通信电子线路实验指导.docx

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通信电子线路实验指导

高频电子线路

实验指导书

孙思梅改编

电子与通信实验中心

2008年8月

实验要求

1.实验之前必须充分预习，认真阅读实验指导书，掌握好实验所必需的有关原理和理论知识；

2.对实验中所用到的仪器使用之前必须了解其性能、使用方法和注意事项，并在实验时严格遵守；

3.动手实验之前应仔细检查电路，确保无误后方能接通电源；

4.由于高频电路的特点，要求每次实验时连线要尽可能地短且整齐，不要有多余的线；

5.调节可变电容或可变电阻时应使用无感起子；

6.需要改接连线时，应先关断电源，再改接线；

7.实验中应细心操作，仔细观察实验现象；

8.实验中如发现异常现象，应立即关断电源，并报告指导老师；

9.实验结束后，必须关断电源，整理好仪器、设备、工具和实验导线。

实验报告要求：

1．写明实验名称；

2．写出实验目的；

3．绘制实验电路图；

4．列出实验所需仪器的型号和数量；

5．写出实验内容及步骤；

6．分析试验数据；

7．写出实验体会。

实验一单调谐回路谐振放大器（实验板G1）……………………………1

实验二双调谐回路及通频带展宽实验（实验板G1）…………………4

实验三正弦波振荡器（实验板G1）……………………………………6

实验四低电平振幅调制器（利用乘法器）（实验板G3）……………9

实验五丙类高频功率放大器（实验板G2F）……………………………12

实验六高电平振幅调制器（实验板G2F）………………………………17

实验七调幅波信号的解调（实验板G3）………………………………19

实验八变容二极管调频振荡器（实验板G4）………………………22

实验九相位鉴频器（实验板G4）………………………………………24

实验十集成电路（压控振荡器）构成的频率调制器（实验板G5）…27

实验十一集成电路（锁相环）构成的频率解调器（实验板G5）………30

实验十二利用二极管函数电路实现波形转换（主机面板）……………32

实验十三晶体管混频电路（实验板G7）…………………………………33

附录1：

TPE—GP2型高频电路实验学习机……………………………36

附录2：

XPD1252－BT3CRF宽带扫描仪…………………………………37

附录3：

SP-1500型频率计…………………………………………………44

附录4：

DA22B型超高频毫伏表……………………………………………47

附录5：

F40型数字合成函数信号发生器…………………………………50

实验一单调谐回路谐振放大器

一、实验目的

1.熟悉电子元器件和高频电路实验箱。

2.熟悉谐振回路的幅频特性—通频带与选择性。

3.熟悉信号源内阻及负载对谐振回路的影响，从而了解频带的扩展方法。

4.熟悉和了解单调谐回路谐振放大器的性能指标和测量方法。

二、实验仪器

1.双踪示波器

2.扫频仪

3.高频信号发生器

4.数字频率计

5.万用表

6.实验板G1

三、预习要求

1.复习谐振回路的工作原理。

2.了解谐振放大器的电压放大倍数、动态范围、通频带及选择性相互之间的关系。

3.实验电路中，若电感量L＝1μh，回路总电容C＝220pf（分布电容包括在内），计算回路中心频率f0。

四、实验内容及步骤

1.实验电路见图1－l

（1）按图1-1所示连接电路（注意接线前先测量+12V电源电压，无误后，关断电源再接线）。

（2）接线后仔细检查，确认无误后接通电源。

2.静态测量

实验电路中选Re=1K

测量各静态工作点，计算并填表1.1。

表1.1

实测

实测计算

（或直接测量）

根据VCE判断V

是否工作在放大区

原因

VB

VE

IC

VCE

是

否

*VB，VE是三极管的基极和发射极对地直流电压。

3.动态研究

（l）测量放大器（谐振时）VO的动态范围（Vi的数值见表中所示）

选R＝10K，Re＝IK。

把高频信号发生器接到电路输入端，电路输出端接示波器，选择正常放大区的输入电压Vi，调节频率f使其为10.7MHz，调节CT使回路谐振，使输出电压幅度为最大。

此时调节Vi由峰峰值10毫伏变到210毫伏，逐点记录入VO电压，并填入表1.2。

Vi的各点测量值可根据（各自）实测情况来确定。

表1.2

Vi（mVp-p）

80

100

280

V0（Vp-p）

Re=1K

Re=500

Re=2K

（2）当Re分别为500Ω、2K时，重复上述过程，将结果填入表1.2。

在同一坐标纸上画出R不同时V0的动态范围曲线，并进行比较和分析。

（3）用扫频仪调回路谐振曲线。

仍选R=10K，Re=1K。

将扫频仪射频输出送入电路输入端，电路输出接至扫频仪检波器输入端。

观察回路谐振曲线（扫频仪输出衰减档位应根据实际情况来选择适当位置），调回路电容CT，使f0=10.7MHz。

（4）测量放大器的频率特性

当回路电阻R＝10K时，选择正常放大区的输入电压Vi，将高频信号发生器输出瑞接至电路输入端，调节频率f使其为10.7MHz，调节CT使回路谐振，使输出电压幅度为最大，此时的回路谐振频率f0＝10.7MHz为中心频率，然后保持输入电压Vi不变，改变频率f由中心频率向两边逐点偏离，测得在不同频率f时对应的输出电压V0，将测得的数据填入表1.3。

频率偏离范围可根据（各自）实测情况来确定。

表1.3

F（MHz）

10.2

10.7

10.9

V0

R=10KΩ

R=2KΩ

R=470Ω

计算f0＝10.7MHz时的电压放大倍数及回路的通频带和Q值。

（5）改变谐振回路电阻，即R分别为2KΩ，470Ω时，重复上述测试，并填入表2.3比较通频带情况。

五、实验报告要求

1.写明实验目的。

2.画出实验电路的直流和交流等效电路，计算直流工作点，与实验实测结果比较。

3.写明实验所用仪器、设备及名称、型号。

4.整理实验数据，并画出幅频特性。

（1）单调谐回路接不同回路电阻时的幅频特性和通频带，整理并分析原因。

（2）双调谐回路耦合电容C对幅频特性、通频带的影响。

从实验结果找出单调谐回路和双调谐回路的优缺点。

5.本放大器的动态范围是多少（放大倍数下降ldB的折弯点V0定义为放大器动态范围），讨论Ic对动态范围的影响。

实验二双调谐回路及通频带展宽实验

一、实验目的

1.了解双调谐回路的电路构成和工作原理。

2.了解影响谐振放大器通频带的因素，并通过实验逐一检验。

二、实验仪器

1.双踪示波器

2.扫频仪

3.高频信号发生器

4.数字频率计

5.万用表

6.实验板G1

三、预习要求

1.复习双调谐回路的工作原理。

2.了解影响谐振放大器通频带的各个因素，并在实验板1的基础上自行设计实验步骤对通频带进行展宽并通过数据证明。

四、实验内容及步骤

1.实验线路见图2—1

（1）用扫频仪调双回路谐振曲线

接线方法同单调谐实验电路。

观察双回路谐振曲线，选C＝3pf，反复调整CTl、CT2使两回路谐振在10.7MHz。

图2-1双调谐回路谐振放大器原理图

（2）测双调谐回路放大器的频率特性

按图2－所示连接电路，将高频信号发生器输出端接至电路输入端，选C＝3pf，置高频信号发生器频率为10.7MHz，反复调整CTl、CT2使两回路谐振，使输出电压幅度为最大，此时的频率为中心频率，然后保持高频信号发生器输出电压不变，改变频率，由中心频率向两边逐点偏离，测对应的输出频率f和电压值，并填入表2.1

表2.1

f（MHz）

10.7

V0

C=3pf

C=10pf

C=12pf

2.改变耦合电容C为10P，12Pf，重复上述测试，并填入表2.1

3.自行设计实验步骤对通频带进行展宽。

五、实验报告要求

1.写明实验目的。

2.双调谐回路耦合电容C对幅频特性、通频带的影响。

从实验结果找出单调谐回路和双调谐回路的优缺点。

3.对通频带展宽的思路进行整理，数据分析。

实验三正弦波振荡器

一、实验目的

1.掌握LC三点式振荡电路及晶体振荡器的基本原理，掌握LC电容反馈式三点振荡电路设计及电参数计算。

2.掌握振荡回路Q值对频率稳定度的影响。

3.掌握振荡器反馈系数不同时，静态工作电流IEQ对振荡器起振及振幅的影响。

4.掌握晶体振荡器的设计方法及参数计算方法。

二、预习要求

1.复习LC振荡器的工作原理。

2.分析图4-1电路的工作原理及各元件的作用，并计算晶体管静态工作电流Ic的最大值（设晶体管的β值为50）。

3.实验电路中，L1＝3.3μh，若C＝120pf，C’＝680Pf，计算当CT＝50pf和CT＝150pf时振荡频率各为多少？

4.查阅晶体振荡器的有关资料。

阐明为什么用石英晶体作为振荡回路元件就能使振荡器的频率稳定度大大提高。

5.试画出并联谐振型晶体振荡器和串联谐振型晶体振荡器的实际电路，并阐述两者在电路结构及应用方面的区别。

三、实验仪器。

1.双踪示波器。

2.频率计

3.万用表

4.实验板G1

四、实验内容及步骤

（一）LC三点式振荡电路

实验电路见图3－l。

实验前根据图3－1所示原理图在实验板上找到相应器件及插孔并了解其作用。

1.检查静态工作点

（l）在实验板+12V插孔上接入+12V直流电源，注意电源极性不能接反。

（2）反馈电容C不接，C’接入（C’=680pf），用示波器观察振荡器停振时的情况。

注意：

连接C’的接线要尽量短。

（3）改变电位器RP测得晶体管V的发射极电压VE，VE可连续变化，记下VE的最大值，计算IE值

IE=VE/RE设：

RE=1KΩ

2.振荡频率与振荡幅度的测试

验条件：

Ie＝2mA、C＝120pf、C’＝680Pf、RL=110K

（1）改变CT电容，当分别接为C9、CIO、Cll时，纪录相应的频率值，并填入表4.l。

（2）改变CT电容，当分别接为C9、C10、Cll时，用示波器测量相应振荡电压的峰峰值VP-P，并填入表3.1。

表3.1

CT

f（MHz）

VP-P

51pf

100pf

150pf

3.测试当C、C’不同时，起振点、振幅与工作电流IER的关系（R=11OK）

（1）C＝C3=100pf、C’＝C4＝1200pf，调电位器RP，使IEQ即（静态值）分别为表4.2所标各值，用示波器测量输出振荡幅度VP-P（峰一峰值），并填入表3.2。

表3.2

IEQ（mA）

0.8

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

VP-P（V）