高頻電子線路實(shí)驗(yàn)

28三月2024高頻電子線路實(shí)驗(yàn)高頻電子線路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)①③⑥⑨非標(biāo)配模塊展示數(shù)字合成高頻信號(hào)源區(qū)1、本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)接通電源前請(qǐng)確保電源插座接地良好。2、各實(shí)驗(yàn)?zāi)K上的雙刀雙擲開(kāi)關(guān)、撥碼開(kāi)關(guān)、復(fù)位開(kāi)關(guān)、自鎖開(kāi)關(guān)、手調(diào)電位器和旋轉(zhuǎn)編碼器均為磨損件，請(qǐng)不要頻繁按動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。3、在關(guān)閉各模塊電源之后，方可進(jìn)行連線。連線時(shí)在保證接觸良好的前提下應(yīng)盡量輕插輕放，檢查無(wú)誤后方可通電實(shí)驗(yàn)。拆線時(shí)若遇到連線與孔連接過(guò)緊的情況，應(yīng)用手捏住線端的金屬外殼輕輕搖晃，直至連線與孔松脫，切勿旋轉(zhuǎn)及用蠻力強(qiáng)行拔出。4、按動(dòng)開(kāi)關(guān)或轉(zhuǎn)動(dòng)電位器時(shí)，切勿用力過(guò)猛，以免造成元件損壞。5、未要求調(diào)整的電路元件嚴(yán)禁調(diào)整。實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)1、高頻信號(hào)測(cè)量要采用衰減10：1探頭。2、Y通道控制與設(shè)定。3、X通道控制與設(shè)定。4、觸發(fā)電平調(diào)整。一、100M模擬示波器簡(jiǎn)易使用方法實(shí)驗(yàn)儀器使用介紹面板圖與基本操作：二、F40型DDS信號(hào)源的使用（單一頻率、AM、FM信號(hào)產(chǎn)生方法介紹）設(shè)定輸出頻率選擇調(diào)制類型上檔鍵（第二功能）設(shè)定調(diào)制參數(shù)函數(shù)信號(hào)輸出數(shù)字鍵（設(shè)參數(shù)）設(shè)定數(shù)據(jù)（單位）設(shè)定輸出幅度1、單一頻率信號(hào)設(shè)定（未調(diào)制）按“頻率”鍵并配合數(shù)字鍵和頻率單位選擇鍵（調(diào)幅：MHz；掃描：KHz；猝發(fā)Hz）設(shè)定頻率。

按“幅度”鍵并配合幅度單位選擇鍵（shift：Vpp；調(diào)頻：mVpp；調(diào)幅：Vrms；掃描：mVrms）設(shè)定輸出信號(hào)幅度，此時(shí)顯示屏上只能有頻率或幅度單位顯示，否則說(shuō)明不是單一頻率信號(hào)，需按“Shift”和“7”鍵回到點(diǎn)頻狀態(tài)。2、輸出AM信號(hào)的設(shè)定按上述方法設(shè)定好輸出頻率和輸出信號(hào)幅度。按“調(diào)幅”按鍵啟動(dòng)調(diào)幅功能，顯示屏顯示“AM”。按“菜單”鍵察看和修改調(diào)幅參數(shù)：依次為“調(diào)幅系數(shù)”、“調(diào)制信號(hào)Ω頻率”、“調(diào)制信號(hào)波形”、“調(diào)制源選擇”。3、輸出FM信號(hào)的設(shè)定按上第1步設(shè)定好輸出頻率和輸出信號(hào)幅度。按“調(diào)頻”按鍵啟動(dòng)調(diào)頻功能，顯示屏顯示“FM”。按“菜單”鍵選擇察看和修改調(diào)頻參數(shù)：依次為“調(diào)頻系數(shù)（頻偏）”、“調(diào)制信號(hào)Ω頻率”、“調(diào)制信號(hào)波形”、“調(diào)制源選擇”。三、頻率計(jì)的使用

根據(jù)被測(cè)頻率范圍正確設(shè)置閘門時(shí)間；

在輸入信號(hào)含有諧波和干擾頻率成分時(shí)需打開(kāi)LPF低通濾波器；

輸入信號(hào)過(guò)強(qiáng)時(shí)要進(jìn)行ATT信號(hào)幅度衰減；

注意讀數(shù)單位；實(shí)驗(yàn)一模擬乘法器調(diào)幅一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容三、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)步驟振幅調(diào)制：用待傳輸?shù)牡皖l信號(hào)去控制高頻載波信號(hào)的幅值單頻調(diào)制AM信號(hào)：幅度調(diào)制的一些基本概念調(diào)幅系數(shù)或調(diào)幅度：?jiǎn)晤l調(diào)制DSB與SSB信號(hào)：?jiǎn)芜厧д{(diào)幅波：或振幅調(diào)制電路：按輸出功率的高低分：低電平調(diào)幅：乘法器調(diào)幅高電平調(diào)幅：晶體管基極、集電極調(diào)幅示波器觀察AM調(diào)幅系數(shù)的方法：

m=(Vmax-Vmin)/(Vmax+Vmin)普通調(diào)幅波抑止載波雙邊帶調(diào)幅波實(shí)驗(yàn)一模擬乘法器調(diào)幅一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握用集成模擬乘法器實(shí)現(xiàn)全載波調(diào)幅、抑止載波雙邊帶調(diào)幅的方法。2、研究已調(diào)波與調(diào)制信號(hào)以及載波信號(hào)的關(guān)系。3、掌握調(diào)幅系數(shù)的測(cè)量與計(jì)算方法。4、通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比全載波調(diào)幅、抑止載波雙邊帶調(diào)幅波形。5、了解模擬乘法器（MC1496）的工作原理，掌握調(diào)整與測(cè)量其特性參數(shù)的方法。1、調(diào)測(cè)模擬乘法器MC1496正常工作時(shí)的靜態(tài)值。2、實(shí)現(xiàn)全載波調(diào)幅，改變調(diào)幅度，觀察波形變化并計(jì)算調(diào)幅度。3、實(shí)現(xiàn)抑止載波的雙邊帶調(diào)幅波。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容三、實(shí)驗(yàn)原理及電路介紹

幅度調(diào)制就是載波的振幅（包絡(luò)）隨調(diào)制信號(hào)的參數(shù)變化而變化。本實(shí)驗(yàn)中載波是由DDS高頻信號(hào)源產(chǎn)生的465KHz高頻信號(hào)，再利用另外一臺(tái)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出5KHz的低頻信號(hào)為調(diào)制信號(hào)。振幅調(diào)制器即為產(chǎn)生調(diào)幅信號(hào)的裝置。用MC1496集成電路構(gòu)成的調(diào)幅器電路圖如下頁(yè)圖所示。

1、靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)測(cè)：使調(diào)制信號(hào)VΩ=0,載波VC=0：R11、R12、R13、R14與電位器W1組成平衡調(diào)節(jié)電路，改變W1可以使乘法器實(shí)現(xiàn)抑止載波的振幅調(diào)制或有載波的振幅調(diào)制和單邊帶調(diào)幅波。首先調(diào)節(jié)W1使1、4腳的電壓差接近0V即可，方法是用萬(wàn)用表表筆分別接1、4腳，使得萬(wàn)用表讀數(shù)接近于0V。四、實(shí)驗(yàn)步驟2、抑止載波振幅調(diào)制：

將W1調(diào)平衡后，在J1端由一臺(tái)DDS信號(hào)源輸入載波信號(hào)Vc(t),fc=465KHz,VCP－P＝500mV；再?gòu)腏5端輸入由函數(shù)信號(hào)源送出的調(diào)制信號(hào)，其fΩ＝5KHz，VCP－P＝500mV,利用示波器觀察在J3處輸出DSB波形并記錄，逐漸增加VΩP－P，則J3輸出信號(hào)VO（t）的幅度逐漸增大。最后出現(xiàn)如右圖所示的抑止載波的調(diào)幅信號(hào)。（見(jiàn)連接圖）

3、普通調(diào)幅首先在J1端由一臺(tái)DDS信號(hào)源輸入載波信號(hào)Vc(t),fc=465KHz,VCP－P＝500mV，調(diào)節(jié)平衡電位器W1使得集成電路的V1與V4直流壓差0.03v，用示波器觀察J3輸出信號(hào)VO（t）。再?gòu)腏5端輸入由另外一臺(tái)函數(shù)信號(hào)源送出的調(diào)制信號(hào)，其fΩ＝5KHz，當(dāng)VΩP－P由零逐漸增大時(shí)(<100mvpp)，則J3輸出信號(hào)VO（t）的幅度和調(diào)幅系數(shù)m都發(fā)生變化，分別記錄使m＝30％、m＝100％的VΩP－P幅度值,并分別記錄觀察到的波形，記下AM波對(duì)應(yīng)Vmmax和Vmmin。（見(jiàn)連接圖）

五、實(shí)驗(yàn)連接圖輸入高頻載波信號(hào)（由一臺(tái)DDS信號(hào)源提供）輸入音頻調(diào)制信號(hào)（由另一臺(tái)函數(shù)信號(hào)源提供）J3信號(hào)送示波器顯示六、實(shí)驗(yàn)記錄與報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出實(shí)驗(yàn)波形。2、畫出調(diào)幅實(shí)驗(yàn)中m＝30％、m＝100％、m>100%的調(diào)幅波形,分析過(guò)調(diào)幅的原因。3、畫出當(dāng)改變W1時(shí)能得到幾種調(diào)幅波形，分析其原因。4、畫出觀測(cè)到的普通調(diào)幅波形、抑止載波雙邊帶調(diào)幅波形，比較二者區(qū)別。

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容三、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)二、AM信號(hào)的解調(diào)

—包絡(luò)檢波實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．進(jìn)一步了解調(diào)幅波的原理,掌握調(diào)幅波的解調(diào)方法。2．掌握二極管峰值包絡(luò)檢波的原理。3．掌握包絡(luò)檢波器的主要質(zhì)量指標(biāo),檢波效率及各種波形失真的現(xiàn)象，分析產(chǎn)生的原因并思考克服的方法。4.了解同步檢波的概念。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．完成普通調(diào)幅波的解調(diào)。2．觀察普通調(diào)幅波解調(diào)中的對(duì)角切割失真，底部切割失真以及檢波器不加高頻濾波時(shí)的現(xiàn)象。三、實(shí)驗(yàn)原理檢波器的作用是從振幅受調(diào)制的高頻信號(hào)中還原出原調(diào)制的信號(hào)。還原所得的信號(hào)，與高頻調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)變化規(guī)律一致，故又稱為包絡(luò)檢波器。常用的檢波方法有包絡(luò)檢波和同步檢波兩種。全載波振幅調(diào)制信號(hào)的包絡(luò)直接反映了調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律，可以用二極管包絡(luò)檢波的方法進(jìn)行解調(diào)。而抑制載波的雙邊帶或單邊帶振幅調(diào)制信號(hào)的包絡(luò)不能直接反映調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律，無(wú)法用包絡(luò)檢波進(jìn)行解調(diào)，所以采用同步檢波方法。三、實(shí)驗(yàn)原理——二極管包絡(luò)檢波本實(shí)驗(yàn)電路主要由二極管D及RC低通濾波器組成，利用二極管的單向?qū)щ娞匦院蜋z波負(fù)載RC的充放電過(guò)程實(shí)現(xiàn)檢波，所以RC時(shí)間常數(shù)的選擇很重要。RC時(shí)間常數(shù)過(guò)大，則會(huì)產(chǎn)生對(duì)角切割失真又稱惰性失真。RC常數(shù)太小，高頻分量會(huì)濾不干凈。綜合考慮要求滿足下式：

其中：m為調(diào)幅系數(shù)，為調(diào)制信號(hào)最高角頻率。當(dāng)檢波器的直流負(fù)載電阻R與交流音頻負(fù)載電阻RΩ不相等，而且調(diào)幅度又相當(dāng)大時(shí)會(huì)產(chǎn)生負(fù)峰切割失真（又稱底邊切割失真），為了保證不產(chǎn)生負(fù)峰切割失真應(yīng)滿足。

實(shí)驗(yàn)電路介紹三、實(shí)驗(yàn)原理——同步檢波（了解）本實(shí)驗(yàn)選用乘積型檢波器。設(shè)輸入的已調(diào)波為載波分量被抑止的雙邊帶信號(hào)υ1，即

本地載波電壓本地載波的角頻率ω0準(zhǔn)確的等于輸入信號(hào)載波的角頻率ω1，即ω1=ω0,但二者的相位可能不同；這里φ表示它們的相位差。

三、實(shí)驗(yàn)原理——同步檢波（了解）這時(shí)相乘輸出（假定相乘器傳輸系數(shù)為1）

低通濾波器濾除2ω1附近的頻率分量后，就得到頻率為Ω的低頻信號(hào)由上式可見(jiàn)，低頻信號(hào)的輸出幅度與φ成正比。當(dāng)φ=0時(shí)，低頻信號(hào)電壓最大，隨著相位差φ加大，輸出電壓減弱。因此，在理想情況下，除本地載波與輸入信號(hào)載波的角頻率必須相等外，希望二者的相位也相同。此時(shí)，乘積檢波稱為“同步檢波”。

四、實(shí)驗(yàn)步驟--二極管包絡(luò)檢波

1.解調(diào)全載波調(diào)幅信號(hào)（1）m≦30%的調(diào)幅波檢波利用DDS信號(hào)源從J2(TH4)處輸入465KHZ、峰－峰值Vp-p=2V、m≦

30%的已調(diào)波。將開(kāi)關(guān)S1的1撥上（2撥下）,S2的2撥上（1撥下）,將示波器接入TH5處,觀察輸出波