百科融創(chuàng)高頻電子線路實驗指導書

PAGE百科融創(chuàng)教學儀器設(shè)備有限公司RC-GP-III+實驗指導書PAGE137-目錄實驗一低頻信號發(fā)生實驗…………2實驗二高頻信號發(fā)生實驗………………..…..……7實驗三音頻放大電路實驗………………..………12實驗四LC三點式振蕩電路實驗…………………19實驗五晶體振蕩電路實驗…………………..……28實驗六單調(diào)諧回路諧振放大器實驗……..………34實驗七高頻諧振功率放大電路實驗……..………41實驗八平衡調(diào)幅電路實驗………………..………54實驗九集電極調(diào)幅電路實驗…………..…………66實驗十二極管開關(guān)混頻器電路實驗…..…………73實驗十一集成電路混頻實驗…………..…………84實驗十二調(diào)幅同步檢波電路實驗………..………87實驗十三幅度調(diào)制系統(tǒng)實驗（一）………..……92實驗十四調(diào)幅峰值包絡(luò)檢波電路實驗……..……93實驗十五幅度調(diào)制系統(tǒng)實驗（二）………..……97實驗十六變?nèi)荻O管調(diào)頻電路實驗………..……98實驗十七集成斜率鑒頻實驗……107實驗十八二次變頻與鑒頻電路實驗……………114實驗十九鎖相環(huán)鑒頻實驗………120實驗二十鎖相環(huán)倍頻實驗………126實驗二十一小功率調(diào)頻發(fā)射機電路實驗………129實驗二十二調(diào)頻接收機電路實驗………………131附錄高頻電路實驗箱使用說明…………134實驗一低頻信號發(fā)生實驗一、實驗目的1、掌握低頻信號發(fā)生的原理。2、熟悉低頻信號發(fā)生的電路組成。3、掌握芯片ICL8038的原理與用法。二、實驗設(shè)備RC-GP-III實驗箱一臺。2、20MHZ示波器一臺。三、實驗原理在電子電路中，常常需要各種波形的信號，如正弦波、矩形波、三角波和鋸齒波等，作為測試信號或控制信號等。具體在本實驗箱中，低頻函數(shù)源可以作為變?nèi)荻O管調(diào)頻電路、平衡調(diào)幅電路、集電極調(diào)幅電路和高頻信號源的調(diào)制信號源，也可以作為鎖相頻率合成單元輸入信號源。本實驗中的方波、正弦波與三角波信號由集成函數(shù)發(fā)生器8038產(chǎn)生。這是一片低頻率的函數(shù)信號發(fā)生器，可以產(chǎn)生方波、正弦波和三角波。1．8038的工作原理由手冊和有關(guān)資料可看出，8038由恒流源I1、I2，電壓比較器C1、C2和觸發(fā)器等組成。其內(nèi)部原理電路框圖和外部引腳排列分別如圖1_1和圖1_2所示。圖1_18038內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖圖1_28038管腳圖（頂視圖）1.正弦波線性調(diào)節(jié)；2.正弦波輸出；3.三角波輸出；4.恒流源調(diào)節(jié)；5.恒流源調(diào)節(jié)；6.正電源；7.調(diào)頻偏置電壓；8.調(diào)頻控制輸入端；9.方波輸出（集電極開路輸出）；10.外接電容；11.負電源或接地；12.正弦波線性調(diào)節(jié)；13、14.空腳在圖1_1中，電壓比較器C1、C2的門限電壓分別為2VR/3和VR/3（其中VR=VCC+VEE），電流源I1和I2的大小可通過外接電阻調(diào)節(jié)，且I2必須大于I1。當觸發(fā)器的Q端輸出為低電平時，它控制開關(guān)S使電流源I2斷開。而電流源I1則向外接電容C充電，使電容兩端電壓vC隨時間線性上升，當vC上升到vC=2VR/3時，比較器C1輸出發(fā)生跳變，使觸發(fā)器輸出Q端由低電平變?yōu)楦唠娖剑刂崎_關(guān)S使電流源I2接通。由于I2>I1，因此電容C放電，vC隨時間線性下降。當vC下降到vC≤VR/3時，比較器C2輸出發(fā)生跳變，使觸發(fā)器輸出端Q又由高電平變?yōu)榈碗娖?，I2再次斷開，I1再次向C充電，vC又隨時間線性上升。如此周而復始，產(chǎn)生振蕩。若I2=2I1，vC上升時間與下降時間相等，就產(chǎn)生三角波輸出到腳3。而觸發(fā)器輸出的方波，經(jīng)緩沖器輸出到腳9。三角波經(jīng)正弦波變換器變成正弦波后由腳2輸出。當I1<I2<2I1時，vC的上升時間與下降時間不相等，管腳3輸出鋸齒波。因此，8038能輸出方波、三角波、正弦波和鋸齒波等四種不同的波形。2．8038的典型應(yīng)用由圖1_2可見，管腳8為調(diào)頻電壓控制輸入端，管腳7輸出調(diào)頻偏置電壓，其值（指管腳6與7之間的電壓）是(VCC+VEE/5)，它可作為管腳8的輸入電壓。此外，該器件的方波輸出端為集電極開路形式，一般需在正電源與9腳之間外接一電阻，其值常選用10k左右，如圖1_3所示。當電位器Rp1動端在中間位置，并且圖中管腳8與7短接時，管腳9、3和2的輸出分別為方波、三角波和正弦波。電路的振蕩頻率f約為0.3/[C(R1+RP1/2)]。調(diào)節(jié)RP1、RP2可使正弦波的失真達到較理想的程度。在圖1_3中，當RP1動端在中間位置，斷開管腳8與7之間的連線，若在+VCC與-VEE之間接一電位器，使其動端與8腳相連，改變正電源+VCC與管腳8之間的控制電壓（即調(diào)頻電壓），則振蕩頻率隨之變化，因此該電路是一個頻率可調(diào)的函數(shù)發(fā)生器。如果控制電壓按一定規(guī)律變化，則可構(gòu)成掃頻式函數(shù)發(fā)生器。圖1_38038接成波形產(chǎn)生器低頻函數(shù)發(fā)生器的使用方法如下：1）正弦波由T21輸出，方波和三角波由T22輸出。2）SW201用于選擇信源信號的頻段。其狀態(tài)為“10”時輸出低頻段500Hz~4kHz，S其狀態(tài)為“01”時輸出高頻段10kHz~400kHz；3）SW202用于選擇T22輸出的是方波還是三角波。其狀態(tài)為“10”時T22輸出三角波，其狀態(tài)為“01”時T22輸出方波。W203、W204可以使輸出正弦波信號失真最小（出廠時已調(diào)好，用戶請勿動）；W201調(diào)節(jié)信源輸出方波、正弦波以及三角波信號的頻率；W202調(diào)節(jié)方波信號的占空比以及三角波和正弦波的傾斜程度。W205調(diào)節(jié)方波與三角波信號的幅度。W206調(diào)節(jié)輸出正弦波信號的幅度。低頻信號的產(chǎn)生歸納如下表所示。表1-1低頻信號產(chǎn)生表頻段選擇（SW201）波形選擇(SW202)頻率調(diào)節(jié)幅度調(diào)節(jié)占空比或傾斜程度調(diào)節(jié)測試點與輸出點正弦波10：低頻段01：高頻段10與01均可W201W206W202（傾斜程度調(diào)節(jié)）T21方波10：低頻段01：高頻段01W201W205W202（占空比調(diào)節(jié)）T22三角波10：低頻段01：高頻段10W201W205W202（傾斜程度調(diào)節(jié)）T22四、實驗步驟1、打開高頻電路實驗箱，接上電源線，打開實驗箱開關(guān)以及低頻函數(shù)發(fā)生器開關(guān)K2。2、波形選擇正弦波，分別在高、低兩個頻段上不斷調(diào)節(jié)幅度、頻率以及變形程度，記錄典型波形。3、波形選擇方波，分別在高、低兩個頻段上不斷調(diào)節(jié)幅度、頻率以及占空比，記錄典型波形。4、波形選擇三角波，分別在高、低兩個頻段上不斷調(diào)節(jié)幅度、頻率以及傾斜程度，記錄典型波形。五、實驗報告：1、簡要說明幅度、頻率與占空比的調(diào)節(jié)對低頻信源信號的影響。2、提出另外一種正弦波、方波、鋸齒波、三角波信號波形的產(chǎn)生方法并畫出電路原理圖（提示：可由運放芯片等分立元件組成的模擬電路產(chǎn)生）。實驗二高頻信號發(fā)生實驗一、實驗目的1、掌握高頻正弦信號發(fā)生的原理。2、熟悉石英晶體振蕩器的構(gòu)成與原理。3、掌握石英晶體振蕩電路的原理與分析方法。二、實驗設(shè)備1、RC-GP-III實驗箱一臺。2、20MHZ示波器一臺。三、實驗原理1.振蕩器的功能無須外加輸入信號的控制，將直流電能轉(zhuǎn)換為具有特定的頻率和一定的振幅的交流信號的能量,這一類電路稱為振蕩器。2.正弦振蕩器類型

(1)正反饋振蕩器凡是將放大器的輸出信號經(jīng)過正反饋網(wǎng)絡(luò)回授到輸入端作為輸入信號來控制能量轉(zhuǎn)換，從而產(chǎn)生等幅持續(xù)的振蕩電路稱正反饋振蕩器。類型：LC正弦振蕩器、晶體振蕩器、RC振蕩器。(2)負阻振蕩器凡是將負阻器件接到諧振回路用來抵消回路的損耗，從而產(chǎn)生等幅持續(xù)的振蕩電路稱負阻振蕩器。

在本實驗中，應(yīng)用晶體震蕩器，所以這里重點介紹石英晶體振蕩器。3.石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器振蕩器的振蕩頻率受石英晶體控制的振蕩器。石英晶體諧振器,簡稱石英晶體,具有非常穩(wěn)定的固有頻率。對于振蕩頻率的穩(wěn)定性要求高的電路,應(yīng)選用石英晶體作選頻網(wǎng)絡(luò)。將二氧化硅（SiO2）結(jié)晶體按一定的方向切割成很薄的晶片,再將晶片兩個對應(yīng)的表面拋光和涂敷銀層,并作為兩個極引出管腳,加以封裝,就構(gòu)成石英晶體諧振器。其結(jié)構(gòu)示意圖和符號如下圖所示。圖2-1石英晶體諧振器的結(jié)構(gòu)示意圖及符號壓電效應(yīng)和壓電振蕩在石英晶體兩個管腳加交變電場時,它將會產(chǎn)有利于一定頻率的機械變形,而這種機械振動又會產(chǎn)生交變電場,上述物理現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。一般情況下,無論是機械振動的振幅,還是交變電場的振幅都非常小。但是,當交變電場的頻率為某一特定值時,振幅驟然增大,產(chǎn)生共振,稱之為壓電振蕩。這一特定頻率就是石英晶體的固有頻率,也稱諧振頻率。石英晶體的等效電路和振蕩頻率石英晶體的等效電路如下圖（a）所示。當石英晶體不振動時,可等效為一個平板電容C0,稱為靜態(tài)電容；其值決定于晶片的幾何尺寸和電極面積,一般約為幾到幾十皮法。當晶片產(chǎn)生振動時,機械振動的慣性等效為電感L,其值為幾毫亨。晶片的彈性等效為電容C,其值僅為0.01到0.1pF,因此,C<<C0。晶片的磨擦損耗等效為電阻R,其值約為100Ω,理想情況下R=0。

圖2-1石英晶體的等效電路及頻率特性當?shù)刃щ娐分械腖、C、R支路產(chǎn)生串聯(lián)諧振時,該支路呈純阻性,等效電阻為R,諧振頻率諧振頻率下整個網(wǎng)絡(luò)的電抗等于R并聯(lián)C0的容抗,因R<<ω0C0,故可近似認為石英晶體也呈純阻性,等效電阻為R。

當f<fs時,C0和C電抗較大,起主導作用,石英晶體呈容性。

當f>fs時,L、C、R支路呈感性,將與C0產(chǎn)生并聯(lián)諧振,石英晶體又呈純阻性,諧振頻率由于C<<C0,所以fP≈fS。

當f>fP時,電抗主要決定于C0,石英晶體又呈容性。因此,石英晶體電抗的頻率特性如上圖所示,只有在fs<f<fP的情況下,石英晶體才呈現(xiàn)感性；并且C0和C的容量相差愈懸殊,fs和fP愈接近,石英晶體呈感性的頻帶愈狹。

根據(jù)品質(zhì)因數(shù)的表達式由于C和R的數(shù)值都很小,L數(shù)值很大,所以Q值高達104~106。頻率穩(wěn)定度Δf/f0可達10-6~10-8,采用穩(wěn)頻措施后可達10-10~10-11。而LC振蕩器的Q值只能達到幾百,頻率穩(wěn)定度只能達到10-5。

1、并聯(lián)型石英晶體正弦波振蕩電路如果用石英晶體取代LC振蕩電路中的電感，就得到并聯(lián)型石英晶體正弦波振蕩電路，如圖2-3所示，電路的振蕩頻率等于石英晶體的并聯(lián)諧振頻率。圖2-3并聯(lián)型石英晶體振蕩電路2、串聯(lián)型石英晶體振蕩電路如圖2-4所示為串聯(lián)型石英晶體振蕩電路。電容Cb為旁路電容，對交流信號可視為短路。電路的第一級為共基放大電路，第二級為共集放大電路。若斷開反饋，給放大電路加輸入電壓是，極性上“+”下“-”；則T1管集電極動態(tài)電位為“+”，T2管的發(fā)射極動態(tài)電位也為“+”。只有在石英晶體呈純阻性，即產(chǎn)生串聯(lián)諧振時，反饋電壓才與輸入電壓同相，電路才滿足正弦波振蕩的相位平衡條件。所以電路的振蕩頻率為石英晶體的串聯(lián)諧振頻率fS。調(diào)整Rf的阻值，可使電路滿足正弦波振蕩的幅值平衡條件。圖2-4串聯(lián)型石英晶體振蕩電路四、實驗步驟1、打開實驗箱，接通電源線，并打開實驗箱開關(guān)以及高頻信號源開關(guān)K8。2、用示波器觀測高頻信號源輸出點信號OUT8_1與OUT8_2，并不斷調(diào)節(jié)電位器w81，分析它對高頻信號幅度的影響，并進行記錄。五、實驗報告1、整理實驗結(jié)果。2、簡述振蕩器的功能與分類，并對石英晶體振蕩器進行分析。3、嘗試設(shè)計新的石英晶體振蕩電路。實驗三音頻放大電路實驗一、實驗目的1、了解音頻放大的原理與意義。2、掌握音頻功率放大器集成芯片LM386原理與應(yīng)用。二、實驗設(shè)備1、RC-GP-III實驗箱一臺。2、20MHZ示波器一臺。三、實驗原理1、音頻輸出模塊介紹 該模塊采用WTV040/080/170－16P語音芯片，應(yīng)用了WTV外掛SerialFlash解決方案，它充分發(fā)揮了WTV語音芯片作為一款智能語音芯片的功能。當語音采樣頻率為6K時，存儲長度可分別達到40秒、80秒、170秒、340秒、680秒、1360秒、2720秒，時間最長可達45分鐘。音頻輸出為PWM或DAC模式?？蛇x控制方式有按鍵控制模式、按鍵組合控制模式、并口控制模式、串口控制模式等。按鍵控制模式的觸發(fā)方式靈活；串口模式下可控制音量、打開或關(guān)閉功放、有循環(huán)播放和停止功能。1)、WTV040/080/170-16P芯片引腳圖WTV040/080/170-16P芯片引腳圖2)、外部接口描述管腳號名稱描述1RESTRESET信號2AUDIO經(jīng)過芯片內(nèi)部D/A轉(zhuǎn)換后的音頻輸出3SP+PWM輸出口14SP-PWM輸出口25DI數(shù)據(jù)下載口6DO數(shù)據(jù)下載口7CLK數(shù)據(jù)下載口8GND電源地9CS數(shù)據(jù)下載口10P03通用I/011P02通用I/012P01通用I/013P00通用I/014NC空腳15BUSY忙信號輸出16VCC電源正極注意無論是模組還是芯片當系統(tǒng)上電時01不能同時為低，否則進入測試模式。3)、芯片電路原理圖從原理圖上可以看出，語音芯片的燒錄音樂，經(jīng)過IN7輸出，可以在音箱設(shè)備上進行外放，代替語音發(fā)生設(shè)備。2、LM386介紹LM386是美國國家半導體公司生產(chǎn)的音頻功率放大器,主要應(yīng)用于低電壓消費類產(chǎn)品。LM386是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、電壓增益可調(diào)整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于錄音機和收音機之中。1）、LM386引腳圖LM386的外形和引腳的排列如右圖所示。引腳2為反相輸入端，3為同相輸入端；引腳5為輸出端；引腳6和4分別為電源和地；引腳1和8為電壓增益設(shè)定端；使用時在引腳7和地之間接旁路電容，通常取10μF。LM386的封裝形式有塑封8引線雙列直插式和貼片式。圖3-1LM386的外形和引腳排列2）、LM386內(nèi)部電路LM386內(nèi)部電路原理圖如圖所示。與通用型集成運放相類似，它是一個三級放大電路。第一級為差分放大電路，T1和T3、T2和T4分別構(gòu)成復合管，作為差分放大電路的放大管；T5和T6組成鏡像電流源作為T1和T2的有源負載；T3和T4信號從管的基極輸入，從T2管的集電極輸出，為雙端輸入單端輸出差分電路。使用鏡像電流源作為差分放大電路有源負載，可使單端輸出電路的增益近似等于雙端輸出電容的增益。圖3-2LM386內(nèi)部電路原理圖第二級為共射放大電路，T7為放大管，恒流源作有源負載，以增大放大倍數(shù)。第三級中的T8和T9管復合成PNP型管，與NPN型管T10構(gòu)成準互補輸出級。二極管D1和D2為輸出級提供合適的偏置電壓，可以消除交越失真。3）、LM386芯片特點與用法LM386特點為：靜態(tài)功耗低,約為4mA,可用于電池供電。

工作電壓范圍寬,4-12V或者5-18V。

外圍元件少。

電壓增益可調(diào),20-200。

低失真度。音頻功率0.5w。引腳2為反相輸入端，引腳3為同相輸入端。電路由單電源供電，故為OTL電路。輸出端（引腳5）應(yīng)外接輸出電容后再接負載。電阻R7從輸出端連接到T2的發(fā)射極，形成反饋通路，并與R5和R6構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò)，從而引入了深度電壓串聯(lián)負反饋，使整個電路具有穩(wěn)定的電壓增益。

當1腳和8腳之間開路時，電壓增益為26dB；若在1腳和8腳之間接阻容串聯(lián)元件，則增益可達46dB，改變阻容值則增益可在26dB-46dB之間任意選取。電阻值越小增益越大。為使外圍元件最少,電壓增益內(nèi)置為20。但在1腳和8腳之間增加一只外接電阻和電容,便可將電壓增益調(diào)為任意值,直至200。輸入端以地位參考,同時輸出端被自動偏置到電源電壓的一半,在6V電源電壓下,它的靜態(tài)功耗僅為24mW,使得LM386特別適用于電池供電的場合。進一步歸納有：表3-1LM386參數(shù)表格參數(shù)名稱符號單位測試條件參考值電源電壓VccV4-12靜態(tài)電流IccmAVcc=6V,vi=04-8輸出功率PomWVcc=6V,Rl=8歐，THD=10%325帯寬BWkHZVcc=6v,1腳、8腳斷開300總波行失真THD%VCC=6V，RL=8歐，Po=125mW

f=1kHz,1腳、8腳斷開0.2輸入阻抗Ri千歐504）、LM386典型應(yīng)用電路LM386應(yīng)用典型電路如下圖所示：圖3-3LM386典型應(yīng)用電路四、實驗步驟1、打開實驗箱，插上電源線，并打開音頻放大電路開關(guān)K16，以及低頻函數(shù)發(fā)生器開關(guān)K2。2、用實驗導線將音頻放大模塊的音頻輸出IN7與音頻放大電路信號輸入端IN16，分別改變R6和W16的阻值，記錄所聽到的聲音的變化。3、對于低頻函數(shù)發(fā)生器模塊，置撥碼開關(guān)SW201為“10”。將該模塊T21處低頻函數(shù)發(fā)生器所產(chǎn)生正弦信號輸出至，試聽該電路喇叭所發(fā)出的聲音。通過不斷調(diào)節(jié)W206改變正弦信號的幅度以及W201改變正弦信號的頻率，記錄此時所聽到的聲音。再不斷調(diào)節(jié)音頻放大器中的可調(diào)電位器W16，記錄聲音有何變化。并將信源信號該為三角波與方波，重復以上操作步驟，記錄所聽到的聲音以及變化特點。4、致低頻函數(shù)發(fā)生器模塊撥碼開關(guān)SW201為“01”，重復第二步，記錄在相對較高的頻段上的信號的聲音。5、將信號源改為高頻信號源所發(fā)出的高頻信號，試不斷改變高頻信號的幅度，以及不斷調(diào)節(jié)音頻放大器中的可調(diào)電位器W16，記錄自己是否聽到聲音。五、實驗報告1、對實驗結(jié)果進行整理。2、說明人發(fā)出的音頻信號頻率以及所能聽到的聲音信號的范圍，并對以上實驗結(jié)果進行分析。3、說明LM386芯片的特點，并以其為基礎(chǔ)設(shè)計音頻放大電路。實驗四LC三點式振蕩電路實驗一、實驗目的1、掌握LC三點式振蕩器電路組成及工作原理；2、掌握改進型電容三點式正弦波振蕩器性能的測量方法；3、了解外界條件變化對振蕩頻率穩(wěn)定度的影響；4、比較LC振蕩器和晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度，加深對晶體振蕩器頻率穩(wěn)定性高的理解。二、實驗設(shè)備1、RC-GP-III實驗箱一臺。2、20MHZ示波器一臺。三、實驗原理正弦波振蕩器是指振蕩波形接近理想正弦波的振蕩器，這是應(yīng)用非常廣泛的一類電路，產(chǎn)生正弦信號的振蕩電路形式很多，但歸納起來，不外是RC、LC和晶體振蕩器三種形式。在本實驗中，我們采用的是LC三端式振蕩器。一．LC正弦波振蕩器工作原理正弦波振蕩器是應(yīng)用非常廣泛的電路，它可以輸出接近理想的正弦波。其電路形式主要有三種，RC、LC和晶體振蕩器。本實驗主要研究LC三點式振蕩器及晶體振蕩器。LC三點式振蕩器的基本電路如圖4-1所示。圖4-1三點式振蕩器的交流等效電路振蕩電路中有三個電抗元件X1、X2，和X3。根據(jù)相位平衡條件，X1、X2必須為同性質(zhì)的電抗元件，X3必須為異性質(zhì)的電抗元件，且它們之間應(yīng)滿足下列關(guān)系式：(4-1)上式就是LC三點式振蕩器振蕩的相位條件。如果X1和X2為容抗元件，X3為感抗元件，則為電容三點式振蕩電路；若X1和X2均為感抗元件，X3為容抗元件，則為電感三點式振蕩器。 二．晶體管共基組態(tài)電容三端式振蕩器共基電容三端式振蕩器的基本電路如圖4-2所示。圖中C3為耦合電容。由圖可見：與發(fā)射極連接的兩個電抗元件為同性質(zhì)的容抗元件C1和C2；與基極連接的為兩個異性質(zhì)的電抗元件C2和L，根據(jù)前面所述的判別準則，該電路滿足相位條件。若要它產(chǎn)生正弦波，還須滿足振幅，起振條件，即：(4-2)式中AO為電路剛起振時，振蕩管工作狀態(tài)為小信號時的電壓增益；F是反饋系數(shù)，只要求出AO和F值，便可知道電路有關(guān)參數(shù)與它的關(guān)系。為此，我們畫出圖4-2的簡化，y參數(shù)等效電路如圖4-3所示，其中設(shè)yrb≈0yob≈0，圖中GO為振蕩回路的損耗電導，GL為負載電導。圖4-2共基組態(tài)的“考華茲”振蕩器圖4-3簡化Y參數(shù)等效電路由圖可求出小信號電壓增益AO和反饋系數(shù)F分別為式中：經(jīng)運算整理得式中：當忽略yfb的相移時，根據(jù)自激條件應(yīng)有N=0及(4-3)由N=0，可求出起振時的振蕩頻率，即則將X1X2X3的表示式代入上式，解出：當晶體管參數(shù)的影響可以忽略時，可得到振蕩頻率近似為(4-4)式中：是振蕩回路的總電容。由式(3-3)求M，當時則反饋系數(shù)可近似表示為：(4-5)則由式（4-3）可得到滿足起振振幅條件的電路參數(shù)為：(4-6)此式給出了滿足起振條件所需要的晶體管最小正向傳輸導納值。式（4-6）也可以改寫為不等式左端的是共基電壓增益，顯然F增大時，固然可以使增加，但F過大時，由于的影響將使增益降低，反而使減小，導致振蕩器不易起振，若F取得較小，要保證＞1，則要求很大，可見，反饋系數(shù)的取值有一合適的范圍，一般取F=1/8～1/2。2、振蕩管工作狀態(tài)對振蕩器性能的影響對于一個振蕩器，當其負載阻抗及反饋系數(shù)F已經(jīng)確定的情況，靜態(tài)工作點的位置對振蕩器的起振以及穩(wěn)定平衡狀態(tài)（振幅大小，波形好壞）有著直接的影響，如圖4-4中（a）和（b）所示。(a)工作點偏高(b)工作點偏低圖4-4振蕩管工作態(tài)對性能的影響圖4-4（a）工作點偏高，振蕩管工作范圍易進入飽和區(qū)，輸出阻抗的降低將會使振蕩波形嚴重失真，嚴重時，甚至使振蕩器停振。圖4-4（b）中工作點偏低，避免了晶體管工作范圍進入飽和區(qū)，對于小功率振蕩器，一般都取在靠近截止區(qū)，但是不能取得太低，否則不易起振。一個實際的振蕩電路，在F確定之后，其振幅的增加主要是靠提高振蕩管的靜態(tài)電流值。在實際中，我們將會看到輸出幅度隨著靜態(tài)電流值的增加而增大。但是如靜態(tài)電流取得太大，不僅會出現(xiàn)圖4-4（a）所示的現(xiàn)象，而且由于晶體管的輸入電阻變小同樣會使振蕩幅度變小。所以在實用中，靜態(tài)電流值一般取ICO=0.5mA～5mA。為了使小功率振蕩器的效率高，振幅穩(wěn)定性好，一般都采用自給偏壓電路，我們以圖4-2所示的電容三端式振蕩器電路為例，簡述自偏壓的產(chǎn)生。圖中，固定偏壓VB由R1和R2所組成的偏置電路來決定，在忽略IB對偏置電壓影響的情況下，可以認為振蕩管的偏置電壓UBE是固定電壓VB和Re上的直流電壓降共同決定的，即由于Re上的直流壓降是由發(fā)射極電流IE建立的，而且隨IE的變化而變化，故稱自偏壓。在振蕩器起振之前，直流自偏壓取決于靜態(tài)電流IEO和Re的乘積，即一般振蕩器工作點都選得很低，故起始自偏壓也較小，這時起始偏壓VBEQ為正偏置，因而易于起振，如圖4-5（a）所示，圖中Cb上的電壓是在電源接通的瞬間VB對電容Cb充電在上建立的電壓；Rb是R1與R2的并聯(lián)值。根據(jù)自激振蕩原理，在起振之初，振幅迅速增大，當反饋電壓Uf對基極為正半周時，基極上的瞬時偏壓變得更正，ic增大，于是電流通過振蕩管向Ce充電，如圖4-5（b）所示。電流向Ce充電的時間常數(shù)τ充=RD·Ce，(b)圖4－5自給偏壓形成RD是振蕩管BE結(jié)導通時的電阻，一般較?。◣资綆装贇W），所以τ充較小，Ce上的電壓接近Uf的峰值。當Uf負半周，偏置電壓減小，甚至成為截止偏壓，這時，Ce上的電荷將通過Re放電，放電的時間常數(shù)為τ放=Re·Ce，顯然τ放>>τ充，在Vf的一周期內(nèi)，積累電荷比釋放的多，所以隨著起振過程的不斷增強，即在Re上建立起緊跟振幅強度變化的自偏壓，經(jīng)若干周期后達到動態(tài)平衡，在Ce上建立了一個穩(wěn)定的平均電壓IEO·Re，這時振蕩管BE之間的電壓：因為，所以有，可見振蕩管BE間的偏壓減小，振蕩管的工作點向截止方向移動。這種自偏壓的建立過程如圖4-6所示。由圖看出，起振之初，（0～t1之間），振幅較小，振蕩管工作在甲類狀態(tài)，自偏壓變化不大，隨著正反饋作用，振幅迅速增大，進入非線性工作狀態(tài)，自偏壓急劇增大，使變?yōu)榻刂蛊珘?。振蕩管的非線性工作狀態(tài)，反過來又限制了振幅的增大。可見，這種自偏壓電路起振時，存在著振幅與偏壓之間相互制約、互為因果的關(guān)系。在一般情況下，若ReCe的數(shù)值選得適當，自偏壓就能適時地緊跟振幅的大小而變化。正是由于這兩種作用相互依存、又相互制約的結(jié)果。如圖4-6所示，在某一時刻達到平衡。這種平衡狀態(tài)，對于自偏壓來說，意味著在反饋電壓的作用下，Ce在一周期內(nèi)其充電與放電的電量相等。因此，b、e兩端的偏壓保持不變，穩(wěn)定在。對于振幅來說，也意味著在此偏壓的作用下，振幅平衡條件正好滿足輸出振幅為的等幅正弦波。圖4-6起振時直流偏壓的建立過程三、振蕩器的頻率穩(wěn)定度頻率穩(wěn)定度是振蕩器的一項十分重要的技術(shù)指標，這表示在一定的時間范圍內(nèi)或一定的溫度、濕度、電源、電壓等變化范圍內(nèi)振蕩頻率的相對變化程度、振蕩頻率的相對變化量越小，則表明振蕩器的頻率穩(wěn)定度越高。改善振蕩頻率穩(wěn)定度，從根本上來說就是力求減小振蕩頻率受溫度、負載、電源等外界因素影響的程度，振蕩回路是決定振蕩頻率的主要部件。因此改善振蕩頻率穩(wěn)定度的最重要措施是提高振蕩回路在外界因素變化時保持頻率不變的能力，這就是所謂的提高振蕩回路的標準性。提高振蕩回路標準性除了采用穩(wěn)定性好和高Q的回路電容和電感外，還可以采用與正溫度系數(shù)電感作相反變化的具有負溫度系數(shù)的電容，以實現(xiàn)溫度補償作用，或采用部分接入的方法以減小不穩(wěn)定的晶體管極間電容和分布電容對振蕩頻率的影響。石英晶體具有十分穩(wěn)定的物理和化學特性，在諧振頻率附近，晶體的等效參量Lq很大，Cq很小，Rq也不大，因此晶體Q值可達百萬數(shù)量級，所以晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度比LC振蕩器高很多。根據(jù)電路結(jié)構(gòu)，電路的振蕩頻率為當，時，有其中，C為回路總的等效電容。四、實驗步驟1、打開實驗箱，接通電源線，并打開實驗箱開關(guān)以及LC晶體振蕩器電源K9，將撥碼SW901置為“01”（代表采用LC三點振蕩電路）；2、用示波器在T9觀察振蕩波形，調(diào)節(jié)W91，觀察T9處波形的變化情況，測量當時的發(fā)射極電壓，計算當時的IE（通過測量R905兩端的電壓降計算得到）；3、分別將撥碼SW902的狀態(tài)置為“001”，“010”，“100”，用示波器在T9處觀察波形，分析反饋大小對振蕩幅度的影響；4、當改變W92時，在T9處用頻率計觀察波形變化情況，并說明原因。五、實驗報告1、整理實驗所測得的數(shù)據(jù)，并用所學理論加以分析。2、試說明什么是頻率穩(wěn)定度以及如何提高振蕩電路的頻率穩(wěn)定度，并以三點式振蕩器為例加以詳細說明。3、分析在LC三點式振蕩電路中，為什么靜態(tài)電流增大，輸出振幅增加，而過大反而會使振蕩器輸出幅度下降？4、結(jié)合實際LC三點式振蕩電路電路，全面分析SW902、W91與W92對振蕩電路的影響。實驗五晶體振蕩電路實驗一、實驗目的1、了解晶體振蕩器的工作原理及特點；2、掌握晶體振蕩器的設(shè)計方法及參數(shù)的計算方法；3、比較LC振蕩器和晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度，加深對晶體振蕩器頻率穩(wěn)定性高的理解。二、實驗設(shè)備1、RC-GP-III實驗箱一臺。2、20MHZ示波器一臺。三、實驗原理石英晶體振蕩器的分類與特點已經(jīng)在高頻信號源中做出簡要說明，在此對其做進一步的詳細討論。石英晶體特性：①物理性能：物理、化學性能非常穩(wěn)定。具有正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng),石英晶體諧振頻率ωs當ω=ωs時,壓電效應(yīng)最強,稱ωs為基頻

當ω=nωs時,壓電效應(yīng)也較強，稱之為泛音頻率②電特性：晶體等效串聯(lián)諧振回路如5-1[A]圖所示

外接時必須加支架,支架電容為C0，等效電路圖如5-1[B]圖所示。圖5-1石英晶體振蕩器電路圖一般Lq(5～300mH),Cq(0.001～0.2pF),rq=100Ω，C0≈2pF,

諧振頻率：

電抗特性

圖5-2石英晶體的頻率特性3.優(yōu)點：Qq可高達105以上，頻率穩(wěn)定度可高達10-9以上，所以得到廣泛應(yīng)用。晶振電路分類：①并聯(lián)型晶振電路ωs＜ωosc＜ωp晶體呈感性

a.皮爾斯晶體振蕩器——使石英晶體等效于電容三點式中的電感。圖5-3皮爾斯晶體振蕩器b.密勒振蕩器——石英晶體等效于電感三點式中的電感。圖5-4.密勒振蕩器②串聯(lián)型晶振——晶體JT在振蕩電路中等效于一根短路線(ωosc=ωs時)，或等效為電感元件圖5-5.串聯(lián)型晶體振蕩器晶體管共基組態(tài)電容三點式振蕩器的基本電路如圖5-6所示。在圖5-6中，發(fā)射極連接的兩個電抗元件為同性質(zhì)的容抗元件和，與基極連接為兩個異性質(zhì)的電抗元件和L。該電路滿足相位條件，反饋系數(shù)F一般取之間。根據(jù)振幅起振條件只要大于一定的值，電路就可以處于振蕩狀態(tài)。圖5-6共基組態(tài)振蕩器晶體振蕩電路是為了改善振蕩頻率穩(wěn)定度，減小振蕩頻率受溫度、負載、電源等外界因素影響的程度而將振蕩回路采用石英晶體作為振蕩回路元件。石英晶體具有十分穩(wěn)定的物理和化學特性，在諧振頻率附近，晶體的等效參量Lq很大，Cq很小，rq也不大，因此晶體Q值可達百萬數(shù)量級，所以晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度比LC振蕩器高很多。為了矯正晶體振蕩器的輸出頻率，電路中并聯(lián)一可調(diào)電容進行微調(diào)。四、實驗步驟1、打開實驗箱，接通電源線，并打開實驗箱開關(guān)以及LC晶體振蕩器開關(guān)K9，將撥碼SW901置為“10”（代表采用晶體振蕩電路）；2、將撥碼SW902的狀態(tài)置為“001”，“010”，“100”，用示波器在T9處觀察波形，分析反饋大小對振蕩幅度的影響；3、將撥碼SW901置為“01”，重做LC三點式振蕩電路實驗，并結(jié)合實驗三中LC振蕩電路實驗結(jié)果來比較LC、晶體兩種振蕩器的工作情況。五、實驗報告整理實驗所測得的數(shù)據(jù)，并用所學理論加以分析。2、結(jié)合兩次實驗結(jié)果，比較LC振蕩器與晶體振蕩器的優(yōu)缺點。3、試說明什么是頻率穩(wěn)定度以及如何提高振蕩電路的頻率穩(wěn)定度，并以三點式振蕩器為基礎(chǔ)，結(jié)合本實驗中的石英晶體振蕩電路加以詳細說明。4、分析在晶體振蕩電路中為什么靜態(tài)電流Ieo增大，輸出振幅增加，而Ieo過大反而會使振蕩器輸出幅度下降？實驗六單調(diào)諧回路諧振放大器實驗一、實驗目的1、熟悉單調(diào)諧回路諧振放大器的組成及電路中各元件的作用；2、通過對諧振回路的調(diào)試，對放大器處于諧振時的技術(shù)指標進行測試，包括電壓放大倍數(shù)，通頻帶，矩形系數(shù)；3、進一步掌握高頻小信號調(diào)諧放大器的工作原理，學會小信號調(diào)諧放大器的設(shè)計方法。二、實驗設(shè)備1、RC-GP-III實驗箱一臺。2、20MHZ示波器一臺。三、實驗原理1、基本原理諧振放大器是指以電容器和電感器組成的回路為負載，增益和負載阻抗隨頻率而變的放大電路。這種回路通常被調(diào)諧到待放大信號的中心頻率上。由于調(diào)諧回路的并聯(lián)諧振阻抗在諧振頻率附近的數(shù)值很大，所以放大器可得到很大的電壓增益；而在偏離諧振點較遠的頻率上，回路阻抗下降很快，使放大器增益迅速減小。因而調(diào)諧放大器通常是一種增益高和頻率選擇性好的窄帶放大器。調(diào)諧放大器廣泛應(yīng)用于各類無線電發(fā)射機的高頻放大級和接收機的高頻與中頻放大級。在接收機中，主要用來對小信號進行電壓放大；在發(fā)射機中主要用來放大射頻功率。調(diào)諧放大器的調(diào)諧回路可以是單調(diào)諧回路，也可以是由兩個回路相耦合的雙調(diào)諧回路。可以通過互感與下一級耦合，也可以通過電容與下一級耦合。一般說，采用雙調(diào)諧回路的放大器，其頻率響應(yīng)在通頻帶內(nèi)可以做得較為平坦，在頻帶邊緣上有更陡峭的截止。超外差接收機中的中頻放大器常采用雙回路的調(diào)諧放大器。2、實際電路圖1-1所示電路為共發(fā)射極接法的晶體管高頻小信號調(diào)諧放大器。它不僅要放大高頻信號，而且還要有一定的選頻作用，因此晶體管的集電極負載為LC并聯(lián)諧振回路。在高頻情況下，晶體管本身的極間電容及連接導線的分布參數(shù)等會影響放大器輸出信號的頻率和相位。晶體管的靜態(tài)工作點由電阻RB1，RB2及RE決定，其計算方法與低頻單管放大器相同。圖6-1小信號調(diào)諧放大器放大器在高頻情況下的等效電路如圖6-2所示，晶體管的4個y參數(shù)，，及分別為輸入導納（6-1）輸出導納（6-2）正向傳輸導納（6-3）反向傳輸導納（6-4）圖1-2放大器的高頻等效回路

式中，——晶體管的跨導，與發(fā)射極電流的關(guān)系為（6-5）——發(fā)射結(jié)電導，與晶體管的電流放大系數(shù)β及IE有關(guān)，其關(guān)系為（6-6）——基極體電阻，一般為幾十歐姆；——集電極電容，一般為幾皮法；——發(fā)射結(jié)電容，一般為幾十皮法至幾百皮法。由此可見，晶體管在高頻情況下的分布參數(shù)除了與靜態(tài)工作電流，電流放大系數(shù)有關(guān)外，還與工作頻率有關(guān)。晶體管手冊中給出的分布參數(shù)一般是在測試條件一定的情況下測得的。如在30MHz，=2mA，=8V條件下測得3DG6C的y參數(shù)為：如果工作條件發(fā)生變化，上述參數(shù)則有所變動。因此，高頻電路的設(shè)計計算一般采用工程估算的方法。圖6-2中所示的等效電路中，為晶體管的集電極接入系數(shù)，即（6-7）式中，為電感L線圈的總匝數(shù)。為輸出變壓器T的副邊與原邊的匝數(shù)比，即（6-8）式中，為副邊（次級）的總匝數(shù)。為調(diào)諧放大器輸出負載的電導，。通常小信號調(diào)諧放大器的下一級仍為晶體管調(diào)諧放大器，則將是下一級晶體管的輸入導納。由圖1-2可見，并聯(lián)諧振回路的總電導的表達式為（6-9）式中，G為LC回路本身的損耗電導。諧振時L和C的并聯(lián)回路呈純阻，其阻值等于1/G，并聯(lián)諧振電抗為無限大，則jwC與1/（jwL）的影響可以忽略。3、調(diào)諧放大器的性能指標及測量方法高頻小信號調(diào)諧放大器的主要性能指標有諧振頻率，諧振電壓放大倍數(shù)，放大器的通頻帶BW和選擇性。1）、諧振頻率的測量方法放大器的調(diào)諧回路諧振時所對應(yīng)的頻率稱為放大器的諧振頻率，其值為式中，L為調(diào)諧回路電感線圈的電感量；為調(diào)諧回路的總電容，即式中，為晶體管的輸出電容；為晶體管的輸入電容。諧振回路的諧振頻率可用掃頻儀來測量，方法是調(diào)變壓器T的磁芯，使電壓諧振曲線的峰值出現(xiàn)在規(guī)定的諧振頻率點。2）、電壓放大倍數(shù)的測量方法放大器的諧振回路諧振時，所對應(yīng)的電壓放大倍數(shù)稱為調(diào)諧放大器的電壓放大倍數(shù)。的測量方法是：在諧振回路已處于諧振狀態(tài)時，用高頻電壓表測量電路輸出電壓和輸入電壓的大小，然后通過下面的公式計算得到。（或）3）、通頻帶的測量方法當工作頻率偏離諧振頻率時，放大器的電壓放大倍數(shù)下降，習慣上稱電壓放大倍數(shù)下降到諧振電壓放大倍數(shù)的0.707倍時所對應(yīng)的頻率偏移稱為放大器的通頻帶，其表達式為其中，為諧振回路的有載品質(zhì)因數(shù)。通頻帶的測量方法：可通過測量放大器的諧振曲線來求通頻帶，一般采用逐點法來測量，即先調(diào)諧放大器的諧振回路使其諧振，記下此時的諧振頻率及電壓放大倍數(shù)，然后改變高頻信號發(fā)生器的頻率（保持輸出電壓幅度不變），并測出對應(yīng)的電壓放大倍數(shù)。由于回路失諧后電壓放大倍數(shù)下降，所以放大器的諧振曲線如圖6-2所示。圖6-2諧振曲線圖中，。通頻帶越寬放大器的電壓放大倍數(shù)越小。要想得到一定寬度的通頻寬，同時又能提高放大器的電壓增益，可以通過選用較大的晶體管或盡量減小調(diào)諧回路的總電容量C實現(xiàn)。4）、選擇性（矩形系數(shù)）的測量調(diào)諧放大器的選擇性可用諧振曲線的矩形系數(shù)來表示。矩形系數(shù)為電壓放大倍數(shù)下降到0.1時對應(yīng)的頻率偏移與電壓放大倍數(shù)下降到0.707時對應(yīng)的頻率偏移之比，即上式表明，矩形系數(shù)越小，諧振曲線的形狀越接近矩形，選擇性越好，反之亦然。四、實驗步驟1．打開實驗箱，接通電源線，并打開實驗箱開關(guān)以及小信號調(diào)諧放大開關(guān)K3，接通12V電源，此時相應(yīng)LED點亮。2．用導線連接高頻信號源單元的OUT8-1和小信號調(diào)諧放大單元的RX，調(diào)節(jié)電位器W81，讓OUT8-1輸出頻率為10.7MHz，幅度為0.1V的正弦波，用示波器探頭在T31處測試，調(diào)節(jié)變壓器TR301的磁芯使T31輸出波形最大。注意：若輸出波形失真，此時適當調(diào)節(jié)W301即可。3．用示波器測輸入信號的峰峰值，記為。測輸出信號的峰峰值記為。則小信號放大的電壓放大倍數(shù)。4．測量通頻帶（如無掃頻儀，此步驟可省略）先調(diào)節(jié)“頻率偏移”（掃頻寬度）旋紐，使相鄰兩個頻標在橫軸上占有適當?shù)母駭?shù)，然后接入被測放大器，調(diào)節(jié)“輸出衰減”和y軸增益，使諧振特性曲線在縱軸占有一定高度，測出其曲線下降3dB處兩對稱點在橫軸上占有的寬度，根據(jù)內(nèi)頻標就可以近似算出放大器的通頻帶5．測量放大器的選擇性放大器選擇性的優(yōu)劣可用放大器諧振曲線的矩形系數(shù)表示。用4中同樣的方法測出即可五、實驗報告1、說明諧振功率放大器原理。2、整理好實驗數(shù)據(jù)，畫出幅頻特性曲線，分析原因；3、分析三極管集電極電流對放大器的動態(tài)范圍的影響；4、如果實驗中出現(xiàn)自激現(xiàn)象，應(yīng)該怎樣消除？實驗七高頻諧振功率放大電路實驗一、實驗目的了解諧振功率放大器的工作原理，掌握高頻功率放大器的設(shè)計方法；理解諧振功率放大器的負載阻抗，激勵電壓和集電極電源電壓變化對其工作狀態(tài)的影響；了解電源電壓與集電極負載對功率放大器功率和效率的影響。二、實驗設(shè)備1、RC-GP-III實驗箱一臺。2、20MHZ示波器一臺。3、高頻毫伏表（選用）。三、實驗原理（一）功率放大電路概述1.功率放大電路的定義功率放大電路是一種以輸出較大功率為目的的放大電路。它一般直接驅(qū)動負載，帶負載能力要強。2.功率放大電路與電壓放大電路的區(qū)別(1).本質(zhì)相同電壓放大電路或電流放大電路：主要用于增強電壓幅度或電流幅度。功率放大電路:主要輸出較大的功率。但無論哪種放大電路，在負載上都同時存在輸出電壓、電流和功率，從能量控制的觀點來看，放大電路實質(zhì)上都是能量轉(zhuǎn)換電路。因此，功率放大電路和電壓放大電路沒有本質(zhì)的區(qū)別。稱呼上的區(qū)別只不過是強調(diào)的輸出量不同而已。(2).任務(wù)不同電壓放大電路：主要任務(wù)是使負載得到不失真的電壓信號。輸出的功率并不一定大。在小信號狀態(tài)下工作.功率放大電路：主要任務(wù)是使負載得到不失真（或失真較?。┑妮敵龉β?，在大信號狀態(tài)下工作。(3).指標不同電壓放大電路：主要指標是電壓增益、輸入和輸出阻抗.功率放大電路：主要指標是功率、效率、非線性失真。(4).研究方法不同電壓放大電路：圖解法、等效電路法。功率放大電路：圖解法?？偨Y(jié)如下：電壓放大電路功率放大電路(1)本質(zhì)相同能量轉(zhuǎn)換能量轉(zhuǎn)換(2)任務(wù)不同不失真的輸出電壓不失真（或失真較?。┑妮敵龉β?3)指標不同電壓增益、輸入和輸出阻抗功率、效率、非線性失真(4)研究方法不同圖解法、等效電路法圖解法3.功率放大電路的特殊問題(1)功率要大：為了獲得大的功率輸出，要求功放管的電壓和電流都有足夠大的輸出幅度，因此管子往往在接近極限運用狀態(tài)下工作。（2）效率要高：所謂效率就是負載得到的有用信號功率和電源供給的直流功率的比值。它代表了電路將電源直流能量轉(zhuǎn)換為輸出交流能量的能力.（3）失真要?。汗β史糯箅娐肥窃诖笮盘栂鹿ぷ鳎圆豢杀苊獾貢a(chǎn)生非線性失真，這就使輸出功率和非線性失真成為一對主要矛盾。在不同場合下，對非線性失真的要求不同，例如，在測量系統(tǒng)和電聲設(shè)備中，這個問題顯得重要，而在工業(yè)控制系統(tǒng)等場合中，則以輸出功率為主要目的，對非線性失真的要求就降為次要問題了。（4）散熱要好：在功率放大電路中，有相當大的功率消耗在管子的集電結(jié)上，使結(jié)溫和管殼溫度升高。為了充分利用允許的管耗而使管子輸出足夠大的功率，放大器件的散熱就成為一個重要問題。4．放大電路的工作狀態(tài)分類根據(jù)放大電路中三極管在輸入正弦信號的一個周期內(nèi)的導通情況，可將放大電路分為下列三種工作狀態(tài)：（1）甲類放大在輸入正弦信號的一個周期內(nèi)三極管都導通，都有電流流過三極管。這種工作方式稱為甲類放大，或稱A類放大。此時整個周期都有，功率管的導電角θ=π。丙類乙類甲乙類甲類圖1甲類放大圖2乙類放大（2）乙類放大丙類乙類甲乙類甲類圖1甲類放大圖2乙類放大圖3甲乙類放大圖4丙類放大圖3甲乙類放大圖4丙類放大圖7-1放大器工作狀態(tài)（2）乙類放大（B類放大）在輸入正弦信號的一個周期內(nèi)，只有半個周期三極管導通，稱為乙類放大。如圖2所示，此時功率管的導電角θ=π/2。（3）甲乙類放大（AB類放大）在輸入正弦信號的一個周期內(nèi)，有半個周期以上三極管是導通的。稱為甲乙類放大，如圖3所示。此時功率管的導電角θ滿足：π/2<θ<π。（3）丙類放大（C類放大）功率管的導電角小于半個周期，即0<θ<π/25．提高效率的主要途徑（1）效率η是負載得到的有用信號功率（即輸出功率Po）和電源供給的直流功率（PV）的比值。而要提高效率，就應(yīng)降低消耗在晶體管上的功率PT,將電源供給的功率大部分轉(zhuǎn)化為有用的信號輸出。（2）在甲類放大電路中，為使信號不失真，需設(shè)置合適的靜態(tài)工作點，保證在輸入正弦信號的一個周期內(nèi)，都有電流流過三極管。當有信號輸入時，電源供給的功率一部分轉(zhuǎn)化為有用的輸出功率，另一部分則消耗在管子（和電阻）上，并轉(zhuǎn)化為熱量的形式耗散出去，稱為管耗。甲類放大電路的效率是較低的，可以證明，即使在理想情況下，甲類放大電路的效率最高也只能達到50%。提高效率的主要途徑是減小靜態(tài)電流從而減少管耗。靜態(tài)電流是造成管耗的主要因素，因此如果把靜態(tài)工作點Q向下移動，使信號等于零時電源輸出的功率也等于零（或很?。?，信號增大時電源供給的功率也隨之增大，這樣電源供給功率及管耗都隨著輸出功率的大小而變，也就改變了甲類放大時效率低的狀況。實現(xiàn)上述設(shè)想的電路有乙類和甲乙類放大。與低頻功率放大電路一樣,輸出功率、效率和非線性失真同樣是高頻功率放大電路的三個最主要的技術(shù)指標。不言而喻,安全工作仍然是首先必須考慮的問題。在通信系統(tǒng)中,高頻功率放大電路作為發(fā)射機的重要組成部分,用于對高頻已調(diào)波信號進行功率放大,然后經(jīng)天線將其輻射到空間,所以要求輸出功率很大。輸出功率大,從節(jié)省能量的角度考慮,效率更加顯得重要。因此,高頻功放常采用效率較高的丙類工作狀態(tài),即晶體管集電極電流導通時間小于輸入信號半個周期的工作狀態(tài)。同時,為了濾除丙類工作時產(chǎn)生的眾多高次諧波分量,采用LC諧振回路作為選頻網(wǎng)絡(luò),故稱為丙類諧振功率放大電路顯然,諧振功放屬于窄帶功放電路。對于工作頻帶要求較寬,或要求經(jīng)常迅速更換選頻網(wǎng)絡(luò)中心頻率的情況,可采用寬帶功率放大電路。寬帶功放工作在甲類狀態(tài),利用傳輸線變壓器等作為匹配網(wǎng)絡(luò),并且可以采用功率合成技術(shù)來增大輸出功率。（二）諧振功率放大器諧振功率放大器是對載波信號或高頻信號進行功率放大的電路。1、諧振功放工作原理——從非諧振功放過渡到諧振功放為了便于說明問題，將諧振功放的組成用圖7-2（a）來表示。相對照地畫出原理電路如圖7-2（b）所示，圖中，為高頻扼流圈，提供直流通路，為隔直流電容，諧振回路和、、、分別為輸入和輸出濾波匹配網(wǎng)絡(luò)。其中、為天線等效阻抗，作為輸出負載。與非諧振功放比較，它們都要求安全高效地輸出足夠大的不失真功率，但有一些區(qū)別。圖7-2諧振功率放大器（1）在諧振功放中，為了提高效率，都在丙類工作狀態(tài)，或者工作在更高效率的丁類和戊類。在這種情況下，功率管集電極電流為嚴重失真的脈沖序列波形或周期性的開關(guān)波形。順便指出，在某些特定情況下，為了滿足對非線性失真的嚴格要求，也有采用甲類或乙類工作的諧振功放。（2）為實現(xiàn)不失真放大，必須限定輸入信號為單一頻率的高頻正弦波（即載波信號）或者在高頻附近占有很窄頻帶的已調(diào)波信號。在這種信號作用下，功率管集電極電流波形為接近余弦的脈沖序列，用傅氏級數(shù)將它分解為平均分量，基波分量和各次諧波分量之和，輸出濾波匹配網(wǎng)絡(luò)取出基本波分量，濾除其它無用分量，就能在負載上獲得不失真的輸出信號。同理，在功率管輸入端，基極電流也是失真脈沖序列，通過輸入匹配濾波網(wǎng)絡(luò)的濾波作用，加到功率管輸入端的為不失真的信號電壓。（3）與非諧振功放一樣，在特定的偏置條件下，對應(yīng)于特定大小的輸入信號，功率管有一最佳負載，這時，諧振功放的輸出功率最大，效率也較高（參閱下一節(jié)的負載特性）。因此，濾波匹配網(wǎng)絡(luò)除了濾波作用外，還起到匹配作用，即將輸出負載（往往是非電阻性負載）變換為功率管所需的最佳負載。總之，諧振功放是在限定輸入信號波形的情況下，通過濾波匹配網(wǎng)絡(luò)，使輸出負載上得到所需的不失真功率。2、準靜態(tài)分析方法在諧振功率放大器中，功率管的輸出電流和輸出電壓波形不同，不能采用非諧振功放中畫負載線的圖解分析方法，而要對其進行嚴格分析又要涉及求解非線性微分方程。因此一般都采用近似分析方法。其中一種方法稱為準靜態(tài)分析方法。這種分析方法在下列近似假設(shè)下才能采用，即輸入和輸出濾波匹配網(wǎng)絡(luò)具理想的濾波特性。所謂理想的概念是指能完全抑制無用的各種分量，只取出有用的基波分量。這樣，盡管三極管的基極和集電極電流波形是非正弦的，但加在三極管輸入和輸出端的電壓波形卻是正弦的，即、是任意的波形（7-1）根據(jù)上述假定，諧振功放的分析方法如下：（1）取定、、、四個值，由式7-1計算得到不同時間0°、15°、30°、45°…）對應(yīng)的、值。根據(jù)各個對應(yīng)的和值，在功率管的輸出特性曲線上（將其中的參變量改為），找出相應(yīng)的各動態(tài)點，它們的連線即為放大器的動態(tài)線?？梢姡瑒討B(tài)線是描述和的移動軌跡，不是非諧振功放中的負載線。（2）沿動態(tài)線畫出集電極電流波形。（3）用傅氏級數(shù)將分解為平均分量，基波分量及其各次諧振分量之和。（4）根據(jù)得到的基波分量幅度和原假設(shè)的值就可求得功率管所需的負載值（7-2）（5）根據(jù)、、、值，可求得諧振功放的功率性能（7-3）（7-4）（7-5）（7-6）可見，采用準靜態(tài)分析法時，先假定輸入、輸出電壓波形和數(shù)值，而后畫出電流波形，分析電流波形得到所需的值。這個分析過程恰與非諧振功放中已知求電壓電流的過程相反。在上述分析過程中，關(guān)鍵是、、、的取值。不同取值就會有不同的值和不同的功率性能。3、負載特性負載特性是指、和一定時，不同值對功率性能影響的特性。在討論這個特性時，應(yīng)了解下述幾個概念：（1）根據(jù)關(guān)系式可知，增大亦即增大。（2）、取定，+和管子的導通時間（或?qū)ń牵┮簿捅淮_定。（3）當0°時，由式7-1知，+，而對應(yīng)的必定是最小值，即，因此對應(yīng)于不同的動態(tài)點A必定在的這條輸出特性曲線上移動，如圖7-3所示。圖7-3諧振功率放大器負載特性圖（4）越大，就越大，即越小，畫出的動態(tài)線越陡，且A點相應(yīng)由放大區(qū)進入飽和區(qū)，導致動態(tài)線彎曲，由此畫出的集電極電流波形由余弦脈沖波變?yōu)橹虚g凹陷高度下降的脈沖波，如圖7-3所示。（5）凡A點處在放大區(qū)的稱為欠壓狀態(tài)，A點落在飽和區(qū)的稱為過壓狀態(tài)，A點處于臨界飽和線的稱為臨界狀態(tài)。（6）根據(jù)傅氏級數(shù)特點，脈沖電流越高，寬度越寬，和值就越大；中間凹陷越深，和值就越小。根據(jù)上述概念，畫出不同時集電極電流的波形如圖7-4所示，由圖可見，在欠壓區(qū)，隨著增大，集電極電流為余弦脈沖，其高度略有下降，進入過壓區(qū)后，隨著增大，集電極電流為中間凹陷的脈沖且其高度下降。圖7-4集電極電流隨變化曲線由圖7-4可定性畫出隨增大，和的變化特性，從而找出相應(yīng)功率性能的變化特性如圖7-5所示。由圖可見，隨著增大，在欠壓區(qū)，、略有下降，相應(yīng)的和增長很快；進入過壓區(qū)后，和迅速下降，相應(yīng)的增加趨緩且使下降。結(jié)果是臨界狀態(tài)時，達到最大且效率較高。通常稱相應(yīng)的為最佳負載，用表示。圖7-5部分參量隨變化曲線4、調(diào)制特性和放大特性調(diào)制特性分集電極調(diào)制特性（當、、不變時，隨變化的特性）和基極調(diào)制特性（、、不變，隨變化的特性）兩種。放大特性與基極調(diào)制特性相仿，它是在、、不變時，隨變化的特性。在討論這些特性時，除上述概念外，還應(yīng)補充如下概念。（1）一定時，增大，集電極電流脈沖的高度和寬度都相應(yīng)地增大。（2）反之，一定時，越向負值方向增大，集電極電流脈沖的高度和寬度都相應(yīng)地減小。（3）、不變，一定時，越小，A點將由放大區(qū)進入飽和區(qū)，相應(yīng)的工作狀態(tài)由欠壓狀態(tài)經(jīng)臨界狀態(tài)進入過壓狀態(tài)。三種特性集電極電流脈沖的波形分別示于圖7-6中（a）、（b）和（c）。(a)集電極調(diào)制特性（b）基極調(diào)制特性(c)放大特性圖7-6調(diào)制特性圖調(diào)制特性用來產(chǎn)生普通調(diào)幅波。放大特性主要作線性功率放大器（此時一般讓功放工作在乙類），用來放大已調(diào)波。5、諧振功率放大電路的組成原理1．組成原理諧振功率放大器由直流饋電電路和濾波匹配網(wǎng)絡(luò)組成，其電路組成原理與非諧振功率放大器相同，尚需強調(diào)下列幾點。（1）功率管的輸出、輸入回路都必須有直流電路（2）直流通路不能影響匹配濾波網(wǎng)絡(luò)的工作，匹配濾波網(wǎng)絡(luò)亦不能影響直流通路的正常供電。2．直流饋電電路（1）集電極饋電電路圖7-7（a）為串饋供電電路，即直流電源、濾波匹配網(wǎng)絡(luò)和功率管在電路形式上為串接的電路。圖7-7（b）為并饋供電電路，即直流電源、匹配濾波網(wǎng)絡(luò)和功率管在電路形式上為并接的電路。（a）為串饋供電電路（b）為并饋供電電路圖7-7集電極饋電電路由圖可見，兩種供電方式有相同的直流通路，都能全部加到集電極上，不同的僅是濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的接入方式，在串饋電路中電源與濾波匹配網(wǎng)絡(luò)串接，因此濾波匹配網(wǎng)絡(luò)必定處于直流高電位上，網(wǎng)絡(luò)元件不能直接接地。而在并饋電路中，電源電壓通過高頻扼流圈供電，再加上隔斷直流，因此濾波匹配網(wǎng)絡(luò)可以處于直流地電位上，可以直接接地。這樣，它們在電路板上安裝比串饋電路方便。但和并接在濾波匹配網(wǎng)絡(luò)上，它們的分布參數(shù)將直接影響網(wǎng)絡(luò)調(diào)諧。注意，不論采用哪種饋電方式，加在功率管集射極間電壓均為和輸出高頻電壓的疊加值，即+。（2）基極偏置電路如圖7-8所示，圖中，（a）為分壓偏置電路，（b）、（c）為自給偏置電路，在這些偏置電路中都存在著自給偏置效應(yīng)，即當由小增大時，基極電流脈沖中的平均分量相應(yīng)增大，它在偏置電阻上的壓降增大，結(jié)果使基極偏置電壓向負值方向增大。由此表明在輸入信號激勵下，由于自給偏置效應(yīng)，基極偏置電壓將不等于靜態(tài)偏置電壓，且其值隨著輸入激勵幅度增大而向負值方向增大。圖7-8基極偏置電路3．濾波匹配網(wǎng)絡(luò)諧振功率放大電路的匹配濾波網(wǎng)絡(luò)的作用是阻抗匹配和選頻濾波。為了同時滿足這兩個要求，匹配濾波網(wǎng)絡(luò)有多種形式，具體內(nèi)容可以查閱相關(guān)資料。4、圖例分析圖7-9是由兩級功率放大器組成的高頻功率放大器電路。圖7-9高頻功率放大器圖中，晶體管組成甲類功率放大器，工作在線性放大狀態(tài)。、為基極偏置電阻，為直流負反饋電阻，以穩(wěn)定電路的靜態(tài)工作點，為交流負反饋電阻（可以提高放大器的輸入阻抗，穩(wěn)定增益）；晶體管組成丙類諧振功率放大器，導通角為70o，基極偏壓采用發(fā)射極電流的直流分量IEO在發(fā)射極偏置電阻Re上產(chǎn)生所需要的VBB，其中直流反饋電阻為30Ω，交直流反饋電阻為10Ω，集電極諧振回路電容為82pF，負載為50Ω，輸出由變壓器耦合輸出，采用中間抽頭，以利于阻抗匹配。四、實驗步驟1、打開實驗箱，接通電源線，并打開實驗箱開關(guān)以及高頻功率放大電路模塊開關(guān)K10；2、將撥碼SW101狀態(tài)置為“100”，在FM-IN處輸入10.7MHz的載波信號（由高頻信號源提供），并在TX處觀察輸出波形，調(diào)節(jié)W1001，使輸出波形不失真且最大；3、從0開始逐漸增加信號幅度，在Q1002的e極上觀察電流波形，直至出現(xiàn)失真為止；4、保持回路諧振在10.7MHz，并保持輸入信號幅度不變，改變負載RL（讓SW101分別撥成“001”，“010”，“100”，“011”，“110”，“111”），觀察Q1002的c極和TX在不同負載時的信號波形；5、用高頻毫伏表測量負載電阻上的電壓，改變負載電阻RL，記下相應(yīng)的電流ICO和電壓VL，并且計算當RL=51Ω時的功率和效率；6、使RL=51Ω（SW101撥成“111”），用示波器觀察Q1002發(fā)射極e上的電流波形。改變輸入信號大小，觀察放大器三種狀態(tài)的電流波形。五、實驗報告1、為什么諧振功率放大器能工作于丙類，而電阻性負載功率放大器不能工作于丙類？2、放大器工作于丙類比工作于甲、乙類有何優(yōu)點？為什么？丙類工作的放大器適宜于放大哪些信號？3、觀察放大器的三種工作狀態(tài)，畫出放大器在三種不同負載時的電流波形；4、了解電路的負載特性，計算當RL=51Ω和560Ω時，放大器的輸出功率和效率。繪出負載特性曲線；5、觀察放大器工作狀態(tài)與激勵信號幅度的關(guān)系。實驗八平衡調(diào)幅電路實驗一、實驗目的1、了解振幅調(diào)制的數(shù)學物理模型以及實現(xiàn)方法。2、了解模擬乘法器MC1496的工作原理；3、掌握利用乘法器實現(xiàn)平衡調(diào)幅電路的原理及方法。二、實驗設(shè)備1、RC-GP-III實驗箱一臺。2、20MHZ示波器一臺。三、實驗原理（一）振幅調(diào)制的基本原理<一>調(diào)幅波的性質(zhì)：1、定義：用音頻（視頻）信號控制高頻（載波）的幅度從而達到遠距離傳輸?shù)哪康?。通常把音頻或視頻稱為調(diào)制信號，如語言、音樂、文字、圖像等。把高頻信號稱為被調(diào)制信號或稱為載波。2、調(diào)幅波的基本表達式和波形：為分析方便，設(shè)調(diào)制信號為單一頻率的余弦波：uΩ=UΩcosΩt=UΩcos2πFt載頻信號：uc=Ucmcosωct=Ucmcos2πfct設(shè)它們的初相角為零，其波形圖如圖8-1所示。按以上定義：ucm(t)=Ucm+kaUΩcosΩt=Ucm(1+kaUΩcosΩt/Ucm)其中ma=kaUΩ/Uc稱為調(diào)幅系數(shù)或調(diào)幅度。ma<=1它表示載頻振幅受音頻控制程度。ka——由電路決定的比例系數(shù)。則調(diào)幅波的高頻信號（已調(diào)波）表示成為：圖8-1幅度調(diào)制波形uc(t)=Ucm(t)cosωct=Ucm(1+macosΩt)cosωct其波形如圖8-1所示：由圖可見：調(diào)幅波也是一高頻振蕩，由于其幅度按音頻規(guī)律變化，所以它攜帶著調(diào)制信號信息。ma愈大其幅度變化亦愈大。通常ma<=1，ma>1為過調(diào)幅，此時波形失真，實際工作中很少利用。3、調(diào)幅波頻譜：一個電信號通常有兩種表示方法，即時域表示和頻域表示。由信號與系統(tǒng)課知時域法表示的是一種連續(xù)函數(shù)，而頻域法表示的是一種間斷函數(shù)。對以上調(diào)幅波表達式而言：uc(t)=Ucm(1+macosΩt)cosωct是連續(xù)函數(shù)，其波形亦是連續(xù)的。研究它的頻域表示——即研究每個頻率成份同其對應(yīng)的幅度關(guān)系，這種橫坐標為頻率，縱坐標為對應(yīng)幅度圖形叫頻譜圖。為此將uc(t)展開：uc(t)=Ucm(1+macosΩt)cosωct=Ucmcosωct+(maUΩ/2)cos(ωc+Ω)t+(maUΩ/2)cos(ωc-Ω)t載頻上邊頻下邊頻依此式畫圖如圖8-2：圖8-2單音頻幅度調(diào)制頻譜=1\*romani）載頻含調(diào)制信號。=2\*romanii）兩邊頻對稱分布在載頻兩邊，則其幅度相等，它們反應(yīng)了調(diào)制信號幅度大?。╩a=kaUΩ/Uc）。=3\*romaniii）邊頻頻率屬于高頻范圍，但它反應(yīng)了調(diào)制信號的高低。=4\*romaniv）由圖知單一頻率調(diào)幅波占有頻帶寬度為Bw=2F。=5\*romanv）若調(diào)制信號為多音頻調(diào)制則表達式為：uc(t)=Ucmcosωct+(UcmΣmai[cos(ωc+Ω)t+cos(ωc-Ω)t])/2則其頻譜圖如圖8-3所示：圖8-3多音頻幅度調(diào)制頻譜此時不叫上下邊頻而叫上下邊帶。從以上分析可知調(diào)幅的過程實際上是一頻譜搬移過程，將音頻信號由低端搬移到載頻兩邊。4、調(diào)幅波的功率關(guān)系：若uc(t)=Ucmcosωct+(maUΩ/2)cos(ωc+Ω)t+(maUΩ/2)cos(ωc-Ω)t在負載電阻RL上產(chǎn)生功率關(guān)系為：第一項：Pc=(Uc2/RL)/2稱為載頻功率。第二項：P1=(maUc/2)2/2RL=ma2Uc2/8RL=Pc/4上邊頻第三項：P2=Pc/4下邊頻則在調(diào)制信號一周內(nèi)平均功率為：Pi=Pc+P1+P2=(1+ma2/2)Pc當Ωt=0時，Ucm=(1+ma)Uc則最高點功率：Pcmax=(1+ma)2Uc2/2RL=(1+ma)2Pc當Ωt=180o時，Ucm=(1-ma)Uc=Ucmin則最低點功率：Pcmin=(1-ma)2Uc2/2RL=(1-ma)2Pc由公式可知：=1\*romani）邊頻功率由ma大小決定。=2\*romanii）由式Pi=(1+ma2/2)Pc當ma=1時，Pi=1.5Pc則Pc=1/1.5Pi=66.6%Pi即載頻功率為總功率的2/3，兩個邊頻功率最高為Pi/3。若ma=0.3，則Pc=(1+0.09/2)Pi=95.6%Pi即邊頻功率=4%Pi左右。說明這種調(diào)制方式真正發(fā)送有用信號功率是很小的，在無線電廣播中廣泛應(yīng)用解調(diào)方便（因為載波被抑制）。由以上分析提出了另一種調(diào)幅方式，即雙邊帶調(diào)幅（DSB）和單邊帶調(diào)幅（SSB）信號。<二>雙邊帶調(diào)幅和單邊帶調(diào)幅雙邊帶調(diào)幅（DSB）：UDSB=AUΩUC=AUΩcosΩtUccosωct={AUΩUc[cos(ωc+Ω)t+cos(ωc-Ω)t]}/2顯然要完成以上功能可用一變法器來實現(xiàn)，其方案如圖8-4：圖8-4DSB調(diào)制其波形圖、頻譜圖各如圖8-5：圖8-5DSB調(diào)制波形與頻譜圖由圖知：=1\*romani）雙邊帶調(diào)幅可省功率。=2\*romanii）和普通調(diào)幅波比較，在音頻一周內(nèi)有兩個最大值，二者相差180o。=3\*romaniii）因為載頻被抑制，所以解調(diào)時必須恢復載頻。單邊帶調(diào)幅（SSB）：由以上分析可見，從上式中抑制第一次載頻和第二次、第三次中的任一項即可得單邊帶信號。其表達式為：UcSSB=[AUΩmUcmcos(ωc+Ω)t]/2或UcSSB=[AUΩmUcmcos(ωc-Ω)t]/2若取上邊頻則其頻譜圖、波形圖如8-6：圖8-6SSB調(diào)制頻譜圖實現(xiàn)單邊帶方法如8-7：濾波法：圖8-7SSB調(diào)制（濾波法）相移法：若取上邊帶：因為USSBH=[AUΩUccos(ωc+Ω)t]/2=AUΩUc[cosωct*cosΩt-sinωct*sinΩt)]/2依據(jù)上式則可實現(xiàn)方案如圖8-8：圖8-8SSB調(diào)制（相移法）若取下邊帶信號則把其中減法器改為加法器即可。濾波法對濾波特性要求很高，而相移法較實用，但適用于固定頻率。因為相移網(wǎng)絡(luò)參數(shù)必須隨著頻率的不同而改變。<三>實現(xiàn)振幅調(diào)制的基本原理：由以上分析可知：=1\*romani）調(diào)幅波是由載波和調(diào)制信號變換得來的，它的頻譜與原來的載頻和調(diào)制信號不同，且產(chǎn)生了新的頻率成份ωc+Ω及ωc-Ω。=2\*romanii）既然有新的頻率成份產(chǎn)生，說明只有非線性電路和線性時變電路來實現(xiàn)才能產(chǎn)生新的頻率成份，實現(xiàn)頻率變換，當然同時也產(chǎn)生了其他無用頻率成份。它必須諧振回路取出有用頻率成份。=3\*romaniii）根據(jù)以上原理通常采用的非線性器件有二極管、三極管和集成模擬乘法器來實現(xiàn)。調(diào)幅分為：低電平調(diào)幅：單邊帶調(diào)幅和雙邊帶調(diào)幅高電平調(diào)幅：基極調(diào)幅和集電極調(diào)幅根據(jù)輸入信號的大小可分為：小信號調(diào)幅：工作于特性曲線彎曲部分。大信號調(diào)幅：工作于特性曲線折線部分。振幅調(diào)制電路主要有乘法調(diào)制電路、低電平振幅調(diào)制電路與高電平振幅調(diào)制電路。1）模擬乘法器調(diào)制電路。乘法器調(diào)制電路是指用乘法器來完成振幅調(diào)制。模擬乘法器是利用非線性器件完成兩個模擬信號的相成運算，數(shù)字乘法器是利用數(shù)字邏輯器件完成兩個數(shù)字信號的相乘運算。在此，模擬振幅調(diào)制電路所用到的為模擬乘法器。集成模擬乘法器是一種模擬集成電路，它是以差分放大器為基礎(chǔ)構(gòu)成的信號相乘電路。在本次實驗中即用集成模擬乘法器MC1496完成振幅調(diào)制。2）低電平振幅調(diào)制電路。低電平振幅調(diào)制電路主要有單二極管開關(guān)狀態(tài)調(diào)幅電路、二極管平衡調(diào)幅電路與二極管環(huán)形電路等。3）高電平振幅調(diào)制電路。高電平振幅調(diào)制電路主要有基極調(diào)幅電路與集電極調(diào)幅電路等。在本實驗中采用模擬乘法器MC1496所構(gòu)成的電路進行調(diào)制。（二）MC1496基本原理集成模擬乘法器MC1496的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳如圖8-9所示。(a)內(nèi)部電路(b)引腳圖圖8-9MC1496的內(nèi)部電路及引腳圖MC1496是雙平衡四象限模擬乘法器。內(nèi)部由雙差分放大器，單差分放大器以及激勵、偏置等電路組成。引腳8與10接輸入電壓，1與4接另一輸入電壓，輸出電壓從引腳6與12輸出。引腳2與3外接電阻RE，對差分放大器VT5、VT6產(chǎn)生串聯(lián)電流負反饋，以擴展輸入電壓的線性動態(tài)范圍。引腳14為負電源端（雙電源供電）或接地端（單電源供電），引腳5外接電阻R5，用來調(diào)節(jié)偏置電流I5及鏡像電流I0的值。MC1496靜態(tài)工作點由外接元件確定。集成模擬乘法器MC1496的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和封裝見實驗十部分。MC1496是完成兩個模擬量相乘的電子器件。在高頻電子線路中，振幅調(diào)制、同步檢波、混頻、倍頻、鑒頻、鑒相等調(diào)制與解調(diào)的過程，均可視為兩個信號相乘或包含相乘的過程。采用集成模擬乘法器實現(xiàn)上述功能比采用分離器件如二極管和三極管要簡單的多，而且性能優(yōu)越。所以目前在無線通信、廣播電視等方面應(yīng)用