高频电路实验及Multisim仿真.docx

1、高频电路实验及Multisim仿真实验一高频小信号放大器单调谐高频小信号放大器图高频小信号放大器1、根据电路中选频网络参数值，计算该电路的谐振频率3 P；wP 1 2.936rad/sAv0 0vCL x/200 10 12 580 10 62、通过仿真，观察示波器中的输入输出波形，计算电压增益输入波形:输出波形:，通过示波器或着万用表测量输出电f 0(KHz)6575165265365465106516652265286534654065U0 (mv)Av4、改变信号源的频率（信号源幅值不变） 压的有效值，计算出输出电压的振幅值，完成下列表，并汇出fAv相应的图, 根据图粗略计算出通频带。5

2、、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。、下图为双调谐高频小信号放大器图 双调谐高频小信号放大器1、通过示波器观察输入输出波形，并计算出电压增益 Av0输入端波形：输出端波形：V1= V0= Av0=V0/V1=2、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。实验二 高频功率放大器一、高频功率放大器原理仿真，电路如图所示： (Q1选用元件Transistors 中的 BJT_ NPNVIRTUAL)图高频功率放大器原理图1、集电极电流ic(1)设输入信号的振幅为，利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。 要设置起始时间与终止时间，和输

3、出变量。(2)将输入信号的振幅修改为1V,用同样的设置，观察ic的波形。(提示：单击 simulate 菜单中中 analyses 选项下的 transient analysis. 命令，在弹出的对话框中设置。在设置起始时间与终止时间不能过大，影 响仿真速度。例如设起始时间为，终止时间设置为。在 out pu t variables页中设置输出节点变量时选择 vv3#branch即可)(3)根据原理图中的元件参数，计算负载中的选频网络的谐振频率3 0,以 及该网络的品质因数 Q。根据各个电压值，计算此时的导通角0 C。(提示 根据余弦值查表得出)。Wo. . 6.299rad /sJlC J2

4、00 10 12 126 10 6QlRo30WoL 126 6.2990.0378P。，PD,n c；2、线性输出(1)要求将输入信号V1的振幅调至。注意：此时要改基极的反向偏置电压 V2=1V使功率管工作在临界状态。同 时为了提高选频能力，修改 R1=30。(2)正确连接示波器后，单击“仿真”按钮，观察输入与输出的波形； 输入端波形：输出端波形：(3)读出输出电压的值并根据电路所给的参数值，计算输出功率外部特性1、调谐特性，将负载选频网络中的电容 C1修改为可变电容（400pF）,在电路中的输出端加一直流电流表。当回路谐振时，记下电流表的读数， 修改可变电容百分比，使回路处于失谐状态，通过

5、示波器观察输出波形， 并记下此时电流表的读数；谐振时，C=200pF，此时电流为：输出波形为：将电容调为90%寸，此时的电流为。 波形图如下:2、负载特性，将负载 R1改为电位器（60k）,在输出端并联一万用表。根 据原理中电路图知道，当 R1=30k单击仿真，记下读数 U01，修改电位器 的百分比为70%重新仿真，记下电压表的读数 U02修改电位器的百分比 为30%重新仿真，记下电压表的读数 U03.R1（百分比）50%70%30%Ub（1）比较三个数据，说明当前电路各处于什么工作状态当电位器的百分比为30%寸，通过瞬态分析方法，观察ic的波形。3、振幅特性，在原理图中的输出端修改 R1=3

6、0并连接上一直流电流表。 将原理图中的输入信号振幅分别修改为， ，并记下两次的电流表的值，比 较数据的变化，说明原因。V1(V)I c01、倍频特性，将原理图中的信号源频率改为 500KHZ谐振网络元件参数不变，使电路成为2倍频器，观察并记录输入与输出波形，并与 第2个实验结果比较，说明什么问题通过傅里叶分析，观察结果。（提示：在单击Simulate菜单中中Analyses选项下的Fourier Analysis. 命令，在弹出的对话框中设置。在 An alysis Parameters 标签页中的Fun dame ntal freque ncy 中设置基波频率与信号源频率相同， Number

7、 OfHarmo nics中设置包括基波在内的谐波总数， St op time for samp li ng 中设置停止取样时间，通常为毫秒级。在 Out put variables页中设置输出节 点变量）和第二个实验相比，输出波形产生了一定程度的失真。 傅里叶分析图：实验三 正弦波振荡器、正反馈LC振荡器1）电感三端式振荡器通过示波器观察其输出波形，并说明该电路的不足 电感三端式振荡不足：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。b）2）电容三端式振荡器（ a）电容三端式振荡器（1）分别画出（a） （b）的交流等效图，计算其反馈系数（2）通过示波器观察输出波形，与电感

8、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3.3 克拉泼振荡器1)通过示波器观察输出2)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、晶体振荡器(a)(b) 晶体振荡器(1) (a) (b)分别是什么形式的振荡器(a)是并联型型晶体振荡器，(b)是串联型单管晶体振荡器电路。 2)通过示波器观察波形，电路的振荡频率是多少电路波形图如下：由图可得T=，则f=1/T=整体趋势部分趋势1 ) 振荡器的电路

9、特点电路组成答：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什么作用 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。在串联型晶体振荡器中，晶体起到控制频率的作用。实验四 调制一、AM调制1 、低电平调制 1）二极

10、管平衡调制电路二极管平衡调制AM电路V1, V2中哪一个是载波，哪一个是调制信号 V2是调制信号图（ 1 ） 观察电路的特点，V1 是载波信号，（ 2） 通过示波器观察电路波形，并计算电路的调幅系数 ma；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-Vmi n）/（Vmax+Vmi n）=乘法器原则上只能实现 DSB调制，该电路为什么可以实现AM调制答：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

11、实现 AM3）集电极调幅电路图 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=30Q，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=30Q，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。、DSB调

12、希y1）二极管平衡调制图二极管平衡调制DSB电路1） 通过示波器观察波形（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； 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。2）乘法器调制1）图乘法器调制DSB电路 通过示波器观察波形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;思考：（1）下图是二极管调制电路，与图比较，这两个电路的区别，从理论上分图析该电路实现的是AM调制还是DSB调制答：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

13、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。实验五检波一、包络检波器1、二极管峰值包络检波器电路 图二极管包络检波电路(1)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:(2)修改检波电路中的 C1茯F, R1=500，再观察输入输出波形的变化, 说明这种变化的原因；输入波形：输出波形:输入输出在同一窗体中显示:原因：由于 放 RlC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。(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；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2）二极管平衡电路同步解调图 二极管平衡电路解调 DSB（1） 通过示波器观察节点 9 和 3 的波形，并说明是什么信号（2）将图中的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。同步检波是否可以解调 AM波同步检波可以解调 AM波。