高頻實驗報告

1、高 頻 實 驗 報 告（電子版）班級： 班級： 學號： 學號： 姓名： 姓名： 201 年 月實驗1、 調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)實驗一、 實驗目的與內(nèi)容：通過實驗了解與掌握調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)，了解與掌握LC三點式振蕩器電路、三極管幅度調(diào)制電路、高頻諧振功率放大電路。首先利用LC三點式振蕩電路產(chǎn)生30MHz的正弦信號作為載波信號，再通過三極管幅度調(diào)制電路對1KHz的正弦波信號進行調(diào)制，最后利用高頻諧振功率放大器放大輸出。2、 實驗原理：1、 LC三點式振蕩器電路：工作原理：圖1-1所示為一個電容三點式振蕩器原理圖，與發(fā)射極相連的是兩個電容，接在集電極和基極之間的是電感，它的反饋電壓取自L1和C2構成的分壓器?？梢?/p>

2、證明，凡是按照這種方式連接而成的振蕩電路，必定滿足相位平衡條件，實現(xiàn)正反饋 圖1-1 LC振蕩器原理圖2、 三極管幅度調(diào)制電路：工作原理：圖1-2所示為三極管基極調(diào)幅電路，它是利用三極管的非線性特性實現(xiàn)調(diào)幅的。由于調(diào)幅信號直接作用于三極管的基極，所以它具有所需輸入調(diào)制信號電壓小的優(yōu)點。但由于基極調(diào)制電路工作在欠壓區(qū)，所以工作效率較低，容易產(chǎn)生調(diào)制失真。 圖1-2 三極管基極調(diào)幅電路原理圖工作原理：圖1-3所示為三極管集電極調(diào)幅電路，它是利用三極管的非線性特性實現(xiàn)調(diào)幅的。由于集電極調(diào)幅電路工作在弱過壓狀態(tài)，因此它具有較高的工作效率。缺點是它所需的調(diào)制信號幅度比較大，同時也存在著線性失真大等缺點。

3、圖1-3 三極管集電極調(diào)幅原理圖3、 高頻諧振功率放大電路：工作原理：圖1-4所示為高頻諧振功率放大器原理圖。CL和RL為外接負載，Lr和Cr為匹配網(wǎng)絡，它們與外接負載共同構成并聯(lián)諧振回路。調(diào)節(jié)Cr使回路諧振在輸入信號頻率上。利用諧振回路的選頻作用，可以將失真的集電極電流脈沖變換為不失真的輸出余弦電壓。 圖1-4 高頻諧振功率放大器原理電路4、 調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)： 圖1-5 調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)框圖信號源信號經(jīng)過放大器放大以后作為載波信號輸入振幅調(diào)制器，并與調(diào)制信號變換為所需的調(diào)幅波信號，經(jīng)過濾波后加到發(fā)射天線上。3、 實驗步驟：1、 LC三點式振蕩器電路：1） 將直流穩(wěn)壓電源輸出電壓調(diào)至+12V為實驗板

4、總電源供電。2） 首先調(diào)整5W2電位器，使振蕩管晶體管BG1靜態(tài)工作電流Ic等于3mA。3） 將開關5K1檔位置于1，是交流反饋系數(shù)為1.4） 調(diào)整5C4微調(diào)電容，使振蕩器諧振頻率處在頻段低端，約為30MHz。5） 按照試驗要求對電路進行調(diào)整獲取試驗數(shù)據(jù)。2、 三極管幅度調(diào)制電路：1） 將直流穩(wěn)壓電源輸出電壓調(diào)至+12V為實驗板總電源供電。2） 調(diào)整電位器7W1使晶體管靜態(tài)工作電流Ic調(diào)至3mA。3） 將高頻信號源輸出調(diào)至30MHz/0.1Vpp，調(diào)制信號源輸出1KHz/0.1Vpp。4） 調(diào)整7C10電容值，使示波器探頭（10:1檔）在V7-2點觀察到的振幅最 大。5） 按照試驗要求對電路進

5、行調(diào)整獲取試驗數(shù)據(jù)。3、 高頻諧振功率放大電路：1） 將高頻信號源輸出頻率校準至30MHz,輸出幅值等于500mVpp,將信號接 至實驗板上的6K2端（高頻信號輸入端）。2） 用示波器在放大器信號輸出端V6-3觀察放大器輸出信號Uo的波形幅度。3） 用無感起子調(diào)整LC諧振電容6C5，6C13使示波器觀察到的波形幅值最大，并且沒有明顯的失真。4） 調(diào)整高頻信號源的輸出幅值，控制注入實驗板的信號強度，使末級放大器的電流表指示處于100mA150mA左右。5） 按照試驗要求對電路進行調(diào)整獲取試驗數(shù)據(jù)。4、 調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)： 將LC振蕩電路的輸出信號接入晶體管幅度調(diào)制電路，再將輸出信號作為高頻諧振功率放

6、大器的輸入，調(diào)整電位器7W2實現(xiàn)阻抗匹配。在高頻諧振功率放大器輸出端（V6-3）觀察以調(diào)幅度調(diào)制信號。4、 測試指標與測試波形：1 LC三點式振蕩器電路：1.1、 振蕩器反饋系數(shù)kfu對振蕩器幅值U L的影響關系：表1-1： 測試條件：V1 = +12V、 Ic1 3mA、 f0 28MHz kfu = 0.10.5 名稱單位12345kfu5C6/(CN+5C6)0.1670.2860.3700.4350.5U LV P-P0.4240.9921.361.521.56振蕩器的反饋系數(shù)kfu-U L特性結論： 振蕩器反饋系數(shù)越大，振蕩器的幅值也越大。 1.2、 振蕩管工作電流和振蕩幅度的關系：

7、 IcUL表1-2： 測試條件：V1 =12V、 kfu 0.4、 fo 28MHz、 Ic1 = 0.5 6 mA數(shù)據(jù)值 項 目5BG1電流 Ic （mA）0.512345ULV P-P0.2560.4880.9681.421.801.52foMHz28.5728.0028.0327.9627.6227.14振蕩器的IcUL特性結論： 在一定范圍內(nèi)，隨著振蕩管工作電流的增大，振蕩幅度也增大，在一個電流點達到最大，隨后慢慢減小。 1.3、 LC三點式振蕩輸出波形：測試條件：V1 =12V、 kfu 0.4、 fo 28MHz、 Ic1 = 3mA2 三極管幅度調(diào)制電路（基極）：2.1、 IC值

8、變化對調(diào)制系數(shù)m的影響關系：“IC - m”表1-3 測試條件：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-P0.6400.9921301.581.862.022.03Usm (B)VP-P0.0400.0400.0480.0480.0720.0960.104m%88.23%92.25%92.88%94.10%92.55%90.93%90.25%IC值變化對調(diào)制系數(shù)m的影響的結論： 在一定范圍內(nèi)，隨著振蕩管工作電流的增大，調(diào)制系數(shù)

9、也增大，在一個電流點達到最大，隨后慢慢減小。 2.2、 調(diào)制信號U幅度變化對調(diào)制系數(shù)m的影響關系： “ U- m”表1-4 測試條件：V1 = +12V U= 1kHz/0.10.5 Vp-p Ui = 30MHz/0.1 Vp-pIc=3mA 數(shù)據(jù)值 (Vp-p) 項 目U(Vp-p)0.10.20.30.40.50.60.70.8（A）VP-P1.281.281.291.281.281.291.291.28（B）VP-P0.0400.0480.0560.0560.0560.0640.0720.080（m）%93.94%92.77%91.62%91.62%91.62%90.48%89.35%

10、88.24%調(diào)制信號U幅度變化對調(diào)制系數(shù)m的影響的結論： 隨著調(diào)制信號電壓的增大，調(diào)制系數(shù)減小 2.3、 三極管幅度調(diào)制電路（基極）輸出波形：測試條件：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：3.1. 輸入激勵信號與輸出信號電流/電壓之間的關系表1-5 測試條件：V1=V2=12V、fo=30MHz/0.5-0.8 Vp-p、RL=50、（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)測量項目注入信號Ui（V6-1）激勵信號Ubm（V6-2）輸出信號U0（V6-3）未級電

11、流IC（mA）峰峰值V P-P0.763.168.3627.08有效值V0.845.1610.271.143.2. 諧振功率放大器的負載特性： RL- Uo表1-6 測試條件：V1=V2 =12V、 fo=30MHz Ubm= 34Vp-p RL= 50-150RL5075100125150Uo(Vp-p)(V6-3)9.0010.812.213.214.4Ic(mA)(V2)27.1826.5326.3926.0425.823.3. 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 = 27.18 mA、 V2 = 12 V、 PD = 326.12 mW高頻輸出功率P0 : Uo

12、 = 9.00 Vp-p RL = 50 P0 = 162 mW電路工作效率: 49.67 %4 調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)（給出實測波形以及各單元模塊接口信號參數(shù)）：實驗2、 調(diào)幅接收系統(tǒng)實驗一、 實驗目的與內(nèi)容：通過實驗了解與掌握調(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。頻率為10.455MHz的已調(diào)幅信號（調(diào)制信號為頻率1KHz的正弦信號）和頻率為10MHz的正弦波信號作為信源輸入三極管混頻電路，中頻輸出為455KHz的混頻信號。混頻信號的中頻輸出作為檢波電路的輸入，經(jīng)過中頻放大/AGC和檢波電路輸出頻率為1KHz的解調(diào)信號。2、 實驗原理：1、 晶體管混頻電路：工作原

13、理：圖2-1是晶體管混頻電路原理圖。L1C1為輸入信號回路，調(diào)諧在fc上。L2C2為輸出中頻回路，調(diào)諧在fi上。本振電壓接在基極回路中，Vbb0為基極靜態(tài)偏置電壓，輸入信號電壓很小，滿足一定偏置條件，在輸出調(diào)諧可以得到中頻信號。 圖2-1 晶體管混頻電路原理圖2、 中頻放大/AGC和檢波電路： 圖2-2 帶有AGC電路的調(diào)幅接收機的組成方框圖工作原理：調(diào)幅波信號是二極管檢波電路的輸入，由于二極管只允許單向?qū)щ?，所以，則只有電壓高于導通電壓的部分可以通過二極管。 同時，由于二極管的輸出端連接了一個電容，這個電容與電阻配合對二極管輸出中的高頻信號對地短路，使得輸出信號基本上就是信號包絡線。 圖2-

14、3 晶體管包絡檢波器的原理圖3、 調(diào)幅接收系統(tǒng)：圖2-4 調(diào)幅接收系統(tǒng)原理框圖將已調(diào)制信號通過低噪聲信號放大器放大以后與輸入的本振信號一起加到混頻器中得到頻率較低的中頻信號，經(jīng)過中放AGC放大后輸入包絡檢波器中最后得到已調(diào)制信號。3、 實驗步驟：1、 晶體管混頻電路：1） 將穩(wěn)壓電源輸出電壓調(diào)整至+12V，為實驗板總電源供電。2） 調(diào)整電位計2W1使用三用表測2R1電阻兩端，電壓讀數(shù)應在0.5-1V范圍。3） 將分路開關2K1、2K2、2K3撥至相應得位置，選擇混頻工作方式。4） 調(diào)整本振輸入信號，示波器在V2-5端觀察到的UL波形幅度約為200mA左右。5） 將載波信號源頻率調(diào)整至要求的頻率

15、點，在V2-1端用示波器觀察到的Us波形幅度為5mA左右。6） 微調(diào)載波信號源頻率，在V2-3端用示波器觀察到的U2（中頻一）波形幅度最大。頻率為10.7MHz。7） 微調(diào)載波信號源頻率，用數(shù)字頻率計（或者示波器）在V2-3端檢測，中頻二波形幅度最大，頻率應為455KHz。2、 中頻放大/AGC和檢波電路：1） 將穩(wěn)壓電源輸出電壓調(diào)整至+12V，為實驗板總電源供電。2） 調(diào)節(jié)3BG1的靜態(tài)工作點：調(diào)節(jié)3w1，測量3R7上的電壓。3） 用函數(shù)信號發(fā)生器輸入調(diào)頻波，用示波器觀察v3-2的波形，調(diào)節(jié)3c4、3B1使輸出波形最大不失真。4） 在相同條件下，觀察v3-4的波形，調(diào)節(jié)3c7、3B2使其最大

16、不失真3、 調(diào)幅接收系統(tǒng)：1） 又將函數(shù)發(fā)生器的輸出調(diào)回10MHZ，250Vpp和10.455MHZ 5mV的正弦波，接到晶體管混頻器電路板的兩個輸入端（注意本實驗中，混頻電路板與中頻電路板內(nèi)部已接好，無需外接傳輸線）將示波器接在檢波輸出V3-6；2） 在連接時一定要讓函數(shù)發(fā)生器輸出一個調(diào)制波，否則無調(diào)制波，就在示波器中無法看到調(diào)制波形；3） 打開兩個實驗板的開關，會在示波器中出現(xiàn)1KHZ的正弦波。4、 測試指標與測試波形：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”的影響關系表2- 1 測試條件：EC1 = +12V、 載波信號Us = 5mv UL=250

17、mVp-p Ic = 0.13mA電流 Ic（mA）0.00.51.01.52.02.53.0中頻U2mVp-p28.850.263.168.275.372.386.4混頻增益Kuc(dB)5.769.2412.6213.8215.2114.4617.272、 中頻放大/AGC和檢波電路：2.1、 AGC動態(tài)范圍測試表2-2 V1=+12V, Uin=1mVp-p1Vp-p/455kHz 輸入信號UinmVp-p12345678910一中放Vo1（AGC輸入）（mV）p-p1.681.681.521.61.521.441.521.51.521.44AGC輸出Vo2（mV）p-p8.728.48

18、8.047.687.367.627.767.527.57.44AGC控制電壓VcV1.850.9000.9100.9410.8170.7320.7930.7480.7740.671 輸入信號UinmVp-p1002003004005006007008009001v一中放Vo1（AGC輸入）（mV）p-p1.441.521.441.461.511.451.521.481.51.55AGC輸出Vo2（mV）p-p9.6810.69.929.849.7810.39.628.938.638.08AGC控制電壓Vc V2.7032.5252.4772.3952.2442.6132.5312.4232.3

19、372.234AGC動態(tài)范圍測試曲線圖AGC動態(tài)范圍結論 在一定范圍內(nèi)，輸出信號的幅值隨輸入信號的增大而減小，之后隨輸入信號的增大而增大，在600mvpp附近達到最大值，之后輸出信號的幅值隨輸入信號的增大而減小 ,但是AGC輸出幾乎不變，具有相對穩(wěn)定的特點。 2.2、 AGC輸入信號峰峰值與AGC檢波輸出電壓關系曲線圖AGC檢波輸出線性動態(tài)范圍結論 AGC檢波輸出隨輸入增加而增加，在一定范圍內(nèi)大致呈線性。 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%調(diào)幅信號檢波無失真輸出波形實測波形選貼 對角線失真輸出波形實測波形選貼 負峰切割失

20、真輸出波形實測波形選貼3、 調(diào)幅接收系統(tǒng)（給出各單元模塊接口信號參數(shù)）：實驗3、 調(diào)頻接收系統(tǒng)實驗一、 實驗目的與內(nèi)容：通過實驗了解與掌握調(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）。通過接收天線收到頻率為30MHz的調(diào)相信號后經(jīng)過濾波放大后，與本振信號1一起送入混頻器進行混頻，經(jīng)過濾波器后再次混頻得到455KHZ的中頻信號，最后通過鑒相器得到頻率為1KHz的已解調(diào)信號鑒頻本振1混頻放大混頻本振2MC3362P2、 實驗原理：1、 小信號諧振放大電路： 圖3-1 單諧振小信號放大器 圖3-2 雙諧振小信號放大

21、器工作原理：小信號諧振放大器是通信機接收端的前端電路，主要用于高頻小信號或微弱信號的線性放大。其實驗單元電路如圖3-2-11所示。該電路由晶體管Q1、選頻回路兩部分組成。它不僅對高頻小信號進行放大，而且還有選頻作用。 基極偏置電阻、和射極電阻決定晶體管的靜態(tài)工作點。調(diào)節(jié)可變電阻 將改變晶體管的靜態(tài)工作點，從而可以改變放大器的增益。2、 晶體振蕩電路： 圖3-3 串聯(lián)型晶體振蕩器 圖3-4 并聯(lián)型晶體振蕩器工作原理：晶體振蕩器根據(jù)晶體在振蕩電路中的不同作用分為并聯(lián)型電路和串聯(lián)型電路，其中并聯(lián)型電路是從三點式振蕩電路變換來的，在構成實際的電路時必須符合三點式電路的組成法則，與LC振蕩電路相比具有很

22、高的頻穩(wěn)度。串聯(lián)型晶體振蕩電路也可以形成電容三點式振蕩電路。3、 集成混頻鑒相電路：4、 調(diào)頻接收系統(tǒng)： 圖3-6 調(diào)頻接收系統(tǒng)框圖工作原理：通過接收天線收到頻率為30MHz的調(diào)相信號后經(jīng)過濾波放大后，與本振信號1一起送入混頻器進行混頻，經(jīng)過濾波器后再次混頻得到455KHZ的中頻信號，最后通過鑒相器得到頻率為1KHz的已解調(diào)信號3、 實驗步驟：1、 小信號諧振放大電路：1） 將穩(wěn)壓電源輸出電壓調(diào)整至+12V，為實驗板總電源供電。2） 先設置靜態(tài)工作點，將電源接通后，調(diào)節(jié)1W1，便將1R3（501兩邊的電壓約為1V）；3） 在天線輸入30MHZ的信號，先用示波器觀察V1-3的輸出中是否會有直流。

23、如果有，觀察電路板中的隔離電容是否接入。4） 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input，觀察掃頻儀的波形（紅色線條），正確的波形應為電壓幅度隨調(diào)制信號變化的包絡波，若波形不對，調(diào)1cg，使其達到耦合。2、 晶體振蕩電路：1） 將穩(wěn)壓電源輸出電壓調(diào)整至+12V，為實驗板總電源供電。2） 調(diào)靜態(tài)工作點使SR15的電壓約為3V。3） 調(diào)節(jié)5C22，并觀察V5-4輸出波形的頻率，使其頻率穩(wěn)定在40.7MHZ左右3、 集成混頻鑒相電路：1）將穩(wěn)壓電源輸出電壓調(diào)整至+12V，為實驗板總電源供電。2）“載頻

24、輸入”端接入30MHZ調(diào)頻波 V2-6輸入40.7MHZ單載波，用示波器觀察輸出端V2-8是否可以輸出正弦波。4、 調(diào)頻接收系統(tǒng)：1）將接收天線接到小信號諧振放大電路的天線輸入端，并將其輸出端V1-3接入集成混頻鑒相電路的載頻輸入端 再將晶振的輸出接入到該電路的V26輸入端用示波器觀察V2-8的輸出端是否可以接收到30MHZ的正弦波。4、 測試指標與測試波形：1 小信號諧振放大電路：放大器直流工作點對Uo的影響關系表1-1: 測試條件：V1 = +12V、 Ic1 0.54.5mA、 Ui 50mVP-P f0 30MHz 輸入信號Ui(mVP-P)50mVP-P放大管電流Ic10.5mA1m

25、A2mA3mA4mA4.5mA輸出信號Uo(VP-P)0.5220.9321.3131.4460.7760.711阻尼電阻對放大器的影響關系 表1-2：測試條件：V1 = +12V、 Ic1 2mA、 f0 30MHz Ui =50mVP-P 輸入信號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Uo(VP-P)1.3220.7150.6471.1341.378逐點法測量放大器的幅頻特性 表1-3: 測試條件：V1 = +12V、 Ic12mA、 f0 =2733MHz Ui =50mVP-P輸入信號幅度（mVP-P）50 mVP-P輸入信號（MHz）2727.52828.52929.530輸出幅值(VP-P)0.841.021.261.541.992.402.43輸入信號（MHz）30.53131.53232.533輸出幅值(VP-P)2.011.781.461.201.000.88放大器幅頻特性測試結論 當增大輸入信號的頻率時，放大器的倍數(shù)也隨之增大，當輸入信號頻率等于高頻諧振電壓放大器選頻網(wǎng)絡的頻率時，放大器有最大放大倍數(shù)；超過該頻率后，放大器的放大倍數(shù)隨著輸入信號頻率的增加迅速減小 2 晶體振蕩電路：3 集成混頻鑒相電路：4