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其中的晶振的负载电容对于输出正弦波的频率值有一定的影响。
(要满足是晶振
的匹配负载30pf或者是50pf)
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入10MHZ勺时候.输出的正弦波振荡频率是9.48MHz,大致是与理论值相符合的
五、实验结果分析与总结
由实验输出波形观察及测量分析可知.晶体振荡器产生正弦信号的频率基本由晶体振荡器本身的参数来决定.外界电路对于频率的影响很小。
实验室晶振接入10MHz的时候.输出的正弦波振荡频率是9.48MHz,大致是与理论值相符合的。
且晶体震荡与LC震荡相比.晶体震荡有较好的频率稳定性。
而LC振荡器实质上是满足振荡条件的正反馈放大器丄C振荡器是指振荡回路是由LC元件组成的。
其频率由LC谐振回路的参数决定。
实验经过老师的指导.我明白我的设计还有很多的不足.还有很多需要改进的地方。
我还有很多需要学习的地方.并且在这些实验的工程中学到了很多知识。
我会继续的学习.我相信以后会做的更好。
学生姓名:
周倩文学号:
6301712010专业班级:
通信121班
实验类型:
□验证□综合□设计□创新实验日期:
2014-11-21实验成绩:
、
实验七二极管双平衡混频仿真实验设计
一、实验目的
1.掌握二极管的双平衡混频器频率变换的物理过程。
2.掌握晶体管混频器频率变换的物理过程和本振电压V0和工作电流I对中频
转出电压大小的影响。
3.掌握集成模拟乘法器实现的平衡混频器频率变换的物理过程。
4.比较上述三种混频器对输入信号幅度与本振电压幅度的要求。
二、实验内容
1.研究二极管双平衡混频器频率变换过程和此种混频器的优缺点。
2.研究这种混频器输出频谱与本振电压大小的关系。
三、实验原理与电路
1.二极管双平衡混频原理
D1
图3-1二极管双平衡混频器
二极管双平衡混频器的电路图示见图3-1。
图中Vs为输入信号电压.Vl为本机振荡电压。
在负载电阻R上产生差频与和频.还夹杂有一些其它频率的无用产物.再接上一个滤波器(图中未画出).即可取得所需的混频频率。
二极管双平衡混频器的最大特点是工作频率极高.可达微波波段.由于二极管双平衡混频器工作于很高的频段。
图3-1中的变压器一般为传输线变压器。
二极管双平衡混频器的基本工作原理是利用二极管伏安特性的非线性。
众所
周知.二极管的伏安特性为指数律.用幕级数展开为
i=1s(e
VT
当加到二极管两端的电压v为输入信号VS和本振电压M之和时.V2项产生差频与和频。
其它项产生不需要的频率分量。
由于上式中u的阶次越高•系数越小。
因此.对差频与和频构成干扰最严重的是V的一次方项(因其系数比V2项大一倍)产生的输入信号频率分量和本振频率分量。
用两个二极管构成双平衡混频器和用单个二极管实现混频相比•前者能有效的抑制无用产物。
双平衡混频器的输出仅包含(P3L±3s)(p为奇数)的组合频率分量.而抵消了3L、3C以及P为偶数(P3L±3s)众多组合频率分量。
图3-2双平衡混频器拆开成两个单平衡混频器
下面我们直观的从物理方面简要说明双平衡混频器的工作原理及其对频率为3L
及3s的抑制作用。
我们将图3-1所示的双平衡混频器拆开成图3-2(a)和(b)所示的两个单平衡混频器。
实际电路中.本振信号Vl大于输入信号Vs。
可以近似认为.二极管的导通与否.完全取决于Vl的极性。
当Vl上端为正时.二极管D3和D导通.Di和D2截止.也就是说.图3-2(a)表示单平衡混频器工作.(b)表示单平衡混频器不工作。
若Vl下端为正时.则两个单平衡混频器的工作情况对调过来。
由图3-2(a)和(b)可以看出.Vl单独作用在R上所产生的3l分量.相互抵消.故R上无3L分量。
由Vs产生的分量在Vl上正下负期间.经D3产生的分量和经D4产生的分量在R上均是自下经上。
但在Vl下正上负期间.则在R上均是自上经下。
即使在M—个周期内.也是互相抵消的。
但是Vl的大小变化控制二极管电流的大小.从而控制其等效电阻.因此Vs在Vl瞬时值不同情况下所产生的电流大小不同.正是通过这一非线性特性产生相乘效应.出现差频与和频。
四、实验电路设计
由二极管双平衡混频原理设计如下图所示的仿真实验设计电路。
设计时使得T3
管子的输入电压值远大于T2.从而使得二极管工作在受T3管子输入电压控制的开关状态。
并使得而这输入的电压值得之差等于中频频路465KHZ.输出端所接是
LC谐振网络.起到滤波的作用。
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输出中频
465KHz的波形图:
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五、实验结果分析与总结
这次试验能够较好的较准确的输出混频后的信号•而实验设计最初的想法是不加输出端的LC震荡回路.结果发现实验示波器的输出端口不能输出正弦信号看起来是好几个信号频率的叠加。
后来加上与所想要输出的中频回路相匹配的LC震荡网络后.输出了较好的波形。
这是因为混频后的频率有无数个.与中频相
近的频率叠加在了输出上。
我在这次实验中学到了很多的知识.也对混频电路有了了解.也让我充分了解了关于高频电子子原理与设计理念了解了混频电路的原理.加深对所学知识的了解和认识、以及知识迁移的能力。
也对一些应用软件有了一定的了解.对
multisim有了更进一步的了解.对multisim的仿真部分的应用也有了很大的了解.开始的时候仿真总是失真.最后自己慢慢的调出来了.自己可以做简单的仿真实验了。
学生姓名:
周倩文学号:
6301712010专业班级:
通信121班
实验类型:
□验证□综合□设计□创新实验日期:
2014-11-28实验成绩:
实验九基极调幅实验设计
实验设计技术要求
要求:
1•用EWB仿真.能够观察输入输出波形。
2.针对所设计的电路进行分析.并计算输出功率。
3•三极管工作在丙类状态。
4.采用单调谐做为负载。
5.采用三极管作为放大器。
实验参数设置:
1.输入信号频率50MHZ电压500mV左右
2.输入直流电源电压22V
3.采用单调谐作为负载采用三极管作为放大器
设计要求:
1.分析设计要求.明确性能指标。
必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等.广开思路.构思出各种总体方案.绘制结构框图。
2.确定合理的总体方案。
以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较.并考虑器件的来源.敲定可行方案。
3.设计各单元电路。
总体方案化整为零.分解成若干子系统或单元电路。
4.组成系统.在一定幅面的图纸上合理布局.通常是按信号的流向.采用左进右出的规律摆放各电路.并标出必要的说明。
二、调幅电路原理设计
所谓基极调幅.就是用调幅信号电压来改变高频功率放大器的基极偏压.以实现调幅。
它的基本电路如图.由图可知.低频调制信号电压VQcosQt与直流偏压VBB相串联。
放大器的有效偏压等于这两个电压之和.它随调制信号波形而变化。
由于在欠压状态下.集电极电流的基波分量Icm1随基极电压成正比。
因此.集电极的回路输出高频电压振幅将随调制信号的波形而变化.于是得到调幅波输出。
调幅过程是非线性变换的过程.将产生多种频率分量.所以调幅电路应LC带滤波器.用来滤除不需要的频率分量。
为了获得有效的调幅.基极调幅电路必须总是工作于欠压状态。
三、绘制出电路图
由上述的实验原理我们可以得出.任何一种非线性器件都可以用来产生调幅彼。
晶体管是一种非线性器件.只要让其工作在非线性(甲乙类.乙类或
丙类)状态下•即可用它构成调幅电路。
一般总是把高频载波信号和调制信号分别加在谐振功率放大器的晶体管的某个电极上•利用晶体管的发射结进行频率变换•并通过选频放大•从而达到调幅的目的。
根据设计要求•调制信号和输出的已调信号的波形输出显示如下图所示
根据设计要求•调制信号和输出的已调信号的波形输出显示如下图所示
设计得到如下图所示的基极调幅的基本实验电路:
当然.如果实验电路参数设置不合理•会产生过调幅失真•如下面的两幅图所
示:
标愷:
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20V/Div
宴櫃:
10V/Div
x轴位移【格):
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Y轴位移(格):
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边沿:
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0.000V-100.000mV
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T2-T1
时基渔道A通道B
触发
不波器-XSC1
同样的•当三极管不能工作在欠压状态时•比如说集电极电压设置的过小•使得三极管工作在过压区时•也不能输出正确的调幅波。
示波器-XSC1
X
T1*
J
时间
通道丄
通道」
9000us
-196173nV
2392V
■*
9.000us
-196.173mV
2.392V
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0.000s
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触发
标度:
lus/Div
宴愷:
|10忡
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劉度:
§炯W
二I边沿:
匡]匡1|鼻]BExt
X幽啲:
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水平;
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Y/r瀝加0/AA/B
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割1^11QIIB^II-I
正常II自动II无」1
四、调幅系数的计算
根据要求设计给的参数有:
VCC=22Vf=50KHZ
如上仿真波形可知•双边带调幅达到调幅系数最大是:
Vmax=300mvVmin=50mv
则调幅度Ma=(Vmax-Vmir)/(Vmax+Vmin=0.715所计算得到的调幅度基本符合实验设计要求。
五、实验分析与总结
我在这次实验中学到了很多的知识•也对调幅电路有了了解•也让我充分了解了关于高频电子子原理与设计理念了解了调幅电路的原理•加深
对所学知识的了解和认识、以及知识迁移的能力。
也对一些应用软件有了一定的了解.对multisim有了更进一步的了解.对multisim的仿真部分的应用也有了很大的了解.开始的时候仿真总是失真.最后自己慢慢的调出来了.自己可以做简单的仿真实验了。
multisim功能很强大.基本上能满
足我在设计中的任何要求,希望在以后的学习中会有更好的了解和学习。
实验经过老师的指导.我明白我的设计还有很多的不足.还有很多需要改进的地方。
我还有很多需要学习的地方.并且在这些实验的工程中学到了很多知识。
我会继续的学习.我相信以后会做的更好。