高頻電子線路試驗指導(dǎo)書 深圳大學(xué) 羅雪暉 鄭賢木（編）

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試驗一單調(diào)諧回路諧振放大器-2-試驗二雙調(diào)諧回路諧振放大器-6-試驗三高頻諧振功率放大器-9-試驗四電容三點式LC振蕩器-13-試驗五石英晶體振蕩器-18-試驗六振幅調(diào)制器-21-試驗七振幅解調(diào)器-25-試驗八變?nèi)荻O管調(diào)頻器-29-試驗九電容耦合回路相位鑒頻器-32-試驗十LM566組成的頻率調(diào)制器-36-試驗十一LM565組成的頻率解調(diào)器-39-試驗十二正弦波振蕩電路設(shè)計-42-附錄通信原理與高頻電路試驗室儀器操作規(guī)程-45-

試驗二雙調(diào)諧回路諧振放大器

—、試驗準(zhǔn)備

1．做本試驗時應(yīng)具備的知識點：?雙調(diào)諧回路

?電容耦合雙調(diào)諧回路諧振放大器?放大器動態(tài)范圍

?AS1637函數(shù)信號發(fā)生器使用說明（參閱附錄）2．做本試驗時所用到的儀器：

?試驗板1（雙調(diào)諧放大電路單元）?試驗板6（寬帶檢波器）?雙蹤示波器

?AS1637函數(shù)信號發(fā)生器（用作為掃頻儀和高頻信號源）?萬用表

二、試驗?zāi)康?/p>

1．熟悉電子元器件和高頻電子線路試驗系統(tǒng)。

2．熟悉耦合電容對雙調(diào)諧回路放大器幅頻特性的影響。3．了解放大器動態(tài)范圍的概念和測量方法。

三、試驗內(nèi)容

1．采用掃頻法測量雙調(diào)諧放大器的幅頻特性（以AS1637作為掃頻儀）。

2．用示波器觀測耦合電容對雙調(diào)諧回路放大器幅頻特性的影響(單峰特性、雙峰特性)。3．用示波器觀測放大器動態(tài)范圍（以AS1637作為高頻信號源）。四、基本原理

1．雙調(diào)諧回路諧振放大器原理顧名思義，雙調(diào)諧回路是指有兩個調(diào)諧回路：一個靠近“信源〞端（如晶體管輸出端），稱為初級；另一個靠近“負(fù)載〞端（如下級輸入端），稱為次級。兩者之間，可采用互感耦合，或電容耦合。與單調(diào)諧回路相比，雙調(diào)諧回路的矩形系數(shù)較小，即：它的諧振特性曲線更接近于矩形。電容耦合雙調(diào)諧回路諧振放大器原理圖如圖2-1所示。

與圖1-1相比，兩者都采用了

分壓偏置電路，放大器均工作于甲類，但圖2-1中有兩個諧振回路：L1、C1組成了初級回路，L2、C2組成了次級回路；兩者之間并無互感耦合（必要時，可分別對L1、L2加以屏蔽），而是由電容C3進(jìn)行耦合，故稱為電容耦合。為了減小晶體管和下級負(fù)載對回路的影響，它們對L1、L2的接入均采用了部分接入。

2．雙調(diào)諧回路諧振放大器電路

-6-

圖2-1電容耦合雙調(diào)諧回路放大器原理電路RB2RECEINCBRB1C3BGL1C1C2L2CcOUTVcc

雙調(diào)諧回路諧振放大器電路如圖2-2所示，其基本部分與圖2-1一致。圖中，C3、C6用來對初、次級回路調(diào)諧，K1、K2、K3用以改變耦合電容數(shù)值，以改變耦合程度。

五、試驗步驟

圖2-2雙調(diào)諧回路諧振放大器試驗電路

1．AS1637函數(shù)信號發(fā)生器用作掃頻儀時的參數(shù)予置與試驗一中的方法完全一致。2．試驗準(zhǔn)備

⑴在箱體左下方插上試驗板6，右下方插上試驗板1。接通試驗箱上電源開關(guān)，此時箱體上?12V、?5V電源指示燈點亮。

⑵把試驗板1右上方單元（雙調(diào)諧放大電路單元）的電源開關(guān)（K4）撥到ON位置，就接通了+12V電源（相應(yīng)指示燈亮），即可開始試驗。

3．雙調(diào)諧回路諧振放大器幅頻特性測量⑴試驗準(zhǔn)備

先對AS1637、試驗板1上的雙調(diào)諧放大器、試驗板6（寬帶檢波器）、雙蹤示波器進(jìn)行連接，其方法與圖1-3所示的方法一致，只是單調(diào)諧放大器應(yīng)改為雙調(diào)諧放大器而已。

⑵單峰（幅頻）特性測量

取C7=2.7pF（K1接通，K2、K3斷開），然后反復(fù)調(diào)整C3、C6，使兩個回路均調(diào)諧在10.7MHz，并使放大器幅頻特性為單峰。記錄下來此時的頻率特性，并測量相應(yīng)的-3dB頻率點和帶寬。

⑶雙峰（幅頻）特性測量

取C7=5.1pF（K2接通，K1、K3斷開）和C7=12pF（K3接通，K1、K2斷開）進(jìn)行測量，并作記錄（應(yīng)觀測到雙峰）。當(dāng)C7=12pF時，中心頻率可能發(fā)生偏移，此時應(yīng)反復(fù)調(diào)整C3、C6，使凹坑中心位于10.7MHz。記錄下來C7=12pF時的頻率特性，并測量相應(yīng)的-3dB頻率點和帶寬。

4．放大器動態(tài)范圍測量⑴試驗準(zhǔn)備

①仍取C7=2.7pF（K1接通，K2、K3斷開），并反復(fù)調(diào)整C3、C6，使特性曲線仍為單峰，且諧振于10.7MHz。

②AS1637輸出信號（OUTPUT50?）仍連接到雙調(diào)諧放大電路的IN端（并以示波器CH1監(jiān)視），放大電路的輸出（OUT）端改接到示波器CH2上。斷開示波器與試驗板6的連接，示波器水平掃描則處于常規(guī)狀態(tài)。

③AS1637設(shè)置

(ⅰ)工作方式設(shè)置為內(nèi)計數(shù)（“工作方式〞按鍵左邊5個指示燈皆暗），此時AS1637工作于信號源方式。

(ⅱ)按“REC〞鍵，相應(yīng)指示燈亮，調(diào)“頻率調(diào)諧〞旋鈕，使存儲單元編號顯示為3；

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（ⅲ）再按“REC〞鍵，相應(yīng)指示燈變暗，說明已將10.7MHz頻率從第3單元內(nèi)讀出，于是AS1637輸出10.7MHz正弦波。

⑵放大器動態(tài)范圍測量

從AS1637上讀取放大器輸入電壓幅度值，以示波器CH1監(jiān)視雙調(diào)諧放大器的輸入波形，從示波器CH2上監(jiān)測放大器輸出波形，并讀取輸出幅度值，便可監(jiān)視放大器失真，并計算放大器電壓放大倍數(shù)值。改變AS1637的輸出信號幅度，并把數(shù)據(jù)填入表2.1?？梢园l(fā)現(xiàn)，當(dāng)放大器的輸入增大到一定數(shù)值時，輸出波形開始畸變（失真），放大倍數(shù)開始下降。

表2.1

放大器輸入(mV)放大器輸出(V)20406080100150200250300放大器電壓放大倍數(shù)六、試驗報告要求

1．畫出耦合電容C7=2.7pF、5.1pF和12pF三種狀況下的幅頻特性，計算-3dB帶寬，并由此說明單峰特性和雙峰特性的優(yōu)缺點。

2．當(dāng)放大器輸入幅度增大到一定程度時，輸出波形會發(fā)生什么變化？為什么？

3．畫出放大器電壓放大倍數(shù)與輸入電壓幅度之間的關(guān)系曲線。若把放大器的動態(tài)范圍定義為放大倍數(shù)下降1dB時對應(yīng)的輸入電壓幅度，試求本放大器的動態(tài)范圍。

4．總結(jié)由本試驗所獲得的體會。

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試驗三高頻諧振功率放大器

—、試驗準(zhǔn)備

1．做本試驗時應(yīng)具備的知識點：

?諧振功率放大器的基本工作原理（基本特點，電壓、電流波形）

?諧振功率放大器的三種工作狀態(tài)，功率、效率計算

?集電極電源電壓VCC和集電極負(fù)載變化對諧振功率放大器工作的影響2．做本試驗時所用到的儀器：

?試驗板2（丙類高頻功率放大電路單元）?雙蹤示波器

?AS1637函數(shù)信號發(fā)生器（用作為高頻信號源）?萬用表二、試驗?zāi)康?/p>

1．熟悉電子元器件和高頻電子線路試驗系統(tǒng)。

2．熟悉高頻諧振功率放大器的基本工作原理，三種工作狀態(tài)，功率、效率計算。3．了解集電極電源電壓VCC與集電極負(fù)載變化對諧振功率放大器工作的影響。

三、試驗內(nèi)容

1．用示波器監(jiān)測兩級前置放大器的調(diào)諧。

2．觀測諧振功率放大器工作狀態(tài)，特別是過壓狀態(tài)時的集電極電流凹陷脈沖。3．觀測并測量集電極電源電壓VCC變化對諧振功率放大器工作的影響。4．觀測并測量集電極負(fù)載

變化對諧振功率放大器工作的

影響。

四、基本原理

1．高頻諧振功率放大器原理

高頻諧振功率放大器原理電路如圖3-1所示。圖中，L2、L3是扼流圈，分別提供晶體管基極回路、集電極回路的直流通路。R10、C9產(chǎn)生射極自偏壓，并經(jīng)由扼流圈L2加到基極上，使基射極間形成負(fù)偏壓，從而放

大器工作于丙類。C10是隔直流電容，L4、C11組成了放大器諧振回路負(fù)載，它們與其他參數(shù)

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一起，對信號中心頻率諧振。L1、C8與其他參數(shù)一起，對信號中心頻率構(gòu)成串聯(lián)諧振，使輸入信號能順利參與，并濾除高次諧波。C8還起隔直流作用。R12是放大器集電極負(fù)載。

2．高頻諧振功率放大器電路

高頻諧振功率放大器電路如圖3-2所示，其第3級部分與圖3-1一致。BG1、BG2是兩級前置放大器，C2、C6用以調(diào)諧，A、B點用作為這兩級的輸出測試點。BG3為末級丙類功率放大器，當(dāng)K4斷開時可在C、D間串入萬用表（直流電流檔），以監(jiān)測IC0值。同時，E點可近似作為集電極電流iC波形的測試點（R10=10Ω，C9=100pF，因而C9并未對R10構(gòu)成充分的旁路）。K1~K3用以改變集電極負(fù)載電阻。

圖3-2高頻諧振功率放大器試驗電路

五、試驗步驟1．試驗準(zhǔn)備

⑴在箱體右下方插上試驗板2（丙類高頻功率放大電路單元）。接通試驗箱上電源開關(guān)，此時箱體上?12V、?5V電源指示燈點亮。

⑵把試驗板2右上方的電源開關(guān)（K5）撥到上面的ON位置，就接通了+12V電源（相應(yīng)指示燈亮），即可開始試驗。

⑶AS1637輸出頻率為10.7MHz、峰-峰值為80mV的正弦波，并連接到試驗板2的輸入（IN）端上。

2．兩級前置放大器調(diào)諧

先將C、D兩點斷開（K4置“OFF〞位置）。然后把示波器高阻（帶鉤）探頭接A點，（監(jiān)測第1級輸出），調(diào)C2使輸出正弦波幅度最大，從而相應(yīng)的回路諧振。再把示波器高阻（帶鉤）探頭接B點，（監(jiān)測第2級輸出），調(diào)C6使輸出正弦波幅度最大，從而相應(yīng)的回路諧振。需要時，亦可把示波器探頭接在B點上，再反復(fù)調(diào)理C2、C6，使輸出幅度最大。

3．末級諧振功率放大器（丙類）測量

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量相應(yīng)的振蕩電壓峰-峰值Vp-p，并以頻率計讀取相應(yīng)的頻率值，填入表4.2。5．電壓反饋系數(shù)(分壓比)變化對振蕩器工作的影響

①試驗初始條件：同3⑴。表4.3C3/C4(pF)Vp-p(V)100/1000120/680680/120f(MHz)②同步改變C3/C4，使其分別為

100/1000pF，120/680pF，680/120pF（分別

單獨同步地接通開關(guān)K1/K4、K2/K5、K3/K6），且把示波器探頭接到OUT端，觀測振蕩波形，測量相應(yīng)的振蕩電壓峰-峰值Vp-p，并以頻率計讀取相應(yīng)的頻率值，填入表4.3。

6．等效Q值變化（負(fù)載電阻變化）對振蕩器工作的影響

⑴試驗初始條件：同3⑴。根據(jù)具體狀況，亦可把接通K10改為接通K11，即把耦合電容C5加大。

⑵改變負(fù)載電阻R（亦就改變了等效Q值），5

使其分別為110kΩ、10kΩ、1kΩ（分別單獨接通K7、K8、K9），且把示波器探頭接到OUT端，觀測振蕩波形，測量相應(yīng)的振蕩電壓峰-峰值Vp-p，并以頻率計讀取相應(yīng)的頻率值，填入表4.4。需注意：頻率計讀數(shù)的后幾位跳動變化的狀況。

7．不同反饋系數(shù)時靜態(tài)工作點變化對振蕩幅度的影響

⑴試驗初始條件：同3⑴。此后在做本試驗時，需保持C5=51pF（單獨接通K10）、R5=110kΩ（單獨接通K7）不變，但令C3、C4同步變化，即開關(guān)K1/K4、K2/K5、K3/K6應(yīng)同步地接通或斷開。

⑵取C3=l00pF、C4=1000pF（K1、K4置“ON〞位置），此時分壓比C3/C4=0.1，反饋系數(shù)F=0.091。調(diào)電位器W1使靜態(tài)工作點電流IE分別為表4.5所標(biāo)各值，用示波器觀測振蕩波形，測量輸出振蕩幅度Vp-p，并填入表4.5。⑶取C3=120pF、C4=680pF（K2、K5置“ON〞位置），此時分壓比C3/C4=0.176，反饋系數(shù)F=0.15，重復(fù)做⑵的內(nèi)容。

⑷取C3=680pF、C4=120pF（K3、K6置“ON〞位置），此時分壓比C3/C4=5.67，反饋系數(shù)F=0.85，重復(fù)做⑵的內(nèi)容。

表4.5

表4.4R5(kΩ)Vp-p(V)f(MHz)110101IEQ(mA)C3=100pF,C4=1200pFC3=120pF,C4=680pFC3=680pF,C4=120pFVp-p(V)Vp-p(V)Vp-p(V)0.81.01.52.02.53.03.54.04.55.0-16-

最終指出：做本試驗時，可能發(fā)生振蕩器輸出波形失真或停振現(xiàn)象，此時可先把該現(xiàn)象記錄下來來。必要時，可改變其他參數(shù)，使振蕩器重新起振。

六、試驗報告要求

1．根據(jù)試驗測量數(shù)據(jù)，分析靜態(tài)工作點(IEQ)對振蕩器起振條件的影響。

2．對試驗結(jié)果進(jìn)行分析，總結(jié)靜態(tài)工作點、耦合電容、反饋系數(shù)、等效Q值等因素對振蕩器振蕩幅度和頻率的影響，并闡述緣由。3．總結(jié)由本試驗所獲得的體會。

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試驗五石英晶體振蕩器

—、試驗準(zhǔn)備

1．做本試驗時應(yīng)具備的知識點：?石英晶體振蕩器

?串聯(lián)型晶體振蕩器

?靜態(tài)工作點、微調(diào)電容、負(fù)載電阻對晶體振蕩器工作的影響2．做本試驗時所用到的儀器：

?試驗板1（石英晶體振蕩器電路單元）?雙蹤示波器?頻率計?萬用表二、試驗?zāi)康?/p>

1．熟悉電子元器件和高頻電子線路試驗系統(tǒng)。

2．把握石英晶體振蕩器、串聯(lián)型晶體振蕩器的基本工作原理，熟悉其各元件功能。3．熟悉靜態(tài)工作點、微調(diào)電容、負(fù)載電阻對晶體振蕩器工作的影響

4．感受晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度高的特點，了解晶體振蕩器工作頻率微調(diào)的方法。三、試驗內(nèi)容

1．用萬用表進(jìn)行靜態(tài)工作點測量。

2．用示波器觀測振蕩器輸出波形，測量振蕩電壓峰-峰值Vp-p，并以頻率計測量振蕩頻率。

3．觀測并測量靜態(tài)工作點、微調(diào)電容、負(fù)載電阻等因素對晶體振蕩器振蕩幅度和頻率的影響。四、基本原理

1．晶體振蕩器工作原理

C3C4BG1C5一種晶體振蕩器的交流通路如圖5-1所示。圖

JTI中，若將晶體短路,則L1、C2、C3、C4就構(gòu)成了典L1R5型的電容三點式振蕩器(考畢茲電路)。因此，圖5-1R4C2的電路是一種典型的串聯(lián)型晶體振蕩器電路（共基接法）。若取L1=4.3μH、C2=820pF、C3=180pF、

圖5-1晶體振蕩器交流通路C4=20pF，則可算得LC并聯(lián)諧振回路的諧振頻率

f0≈6MHz，與晶體工作頻率一致。圖中，C4是微

調(diào)電容，用來微調(diào)振蕩頻率；C5是耦合（隔直流）電容，R5是負(fù)載電阻。很顯然，R5越小，負(fù)載越重，輸出振蕩幅度將越小。

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2．晶體振蕩器電路

晶體振蕩器電路如圖5-2所示。圖中，R3、C6為去耦元件，C1為旁路電容，并構(gòu)成共基接法。W1用以調(diào)整振蕩器的靜態(tài)工作點（主要影響起振條件）。K1、K2、K3用來改變R5，從而改變振蕩器負(fù)載。C9為輸出耦合電容。實際上，圖5-2電路的交流通路即為圖5-1所示的電路。

五、試驗步驟1．試驗準(zhǔn)備

⑴在箱體右下方插上試驗板1。接通試驗箱上電源開關(guān)，此時箱體上?12V、?5V電源指示燈點亮。⑵把試驗板1左下方單元（石英晶體振蕩器電路單元)的電源開關(guān)（K4）撥到ON位置，就接通了+12V電源（相應(yīng)指示燈亮），即可開始試驗。

圖5-2晶體振蕩器試驗電路

2．靜態(tài)工作點測量

改變電位器W1可改變BG1的基極電壓VB，并改變其發(fā)射極電壓VE。記錄下來VE的最大、最小值，并計算相應(yīng)的IEmax、IEmin值（R4=1.5kΩ）。

3．靜態(tài)工作點變化對振蕩器工作的影響

⑴試驗初始條件：VEQ=2.5V（調(diào)W1達(dá)到），R5=110kΩ（接通K1，斷開K2、K3）。⑵調(diào)理電位器W1以改變晶體管靜態(tài)工作點IE，使其分別為表5.1所示各值，且把示波器探頭接到OUT端，觀測振蕩波形，測量相應(yīng)的振蕩電壓峰-峰值Vp-p，并以頻率計讀取相應(yīng)的頻率值，填入表5.1。

表5.1

VEQ(V)f(MHz)Vp-p(V)0.81,01.52.02.53.03.54.04,55.04．微調(diào)電容C4變化對振蕩器工作的影響

⑴試驗初始條件：同3⑴。

⑵用改錐（螺絲刀、起子）平緩地調(diào)理微調(diào)電容C4。與此同時，把示波器探頭接到OUT端，觀測振蕩波形，測量相應(yīng)的振蕩電壓峰-峰值Vp-p，并以頻率計讀取相應(yīng)的頻率值，填入表5.2。

-19-表5.25．負(fù)載電阻變化對振蕩器工作的影響⑴試驗初始條件：同3⑴。C4數(shù)值Vp-p(V)最小較小中間較大最大f(MHz)⑵改變負(fù)載電阻R5，使其分別為110kΩ、10kΩ、1kΩ（分別單獨接通K1、K2、K3），且把示波器探頭接到OUT端，觀測振蕩波形，測量相應(yīng)的振蕩電壓峰-峰值Vp-p，并以頻率計讀取相應(yīng)的頻率值，填入表5.3。

表5.3六、試驗報告要求

1．根據(jù)試驗測量數(shù)據(jù)，分析靜態(tài)工作點(IEQ)對晶體振蕩器工作的影響。

R5(kΩ)Vp-p(V)f(MHz)1101012．對試驗結(jié)果進(jìn)行分析，總結(jié)靜態(tài)工作點、微調(diào)

電容、負(fù)載電阻等因素對晶體振蕩器振蕩幅度和頻率的影響，并闡述緣由。

3．對晶體振蕩器與LC振蕩器之間在靜態(tài)工作點影響、帶負(fù)載能力方面作一比較，并分析其原因。

4．總結(jié)由本試驗所獲得的體會。

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1）開啟電源，OUTPUT開關(guān)置于關(guān)斷狀態(tài)。2）根據(jù)電路的需要調(diào)整CH3的調(diào)壓旋鈕，將CHI/CH3按下，使電壓表顯示值為所需電壓。3）將負(fù)載的正極連接到電源供應(yīng)器的CH3輸出端的正極（紅色端子）。4）將負(fù)載的負(fù)極連接到電源供應(yīng)器的CH3輸出端的負(fù)極（黑色端子）。5）連接負(fù)載后，開啟OUTPUT開關(guān)。6）假使前面板的電流表指示值達(dá)到3A，電壓表指示值降低則表示已超過最大額定電流（過

載），此時輸出電壓及電流將漸漸降低以執(zhí)行保護(hù)功能。若要恢復(fù)CH3輸出，則必需減輕負(fù)載量。

低頻信號發(fā)生器（AS101E）

函數(shù)信號發(fā)生器開機(jī)預(yù)熱15分鐘后，即能進(jìn)入穩(wěn)定的工作狀態(tài)，儀器開機(jī)后將進(jìn)入上次關(guān)機(jī)時的工作狀態(tài)。

（1）需要選擇不同的信號波型，請按波型選擇鍵，即可得到所需輸出波型。（2）信號的頻率：在調(diào)理信號頻率時，先按頻率選擇鍵（低高），選擇一個所需的工作頻段，然后財調(diào)理帶有慢轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋鈕至所需的信號頻率。

（3）座號輸出幅度的調(diào)理：假使你要求信號幅度在10倍（20dB）以內(nèi)變化時，你可調(diào)理信號幅度電位器，如需更大的衰減時，請按下按鍵（-60dB），每按一次，衰減量增加20dB，依次為20dB，40dB，60dB，如需減小衰減量時，請按下按鍵（0dB），每按一次，衰減量減小20dB，依次40dB，20dB，0dB。

高頻交流毫伏表AS22721）測量準(zhǔn)備

a.把探頭接到探頭插座上

b.接通電源，儀器預(yù)熱15分鐘

c.探頭插入本儀器提供的T型接頭內(nèi)，并接上終端負(fù)載

d.切換適合的量程對應(yīng)的被測電壓進(jìn)行測量，如不了解被測電壓的大約范圍，建議使用自

動檔。

2）操作本卷須知

a.探頭應(yīng)盡量離開發(fā)熱體，以免引起探頭升溫

b.探頭測量電壓，直流電壓應(yīng)不大于100V，交流電壓不大于15Vrms。在測量小信號時，應(yīng)避免周邊環(huán)境強(qiáng)電磁場干擾。

c.探頭是本儀器的主要部件，若使用不當(dāng)，極易損壞探針及連線，因此在使用時需特別防備提防。

d.為了確切測量小信號，應(yīng)先觀測一下儀器的零位，假使零位不在平衡（即屏上沒有顯示bal），建議再一次校零，使其到達(dá)平衡點。3）測放大器增益

a.設(shè)置信號源的輸出頻率為被測放大器的工作頻率。b.設(shè)置信號源的輸出電平為放大器正常工作電平。

c.將AS2272的探頭置于被測放大器的輸入端U1處，測得輸入電壓或輸入電平，并按下△dB按鈕，此時顯示的是0dBm，即以輸入電平為基準(zhǔn)。

d.再將AS2272的探頭置于被測放大器的輸出端U2處，此時顯示的數(shù)值即為被測放大器的輸出與輸入的，亦即被測放大器的增益。4）放大器的幅頻特性（頻響）

a.設(shè)置信號源的輸出電平為放大器正常工作的電平。

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b.將AS2272的探頭置于被測放大器的輸出端U2處，同時按下△dB按鈕。c.改變信號源不同的輸出頻率，并保持輸入到放大器的電平為定值。

d.測得不同的輸出頻率時的△dB差值，其變化即為該放大器的幅頻特性。Q表QBG-3D/AS28531.測試本卷須知

a.本儀器應(yīng)水平安放，校準(zhǔn)Q值指示的電表機(jī)械零點。

b.假使你需要較測量，請接通電源后，預(yù)熱30分鐘，再進(jìn)行測試。

c.調(diào)理主調(diào)電容量時，特別注意當(dāng)刻度調(diào)到最大或最小值時，不要用力繼續(xù)再調(diào)。

d.被測件和測試電路接線柱間的接線應(yīng)盡量短，足夠粗，并應(yīng)接觸良好，可靠，以減少因

接線的電阻和分布參數(shù)所帶來的測量誤差。

e.被測件不要直接擱在面板頂部，離頂部一公分以上，必要時可用低耗損的絕緣材料如聚

苯乙烯做成的襯墊物襯墊。

f.手不得靠近試件，以免人體感應(yīng)影響造成測量誤差，有屏蔽的試件，屏蔽罩應(yīng)連接在低

電位端的接線柱。2.高頻線圈電感值的測量

a.將被測線圈接在“Lx〞接線柱上，接觸要良好。

b.根據(jù)線圈大約電感值，在面板對照表上選擇一標(biāo)準(zhǔn)頻率，然后將訊號發(fā)生器調(diào)理到這一

點標(biāo)準(zhǔn)頻率上。

c.微調(diào)電容刻度放在“0〞上，調(diào)理主設(shè)電容到諧振，這時刻度盤所指的電容數(shù)為C1，度

盤上所指電感值，乘以對照表上所指的倍數(shù)，就是線圈有效電感值（L）。d.假使得到真實電感數(shù)（LT），必需先測得電感頒電容量C0，如頒電容的話，在調(diào)到諧振

點后，記錄下來主調(diào)電容C1，然后再將主調(diào)電容量調(diào)在“C1+C0〞值上，這時度盤的電感計數(shù)乘以對應(yīng)的倍數(shù)，就是所示真實電感計數(shù)，也可按以下公式計算求得：

C1L＝LTeC?C12

e.被測電感小于uH時，按上法測得電感值還應(yīng)減去儀器中測試回路本身剩余電感“L0〞

（QBG-3DL0＝27nH，AS2853L0=7nH）。

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試驗六振幅調(diào)制器

—、試驗準(zhǔn)備

1．做本試驗時應(yīng)具備的知識點：?幅度調(diào)制

?MC1496四象限模擬相乘器?用模擬乘法器實現(xiàn)幅度調(diào)制2．做本試驗時所用到的儀器：?萬用表?雙蹤示波器

?AS1637函數(shù)信號發(fā)生器

?低頻函數(shù)信號發(fā)生器（用作調(diào)制信號源）?試驗板3（幅度調(diào)制電路單元）二、試驗?zāi)康?/p>

1．把握在示波器上測量調(diào)幅系數(shù)的方法。

2．通過試驗中波形的變換，學(xué)會分析試驗現(xiàn)象。

3．把握用MC1496來實現(xiàn)AM和DSB-SC的方法，并研究已調(diào)波與調(diào)制信號、載波之間的關(guān)系。

三、試驗內(nèi)容

1．由MC1496組成的模擬相乘調(diào)幅器的輸入失調(diào)電壓調(diào)理、直流調(diào)制特性測量。

2．用雙蹤示波器觀測DSB-SC波形。

3．用雙蹤示波器觀測AM波形，測量調(diào)幅系數(shù)。4．用雙蹤示波器觀測調(diào)制信號為方波時的調(diào)幅波。

四、基本原理1．MC1496簡介

MC1496是一種四象限模擬相乘器，其內(nèi)部電路以及用作振幅調(diào)制器時的外部連接如圖1所示。由圖可見，電路中采用了以反極性方式連接的兩組差分對（T1～T4），且這兩組差分對的恒流源管（T5、T6）又組成了一個差分對，因而亦稱為雙差分對模擬相乘器。其典型用法是：

⑻、⑽腳間接一路輸入（稱為上輸入v1），⑴、⑷腳間接另一路輸入（稱為下輸入v2），⑹、⑿腳分別經(jīng)由集電極電阻Rc接到正電源+12V上，并從⑹、⑿腳間取輸出vo。⑵、⑶腳間接負(fù)反饋電阻Rt。⑸腳到地之間接電阻RB，它決定了恒流源電流I7、I8的數(shù)值，典型值為6.8kΩ。⒁腳接負(fù)電源?8V。⑺、⑼、⑾、⒀腳懸空不用。由于兩路輸入1、v2的極性皆可取正或負(fù)，圖1MC1496v內(nèi)部電路及外部連接因而稱之為四象限模擬相乘器。可以證明：

vo?

?v?2Rcv2?th?1?Rt?2vT?，

因而，僅當(dāng)上輸入滿足v1?VT(26mV)時，方有：

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vo?Rcv1?v2RtvT，

才是真正的模擬相乘器。本試驗即為此例。

2．1496組成的調(diào)幅器

圖6-21496組成的調(diào)幅器試驗電路

用1496組成的調(diào)幅器試驗電路如圖2所示。圖中，與圖1相對應(yīng)之處是：R8對應(yīng)于Rt，R9對應(yīng)于RB，R3、R10對應(yīng)于RC。此外，W1用來調(diào)理⑴、⑷端之間的平衡，W2用來調(diào)理⑻、⑽端之間的平衡。此外，本試驗亦利用W1在⑴、⑷端之間產(chǎn)生附加的直流電壓，因而當(dāng)IN2端參與調(diào)制信號時即可產(chǎn)生AM波。晶體管BG1為射極跟隨器，以提高調(diào)制器的帶負(fù)載能力。五、試驗步驟1．試驗準(zhǔn)備

⑴在箱體右下方插上試驗板3。接通試驗箱上電源開關(guān)，此時箱體上?12V、?5V電源指示燈點亮。

⑵把試驗板3上幅度調(diào)制電路單元右上方的電源開關(guān)（K1）撥到ON位置，就接通了?12V電源（相應(yīng)指示燈亮），即可開始試驗。

⑶調(diào)制信號源：采用低頻函數(shù)發(fā)生信號發(fā)生器，其參數(shù)調(diào)理如下（示波器監(jiān)測）：?頻率范圍：1kHz?波形選擇：～?幅度衰減：?20dB?輸出峰-峰值：100mV

⑷載波源：采用AS1637函數(shù)信號發(fā)生器，其參數(shù)調(diào)理如下：

?工作方式：內(nèi)計數(shù)（“工作方式〞按鍵左邊5個指示燈皆暗，此時才用作為信號源）?函數(shù)波形選擇(FUNCTION)：～?工作頻率：100kHz

?輸出幅度（峰-峰值）：10mV2．靜態(tài)測量

⑴載波輸入端（IN1）輸入失調(diào)電壓調(diào)理

把調(diào)制信號源輸出的調(diào)制信號加到輸入端IN2（載波源不加），并用示波器CH2監(jiān)測輸

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出端（OUT）的輸出波形。調(diào)理電位器W2使此時輸出端（OUT）的輸出信號（稱為調(diào)制輸入端饋通誤差）最?。妷悍?峰值為0）。然后斷開調(diào)制信號源。

⑵調(diào)制輸入端（IN2）輸入失調(diào)電壓調(diào)理

把載波源輸出的載波加到輸入端IN1（調(diào)制信號源不加），并用示波器CH2監(jiān)測輸出端（OUT）的輸出波形。調(diào)理電位器W1使此時輸出端（OUT）的輸出信號（稱為載波輸入端饋通誤差）最?。妷悍?峰值為0）。

⑶直流調(diào)制特性測量

依舊不加調(diào)制信號，仍用示波器CH2監(jiān)測輸出端（OUT）的輸出波形，并用萬用表測量A、B之間的電壓VAB。改變W1以改變VAB，記錄VAB值（由表6.1給出）以及對應(yīng)的輸出電壓峰-峰值Vo（可用示波器CH1監(jiān)測輸入載波，并觀測它與輸出波形之間的相位關(guān)系）。再根據(jù)公式vo＝kVABVcp-p計算出相乘系數(shù)k值（Vcp-p=10mV），并填入表1。

表1

VAB(V)Vo(V)k(1/V)

?0.4?0.3?0.2?0.100.10.20.30.4需要指出，對相乘器，有z=kxy，在這里有vo＝kvcv?（vo、vc、v?相應(yīng)地是OUT、IN1、IN2端電壓）。因此，當(dāng)v?=0時，即使vc≠0，仍應(yīng)有vo=0。若vo≠0，則說明MC1496的⑴、⑷輸入端失調(diào)。于是應(yīng)借由調(diào)理W1來達(dá)到平衡，這就是上面試驗（2⑵）的做法（2⑴一致）。另一方面，在下面的試驗中，又要利用對W1的調(diào)理來獲得直流電壓，把它先與v?相加后再與vc相乘，便可獲得AM調(diào)制。這與“失調(diào)〞是兩個完全不同的概念，請勿混淆。

3．DSB-SC（抑制載波雙邊帶調(diào)幅）波形觀測

在IN1、IN2端已進(jìn)行輸入失調(diào)電壓調(diào)理（對應(yīng)于W2、W1的調(diào)理）的基礎(chǔ)上，可進(jìn)行DSB-SC測量。

⑴DSB-SC信號波形觀測

示波器CH1接調(diào)制信號（可用帶“鉤〞的探頭接到IN2端旁的接線上），示波器CH2接OUT端，即可觀測到調(diào)制信號及其對應(yīng)的DSB-SC信號波形。

⑵DSB-SC信號反相點觀測

增大示波器X軸掃描速率，細(xì)心觀測調(diào)制信號過零點時刻所對應(yīng)的DSB-SC信號，能否觀測到反相點？

⑶DSB-SC信號波形與載波波形的相位比較

將示波器CH1改接IN1點，把調(diào)制器的輸入載波波形與輸出DSB-SC波形的相位進(jìn)行比較，可發(fā)現(xiàn)：在調(diào)制信號正半周期間，兩者同相；在調(diào)制信號負(fù)半周期間，兩者反相（建議用DSB-SC波形（CH2）觸發(fā)，X軸掃描用50μs檔）。

4．AM（常規(guī)調(diào)幅）波形測量⑴AM正常波形觀測

在保持W2已進(jìn)行載波輸入端（IN1）輸入失調(diào)電壓調(diào)理的基礎(chǔ)上，改變W1，并觀測當(dāng)VAB

從?0.4V變化到+0.4V時的AM波形（示波器CH1接IN2，CH2接OUT）。可發(fā)現(xiàn)：當(dāng)|VAB|增大時，載波振幅增大，因而調(diào)制度m減??；而當(dāng)VAB的極性改變時，AM波的包絡(luò)亦會有相應(yīng)的改變。當(dāng)VAB=0時，則為DSB-SC波。記錄任一m

⑷調(diào)理W3以改變輸出（OUT）電壓幅度，觀測它對于調(diào)頻器輸出波形的影響。

表8.1

VA(V)f0(MHz)0.512345678不接C36.5空格接入C3空格6.53．動態(tài)調(diào)制特性測量⑴試驗準(zhǔn)備

①先把相位鑒頻器單元（簡稱鑒頻器單元）中的+12V電源接通（開關(guān)K7置ON，相應(yīng)指示燈亮），再把鑒頻器單元電路中的K2、K3、K5置ON位置，K1、K4、K6置OFF位置（此時三個固定電容C5、C9、C10接通，三個可變電容C4、C11、C12斷開，從而鑒頻器工作于正常狀態(tài)，即鑒頻特性是：中心頻率為6.5MHz、上下頻偏及幅度對稱的S形曲線）。

②以試驗箱上的函數(shù)發(fā)生器作為音頻調(diào)制信號源，輸出頻率f=1kHz、峰-峰值Vp-p=0.4V（用示波器監(jiān)測）的正弦波。

⑵電容C3(=100pF)不接（開關(guān)K1置OFF）時的測量①調(diào)整Wl使得振蕩頻率f0=6.5MHz。

②把試驗箱上的函數(shù)發(fā)生器輸出的音頻調(diào)制信號參與到調(diào)頻器單元的IN端，便可在調(diào)頻器單元的OUT端上觀測到FM波。

③把調(diào)頻器單元的OUT端連接到鑒頻器單元的IN端上，便可在鑒頻器單元的OUT端上觀測到經(jīng)解調(diào)后的音頻信號。

④調(diào)理調(diào)制信號源輸出峰-峰值Vip-p，使之按表8.2的要求變化，并將對應(yīng)的解調(diào)信號輸出（鑒頻器單元OUT端）峰-峰值Vop-p填入表8.2中。

需要指出的是，動態(tài)調(diào)制特性（實為調(diào)頻特性）的本義是：調(diào)頻器的輸出頻偏與輸入電壓之間的關(guān)系曲線。這里，用相位鑒頻器作為頻偏儀。只要相位鑒頻器的鑒頻線性足夠好，就可以鑒頻器的輸出電壓代替鑒頻器輸入頻偏（兩者之間相差一個系數(shù)），本試驗即為此。

⑶電容C3接入（開關(guān)K1置ON）時的測量：同上，將對應(yīng)的頻率填入表8.2。

⑷調(diào)理W2以改變BG2級工作點電壓，觀測它對于鑒頻器解調(diào)輸出波形的影響。⑸調(diào)理W3以改變輸出（OUT）電壓幅度，觀測它對于鑒頻器解調(diào)輸出波形的影響。

表8.2

Vip-p(V)不接C3接入C3

Vop-p(V)Vop-p(V)0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0六、試驗報告要求

1．根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，在同一坐標(biāo)紙上畫出電容C3不接和電容C3接入兩種狀況下的靜態(tài)調(diào)制特性曲線，分別求出其調(diào)頻靈敏度，說明曲線斜率受哪些因素的影響，并進(jìn)行比較。

2．在坐標(biāo)紙上畫出電容C3不接和電容C3接入兩種狀況下的動態(tài)調(diào)制特性曲線，并進(jìn)行比較。

3．由本試驗總結(jié)出：在圖8-1中的并聯(lián)電容C3對FM波的產(chǎn)生有何影響？由此可以得出什么結(jié)論？

4．說明W2、W3對于調(diào)頻器工作的影響。5．總結(jié)由本試驗所獲得的體會。

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試驗九電容耦合回路相位鑒頻器

—、試驗準(zhǔn)備

1．做本試驗時應(yīng)具備的知識點：?FM波的解調(diào)

?電容耦合回路相位鑒頻器?S形鑒頻特性

2．做本試驗時所用到的儀器：

?試驗板4（變?nèi)荻O管調(diào)頻振蕩器單元，相位鑒頻器單元）?試驗板6（寬帶檢波器）

?低頻函數(shù)發(fā)生器（用作調(diào)制信號源）?雙蹤示波器

?AS1634函數(shù)信號發(fā)生器（用作為掃頻儀）?萬用表

二、試驗?zāi)康?/p>

1．了解調(diào)頻波產(chǎn)生和解調(diào)的全過程以及整機(jī)調(diào)試方法，建立起調(diào)頻系統(tǒng)的初步概念。2．了解電容耦合回路相位鑒頻器的工作原理。3．了解鑒頻特性（S形曲線）的正確調(diào)試方法。

4．熟悉初、次級回路電容、耦合電容對于電容耦合回路相位鑒頻器工作的影響。

三、試驗內(nèi)容

1．調(diào)頻-鑒頻過程觀測：用示波器觀測調(diào)頻器輸入、出波形，鑒頻器輸入、出波形。

2．鑒頻特性（S形曲線）觀測。

3．觀測初級回路電容、次級回路電容、耦合電容變化對S形特性曲線的影響。4．觀測初級回路電容、次級回路電容、耦合電容變化對FM波解調(diào)的影響。

四、基本原理

電容耦合回路相位鑒頻器試驗電路如圖9-1所示。圖中，BG1、BG2組成差分放大器，用來對輸入FM波進(jìn)行放大。BG2集電極輸出經(jīng)電容C8隔直流后加到鑒頻器上。盡管有時亦稱為耦合電容，但它對信號頻率浮現(xiàn)短路(C8=1000pF)。真正的耦合電容是C10(或C12)+C14，由于它們的電容量較?。–10=15pF，C14=33pF，C12=7/27pF），就會產(chǎn)生相移接近于90°的

圖9-1電容耦合回路相位鑒頻器試驗電路

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容性電流，從而實現(xiàn)90°的附加相移。由此可見，這是一個電容耦合回路相位鑒頻器電路。

在本試驗中，開關(guān)K2/K3/K5和開關(guān)K1/K4/K6是兩組對應(yīng)的“同步〞開關(guān)，即每組的三個開關(guān)必需同步地接通或斷開（另一組相反）。例如，當(dāng)開關(guān)K2/K3/K5置ON（開關(guān)K1/K4/K6置OFF）時，三個固定電容C5、C9、C10接通。此時的鑒頻器工作在正常狀態(tài)下，即鑒頻特性是：中心頻率為6.5MHz、上下頻偏及幅度對稱的S形曲線。而當(dāng)開關(guān)K1/K4/K6置ON（開關(guān)K2/K3/K5置OFF）時，三個可變電容C4、C11、C12接通，就可對鑒頻特性進(jìn)行調(diào)整。具體說來，調(diào)理C4可改變初級回路的諧振頻率，調(diào)理C11可改變次級回路的諧振頻率，調(diào)理C12可改變初、次級回路之間的耦合程度。

五、試驗步驟1．試驗準(zhǔn)備

⑴在箱體右下方插上試驗板4。接通試驗箱上電源開關(guān)，此時箱體上?12V、?5V電源指示燈點亮。

⑵把試驗板4上變?nèi)荻O管調(diào)頻振蕩器單元（簡稱調(diào)頻器單元）的電源開關(guān)（K2）以及相位鑒頻器單元（簡稱鑒頻器單元）的電源開關(guān)（K7）都撥到ON位置，就接通了這兩個單元的+12V電源（相應(yīng)指示燈亮），即可開始試驗。

2．調(diào)頻-鑒頻過程觀測（該試驗與試驗八中的內(nèi)容有部分重復(fù)）

⑴以試驗八中的方法產(chǎn)生FM波（示波器監(jiān)視），并將調(diào)頻器單元的輸出（OUT）連接到鑒頻器單元的輸入（IN）上。

⑵把鑒頻器單元上的開關(guān)K2/K3/K5置ON，開關(guān)K1/K4/K6置OFF（此時三個固定電容C5、C9、C10接通），便可在鑒頻器單元的輸出（OUT）端觀測到鑒頻輸出波形，即頻率為1kHz的正弦波。建議采用示波器作雙線觀測：CH1接調(diào)頻器輸入端，CH2接鑒頻器輸出端，并作比較。

⑶若增大低頻函數(shù)發(fā)生器輸出的調(diào)制信號幅度，則鑒頻器輸出信號幅度亦會相應(yīng)增大（在一定范圍內(nèi)）。

3．三個電容變化對FM波解調(diào)的影響

與試驗2一致，但是把開關(guān)K1/K4/K6接通（置ON），把開關(guān)K2/K3/K5斷開（置OFF），然后再觀測可變電容C4、C11、C12變化對于鑒頻器輸出端解調(diào)波形的影響。

4．鑒頻特性（S形曲線）觀測⑴1634頻率定標(biāo)

在試驗一中已經(jīng)對1634進(jìn)行過頻率定標(biāo)，這里的方法一致，只是兩者的中心頻率不同而已。

1)準(zhǔn)備工作

①頻率范圍：2MHz～16MHz；

②工作方式：內(nèi)計數(shù)（按鍵左邊5個指示燈皆暗）；③函數(shù)波形：正弦波。

2)把4.0、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、9.0MHz頻率分別存入第0～7單元中①第0單元頻率定標(biāo)與存儲

ⅰ)調(diào)頻率調(diào)諧旋鈕，使頻率顯示為4000（同時“kHz〞燈亮，標(biāo)明為4.0MHz）；ⅱ)按STO鍵，相應(yīng)指示燈亮；再調(diào)頻率調(diào)諧旋鈕，使存儲單元編號顯示為“0〞；ⅲ)再按STO鍵，相應(yīng)指示燈暗，說明已把4.0MHz頻率存入第0單元中。②第1單元頻率定標(biāo)與存儲

ⅰ)調(diào)頻率調(diào)諧旋鈕，使頻率顯示為5000（同時“kHz〞燈亮，標(biāo)明為5.0MHz）；

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ⅱ)按STO鍵，相應(yīng)指示燈亮；再調(diào)頻率調(diào)諧旋鈕，使存儲單元編號顯示為“1〞；ⅲ)再按STO鍵，相應(yīng)指示燈暗，說明已把5.0MHz頻率存入第1單元中。

③依此類推，直到把9.0MHz頻率存入第7單元中為止。3)其他參數(shù)設(shè)置

①掃描時間：20ms。設(shè)置方法為：按“工作方式〞鍵，使TIME燈點亮；再調(diào)“頻率調(diào)諧（掃描時間）〞旋鈕，使掃描時間顯示為0.020s；

②工作方式：線性掃描。設(shè)置方法為：再按“工作方式〞鍵，使INTLINEAR燈點亮；

③輸出幅度：50mV。設(shè)置方法為：使“﹣40dB〞衰減器工作，并調(diào)“輸出幅度調(diào)理（AMPL）〞旋鈕，使輸出為50mVp-p。

⑵S形曲線觀測先用5根線作如下連接：

?AS1634的輸出端（OUTPUT50?）連接到鑒頻器的IN端；

?鑒頻器的輸出端（OUT）連接到試驗板6的混合輸入端（注意：不是“信號輸入端〞）；?AS1634后面板上的頻標(biāo)輸出端（MARKEROUT）連接到試驗板6的頻標(biāo)輸入端；?試驗板6的混合輸出端連接到雙蹤示波器CH2（Y）端；?AS1634后面板上的鋸齒輸出端（SAWTOOTHOUT）連接到雙蹤示波器CH1（X）端。此時需把示波器水平掃描調(diào)理旋鈕置于“X-Y〞檔，該CH1輸入即用作為外同步信號，便可在示波器上觀測到帶頻標(biāo)刻度的S形鑒頻特性，其中心頻率為

6.5MHz，如圖9-2所示。

圖9-2S形鑒頻特性

5．三個電容變化對S形特性曲線的影響⑴接通K1，斷開K2，調(diào)理C4可改變S形曲線的對稱性。⑵接通K4，斷開K3，調(diào)理C11可改變S形曲線的中心頻率。

⑶接通K6，斷開K5，調(diào)理C12可改變S形曲線的線性度。

調(diào)理電容時要注意觀測S形曲線的變化，最終應(yīng)盡量把曲線調(diào)得對稱。

⑷耦合電容C12最小、最大時的鑒頻寬度和鑒頻跨導(dǎo)測量①鑒頻寬度BW和鑒頻跨導(dǎo)S的定義

鑒頻寬度BW=fmax﹣fmin，鑒頻跨導(dǎo)S=(Vmax﹣Vmin)／BW。式中，fmax、fmin分別是S形曲線的上、下峰點對應(yīng)的頻率；Vmax、Vmin分別是S形曲線的上、下峰點對應(yīng)的幅度（縱坐標(biāo)）值。

②先把C12調(diào)到最小的位置，再微調(diào)C4、C11使S曲線為最正確，記錄下來曲線中心頻率f0以及fmax、fmin，Vmax、Vmin，便可進(jìn)行計算。

③再把C12調(diào)到最大的位置，重新微調(diào)C4、C11使S曲線為最正確，記錄下來相應(yīng)參數(shù)值：f0’、fmax’、fmin’、Vmax’、Vmin’，再進(jìn)行計算。

④對上述兩種狀況進(jìn)行比較。

六、試驗報告要求

1．畫出調(diào)頻-鑒頻系統(tǒng)正常工作時的調(diào)頻器輸入、輸出波形和鑒頻器輸入、輸出波形。2．畫出從示波器上觀測到的帶頻標(biāo)刻度的S形鑒頻特性，標(biāo)出其中心頻率、鑒頻范圍。3．根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，說明可變電容C4、C11、C12變化對于S形鑒頻特性形狀的影響；著重說明耦合電容C12對于鑒頻寬度和鑒頻跨導(dǎo)的影響。

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4．根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，說明可變電容C4、C11、C12變化對于鑒頻器輸出解調(diào)波形的影響。5．總結(jié)由本試驗所獲得的體會。

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試驗十LM566組成的頻率調(diào)制器

—、試驗準(zhǔn)備

1．做本試驗時應(yīng)具備的知識點：?LM566單片集成壓控振蕩器

?LM566組成的頻率調(diào)制器工作原理2．做本試驗時所用到的儀器：?萬用表?雙蹤示波器

?AS1637函數(shù)信號發(fā)生器

?低頻函數(shù)發(fā)生器（用作調(diào)制信號源）

?試驗板5（集成電路組成的頻率調(diào)制器單元）二、試驗?zāi)康?/p>

1．熟悉LM566單片集成電路的組成和應(yīng)用。

2．把握用LM566單片集成電路實現(xiàn)頻率調(diào)制的原理和方法。

3．了解調(diào)頻方波、調(diào)頻三角波的基本概念。

三、試驗內(nèi)容

1．定時元件RT、CT對LM566集成電路調(diào)頻器工作的影響。2．輸入調(diào)制信號為直流時的調(diào)頻方波、調(diào)頻三角波觀測。3．輸入調(diào)制信號為正弦波時的調(diào)頻方波、調(diào)頻三角波觀測

4．輸入調(diào)制信號為方波時的調(diào)頻方波、調(diào)頻三角波觀測。

VCCCTRT輸入四、基本原理1．LM566簡介

LM566是一種積分-施密特觸發(fā)電路型的單片集成VCO電路，其管腳排列和外部連接見圖10-1。其中，⑧腳接正電源，①腳接負(fù)電源（或地），②腳懸空，③腳輸出方波，④腳輸出三角波，⑤腳接輸入電壓，⑥腳接定時電阻RT，⑦腳接定時電容CT。LM566的內(nèi)部框圖如圖10-2所示。圖中

8765LM5661234VEE或接地方波三角波輸出輸出圖10-1LM566管腳排列及外部連接的幅度鑒別器實為施密特觸發(fā)器，并設(shè)其正向觸發(fā)電平為VSP，反向觸發(fā)電平為VSM。當(dāng)電容CT充電時，開關(guān)S1接通、S2斷開，從而VCC經(jīng)由RT、恒流源I0對CT形成恒流的充電回路。電容CT上電壓V7線性上升，控制電壓形成電路輸出Vo為低電平。當(dāng)V7達(dá)到VSP時，幅度鑒別器翻轉(zhuǎn)，使控制電壓形成電路輸出Vo轉(zhuǎn)換為高電平，引起開關(guān)S1斷開、S2接通，從而恒流源I0全部流入A支路，即I6=I0。由于電流轉(zhuǎn)發(fā)器的特點，使得I7≡I6，因而I7=I0，該電流由CT提供。于是電容CT經(jīng)由電流轉(zhuǎn)發(fā)器而放電，V7線性下降，Vo保持高電平不變。當(dāng)V7達(dá)到VSM時，又引起幅度鑒別器翻轉(zhuǎn)，使Vo轉(zhuǎn)換為低電平，引起開關(guān)S1接通、S2斷開，重新對CT充電?，波形如圖10-3所示。

-36-

VccRT8V7CTI0S1I6A765LM566幅度鑒別器I7B控制電壓形成電流轉(zhuǎn)發(fā)器S21VO234

圖10-3波形圖

圖10-2566內(nèi)部框圖由于VCO的工作過程是用輸入電壓控制輸出頻率，因而其本質(zhì)就是一個調(diào)頻器。輸入調(diào)制信號可加在⑤腳上，只是566輸出的是調(diào)頻方波或調(diào)頻三角波（載波不是正弦波）而已。改變定時元件RT、CT可改變載波頻率，其頻率表達(dá)式為：

f?2?V8?V5??Hz?RTCTV8，

R0BG0-5V

式中，RT、CT如上所述，V5、V8是566管腳⑤、⑧的對地電壓。

2．LM566組成的頻率調(diào)制器LM566組成的頻率調(diào)制器試驗電路如圖10-4所示。圖中采用了+5V、﹣5V兩路直流電源，分別接到⑧腳、①腳上。C1是定時電容，由開關(guān)K4控制其接入與否。R3與W1一起組成了定時電阻，調(diào)理W1可改變定時電阻的數(shù)值。輸入（⑤腳）有兩種工作方式：一是靜態(tài)工作（開關(guān)K3接通，K2斷開），由⑤腳輸入直流電壓，輸出為未調(diào)載波；調(diào)理W2可改變載波頻率（周期）。二是動態(tài)工作（開關(guān)K1、K2接通，K3斷開），

C3INOUT2OUT1LEDC11234C4K5-5V+5VR1LM566+5V8765K4R3W1+5VC5R2K1K2K3W2R5OUTC2R6R4圖10-4566組成的頻率調(diào)制器試驗電路BG0R0從IN端輸入的調(diào)制信號，再與R6上分得的直流電壓相疊加，一起參與到⑤腳上，從而輸出-5V為已調(diào)波。根據(jù)需要，可在OUT1端輸出方波，OUT2端輸出三角波，因而本試驗輸出C4C1的是調(diào)頻非正弦波。

五、試驗步驟1．試驗準(zhǔn)備指示燈點亮。

C3R5C2R6W4OUT1LEDR11234LM5668765K4K5R3W1+5V-5V+5VC5OUT2R2+5VK1K2K3⑴在箱體右下方插上試驗板5。接通試驗箱上電源開關(guān)，此時箱體上?12V、?5V電源W2

IN-37-

⑵把試驗板5上集成電路組成的頻率調(diào)制器單元右上方的電源開關(guān)（K5）撥到ON位置，就接通了?5V電源（相應(yīng)指示燈亮），即可開始試驗。

2．觀測RT、CT對頻率的影響（RT=R3+Wl、CT=C1）⑴試驗準(zhǔn)備

①K4置ON位置，從而C1連接到566的管腳⑦上；

②開關(guān)K3接通，K1、K2斷開，從而W2和C2連接到566的管腳⑤上；③調(diào)W2使V5=3.5V（用萬用表監(jiān)測開關(guān)K3下面的測試點）；

④將OUT1端接至AS1637函數(shù)信號發(fā)生器的INPUTCOUNTER來測頻率。

⑵改變W1并觀測輸出方波信號頻率，記錄當(dāng)W1為最小、最大（相應(yīng)地RT為最小、最大）時的輸出頻率，并與理論計算值進(jìn)行比較，給定：R3=3kΩ，W1=1kΩ，C1=2200pF。

⑶用雙蹤示波器觀測并記錄當(dāng)RT為最小時的輸出方波、三角波波形。

⑷若斷開K4，會發(fā)生什么狀況？最終還是把K4接通（正常工作時不允許斷開K4）。3．觀測輸入電壓對輸出頻率的影響

⑴直流電壓控制（開關(guān)K3接通，K1、K2斷開）

先把Wl調(diào)至最大（振蕩頻率最低），然后調(diào)理W2以改變輸入電壓，測量當(dāng)V5在2.4V～4.8V變化（按0.2V遞增）時的輸出頻率f，并將結(jié)果填入表1。

表1

V5(V)f(kHz)

2.42.62.83.03.23.43.63.84.04.24.44.64.8⑵交流電壓控制（開關(guān)K3斷開，K1、K2接通，并仍將Wl調(diào)至最大）

①將低頻函數(shù)發(fā)生器輸出的正弦波（頻率f=1kHz、Vp-p=1.9V）作為調(diào)制信號參與到本試驗單元的IN端，用雙蹤示波器的兩路輸入同時觀測輸入的調(diào)制信號（IN端）以及輸出的調(diào)頻方波信號（OUT1端）。同樣，亦可在OUT2端觀測到調(diào)頻三角波。

順便指出：由于是調(diào)頻，兩路信號不可能同時穩(wěn)定，因而只能采用“要觀測誰，就由誰同步〞的方法。此外，在觀測調(diào)頻方波時，宜在波形穩(wěn)定后，按下“×10MAG〞按鈕，并移動X位置把最前面的一個周期長度與最終面的一個周期長度作比較，發(fā)現(xiàn)兩者不同，才說明是調(diào)頻。

②將低頻函數(shù)發(fā)生器輸出的方波（頻率f=1kHz、Vp-p=1.9V）作為調(diào)制信號，用雙蹤示波器再作觀測和記錄。

六、思考題

1．根據(jù)試驗測量到的，當(dāng)RT為最小、最大（W1為最小、最大）時的輸出頻率，說明定時電阻RT的作用，并與理論計算值進(jìn)行比較。

2．根據(jù)試驗結(jié)果，說明定時電容CT的作用。3．對表1的結(jié)果作簡要說明。

4．整理試驗結(jié)果，大致畫出正弦波調(diào)制時的調(diào)頻方波、調(diào)頻三角波波形圖，說明調(diào)頻概念。再大致畫出方波調(diào)制時的調(diào)頻方波、調(diào)頻三角波波形圖，說明調(diào)頻概念。

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試驗十一LM565組成的頻率解調(diào)器

—、試驗準(zhǔn)備

1．做本試驗時應(yīng)具備的知識點：?LM565單片集成鎖相環(huán)

?LM565組成的頻率解調(diào)器工作原理2．做本試驗時所用到的儀器：?萬用表

?雙蹤示波器

?低頻函數(shù)發(fā)生器（用作調(diào)制信號源）

?試驗板5（集成電路組成的頻率調(diào)制器單元，集成電路組成的頻率解調(diào)器單元）二、試驗?zāi)康?/p>

1．把握用LM565單片集成電路實現(xiàn)頻率解調(diào)的原理，并熟悉其方法。2．了解正弦波調(diào)制的調(diào)頻方波的解調(diào)方法。

3．了解方波調(diào)制的調(diào)頻方波的解調(diào)方法。三、試驗內(nèi)容

1．無輸入信號時（自激振蕩產(chǎn)生）的輸出方波觀測。2．正弦波調(diào)制的調(diào)頻方波的解調(diào)。3．方波調(diào)制的調(diào)頻方波的解調(diào)。四、基本原理

1．LM565簡介

LM565是一種單片集成PLL電路，其框圖和外部連接如圖11-1所示。由圖可見，它包括鑒相器（PD）、放大器（A）和壓控

PD14131211R1098LM565CTRTVCC振蕩器（VCO）三個部分。鑒相器為雙平衡模擬相乘電路。壓控振蕩器為積分-斯密特電路，與LM566完全一致。鑒相器有兩路輸入：一路是外加的FM/RF差分輸入（⑵、⑶腳），另一路是由⑸腳參與的PD輸入。尋常，它可直接來自于VCO輸出（⑷腳）。

12345VCO6A7-VEEFM/RFVCOPD基準(zhǔn)輸入輸出輸入C把兩者分開的目的是便于插入分頻器，以用于頻率合成器。本試驗中可將⑷、⑸兩腳短接。鑒相器輸出加到放大器（A）上。放大器的集電極負(fù)載R（典型值為3.6kΩ）與⑺腳的外接點容C一起組成了環(huán)路濾波器，其輸出加到壓控振蕩器（VCO）上。如上所述，VCO的輸出可由⑷腳取出。另一方面，接到⑻、⑼腳的定時電阻RT、定時電容CT則決定了VCO的輸出振蕩頻率。⑹腳提供一個基準(zhǔn)電壓輸出。正電源接到⑽腳，負(fù)電源接到⑴腳，⑾～⒁腳皆為空腳。

2．LM565組成的頻率解調(diào)器電路

圖11-1565框圖和外部連接-39-

LM565組成的頻率解調(diào)器試驗電路如圖11-2所示。其中，LM565部分如前所述，C7是定時電容，R6+W1是定時電阻。LM311是一個電壓比較器，用來把LM565的⑺腳輸出的三角波變換為方波。為此，把LM565的⑺腳輸出加到LM311的一個輸入端（⑶腳）上，又把LM565的⑹腳輸出的基準(zhǔn)電壓加到LM311的另一輸入端（⑵腳）上（用作比較電平），便可在LM311輸出端（OUT）得到已解調(diào)的方波信號。調(diào)理W1可改變LM311的比較電平，從而可調(diào)理OUT端輸出方波的占空比。

五、試驗步驟1．試驗準(zhǔn)備指示燈點亮。

⑵把試驗板5上集成電路組成的頻率調(diào)制器單元（簡稱566

調(diào)頻單元）的電源開關(guān)（K5）和集成電路組成的頻率解調(diào)器單元（簡稱565鑒頻單元）的電源開關(guān)（K1）都撥到ON位置，就接通了這兩個單元的?5V電源（相應(yīng)指示燈亮），即可開始試驗。

2．自激振蕩觀測

在565鑒頻單元的IN端先不接輸入信號，把示波器探頭接到A點，便可觀測到VCO自激振蕩產(chǎn)生的方波（峰-峰值4.5V左右）。

3．調(diào)制信號為正弦波時的解調(diào)

⑴先按試驗十的試驗內(nèi)容獲得正弦調(diào)制的調(diào)頻方波（566調(diào)頻單元上開關(guān)K1、K2接通，K3斷開，K4接通）。為此，把低頻函數(shù)發(fā)生器（用作調(diào)制信號源）的輸出設(shè)置為：波形選擇—正弦波，頻率—1kHz，峰-峰值—0.4V，便可在566調(diào)頻單元的OUT1端上獲得正弦調(diào)制的調(diào)頻方波信號。

⑵把566調(diào)頻單元OUT1端上的調(diào)頻方波信號接入到565鑒頻單元的IN端，并把566調(diào)頻單元的Wl調(diào)理到最大（從而定時電阻RT最大），便可用雙蹤示波器的CH1觀測并記錄輸入調(diào)制信號（566調(diào)頻單元IN端），CH2觀測并記錄565鑒頻單元上的A點波形（峰-峰值為4.5V左右的調(diào)頻方波）、B點波形（峰-峰值為40mV左右的1kHz正弦波）和OUT端波形（需細(xì)心調(diào)理565鑒頻單元上的W1，可觀測到峰-峰值為4.5V左右的1kHz方波）。

⑶調(diào)理565鑒頻單元上的W1，可改變565鑒頻單元OUT端解調(diào)輸出方波的占空比。4．調(diào)制信號為方波時的解調(diào)

當(dāng)調(diào)制信號為方波時，則上述的模擬調(diào)制/解調(diào)就成為數(shù)字調(diào)制/解調(diào)。為此，把低頻函數(shù)發(fā)生器（用作調(diào)制信號源）的輸出設(shè)置為：波形選擇—方波，頻率—100Hz，峰-峰值—0.4V。然后把它作為調(diào)制信號參與到566調(diào)頻單元的IN端上，并把566調(diào)頻單元的OUT1端與565

BC8R9C4R7C6C2R4+5V+5VR0R1INC1BG0C9K114131211109-5V+5VLED1234567R2R3AR5LM565C8C7R6W18C3R10+5V-5VR886235311417OUT圖11-2LM565組成的頻率解調(diào)器試驗電路-5V⑴在箱體右下方插上試驗板5。接通試驗箱上電源開關(guān)，此時箱體上?12V、?5V電源

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鑒頻單元的IN端相連，便可分別觀測566調(diào)頻單元OUT1端上的方波調(diào)制的調(diào)頻方波信號，565鑒頻單元上的解調(diào)輸出信號（B點）以及565鑒頻單元上的比較器31l的輸出信號（OUT）。

六、思考題

1．整理試驗結(jié)果，大致畫出無輸入信號時（自激振蕩產(chǎn)生）的輸出方波波形，并作必要說明。

2．整理試驗結(jié)果，大致畫出調(diào)制信號為正弦波時的調(diào)頻方波的解調(diào)輸出波形，并作必要說明。

3．整理試驗結(jié)果，大致畫出調(diào)制信號為方波時的調(diào)頻方波的解調(diào)輸出波形，并作必要說明。

4．總結(jié)由本試驗所獲得的體會。

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試驗十二正弦波振蕩電路設(shè)計

—、試驗準(zhǔn)備

1．做本試驗時應(yīng)具備的知識點：?石英晶體振蕩器

?串聯(lián)型晶體振蕩器?三點式LC振蕩器

?克拉潑電路?RC振蕩電路

?靜態(tài)工作點、耦合電容、反饋系數(shù)、等效Q值對振蕩器工作的影響2．做本試驗時所用到的儀器：?直流穩(wěn)壓電源?雙蹤示波器?頻率計?萬用表二、試驗?zāi)康?/p>

1.加深對振蕩電路原理的理解。

2.學(xué)習(xí)RC振蕩電路、晶體振蕩電路的設(shè)計方法。

3.把握RC振蕩電路、晶體振蕩電路的安裝調(diào)試及測試方法。三、試驗內(nèi)容

設(shè)計一個振蕩電路（RC振蕩電路或晶體振蕩電路），電路自行設(shè)計，要求頻率范圍：500HZ10MHZ，單峰輸出幅度?100mV。四、試驗步驟

1.根據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求以及自己的狀況選擇振蕩電路的模式（即RC振蕩電路或晶體振蕩電路）

RC振蕩電路是一種采用RC網(wǎng)絡(luò)作為反饋網(wǎng)絡(luò)，并運用晶體管或集成運算放大器作為放大的電路。RC網(wǎng)絡(luò)常用移相式和串并聯(lián)式兩種形式。一般應(yīng)用在振蕩頻率比較低的場合。它的特點是：電路簡單，起振簡單，便于調(diào)整振蕩頻率。