高頻電子線路調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

高頻實(shí)驗(yàn)報(bào)告（電子版）班級(jí)： JS001001學(xué)號(hào)： 2010300006姓名：葛賽磊班級(jí)：JS001001學(xué)號(hào)： 姓名:周衛(wèi)華2013年5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:圖1為實(shí)驗(yàn)中的調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。通過(guò)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。圖1調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖二、實(shí)驗(yàn)原理：1、LC三點(diǎn)式振蕩器電路：IK;SRI35C14千10'45K10,^10KU5匚135R950□—75-2_5C61005R55K5BG1901S5口汗IK;SRI35C14千10'45K10,^10KU5匚135R950□—75-2_5C61005R55K5BG1901S5口汗50L5E1110K1K5R85K1HI5CT-501

■hA

5C8-251

T——，嬴曲K?nTlHI-05s5D±1C10451:I2TI反慣509—171控制月一5C10-131TI—■， 5C11-100圖T3-1LC振蕩實(shí)驗(yàn)電路原理圖LC振蕩電路是目前應(yīng)用最廣的振蕩電路。該電路分為多種類型，最常見(jiàn)的兩類是電容三點(diǎn)式和電感三點(diǎn)式振蕩電路。根據(jù)三點(diǎn)式的起振條件電路必須滿足平衡條，起振條件和穩(wěn)定條件。在三點(diǎn)式振蕩電路中，與晶體管發(fā)射極相連的應(yīng)是兩個(gè)同性質(zhì)的電抗，另一個(gè)和晶體管基極和集電極相連的應(yīng)是一個(gè)異性質(zhì)的電抗(即必須滿足射同它異)。如圖3-1所示，Xbe、Xce均為電容，而Xcb是電感，并且滿足X3=-(X1+X2)｛即相位平衡條件｝且需滿足振幅起振條件。另三點(diǎn)式振蕩器的反饋系數(shù)取值一般在1/8到1/2,反饋系數(shù)過(guò)大或過(guò)小，都會(huì)造成振蕩器電路工作性能下降，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致挺振。振蕩管的直流工作點(diǎn)的設(shè)置。根據(jù)理論要求，晶體管應(yīng)工作在放大區(qū)低端，即靠近截止區(qū)所以直流工作點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離晶體管的飽和區(qū)。一般Ic應(yīng)控制在3-10mA。

圖T3-1是本實(shí)驗(yàn)的原理圖。從圖中可以看出它是一個(gè)電容串聯(lián)型振蕩電路，它由兩部分組成，第一部分是由5BG1組成的振蕩電路，第二部分是由5BG2組成的放大電路。5D2是一個(gè)變?nèi)莨埽?K1是控制端，控制反饋系數(shù)的大小。V5-1為示波器測(cè)試點(diǎn)，觀察波形。2、高頻諧振功率放大電路:+12V、、O―Ot>E7V7-29 30TC5丁704+12V、、O―Ot>E7V7-29 30TC5丁704100輸出信號(hào)7W21007E3圖T5-4三極管甲類調(diào)幅電路調(diào)幅電路又稱幅度調(diào)制電路，是指能使高頻載波信號(hào)的幅度隨調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化的電路。調(diào)幅電路有多種形式，根據(jù)調(diào)制信號(hào)接入調(diào)制電路位置的不同，調(diào)幅電路可以劃分為：（1）基極調(diào)幅電路（2）集電極調(diào)幅電路（3）發(fā)射極調(diào)幅電路。由圖T5-4可知：本實(shí)驗(yàn)采用的是基極調(diào)幅電路.基極調(diào)制電路的原理：當(dāng)晶體管工作在欠壓區(qū)時(shí)，調(diào)節(jié)基極電壓VBB，集電極電流ic會(huì)隨著變化，并且是同向變化，即電流隨著電壓的增大而增大，ic由欠壓向過(guò)壓變化。要使電路工作于欠壓狀態(tài)，這就要求輸入的信號(hào)必須為小信號(hào)。調(diào)制系數(shù)：m=｛（A-B）/（A+B）｝X100%（A、B的物理意義如上圖所示）調(diào)制系數(shù)在物理意義上為載波電壓振幅的最大變化和載波電壓之比。因?yàn)檎{(diào)幅系數(shù)如果大于1，調(diào)幅波的有一端時(shí)間振幅為零，這時(shí)易調(diào)波的包絡(luò)產(chǎn)生了嚴(yán)重失真，出現(xiàn)了過(guò)量調(diào)幅，所以調(diào)幅系數(shù)不能大于1。3、調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)：

發(fā)射級(jí)

電源1N4007°—1.--^ K6C6R56K16L4biH6C141006C13706L3lLhiH6C1LI工LOuF發(fā)射天雄6C9104工<?V6-46C12LOiiF6B1I調(diào)制.——

信號(hào)上tr?IOLi1046R10150Q。6R9125 ,發(fā)射級(jí)

電源1N4007°—1.--^ K6C6R56K16L4biH6C141006C13706L3lLhiH6C1LI工LOuF發(fā)射天雄6C9104工<?V6-46C12LOiiF6B1I調(diào)制.——

信號(hào)上tr?IOLi1046R10150Q。6R9125 ,—~I /6R8100—6R76R650H6BG2Cl9706R4516C5TOV6-26L20.33uH1006C7總電源+1-2V5U6ce.圖T2T高頻諧振功率放大器電原理圖高頻諧振功率放大電路一般多用于發(fā)射機(jī)的末級(jí)電路，是發(fā)射機(jī)的重要組成部分。凡是采用諧振選頻網(wǎng)絡(luò)作為輸出電路的功率放大器統(tǒng)稱為諧振放大器，同時(shí)又可分為甲類諧振功率放大器、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。輸入經(jīng)上一級(jí)晶體三極管調(diào)幅后的30MHZ調(diào)幅信號(hào)，分別通過(guò)兩級(jí)三極管6BG1和6BG2進(jìn)行放大；得到所需的放大信號(hào)并經(jīng)發(fā)射天線進(jìn)行發(fā)射。二、實(shí)驗(yàn)步驟:1、LC三點(diǎn)式振蕩器電路:調(diào)節(jié)輸出限流：打開(kāi)穩(wěn)壓電源，在沒(méi)有輸出的條件下（output鍵不按下），將左側(cè)電壓輸出正負(fù)極短接，調(diào)節(jié)電壓、電流旋鈕使電壓示值為12.0V，電流示值為0.3A，則可得到一個(gè)電壓為12.0V。最大工作電流為0.3A的穩(wěn)壓電源，按下Output鍵，將電壓源接入試驗(yàn)箱。按照先直流后交流的方法進(jìn)行測(cè)試，在本次試驗(yàn)中選/1=3mA，因?yàn)樯浼?jí)的電路不容易測(cè)得，使用電壓表的電壓檔來(lái)間接測(cè)得靜態(tài)電壓，調(diào)節(jié)5W2可調(diào)電阻，使電壓穩(wěn)定在3V左右。測(cè)數(shù)據(jù)：1） 測(cè)振蕩器反饋系數(shù)Kfu對(duì)振蕩器幅值UL影響關(guān)系：將直流電源輸出12V，接到試驗(yàn)箱，并將靜態(tài)工作電流接上一步調(diào)到3mA左右，將示波器打開(kāi)，連接振蕩電路的輸出端V5-1，另一端接地，調(diào)節(jié)5C4可變電容，是頻率fo28MHz，轉(zhuǎn)動(dòng)5K1分別到5C75C85C95C105C11這幾個(gè)檔位，讀出示波器的電壓VRD，分別記錄于表中；2） 測(cè)振蕩器工作電流和振蕩幅度的關(guān)系：Ic---U2,同樣接12V的直流電源將5K1轉(zhuǎn)動(dòng)到5C10這一檔位上，調(diào)節(jié)可變電阻5W2,測(cè)5R8兩邊的電壓，使其分別按表1-2中電流值相對(duì)應(yīng)，在示波器上觀察V5-1輸出的Vpp和1 并將數(shù)據(jù)記錄于表中；接直流電壓12V，5K1調(diào)到5C10=(131uF)，靜態(tài)工作電流3mA左右，在示波器上可得頻率為28MHZ的正弦波，并記錄波形。2、三極管幅度調(diào)制電路：先調(diào)靜態(tài)工作點(diǎn)讓11-3mA，仍然采用間接接法，測(cè)7R3兩端電壓約為0.3V；將7K1打開(kāi)高頻信號(hào)源輸入端并接入30MHZ100mVpp，用示波器測(cè)試V7-2,調(diào)節(jié)7C10直至使示波器波形最大且不失真；將7K1接30MHZ100mVpp的正弦波，7K2接1KHZ50mVpp的調(diào)制信號(hào)。測(cè)數(shù)據(jù)：4.1Ic值變化對(duì)調(diào)制系數(shù)m的影響關(guān)系：Ic——m在上述基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)7W1，使用萬(wàn)用表測(cè)7R3兩端的電壓為0,1V即靜態(tài)工作電流為1mA，用示波器的光標(biāo)測(cè)得'sm(A)和'sm(B)的值，并將數(shù)據(jù)記錄于表中。V4.2調(diào)節(jié)7W1是靜態(tài)工作電流數(shù)值分別為2mA3mA4mA5mA6mA7mA,分別測(cè)得各自的sm(a)V和sm(B)并將結(jié)果記錄于表中。4.3調(diào)制信號(hào)'Q幅度變化對(duì)調(diào)制系數(shù)m的影響關(guān)系：4.4將電路的靜態(tài)工作電流調(diào)回3mA，調(diào)節(jié)調(diào)制信號(hào)VQ的幅值為100mVpp用同樣的方法測(cè)Vsm(A)和Vsm(B)記錄于表中，調(diào)節(jié)函數(shù)發(fā)生器調(diào)制信號(hào)'Q的幅值按表中的數(shù)據(jù)變化分別VV測(cè)得每組sm(A)和 sm(B)的值，并記錄。4.4將電路板接入信號(hào)分調(diào)為V1=12V ^Q=1KHZ/0.1VppVi=30MHZ/0.1VppIC=3mA.記錄示波器的輸出波形。3、高頻諧振功率放大電路：將電流表打到200mA檔串入電路，并將開(kāi)關(guān)6C3打到左邊，信源輸入處輸入30MHZ400mVpp單載波，打開(kāi)電路級(jí)電源，此時(shí)電流表的電流為4.92mA。將示波器夾到V6-2處觀察示波器的波形，調(diào)節(jié)6C570，使輸出波形最大且不失真。將示波器接V6-3,信號(hào)源輸入調(diào)為300mVpp，然后100mVpp往上加，觀察電流表的變化，當(dāng)電流表的示數(shù)產(chǎn)生大的突變時(shí)時(shí)，停止操作，記錄此時(shí)的峰峰值（此值即為電路的起振條件）。然后調(diào)節(jié)6CB70，使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)：將LC振蕩電路的輸出V5-1連接到調(diào)制電路的高頻信號(hào)源端7K2處接1KHZ的調(diào)制波（注意開(kāi)關(guān)打到正確的位置）將示波器表筆插入調(diào)制電路的信號(hào)輸出端，調(diào)節(jié)7W2100使此時(shí)信號(hào)輸出為600mV左右將示波器接到V6-3處并將6K2開(kāi)關(guān)開(kāi)到信號(hào)輸入端。調(diào)節(jié)6K1的多擲開(kāi)關(guān)，使輸出阻抗達(dá)到最佳匹配，則輸出的調(diào)制波最好并記錄每個(gè)檔位的'0和1C值即表1-6三、測(cè)試指標(biāo)與測(cè)試波形：LC三點(diǎn)式振蕩器電路：3.1.1振蕩器反饋系數(shù)蜴對(duì)振蕩器幅值UL的影響關(guān)系：表1-1：測(cè)試條件：V1=+12V、IC]R3mA、f0^28MHzkfu=0.1—0.5名稱單位12345kfu5C6/(Cn+5C6)100207100235100268100253100610U1.16V2.13V2.59V3.03V3.17V振蕩器的反饋系數(shù)kf-~UL特性結(jié)論：振蕩器幅值UL隨振蕩器的反饋系數(shù)Kfu增大而增大，但隨著Kfu的增大，UL的變化率逐漸減小。3.1.2振蕩管工作電流和振蕩幅度的關(guān)系：Ic-UL表1-2： 測(cè)試條件：V1=12V、kfu0.4、foR28MHz、Ic1=0.5—6mA\數(shù)據(jù)值項(xiàng)目、^5BG1電流Ic(mA)0.512345UlVP-P186mV347mV596mV1.13V1.27V1.23VfoMHz27.3727.3327.4827.7227.5427.39振蕩器的Ic-UL特性結(jié)論：在一定范圍內(nèi)，振蕩管幅度隨振蕩管工作電流增大而變大，超出該范圍后，振蕩管的幅度隨工作電流的增大而下降。

3.1.3LC三點(diǎn)式振蕩輸出波形:測(cè)試條件：V1=12V、kfu湖.4、foR28MHz、Ic1=3mA三極管幅度調(diào)制電路（基極）:3.2.1、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=+12VUq=1kHz/0.1▼「「Ui=30MHz/0.1Vpp名稱單位 Q F-F p-p Uq=1KHz/0.1VP-PUi=30MHz/0.1VP-PIcmA1234567Usm(A)VP-P256424475642756819907Usm(B)VP-P82145190233281307339m%51.4849.0346.6746.74.45.8045.4744.58IC值變化對(duì)調(diào)制系數(shù)m的影響的結(jié)論：在忽略個(gè)別點(diǎn)的影響后，基極調(diào)幅電路中，調(diào)制系數(shù)m隨Ic的增大而減小。3.2.2調(diào)制信號(hào)UQ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=+12VUq=1kHz/0.1—0.5Vp-pq=30MHz/0.1Vp-pIc=3mA數(shù)據(jù)值'K（Vp-P）項(xiàng)目 Q F-F F-F UQ(Vf-f)0.10.20.30.40.50.60.70.8(A)Vp-p0.4160.4920.5690.6090.6350.6520.6800.463(B)Vp-p0.2580.2110.1120.0680.0330.0290.0240.281(m)%23.4439.9767.1079.9190.791.4893.1824.46調(diào)制信號(hào)Uq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)UQ的增大而增大,但當(dāng)UQ過(guò)大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致晶體管進(jìn)入截止區(qū)。

3.2.3、三極管幅度調(diào)制電路（基極）輸出波形：測(cè)試條件：V1=+12VU必1kHz/0.1VppUi=30MHz/0.1VppIc=3mA高頻諧振功率放大電路:3.3.1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/）.5-0.8Vp-p、RL=50Q、（Ic不得超過(guò)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)U.（V6-1）激勵(lì)信號(hào)Ubm（V6-2）輸出信號(hào)U0（V6-3）未級(jí)電流k（mA）峰峰值V E-E 1.147.3618.4144.68有效值V0.4032.6026.509峰峰值Vp-p0.884.1316.1422.06有效值V0.3111.4605.7063.3.2、諧振功率放大器的負(fù)載特性：Rl--Uo表1-6測(cè)試條件：y1=V2=12V、、 fo=30MHz Ubm=3—4Vp-pRL=?0Q--150QRLQ50Q75Q100Q125Q150QUo(V-)(V6-3)25.823.621.318.413.9Ic(mA)(V2)15.6215.2514.6914.1812.963.3.3、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=15.62mAV2=12VPD=187.44mW高頻輸出功率P0:Uo=25.8VppRL=50Q P0=66.56mW電路工作效率n: 35.51%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)）:各單元模塊接口信號(hào)參數(shù)：直流穩(wěn)壓電源為+12V,LC振蕩器輸出頻率為30MHz，幅值約為200mVpp，高頻功率放大器輸出信號(hào)為30MHz,幅值為200mVpp，Rl=50歐姆，調(diào)制信號(hào)為1KHz,100mVpp.實(shí)驗(yàn)二、調(diào)幅接收系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容：二、 實(shí)驗(yàn)原理：1、 晶體管混頻電路：給出原理圖，并分析其工作原理。2、 中頻放大/AGC和檢波電路：給出原理圖，并分析其工作原理。3、 調(diào)幅接收系統(tǒng)：給出系統(tǒng)框圖，并簡(jiǎn)述其工作原理。三、 實(shí)驗(yàn)步驟：1、 晶體管混頻電路：2、 中頻放大/AGC和檢波電路：3、 調(diào)幅接收系統(tǒng)：四、 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=5mvUu=250mVppIc=0.1—3mA

電流Ic（mA）0.00.51.01.52.02.53.0中頻U2mVp-p混頻增益Kuc（dB）2、中頻放大/AGC和檢波電路：2.1、AGC動(dòng)態(tài)范圍測(cè)試表2-2 V1=+12V,U^lmVp-p——iVp-p/455kHz輸入信號(hào)UinmVp-p123 10一中放Vol（AGC輸入）（mV）p-pAGC輸出Vo2（mV）p-pAGC控制電壓VcV輸入信號(hào)UinmVp-p100200300 1V一中放Vol（AGC輸入）（mV）p-pAGC輸出Vo2（mV）p-pAGC控制電壓VcVAGC動(dòng)態(tài)范圍測(cè)試曲線圖特性曲線圖

粘貼處AGC動(dòng)態(tài)范圍結(jié)論2.2、AGC輸入信號(hào)峰峰值與AGC檢波輸出電壓關(guān)系曲線圖特性曲線圖粘貼處AGC檢波輸出線性動(dòng)態(tài)范圍結(jié)論2.3、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(wú)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)（給出各單元模塊接口信號(hào)參數(shù)）:實(shí)驗(yàn)三、調(diào)頻接收系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容:二、實(shí)驗(yàn)原理:1、 小信號(hào)諧振放大電路：給出原理圖，并分析其工作原理