高頻電子線路試驗(yàn)報(bào)告記錄

1、高頻電子線路實(shí)驗(yàn)報(bào)告記錄作者:日期:高頻電子線路實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)一、調(diào)諧放大器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉電子元器件和高頻電路實(shí)驗(yàn)箱。.練習(xí)使用示波器、信號發(fā)生器和萬用表。.熟悉諧振電路的幅頻特性分析一一通頻帶與選擇性。.熟悉信號源內(nèi)阻及負(fù)載對諧振電路的影響，從而了解頻帶擴(kuò)展。.熟悉和了解放大器的動(dòng)態(tài)范圍及其測試方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器.雙蹤示波器.高頻信號發(fā)生器.萬用表.實(shí)驗(yàn)板G1三、實(shí)驗(yàn)電路INL1IA=10K,2K,470|1二Re=1K,500,2K圖1-1單調(diào)諧回路諧振放大器原理圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1、（1）按圖1-1所示連接電路，使用接線要盡可能短（注意接線前先測量+12V電源電壓,無誤后，關(guān)斷電源再

2、接線，注意接地）（2）接線后仔細(xì)檢查，確認(rèn)無誤后接通電源。2.靜態(tài)測量實(shí)驗(yàn)電路中選 Re=1K ,測量各靜態(tài)工作點(diǎn)，并計(jì)算完成表1 -1表1-1實(shí)測實(shí)測計(jì)算是有，作在放大區(qū)原因VbVeIcVce是Ube大于Uec,發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏3.342.642.64mA9.36*Vb,Ve是三極管的基極和發(fā)射極對地電壓。3.動(dòng)態(tài)研究（1）測量放大器的動(dòng)態(tài)范圍ViVo （在諧振點(diǎn)上）a.選R=10K , Re=1K 。把高頻信號發(fā)生器接到電路輸入端，電路輸出端接示波器。選擇正常放大區(qū)的輸入電壓 Vi,調(diào)節(jié)頻率f使其為10.7MHz,調(diào)節(jié)Ct,使回路“諧振”， 此時(shí)調(diào)節(jié)Vi由0.02V變到0.8V,逐點(diǎn)

3、記錄Vo電壓，完成表1-2的第二行。（Vi的各點(diǎn) 測量值也可根據(jù)情況自己選定）b.當(dāng)Re分另1J為500 Q, 2KQ時(shí)，重復(fù)上述過程，完成表 1-2的第三、四行。在同一坐 標(biāo)紙上畫出Ic不同時(shí)的動(dòng)態(tài)范圍曲線Vo Vi,并進(jìn)行比較與分析。表1-2Vi(V)0.020.040.060.080.10.20.30.40.50.60.70.8Vo (V)Re=1K320mv940mv1.44v1.691.841.92失真失真失真失真失真失真Re=500400mv1.12v1.72失真失真失真失真失真失真失真失真失真Re=2K304mv640mv880mv1.04v1.161.281.32 .36無無無

4、無*Vi , Vo可視為峰峰值（2）測量放大器的頻率特性a.當(dāng)回路電阻R=10k時(shí)，選擇正常放大區(qū)的輸入電壓Vi,將高頻信號發(fā)生器的輸出端接至電路的輸入端，調(diào)節(jié)頻率 f,使其為10.7MHz,調(diào)節(jié)Ct使回路諧振，使輸出電壓幅 度為最大，此時(shí)的回路諧振頻率f0=10.7MHz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)偏離（在諧振頻率附近注意測量Vo變化快的點(diǎn)），測得在不同頻率f時(shí)對應(yīng)的輸出電壓 Vo,完成表1-3的第一行（頻率偏離范圍自定 可以參照3dB帶寬來確定，即信號的幅值為信號最大幅值的0.707倍的兩個(gè)頻率之差為放大器的3dB帶寬）。b.改變回路電阻 R=2

5、K、470 Q,重復(fù)上述操作，完成表 1-3的第三、四行。畫出不同 諧振回路電阻對應(yīng)的幅頻特性曲線，比較通頻帶。f(MHz)99.510.110.210.711.111.511.81212.5Vo (V)R=2K0.230.270.440.470.720.60.520.430.370.32R=10K0.2350.320.62.352.41.780.680.520.400.31R=4700.150.170.190.20.20.190.180.160.160.15五、實(shí)驗(yàn)總結(jié)本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是調(diào)節(jié)諧振點(diǎn)。動(dòng)態(tài)測量過程中，保持在同一諧振點(diǎn)上。對于不同的Re值在增大過程中出現(xiàn)不同程度的失真的現(xiàn)象，是由于經(jīng)

6、三極管放大后相對諧振回路輸入過大造成的。測放大器頻率特性時(shí)， 應(yīng)注意選擇諧振點(diǎn)附近的頻率下的輸出，找出Vo的突變點(diǎn)，以便確定不同的 R對應(yīng)的同頻帶，以判斷頻率選擇性，確定最佳匹配負(fù)載實(shí)驗(yàn)三LC電容反饋式(三點(diǎn)式)振蕩器、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握LC三點(diǎn)式振蕩電路的基本原理，掌握 LC電容三點(diǎn)式振蕩器設(shè)計(jì)及 電參數(shù)的計(jì)算.掌握振蕩回路 Q值對頻率穩(wěn)定度的影響.掌握振蕩器反饋系數(shù)不同時(shí)，靜態(tài)工作電流IEQ對振蕩器起振及振幅的影響.、實(shí)驗(yàn)儀器.雙蹤示波器L2+12VC12C13C L1OUTRC,* CT圖3-1 LC電容反饋式三點(diǎn)振蕩器原理圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟實(shí)驗(yàn)電路見圖3-1 ,實(shí)驗(yàn)前根據(jù)圖所示的原理圖在

7、實(shí)驗(yàn)板上找到相應(yīng)的器件及插孔并了解其作用。.檢查靜態(tài)工作點(diǎn)(1)在實(shí)驗(yàn)板+12V托孔上接入+12V直流電源，注意電源極性不能接反。(2)反饋電容C (C =680pf)不接，C接入，用示波器觀察振蕩器停振的情況。注意：連接的接線要盡量短。(3)改變電位器Rp,測得晶體管的發(fā)射極電壓Ve,Ve可連續(xù)變化，記下 Ve的最大值，af 算 Ie 彳t:Ie=設(shè)：Re =1K QRe.振蕩頻率與振蕩幅度的測試實(shí)驗(yàn)條件：IE=2mA、C=120pf、C =680pf Rl=110K Q(1)改變電容Ct,并分別接為C9,C10,C11時(shí)，記錄相應(yīng)的頻率值，并填入表3-1。(2)改變電容Ct,并分別接為C9

8、,C10,C11時(shí)，用示波器測量相應(yīng)的振蕩電壓的峰 峰值，并填入表3-1:R1kQ10kQ110kQf(MHz)失諧7.627.55IEQ(mA)1234f(MHz)7.407.387.367.31表3-1Ctf(MHz)Vp-p51pf7.43M13.4V100pf6.24M19.6V150pf5.68M22.8V3.測量當(dāng)C,C不同時(shí)，起振點(diǎn)，振幅與工作電流Ier的關(guān)系(R=110K )(1)取C=C3=100pf、C =C=1200pf,調(diào)電位器RP使|EQ分別為表3.2所示的各值,用示波器測量輸出振蕩幅度，并填入表3-2。表3-2IEQ(mA)0.811.5233.544.55Vp-p

9、(V)12.016.424.833.647.246.440.835.228.4(2)分別重復(fù)測量取 C=C5=120pf,C =C6=680pf,填入表 3-3。表3-3IEQ(mA)0.811.5233.544.55Vp-p(V)7.69.61418.827.631.633.232.428取 C=C7=680pf,C =C8=120pf,填入表 3-4。表3-4IEQ(mA)0.811.5233.544.55Vp-p(V)4.85.26.06.44.45.25.26.06.44.頻率穩(wěn)定度的影響(1)回路參數(shù)固定時(shí)，改變并聯(lián)在L上的電阻使等效 Q值變化時(shí)，對振蕩頻率的影響。實(shí)驗(yàn)條件：調(diào)整振蕩

10、器的參數(shù) C、C和Ct，使振蕩器中心頻率為f=6.5MHz, |EQ=3mA改變L的并聯(lián)電阻 R,使其分別為1kQ,10ka,110ka,分另1J記錄 電路的振蕩頻率，并填入表 3-5,注意：頻率計(jì)后幾位跳動(dòng)變化的情況。(2)回路LC參數(shù)及Q值不變，改變Ieq對頻率的影響。實(shí)驗(yàn)條件：調(diào)整振蕩器的參數(shù) C、C和Ct,使振蕩器中心頻率為f=6.5MHz, R=110K Q , IEQ=3mA,改變晶體管Ieq使其分別為表3-2所標(biāo)各值，測出振蕩 頻率，并填入下表 3-6表3-5表3-6Q-fI EQ-f五、實(shí)驗(yàn)總結(jié)LC電容反饋式三點(diǎn)振蕩器由于受晶體管電容的影響及其他因素，它的頻率穩(wěn)定性較差，可 變

11、電容會影響反饋系數(shù)的變化進(jìn)而影響輸出電壓變化，故該電路一般用于頻率固定的場合， 該電路的振蕩波形較好。、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)四 石英晶體振蕩器.了解晶體振蕩器的工作原理及特點(diǎn).掌握晶體振蕩器的設(shè)計(jì)方法及參數(shù)計(jì)算 二、實(shí)驗(yàn)儀器.雙蹤示波器.頻率計(jì).萬用表.實(shí)驗(yàn)板G1三、實(shí)驗(yàn)電路L2+ 12VR3L13.3mhCLV/5C2R1EXC3rlHOUT6MHz100P 上二 rCTR2C1R4C4RL1500P圖4-1晶體振蕩器原理圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟實(shí)驗(yàn)電路見圖4-1.測振蕩器靜態(tài)工作點(diǎn)，調(diào)圖中RP，測得hmin及IEmax （R4為1.5kQ）。.測量當(dāng)工作點(diǎn)在上述范圍時(shí)的振蕩頻率及輸出電壓.負(fù)載不同時(shí)對

12、頻率的影響，Rl分別為110K ,10K ,1K，測出電路振蕩頻率,并填入表41并與振蕩器比較RL-f :r110KQ10kQ1kQf(MHz)5.9985.9975.997表4-1五、實(shí)驗(yàn)總結(jié)晶體振蕩器的帶負(fù)載能力比較強(qiáng)，因?yàn)榫w在工作頻率附近的并聯(lián)諧振阻抗較大，回路阻抗受負(fù)載影響較小。 本電路的優(yōu)點(diǎn)：晶體諧振頻率穩(wěn)定， 受外界影響較小；晶體振蕩器 有非常高的品質(zhì)因數(shù)； 晶體振蕩器的接入系數(shù)非常??； 晶體在工作頻率附近的并聯(lián)諧振阻抗 較大，阻抗變化率較大，穩(wěn)定度高。實(shí)驗(yàn)五振幅調(diào)制器、實(shí)驗(yàn)?zāi)堪讖V.掌握用集成模擬乘法器實(shí)現(xiàn)全載波調(diào)幅和抑制載波雙邊帶調(diào)幅的 方法與過程，并研究已調(diào)波與二輸入信號的關(guān)

13、系.掌握測量調(diào)幅系數(shù)的方法.通過實(shí)驗(yàn)中波形的變換，學(xué)會分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)儀器.雙蹤示波器.高頻信號源.萬用表.實(shí)驗(yàn)板G3 三、實(shí)驗(yàn)電路說明幅度調(diào)制就是載波的振幅受調(diào)制信號的控制作周期性的變化，變化的周期與調(diào)制信號周期相同，即振幅變化與調(diào)制信號的振幅成正比。通常高頻信號為載波信號，低頻信號為調(diào)制信號，調(diào)幅器即為產(chǎn)生調(diào)幅信號的裝置。本實(shí)驗(yàn)采用集成模擬乘法器1496來構(gòu)成調(diào)幅器，圖5-1為1496芯片內(nèi)部的電路圖，它是一個(gè)四象限模擬乘法器的基本電路，電路采用兩組差動(dòng)對由V1-V4組成，以反極性方式相連接，而且兩組差分對的恒流源又組成一對差分電路，即V5, V6,因此恒流源的控制電壓可正可負(fù)，以此實(shí)現(xiàn)

14、了四象限工作。D、V7、V8為差分放大電路的恒流源。進(jìn)行調(diào)幅時(shí)，載波信號加在 V1-V4的輸入端，即引腳 8、10之間調(diào)制電壓加在差動(dòng)放大器 V5, V6的輸 入端，即引腳的1、4,在2、3腳接1KQ電阻，以擴(kuò)大調(diào)制信號動(dòng)態(tài)范圍，以調(diào)制信號取 自雙差動(dòng)放大器的兩集電極輸出（即引出腳6-12之間）輸出。用1496集成電路構(gòu)成的調(diào)幅器電路圖如圖5-2所示，圖中 Rp1用來調(diào)節(jié)引出腳，1、4的平衡，Rp2用來調(diào)節(jié)引出腳8、10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。調(diào)制輸入4接Rc 312載波輸入10V5V7R2R1V4V6 ILV8R3+Vcc68載波輸入1調(diào)制輸入2接Rc14

15、 -Vee圖5-1 1496芯片內(nèi)部電路圖圖5-2 1496構(gòu)成的調(diào)幅器四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)電路見圖 5-21.直流調(diào)制特性(1)調(diào)Rp2電位器使載波輸入端平衡： 在調(diào)制信號輸入端IN2加峰值為100mv,頻率為1kHz 的正弦信號，調(diào)節(jié) RP2電位器使輸出端信號最小，然后去掉輸入信號。(2)在載波輸入端IN1加峰值Vc為10mv,頻率100kHz的正弦信號，用萬用表測量 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 一端跳到另一端的輸出波形及其峰值電壓，注意觀察相位的變化，根據(jù)公式VoK Vab VC(t)計(jì)算出系數(shù)K值，并填入下表:表

16、5- 1Vab-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.30.4V O(P-P)2.161.681.120.60.050.61.101.622.14K(10A2)-5.4-5.6-5.6-1.6701.675.55.45.352.實(shí)現(xiàn)全載波調(diào)幅(AM)(1)調(diào)節(jié)Rpi使Vab=0.1V，載波信號仍為 Vc(t)=10sin2兀X 10人5t(mV)，將低頻信號 Vs(t)= Vssin2 7tx 10人3t(mV)加至調(diào)制器輸入端 IN2,畫出 VS=30mA 和100mA 時(shí)的調(diào)幅 波形(標(biāo)明峰峰值和谷谷值)，并測出其調(diào)制度 m。(2)加大示波器的掃描速率，觀察并記錄 m=100%,

17、和m100網(wǎng)種調(diào)制度在過0點(diǎn)附 近的波形情況。(3)載波信號 Vc(t)不變，將調(diào)制信號改為 Vs(t)=100sin2兀X 10人3t(mV),調(diào)節(jié)RP1觀察 輸出波形VAM(t)的變化情況，記錄 m=30%和m=100%的調(diào)幅波所對應(yīng)的 Vab值.(4)載波信號不變，將調(diào)制信號改為方波，幅值為100mV,觀察并記錄Vab=0V,0.1V,0.15V 時(shí)的已調(diào)波.3.實(shí)現(xiàn)抑制載波調(diào)幅(DSB)(1)調(diào)RP1使調(diào)制端平衡，并在載波信號輸入端IN1力口 Vc(t)=10sin2 7tx 10人5t(mV)信號調(diào)制信號端IN2不變，觀察并記錄波形.(2)載波輸入端不變，調(diào)制信號輸入端IN2加Vs(

18、t)=100sin2兀X 10人3t(mV)的信號，觀察記錄波形，并標(biāo)明峰峰值電壓.(3)加大示波器的掃描速率，觀察并記錄已調(diào)波在零點(diǎn)附近波形，比較它與m=100%調(diào)幅波的區(qū)別.(4)所加載波信號和調(diào)制信號均不變，微調(diào)RP2為某一個(gè)值，觀察及記錄波形.(5)在(4)的條件下，去掉載波信號，觀察并記錄輸出波形，并與調(diào)制信號比較.五、實(shí)驗(yàn)波形圖：chi* z.eeu hem ueeuTK、實(shí)驗(yàn)總結(jié)通過本次實(shí)驗(yàn)，我掌握用集成模擬乘法器實(shí)現(xiàn)全載波調(diào)幅和抑制載波雙邊帶調(diào)幅的方法與過程，并了解了已調(diào)波與二輸入信號的關(guān)系，.掌握測量調(diào)幅系數(shù)的方法。本次實(shí)驗(yàn)提升了我動(dòng)手實(shí)踐的能力，也幫助我進(jìn)一步鞏固了所學(xué)的理

19、論知識。圖8-1 566 （VCO的框圖及管腳排列R和外加電容C來確定。表達(dá)式：f2 V8 V5R C V5實(shí)驗(yàn)八 集成電路構(gòu)成的頻率調(diào)制器、解調(diào)器集成電路（壓控振蕩器）構(gòu)成的頻率調(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.掌握集成電路頻率調(diào)制器的工作原理二、實(shí)驗(yàn)儀器.雙蹤示波器.頻率計(jì).萬用表.實(shí)驗(yàn)板G4三、實(shí)驗(yàn)電路及其說明：圖8-1為566單片集成VCO的框圖及管腳排列圖中幅度鑒別器，其正向觸發(fā) 電平定義為 Vsp ,其反向觸發(fā)電平 定義為Vsm,當(dāng)電容C充電使其電壓 V7 （ 566管腳7對地的電壓）上升至 Vsp,此時(shí)幅度鑒別器翻轉(zhuǎn)，輸出為 高平，從而使內(nèi)部的控

20、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Vo也變?yōu)獒茇惦娖?，?V0的高、彳氐電平控制 S1和S2兩開關(guān)的閉合和斷開。V0為低電平時(shí)S1閉合，S2斷開，這時(shí)V7線性斜升，升至 Vsp時(shí)16=17=0,1 0全部給電容 C充電，使V7上升，由于I0為恒流源,V0跳變?yōu)楦唠娖?，V。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16= I0,由于電流轉(zhuǎn)發(fā)器的特性，B支路電路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?/p>

21、，如此周而復(fù)始循環(huán)下去，I7及V0波形如圖8-2。566的3腳輸出的方波及4腳輸出的三角波的載波頻率（或稱中心頻率）可用外加電阻VspV smV0vsp圖8-2其中：R為時(shí)基電阻C為時(shí)基電容V8是566管腳8至地的電壓V5是566管腳5至地的電壓圖8-3 566構(gòu)成的調(diào)頻器圖8-4輸入信號電路四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟實(shí)驗(yàn)電路見圖 8-3.觀察R、C1對頻率的影響（其中 R=R3+Rpi）。按圖接線，將 C1接入566管腳7, Rp2 及C2接至566管腳5;接通電源（+5V,-5V）。調(diào)PR2使V5=3.5V ,將頻率計(jì)接至566管腳3,改變Rpi觀察方波輸出信號頻率，記 錄當(dāng)R為最大和最小值時(shí)的輸

22、出頻率。當(dāng) R分別為Rmax和Rmin及C1=2200 pf時(shí)， 計(jì)算這二種情況下的頻率，并與實(shí)際測量值進(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。.觀察輸入電壓對輸出頻率的影響直流電壓控制：先調(diào)RP1至最大，然后改變RP2調(diào)整輸入電壓，測當(dāng)V5在2.2V-4.2V 變化時(shí)輸出頻率f的變化，V5按0.2V遞增。測得的結(jié)果填入表8-1。表8-1V5(V)2.22.42.62.833.23.43.63.844.2f(MH Z)56.7553.549.545.339.8 342328.3422.3 16.2610.143.68（2）用交流電壓控制：仍將 R設(shè)置為最大，斷開5

23、腳所接C2、RP2,將圖8-4 （即：輸入信號電 路）的輸出 OUT接至圖8-3中566的5腳。（a）將函數(shù)發(fā)生器的正弦波調(diào)制信號em （輸入的調(diào)制信號）置為 f=5KHZ、Vp-p=1V,然后接至圖8-4電路的IN端。用雙蹤示波器同時(shí)觀察輸入信號和566管腳3的調(diào)頻（FM ）方波輸出信號，觀察并記錄當(dāng)輸入信號幅度Vp-p和頻率fm有微小變化時(shí)，輸出波形如何變化。注意：輸入信號 em的Vp-p不要大于1.3V,為了更好的用示波器觀察頻率隨電 壓的變化情況，可適當(dāng)微調(diào)調(diào)制信號的頻率，即可達(dá)到理想的觀察效果。（b）調(diào)制信號改用方波 em,使其頻率fm=1KHZ,V p-p=1V,用雙蹤示波器觀察并

24、記錄 em和566 管腳3的調(diào)頻（FM）方波輸出信號。五、實(shí)驗(yàn)波形圖：TK、實(shí)驗(yàn)總結(jié)本次實(shí)驗(yàn)首先要調(diào)出正弦波和方波，通過調(diào)節(jié)Rp2調(diào)節(jié)正弦波和方波的頻率，在用正弦波作為調(diào)制信號時(shí)用示波器調(diào)出調(diào)制信號和調(diào)頻信號的波形，觀察輸入信號頻率和幅度微小變化時(shí)輸出波形的變化。566 （VCO的單片集成電路）是一種將電平變換為相應(yīng)頻率的脈沖 變換電路。R最大時(shí)，566的頻率的理論結(jié)果是：f=34.09KHz ,測量結(jié)果是：f1=25.2441KHz ; R最小時(shí)566的頻率的理論結(jié)果是：f=45.45KHz ,測量結(jié)果是：f2=34.72KHz 。集成電路(鎖相環(huán))構(gòu)成的頻率解調(diào)器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解用鎖相環(huán)構(gòu)成調(diào)頻波的解調(diào)原理.學(xué)習(xí)掌握集成電路頻率調(diào)制器解調(diào)器系統(tǒng)的工作原理 二、實(shí)驗(yàn)儀器.雙蹤示波器.頻率計(jì).萬用表.實(shí)驗(yàn)板G514三、實(shí)驗(yàn)電路及其說明-Vee輸入輸入相位 “鑒別器 Tt1312. VCO -輸出頻率5相位鑒頻器VCO輸出 o6參考電壓輸出7 VCO控制電壓” vco：L1110 +Vcc9時(shí)基電容8時(shí)基電壓圖9-1 565 ( PLL )的框圖及管腳排列圖9-1為565 (PLL單片集成電路)的框圖及管腳排列，鎖相環(huán)內(nèi)部電路由相位鑒別器、 壓控振蕩器、放大器三部分構(gòu)成，相位鑒別器由模擬乘法器構(gòu)成，它由二組輸