高频电子线路实验合集DOC.docx
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高频电子线路实验合集DOC
实验名称：
高频小信号放大器
系别：
计算机系年级：
2015
专业：
电子信息工程
班级：
学号：
姓 名：
成绩：
任课教师：
2015年月日
实验一高频小信号放大器
一、实验目的
1、掌握小信号调谐放大器的基本工作原理；
2、掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算；
3、了解高频小信号放大器动态范围的测试方法；
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。
4.325
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）
0.977
1.064
1.392
1.483
1.528
1.548
1.457
1.282
1.095
0479
0.840
0.747
AV
2.736
2.974
3.899
4.154
4.280
4.336
4.081
3.591
3.067
1.341
2.352
2.092
（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。
实验名称：
高频LC谐振功率放大器性能研究
系别：
计算机系年级：
2015
专业：
电子信息工程
班级：
学号：
姓 名：
成绩：
任课教师：
2015年月日
实验二高频LC谐振功率放大器性能研究
一、实验目的
（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
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、实验步骤
（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
0.2V
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
0.1uF
7
集电极旁路电容Cc
0.1uF
8
高频变压器T1
N=1;LE=1e-05H;LM=0.0005H;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、6.5MHz，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。
实验名称：
正弦波振荡实验
系别：
计算机系年级：
2015
专业：
电子信息工程
班级：
学号：
姓 名：
成绩：
任课教师：
2015年月日
实验三正弦波振荡器实验
一、实验目的
（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。
二、实验原理
（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）
三、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。
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
输出波形：
二、石英晶体振荡器
1）绘制电路
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。
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。
实验名称：
二极管平衡调幅电路仿真与测试
系别：
计算机系年级：
2015
专业：
电子信息工程
班级：
学号：
姓 名：
成绩：
任课教师：
2015年月日
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
三、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。
四、实验步骤
（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=100.946mVVmin=89.606mV
Ma=（Vmax-Vmin）/（Vmax+Vmin）=（100.946-89.606）/（100.946+89.606）=0.059
2）模拟乘法器调制电路
图4.2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；
Ma=（Vmax-Vmin）/（Vmax+Vmin）=（2.874-0.494）/（2.874+0.494）=0.706
（2）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4.3集电极调幅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）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4.4基极调幅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）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
1、绘制电路
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
2、电路分析
（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4.1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；从理论上分析该电路实现DSB调制的原理；
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。
实验名称：
普通调幅波的解调
系别：
计算机系年级：
2015
专业：
电子信息工程
班级：
学号：
姓 名：
成绩：
任课教师：
2015年月日
实验五普通调幅波的解调
一、实验目的
（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。
二、实验原理
三、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。
四、实验步骤
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=0.5μF，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5.1中修改输入调制信号V1的调制系数ma=0.8，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
输入波形：
输出波形：
输入输出在同一窗体中显示：
修改检波电路中的C1=0.5μF，R1=500KΩ
输入波形:
输出波形：
输入输出在同一窗体中显示：
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=0.8，再观察输入输出波形的变化，说明这种变化的原因；
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5.2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5.3二极管平衡电路解调DSB
（1）将A1，V3，V4去掉，换成AM信号源，振幅为0.35V,载频为50kHz，调制信号频率为0.5kHz，调制系数为0.5。
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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