí)驗(yàn)原理：1、 晶體管混頻電路：混頻電路將高頻載波信號(hào)或已調(diào)波信號(hào)進(jìn)行頻率變換，將

10、其變換為某一特定固定頻率的信號(hào)。而變換后的信號(hào)，它的頻譜內(nèi)部結(jié)構(gòu)和調(diào)制類型保持不變，僅僅改變信號(hào)的載波頻率。2、 中頻放大/AGC和檢波電路：3、 調(diào)幅接收系統(tǒng)：中放/AGC混頻低噪放本振檢波3、 實(shí)驗(yàn)步驟：1、 晶體管混頻電路：先直流后交流，調(diào)節(jié)2W1使2BG1的直流工作點(diǎn)即2R4上的電流為5mA，然后輸入10.455MHz的調(diào)幅信號(hào)與10MHz的本振信號(hào)，調(diào)節(jié)2C3是輸出為455KHz的最大不失真穩(wěn)定正弦波。2、 中頻放大/AGC和檢波電路：先直流后交流，分別通過3W1和3W2調(diào)節(jié)3BG1和3BG2的直流工作點(diǎn)，需要注意的是前者電壓應(yīng)略大于后者。然后中頻輸入，逐點(diǎn)調(diào)試，使最后輸出為穩(wěn)定正弦

11、波且最大不失真。3、 調(diào)幅接收系統(tǒng)：先檢查各模塊的輸出，無誤后然后連接電路，調(diào)試電容、中周使最終輸出為穩(wěn)定正弦波。4、 測(cè)試指標(biāo)與測(cè)試波形：1、 晶體管混頻電路：混頻管靜態(tài)電流“Ic”變化對(duì)混頻器中頻輸出信號(hào)“U2”的影響關(guān)系表2- 1 測(cè)試條件：EC1 = +12V、 載波信號(hào)Us = 1vpp UL=1vpp Ic = 0.13mA電流 Ic（mA）0.00.51.01.52.02.53.0中頻U2Vpp0.520.951.081.121.101.121.15混頻增益Kuc(dB)-5.68-0.450.67 0.98 0.83 0.981.212、 中頻放大/AGC和檢波電路：2.1、

12、AGC動(dòng)態(tài)范圍測(cè)試表2-2 V1=+12V, Uin=1mVp-p1Vp-p/455kHz 輸入信號(hào)UinmVp-p34510一中放Vo1（AGC輸入）（mV）p-p0.0320.0390.0450.090AGC輸出Vo2（mV）p-p0.0360.0480.0530.107AGC控制電壓Vc（V）/輸入信號(hào)UinmVp-p1002003004005001V一中放Vo1（AGC輸入）（mV）p-p0.7701.251.551.731.923.3AGC輸出Vo2（mV）p-p0.6901.091.321.481.622.5AGC控制電壓Vc（V）/以上兩表中的未知量“/”，是因?yàn)樵谑静ㄆ魃嫌^測(cè)到

13、的是直流電平，我們小組進(jìn)行了多次的調(diào)試和檢測(cè)，最后仍然沒有數(shù)據(jù)可供記錄。AGC動(dòng)態(tài)范圍結(jié)論：隨著輸入信號(hào)的增大，AGC輸入和輸出都是呈增加趨勢(shì)的。AGC檢波輸出線性動(dòng)態(tài)范圍結(jié)論：輸出隨著輸入的增加而增加。總結(jié)：由于對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟把握不到位，加上時(shí)間很倉(cāng)促，未能記錄以下各處的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及圖形，還請(qǐng)老師諒解。2.2、 檢波失真觀測(cè)測(cè)試條件：輸入信號(hào)Vin：455KHz、10mVp-p，調(diào)制1kHz信號(hào)，調(diào)制度50%調(diào)幅信號(hào)檢波無失真輸出波形實(shí)測(cè)波形選貼實(shí)測(cè)波形 粘貼處 對(duì)角線失真輸出波形實(shí)測(cè)波形選貼實(shí)測(cè)波形 粘貼處 負(fù)峰切割失真輸出波形實(shí)測(cè)波形選貼實(shí)測(cè)波形 粘貼處 3、 調(diào)幅接收系統(tǒng)（給出各單元模塊接

14、口信號(hào)參數(shù)）：實(shí)驗(yàn)3、 調(diào)頻接收系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)一、 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(hào)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）。2、 實(shí)驗(yàn)原理：1、 小信號(hào)諧振放大電路：2、 晶體振蕩電路：3、 集成混頻鑒相電路：4、 調(diào)頻接收系統(tǒng)：鑒頻本振1混頻放大混頻本振2MC3362P3、 實(shí)驗(yàn)步驟：1、 小信號(hào)諧振放大電路：先直流后交流調(diào)節(jié)1W1以調(diào)節(jié)1BG1的直流工作點(diǎn)，使其達(dá)到1V。將1K1撥至上端進(jìn)行單諧振，接受信號(hào)，調(diào)節(jié)1C4使輸出為最大不失真穩(wěn)定正弦波。再將1K1撥至下端進(jìn)行雙諧振，調(diào)節(jié)1C10使輸出為最大不

15、失真穩(wěn)定正弦波。2、 晶體振蕩電路：調(diào)節(jié)5C22和5C19得到輸出3、 集成混頻鑒相電路：輸入載頻信號(hào)，觀察各點(diǎn)信號(hào)，在V2-8觀察輸出，調(diào)節(jié)電容及中周使輸出呈最大不失真穩(wěn)定正弦波。4、 調(diào)頻接收系統(tǒng)：檢查各模塊的輸出情況，無誤后，連接3個(gè)模塊，用天線接受信號(hào)，最終輸出為穩(wěn)定正弦波，頻率為1KHz左右（如若不是可調(diào)節(jié)混頻電路的電容和中周）。4、 測(cè)試指標(biāo)與測(cè)試波形：1 小信號(hào)諧振放大電路：放大器直流工作點(diǎn)對(duì)Uo的影響關(guān)系表1-1: 測(cè)試條件：V1 = +12V、 Ic1 0.54.5mA、 Ui 50mVP-P f0 30MHz 輸入信號(hào)Ui(mVP-P)50mVP-P放大管電流Ic10.5m

16、A1mA2mA3mA4mA4.5mA輸出信號(hào)Uo（VP-P)0.2160.3500.6300.8400.8560.823阻尼電阻對(duì)放大器的影響關(guān)系 表1-2：測(cè)試條件：V1 = +12V、 Ic1 3A、 f0 30MHz Ui =50mVP-P 輸入信號(hào)Ui(mVP-P)50mVP-P阻尼電阻RZ(R11)R=100 (R7)R=1K(R6)R=10K(R5)R=100K(1K2=1)R=輸出信號(hào)Uo(VP-P)0.2500.6300.7300.760/逐點(diǎn)法測(cè)量放大器的幅頻特性 表1-3: 測(cè)試條件：V1 = +12V、 Ic12mA、 f0 =2733MHz Ui =50mVP-P輸入信

17、號(hào)幅度（mVP-P）50 mVP-P輸入信號(hào)（MHz）2727.52828.52929.530輸出幅值(VP-P)0230.290.4780.8361.692.242.39輸入信號(hào)（MHz）30.53131.53232.533/輸出幅值(VP-P)2.191.711.010.5970.3670.329/放大器幅頻特性測(cè)試結(jié)論當(dāng)增大輸入信號(hào)的頻率時(shí)，放大器的倍數(shù)也隨之增加，當(dāng)輸入信號(hào)頻率等于高頻諧振電壓放大器選頻網(wǎng)絡(luò)的頻率時(shí)，放大器有最大的放大倍數(shù)；當(dāng)超過該頻率后，放大器的放大倍數(shù)隨著輸入信號(hào)頻率的增加而迅速減小。2 晶體振蕩電路：3 集成混頻鑒相電路：集成混頻鑒相電路實(shí)測(cè)波形粘貼處由于對(duì)實(shí)驗(yàn)的

18、知識(shí)不熟悉，再加上時(shí)間比較倉(cāng)促，未能記錄以上此處的實(shí)驗(yàn)圖形，還請(qǐng)老師諒解。4 調(diào)頻接收系統(tǒng)（給出各單元模塊接口信號(hào)參數(shù)）：高頻電子電路實(shí)驗(yàn)感受與建議： 這次的高頻實(shí)驗(yàn)，是我們進(jìn)大學(xué)以來的第一次綜合性的全面的電子實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)整合了我們現(xiàn)今所學(xué)的幾乎所有電學(xué)知識(shí)，進(jìn)行綜合性的調(diào)試和檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)了信號(hào)的調(diào)制，信號(hào)的發(fā)射以及信號(hào)的接受。這種綜合性的實(shí)驗(yàn)不像以往的實(shí)驗(yàn)?zāi)菢?，只需要考慮部分的、局部的電路和變量，而這次綜合型的實(shí)驗(yàn)，需要從整體上進(jìn)行全面的、宏觀的思考和觀測(cè)，可謂牽一發(fā)而動(dòng)全身，任何實(shí)驗(yàn)步驟的考慮不周和調(diào)試不準(zhǔn)都有可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的失敗，或者誤差巨大，甚至有時(shí)得出的結(jié)論根本就是錯(cuò)誤的，但是我們從實(shí)驗(yàn)的過程中卻受益良多，結(jié)論往往不是最重要的，實(shí)驗(yàn)中我們遇到的各種各樣的問題，比如數(shù)據(jù)的觀測(cè)問題，靜態(tài)工作點(diǎn)的確定，信號(hào)的干擾以及電路錯(cuò)誤的查找等等，都讓我們的實(shí)驗(yàn)技能得到了極大地提高，突破了以往單純的，簡(jiǎn)單的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑_