高频电子线路实验合集Word下载.docx
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二、主要仪器设备
在计算机上用仿真软件模拟现实的效果,通过采用仿真技术，虚拟构建一个直观、可视化的2D、3D实验环境，从而达到对实验现象和实验结果的虚拟仿真以及对现实实验的操作，为处于不同时间、空间的实验者提供虚拟仿真的实验环境，使学习者仿佛置身其中，对仪器、设备、内容等实验项目进行互动操作和练习。
二、实验原理
二、实验步骤
1、绘制电路
利用Mulisim软件绘制如图1-1所示的单调谐高频小信号实验电路。
图1－1单调谐高频小信号实验电路
2、用示波器观察输入和输出波形；
输入波形：
输出波形：
3、利用软件中的波特测试仪观察通频带。
5．实验数据处理与分析
根据电路中选频网络参数值，计算该电路的谐振频率ωp；
通过仿真，观察示波器中的输入输出波形，计算电压增益Av0。
4、改变信号源的频率（信号源幅值不变），通过示波器或着万用表测量输出电压的有效值，计算出输出电压的振幅值，完成下列表，并汇出f~Av相应的图，根据图粗略计算出通频带。
f0（KHz）
65
75
165
265
365
465
1065
1665
2265
2865
3465
4065
U0（mv）
0479
AV
（5）在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波，通过示波器观察图形，体会该电路的选频作用。
高频LC谐振功率放大器性能研究
实验二高频LC谐振功率放大器性能研究
（1）了解丙类功率放大器的基本工作原理，掌握丙类放大器的调谐特性以及负载改变时的动态特性；
（2）了解高频功率放大器丙类工作的物理过程以及当激励信号变化、负载变化对功率放大器工作状态的影响；
（3）掌握丙类放大器的计算与设计方法。
一、实验原理
三、主要仪器设备
（一）构造实验电路
利用Mulisim软件绘制如图2-1所示的高频谐振功率放大器实验电路。
V1信号源为信号源，示波器中上面波形为集电极波形；
下面波形为功放的输入波形。
图2-1高频谐振功率放大器电路图
各元件的名称及标称值如表2-1所示。
序号
元件名称及标号
标称值
1
信号源Ui
270mV/2MHz
2
负载RL
10kΩ
3
基极直流偏置电压VBB
4
集电极直流偏置电压VCC
12V
5
谐振回路电容C
13pF
6
基极旁路电容Cb
7
集电极旁路电容Cc
8
高频变压器T1
N=1;
LE=1e-05H;
LM=;
RP=RS=0
9
晶体管Q1
2N2222（3DG6）
表2-1各元件的名称及标称值
（二）性能测试
1、静态测试
选择“Analysi”→“DCOperatingPoint”，设置分析类型为直流分析，可得放大器的直流工作点如图2-2所示。
2、动态测试
（1）输入输出电压波形
当接上信号源Ui时，开启仿真器实验电源开关，双击示波器，调整适当的时基及A、B通道的灵敏度，即可看到如图2-3所示的输入、输出波形。
（2）调整工作状态
1、分别调整负载阻值为5kΩ、100kΩ，可观测出输入输出信号波形的差异。
2、分别调整信号源输出信号频率为1MHz、，可观测出谐振回路对不同频率信号的响应情况。
3、分别调整信号源输出信号幅度为100mV、400mV，可观测出高频功率放大器对不同幅值信号的响应情况。
由图2-5可知，工作于过压状态时，功率放大器的输出电压为失真的凹顶脉冲。
通过调整谐振回路电容或电感值，可观测出谐振回路的选频特性。
正弦波振荡实验
实验三正弦波振荡器实验
（1）掌握正弦波振荡器的基本组成，起振条件和平衡条件；
（2）掌握三点式正弦波振荡器电路的基本原理，反馈系数和振荡频率；
（3）了解反馈式振荡器、各种三点式振荡器的特性及优缺点；
（4）掌握晶体振荡器的基本工作原理；
（5）研究外界条件（电源电压、负载变化）对振荡器频率稳定度的影响；
（6）比较LC振荡器与晶体振荡器的频率稳定度。
（一）正反馈LC振荡器
电感三端式振荡器
电容三端式振荡器
克拉泼振荡器
（二）晶体振荡器
（并联型型晶体振荡器）
（串联型单管晶体振荡器电路）
四、实验步骤
一、正反馈LC振荡器
1）电路绘制
利用Mulisim软件绘制如图2-1所示的LC正弦波振荡器实验电路。
图3-1LC正弦波振荡器电路图
1）电感三端式振荡器
不足：
振荡器的输出功率很低，输出信号是非常微小的值，未达到振幅起振条件。
2）电容三端式振荡器
通过示波器观察输出波形，与电感三端式振荡器比较
电路（a）的输出波形：
电路（b）的输出波形：
比较：
电容三点式反馈电压中高次谐波分量很小，因而输出波形好，接近正弦波，电感三点式反馈电压中高次谐波分量较多，输出波形差。
3）克拉泼振荡器
通过示波器观察输出
在该电路的基础上，将其修改为西勒振荡器，并通过示波器观察波形
希勒振荡器
二、石英晶体振荡器
1）绘制电路
提示：
晶体不需外接负载电容（因负载电容和晶体组成一模块）
图3-3石英晶体振荡器电路图
图3-4石英晶体振荡器电路波形图
整体趋势
部分趋势
四、实验数据处理与分析
1、振荡器的电路特点以及电路组成：
并联型晶体振荡器中晶体起等效电感的作用，它和其他电抗元件组成决定频率的并联谐振回路与晶体管相连，工作原理和三点式振荡器相同，只是把其中一个电感元件换成晶体。
串联型晶体振荡器中晶体以低阻抗接入电路，晶体相当于高选择性的短路线，通常将石英晶体接在正反馈支路中，利用其串联谐振时等效为短路元件的特性，电路反馈作用最强，满足起振条件。
2、并联型和串联型晶体振荡器中的晶体分别起怎样作用：
在并联型晶体振荡器中晶体起等效电感的作用，和其他电抗元件组成决定频率的并联谐振回路与晶体相连。
二极管平衡调幅电路仿真与测试
实验四二极管平衡调幅电路仿真与测试
一、实验目的
（1）掌握用二极管平衡调幅的原理和方法。
（2）研究已调波与调制信号及载波信号的关系。
（3）掌握调幅指数测量与计算的方法。
三、实验原理
（一）AM调制
1、电路绘制
（1）利用Mulisim软件绘制如图4-1所示的二极管平衡调制AM实验电路。
图4-1普通调幅波信号调制AM电路图
2、电路分析
1）观察电路的特点，V1，V2中哪一个是载波，哪一个是调制信号
2）通过示波器观察电路波形，并计算电路的调幅指数Ma；
图4－2已调波和载波信号波形
图4－3已调波最大值
图4-4已调波最小值
Vmax=Vmin=
Ma=（Vmax-Vmin）/（Vmax+Vmin）=
）模拟乘法器调制电路
图模拟乘法器调制AM电路
（1）通过示波器观察电路波形，并计算电路的调幅系数ma；
（2）Ma=（Vmax-Vmin）/（Vmax+Vmin）=乘法器原则上只能实现DSB调制，该电路又是怎么实现AM调制：
因为该电路将一个直流电源与交流电源串联，之后又与另一个交流电源并联，所以它可以实现AM
3）集电极调幅电路
图集电极调幅AM电路
（2）将电路中的V4去掉，R1=30Ω，再通过示波器观察输出波形，通过瞬态分析，观察集电极电流波形说明此时电路是什么工作状态（注意：
在设置输出变量时，选择vv3#branch即可）
工作在过电压状态
电流波形：
4）基极调幅电路
图基极调幅AM电路
（2）将电路中的V4去掉，R1=30Ω，再通过示波器观察输出波形，并通过瞬态分析，观察集电极电流波形说明此时电路是什么工作状态
瞬态分析结果：
电压不停的在放大饱和截止区循环。
（二）DSB调制
利用Mulisim软件绘制如图4-5所示的二极管平衡调制DSB实验电路。
图4－5二极管平衡调制DSB电路
（1）通过示波器观察调制信号、载波信号及已调波信号波形；
（2）与图比较电路的变化；
从理论上分析该电路实现DSB调制的原理；
比较之前电路的变化；
在传输前将无用的载波分量抑制掉，仅发送上，下两个边频带从而在不影响传输信息的情况下，节省发射功率，实现DSB调制。
在V1=V2大于0时，D1工作在导通状态，D2处于截止状态，V1=V2小于0时，D2工作在导通状态，D1处于截止状态，V3为大信号，V1=V2为小信号，该电路实现的是DSB调制。
普通调幅波的解调
实验五普通调幅波的解调
（1）进一步了解调幅波的性质，掌握调幅波的解调方法。
（2）掌握二极管峰值包络检波的原理。
（3）掌握包络检波器的主要性能指标，检波效率及各种波形失真的现象，分析产生的原因并考虑克服的方法。
1、绘制电路
利用Mulisim软件绘制如图5-1所示的二极管包络检波实验电路。
图5－1二极管包络检波电路
2、测试内容
（1）通过示波器观察输入、输出的波形；
（2）修改检波电路中的C1=μF，R1=500KΩ，再观察输入输出波形的变化，说明这种变化的原因；
（3）在图中修改输入调制信号V1的调制系数ma=，再观察输入输出波形的变化，说明这种变化的原因；
通过示波器观察输入输出的波形
输入输出在同一窗体中显示：
修改检波电路中的C1=μF，R1=500KΩ
输入波形:
原因：
由于
过大，导致时间常数太大，在一段时间内输入信号电压总是低于电容C上的电压，二极管始终处于截止状态，输出电压不受输入信号的控制，而是取决于放电，产生了惰性失真。
修改输入调制信号V1的调制系数ma=，再观察输入输出波形的变化，说明这种变化的原因；
不产生惰性失真的条件是
，当
增大时则会使电容C的惰性减小，使得解调信号更接近包络变化。
2、同步检波
1）模拟乘法器同步检波
图乘法器解调DSB电路
（1）通过示波器观察7和9节点的波形
2）二极管平衡电路同步解调
图二极管平衡电路解调DSB
（1）将A1，V3，V4去掉，换成AM信号源，振幅为,载频为50kHz，调制信号频率为kHz，调制系数为。
再通过示波器观察两个节点的波形。
同步检波可以解调AM波。
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