GP-4通信電子線路實驗指導書sange444

1、實驗一 高頻小信號調諧放大器一、實驗目的 1掌握諧振放大器電壓增益、通頻帶、選擇性的定義、測試及計算。 2掌握信號源內阻及負載對諧振回路Q值的影響。 3掌握高頻小信號放大器動態(tài)范圍的測試方法。二、實驗內容 1調測小信號放大器的靜態(tài)工作狀態(tài)。 2用示波器觀察放大器輸出與偏置及回路并聯(lián)電阻的關系。 3觀察放大器輸出波形與諧振回路的關系。 4調測放大器的幅頻特性。 5觀察放大器的動態(tài)范圍。三、基本原理：1-1 實驗電路圖小信號諧振放大器是通信機接收端的前端電路，主要用于高頻小信號或微弱信號的線性放大。其實驗單元電路如圖1-1所示。該電路由晶體管VT7、選頻回路CP2二部分組成。它不僅對高頻小信號放大

2、，而且還有一定的選頻作用。本實驗中輸入信號的頻率fs10MHz。R67、R68和射極電阻決定晶體管的靜態(tài)工作點。撥碼開關S7改變回路并聯(lián)電阻，即改變回路Q值，從而改變放大器的增益和通頻帶。撥碼開關S8改變射極電阻，從而改變放大器的增益。四、實驗步驟 單調諧回路諧振放大器單元電路實驗： 熟悉實驗板電路和各元件的作用，正確接通實驗箱電源。 1靜態(tài)測量將開關S8的2，3，4分別置于“ON”，測量對應的靜態(tài)工作點，將短路插座J27斷開，用直流電流表接在J27C.DL兩端，記錄對應Ic值，計算并填入表1.1。將S8“1”置于“ON”，調節(jié)電位器VR15，觀察電流變化。表1.1實測實測實測據(jù)Vce判斷V是

3、否作在放大區(qū)開關置于ON號ReVbVeIcVce是否450031K22K*Vb，Ve是三極管的基極和發(fā)射極對地電壓。 2動態(tài)測試（1）將10MHZ高頻小信號（50mV）輸入到“高頻小信號放大”模塊中J30（XXH.IN）。（2）將示波接入到該模塊中J31（XXH.OUT）。（3）J27處短路塊C.DL連到下橫線處，撥碼開關S8必須有一個撥向ON，示波器上可觀察到已放大的高頻信號。（4）改變S8開關，可觀察增益變化，若S8“1”撥向“ON”則可調整電位器VR15，增益可連續(xù)變化。（5）將S8其中一個置于“ON”，改變輸出回路中周或半可變電容使增益最大，即保證回路諧振。（6）將撥碼開關S7逐個撥向

4、“ON”，可觀察增益變化，該開關是改變并聯(lián)在諧振回路上的電阻，即改變回路Q值。使S7開關處于斷開，S8中“3”撥向“ON”，改變輸入信號，并將對應值填入表1.2中。Vi的值可根據(jù)各自實測情況確定。表1.2Vi(V)0.020.050.10.20.030.040.3Vo(V)Re=500Re=1kRe=2k S8=1 電位器，S82 2K，S83 1K，S84 500當Re分別為500、2K時，重復上述過程，將結果填入表1.2。在同一坐標紙上畫出Ic不同時的動態(tài)范圍曲線，并進行比較和分析（此時也可在J27兩端測Ic值）。 3用掃頻儀調回路諧振曲線。 將掃頻儀射頻輸出端送入電路輸入端，電路輸出接至

5、掃頻儀檢波器輸入端。觀察回路諧振曲線（掃頻儀輸出衰減檔位應根據(jù)實際情況來選擇適當?shù)奈恢茫?，調回路電容CT4使回路諧振。 4測量放大器的頻率特性當回路電阻R10K時（S7的2撥向ON），并且S8“4”撥向“ON”，選擇正常放大區(qū)的輸入電壓Vi，將高頻信號發(fā)生器輸出端接至電路輸入端， 調節(jié)頻率f使其為10MHz，調節(jié)CT4使回路諧振，使輸出電壓幅度為最大，此時的回路諧振頻率fo10MHz為中心頻率，然后保持輸入電壓Vi不變，改變頻率f由中心頻率向兩邊逐點偏離，測的偏離范圍可根據(jù)各自實測的情況來確定。 表1.3F(MHz)67891011121314VoR=10KR=2KR=470開路計算fo10M

6、Hz時的電壓放大倍數(shù)及回路的通頻帶和Q值。S7=1開路， S7=2 R=10K， S7=3 R=2K，S7=4 470 5）改變諧振回路電阻，撥動S8使R分別為2K，470時，重復上述測試，并填入表1.3。比較通頻帶情況。五、實驗報告要求 1寫明實驗目的。 2畫出實驗電路的交流等效電路。 3計算直流工作點，與實驗實測結果比較。 4寫明實驗所用儀器、設備及名稱、型號。 5整理實驗數(shù)據(jù)，分析說明回路并聯(lián)電阻對Q值的影響。6假定CT和回路電容C總和為30PF，根據(jù)工作頻率計算回路電感L值。7畫出R為不同值時的幅頻特性。實驗二 高頻功率放大器一、實驗目的： 1了解丙類功率放大器的基本工作原理，掌握丙類

7、放大器的調諧特性以及負載變時的動態(tài)特性。 2了解高頻功率放大器丙類工作的物理過程以及當激勵信號變化和電源電壓Vcc變化時對功率放大器工作狀態(tài)的影響。 3比較甲類功率放大器與丙類功率放大器的特點、功率、效率。二、實驗內容： 1觀察高頻功率放大器丙類工作狀態(tài)的現(xiàn)象，并分析其特點 2測試丙類功放的調諧特性 3測試丙類功放的負載特性 4觀察電源電壓變化對丙放工作狀態(tài)的影響及激勵信號變化、負載變化對工作狀態(tài)的影響。三、實驗基本原理： 丙類功率放大器通常作為發(fā)射機末級功放以獲得較大的輸出功率和較高的效率。本實驗單元模塊電路如圖21所示。該實驗電路由兩級功率放大器組成。其中VT1（3DG12）、XQ1與C1

8、5組成甲類功率放大器，工作在線性放大狀態(tài)，其中R2、R12、R13、VR4組成靜態(tài)偏置電阻，調節(jié)VR4可改變放大器的增益。XQ2與CT2、C6組成的負載回路與VT3（3DG12）組成丙類功率放大器。甲類功放的輸出信號作為丙放的輸入信號（由短路塊J5連通）。VR6為射極反饋電阻，調節(jié)VR6可改變丙放增益。與撥碼開關相連的電阻為負載回路外接電阻，改變S5撥碼開關的位置可改變并聯(lián)電阻值，即改變回路Q值。當短路塊J5置于開路位置時則丙放無輸入信號，此時丙放功率管VT3截止，只有當甲放輸出信號大于丙放管VT3 be間的負偏壓值時，VT3才導通工作。四、實驗步驟： 1了解丙類工作狀態(tài)的特點1） 對照電路圖

9、21，了解實驗板上各元件的位置與作用。2） 將功放電源開關S1撥向右端（+12V），負載電阻轉換開關S5全部撥向開路，示波器開路電纜接于J13與地之間，從J7處輸入0.8V，10MHz高頻信號，調節(jié)甲放VR4使JF.OUT（J8）為6伏左右。若沒有0.8V高頻信號源，可將J4短路塊連通，從前置放大模塊輸入端J24處輸入0.1V、10MHZ信號，調整VR10，使J7處為0.8V。將J5短路環(huán)接入1、2間，J10短路環(huán)C.DL接入橫線處，用萬用表測量VT3 be間的電壓(即J3、J9間電壓)，該電壓為負偏壓。改變輸入電壓振幅，該偏壓隨之變化，此時，示波器上可看到放大輸出信號振幅也隨之變化，當輸入電

10、壓振幅減小到一定值時，可看到輸出電壓為0，記下此時輸入電壓幅值。也可將短路環(huán)J5斷開，使激勵信號Ub0，則Uo為0，此時負偏壓也為0，由此可看出丙類工作狀態(tài)的特點。 2測試調諧特性 使電路正常工作，從前置放大模塊中J24處輸入0.2V左右的高頻信號，使功放管輸入信號為6伏左右，S5仍全部開路，改變輸入信號頻率從4MHz16MHz，記下輸出電壓值。表21 Vb6伏f（MHz）7MHz8MHz10MHz12MHz14MHz16MHzVc(V) 3測試負載特性 將功放電源開關撥向左端（+5V），使Vcc5V，S5全斷開，將J5短路環(huán)斷開用信號源輸入Vb6伏左右f0=10MHZ的高頻信號，調整回路電容

11、CT2使回路調諧（以示波器顯示J7處波形為對稱的雙峰為調諧的標準）。然后將負載電阻轉換開關S5依次從14撥動，用示波器測量相應的Vc值和Ve波形，描繪相應的ie波形，分析負載對工作狀態(tài)的影響。表22 Vb6伏 f10MHzVcc5VRL()68015051開路Vc(V)P-PVe(V)P-Pie的波形圖21 電路圖1）先將J15短路環(huán)斷開，從J24輸入0.2伏，10MHz高頻正弦信號，調整電位器VR10使J26（FD.OUT）輸出最大。 2）將J4和J5短路環(huán)連通，調整VR4使J13輸出最大正弦信號并保證波形不失真。 3）將示波器開路電纜接入VT3管發(fā)射極J3處，開關S1撥向+5V，調整VR6

12、和VR4，使其波形為凹頂脈沖。（此時S4全部開路）。 4）將S1電源電壓撥為5V，J3處ie波形為凹頂脈沖，將S5開關從31依次接通，可看到負載變化對波形的影響，即對工作狀態(tài)的影響。 3觀察激勵電壓變化對工作狀態(tài)的影響 先將ie波形調到凹頂脈沖，然后改變Ub由大到小變化（即減小輸入信號），用示波器觀察ie波形的變化。 4觀察電源電壓Vcc變化對工作狀態(tài)的影響將ie波形調到凹頂脈沖波形，改變Vcc從5V至12V變化，用示波器觀察ie波形的變化。5若無高頻信號源也可按下列步驟觀察丙類功放工作狀態(tài)的變化：1）將前置放大中J15連通到ZD，放大模塊中短路塊J4連通到下橫線，從J8處可看到放大后的高頻信

13、號。此時振蕩模塊中的S2應將“4”撥向“ON”，即為品振。2）將短路塊J5連通，在J13處可觀察到進一步放大后的高頻信號。（注此時開關S1撥向右端+12V，J10短路塊連通）。3）改變撥碼開關S5，可觀察輸出信號幅度的變化。4）用示波器在J3處可觀察ie電流波形，此時可比較S1撥向+5V或+12V兩種不同的情況。當S1撥向+5V時，改變S5，可觀察工作狀態(tài)的變化。5）改變電位器VR4、VR6可改變功放的放大量和ie的波形變化。 6實測功率、效率計算： 將Vcc調為12V，測量丙放各參量填入表23，并進行功率、效率計算。表23f=10MHz實測實測計算VbVeVceViVoIoIcP=PoPcV

14、cc=12V甲 放丙放RL=RL =50其中：Vi：輸入電壓峰峰值 Vo：輸出電壓峰峰值 Io：發(fā)射極直流電壓發(fā)射極電阻值 P=：電源給出直流功率（P= = Vcc*Io） Pc：為管子損耗功率（PcIcVce） Po：輸出功率 (Po = )五、實驗報告要求 1根據(jù)實驗測量結果，計算各種情況下Ic、Po、P、。 2說明電源電壓、輸入激勵電壓、負載電阻對工作狀態(tài)的影響，并用實驗參數(shù)和波形進行分析說明。 3用實測參數(shù)分析丙類功率放大器的特點。實驗三 混頻器一、實驗目的： 1掌握晶體三極管混頻器頻率變換的物理過程和本振電壓Vo和工作電流Ie對中頻輸出電壓大小的影響。 2掌握由集成模擬乘法器實現(xiàn)的平

15、衡混頻器頻率變換的物理過程 3比較晶體管混頻器和平衡混頻器對輸入信號幅度及本振電壓幅度要求的不同點。二、實驗內容： 1研究晶體管混頻器的頻率變換過程。 2研究晶體管混頻器輸出中頻電壓Vi與混頻管靜態(tài)工作點的關系。 3研究晶體管混頻器輸出中頻電壓Vi與輸入本振電壓的關系。 4研究平衡混頻器的頻率變換過程。三、基本原理 混頻器常用在超外差接收機中，它的任務是將已調制（調幅或調頻）的高頻信號變成已調制的中頻信號而保持其調制規(guī)律不變。本實驗中包含兩種常用的混頻電路：晶體三極管混頻器和平衡混頻器。其實驗電路分別如圖61、62所示。圖61為晶體管混頻器，該電路主要由VT8（3DG6或9014）和6.5MH

16、z選頻回路（CP3）組成。10K電位器（VR13）改變混頻器靜態(tài)工作點，從而改變混頻增益。輸入信號頻率fs10MHz，本振頻率fo16.455MHz，其選頻回路CP3選出差拍的中頻信號頻率fi6.5MHz，由J36輸出。圖62為平衡混頻器，該電路由集成模擬乘法器MC1496完成。MC1496模擬乘法器，其內部電路和引腳參見41，MC1496可以采用單電源供電，也可采用雙電源供電。本實驗電路中采用12V，9V供電。VR19（電位器）與R95（10K）、R96（10K）組成平衡調節(jié)電路，調節(jié)VR19可以使乘法器輸出波形得到改善。CP5為6.5MHz選頻回路。本實驗中輸入信號頻率為fs10MHz，本

17、振頻率fo16.455MHz。圖63為16.455MHz本振振蕩電路，平衡混頻器和晶體管混頻器的本振信號可由J43輸出。圖61 晶體管混頻電路圖62 平衡混頻電路圖63 16.455MHZ本振振蕩電路四、實驗步驟（一）晶體管混頻器 1熟悉實驗板上各元件的位置及作用 2觀察晶體管混頻前后的波形變換：將J28短路塊連通在C.DL，J34（BZ.IN）短路塊連接在下橫線處，平衡混頻中的J49斷開，即將16.455MHZ本振信號加入晶體管混頻器上，將10MHZ100mV左右的高頻小信號加到晶體管混頻器信號輸入端J32處，此時短路塊J33應置于開路。用示波器在晶混的輸出端（JH.OUT）J36處可觀察混

18、頻后的中頻電壓波形。 3用無感小起子輕旋CP3中周，觀察波形變化，直到中頻輸出達到最大，記下輸入信號fs幅度和輸出中頻電壓幅度，計算其混頻電壓增益。若需測電流，可將電流表串接在J28下橫線兩端。4用示波器分別觀察輸入信號Vs和輸出中頻信號Vi的載波頻率，在觀察波形中，注意它們之間頻率的變化，并用頻率計分別測出輸入信號頻率（在J32處）、本振頻率（在J35處）、混頻輸出頻率（在J36處），并分析比較。 5研究混頻器輸出中頻電壓Vi與混頻管靜態(tài)工作點的關系 保持本振電壓V0=0.5V左右，信號電壓Vs100mV左右，調節(jié)VR13記錄對應的Ve電壓和中頻電壓Vi。（Ve為晶體管發(fā)射極電阻R64兩端電

19、壓。）Ve4V5.57.499.510VVi6研究混頻器輸入本振電壓和輸出中頻電壓Vi的關系，改變輸入本振信號電壓幅度。觀察輸出電壓Vi波形及幅度并記錄。注：若無高頻信號發(fā)生器，則可將本實驗板上調幅器J23的輸出信號（TF.OUT）用短路線連通到混頻器的輸入端J32處，按以上各步驟完成各項實驗。（二）平衡混頻器 1將平衡混頻器的短路環(huán)J49（BZ）接通，晶體管混頻中的短路環(huán)J34斷開，將高頻信號發(fā)生器頻率調到10MHz左右，輸出信號幅度VS100mV左右，接入J47處（XXH.IN），用示波器從平衡混頻器輸出端J54處（P.H.OUT）觀察混頻后的輸出中頻電壓波形。2將振蕩器J6輸出的10MH

20、z信號調到100mV左右接到平衡混頻器輸入端J47，此時短路環(huán)J49連通，從平衡混頻器輸出端J54（P.H.OUT）處觀察混頻輸出波形，并輕旋中周CP5，觀察其變化。3調節(jié)電位器VR19（50K），觀察波形變化。4改變輸入信號電壓幅度，記錄輸出中頻Vi電壓加以分析（Vo500mV）。Vs（mV）50100150200300Vi（mV） 5改變本振電壓幅度，記錄輸出中頻Vi電壓（Vs100mV）。Vo（mV） 50 100 150 200 300Vi（mV）6用頻率計測量混頻前后波形的頻率。五、實驗報告要求 1寫出實驗目的任務 2將晶體管混頻器和平衡混頻器實驗數(shù)據(jù)列表分析。 3繪制晶體管混頻器中

21、ViIe和ViVo的關系曲線，并用所學理論進行分析說明。 4計算晶體管混頻器的電壓增益和平衡混頻的混頻增益進行比較。實驗四 調幅系統(tǒng)實驗一、實驗目的 1在模塊實驗的基礎上掌握調幅發(fā)射機、接收機，整機組成原理，建立調幅系統(tǒng)概念。 2掌握系統(tǒng)聯(lián)調的方法，培養(yǎng)解決實際問題的能力。二、實驗內容： 1完成調幅發(fā)射機整機聯(lián)調 2完成調幅接收機整機聯(lián)調 3進行調幅發(fā)送與接收系統(tǒng)聯(lián)調。（注：可直接做第三項）三、實驗電路說明：（Jnn在板上的排列秩序均為從左到右，從上到下排列。） 該調幅實驗系統(tǒng)組成原理框圖如圖10-1（a）（b）所示，圖（a）為調幅發(fā)射機組成模塊，圖（b）為接收機組成模塊。各模塊位置參見布局分

22、布圖。系統(tǒng)實驗電路見整機原理圖10-2（發(fā)射）、10-3（接收）。發(fā)射部分由低頻信號發(fā)生器、載波振蕩、幅度調制、前置放大、功率放大器五部分電路組成，若將短路塊J4、J5、J10、J11、J17連通，J15連通TF則組成調幅發(fā)射機。接收機由高頻小信號放大器、晶體管混頻器、平衡混頻器、二次混頻、中放、包絡檢波器、16.455MHZ本振振蕩電路、低放等八部分組成。將短路塊J33、J34連通，J29連通J.H.IN，J42連通J.B.IN，開關S9撥向右端，組成晶體管混頻調幅接收機，若將短路塊J48、J49連通，J33、J34斷開，J29連通P.H.IN其他同上，則組成平衡混頻調幅接收機。各部分電路中

23、元件的功能與作用前述單元電路中己講述，參見各章。四、實驗步驟： （一）AM發(fā)射機實驗：1將振蕩模塊中撥碼開關S2中“4”置于“ON”即為晶振。將振蕩模塊中撥碼開關S4中“3”置于“ON”，“S3”全部開路。用示波器觀察J6輸出10MHZ載波信號，調整電位器VR5，使其輸出幅度為0.3V左右。2低頻調制模塊中開關S6撥向左端，短路塊J11，J17連通到下橫線處，將示波器連接到振幅調制模塊中J19處（TZXH1），調整低頻調制模塊中VR9，使輸出1KHZ正弦信號VPP=0.10.2V。3將示波器接在J23處可觀察到普通調幅波。4將前置放大模塊中J15連通到TF下橫線處，用示波器在J26處可觀察到放

24、大后的調幅波。改變VR10可改變前置放大單元的增益。5調整前置放大模塊VR10使J26輸出1Vpp左右的不失真AM波，將功率放大模塊中J4連通，調節(jié)VR4使J8（JF.OUT）輸出6Vpp左右不失真的放大信號.。6將J5，J10連通到下橫線處，開關撥向右端（+12V）處，示波器在J13（BF.OUT）可觀察到放大后的調幅波,改變電位器VR6可改變丙放的放大量。（二）AM接收機實驗1在小信號放大器模塊J30處（XXH，IN）處加入10MHZ小于50mv的調幅信號，調幅度小于30%。2將晶體管混頻模塊中J33，J34均連通到下橫線處，示波器在輸出端J36（J.H.OUT）端可觀察到混頻后6.455

25、MHZ的AM波。3調整中周CP3及VR13使J36處輸出電壓最大。4將J29連通到J.H.IN下橫線處，開關S9撥向右端，調整VR14使二次混頻輸出J38（Z.P.OUT）輸出0.2V,455KHZ不失真的調幅波。5連通中放模塊中J40到下橫線處，在中放輸出端J55處可觀察到放大后的AM波。6調諧中周CP6使J55輸出1Vpp左右的AM信號。7振幅解調處J46連通，開關S13撥向左端，S14、S15、S16撥向右端，在J52處可觀察到解調后的低頻信號。S15撥向左端可觀察到惰性失真，S15、S16，同時撥向左端可觀察到底部失真。S14撥向左端可觀察到不加高頻濾波的現(xiàn)象。8若J42連通J.B.I

26、.N，則在J44處可觀察到放大后的低頻信號。（三）調幅系統(tǒng)聯(lián)調：1按實驗（一）將平衡調幅器輸出調到0.1V左右。2前置模塊中J15斷開，將J23處的AM信號用短路線連到晶體管混頻處的J32處（J33斷開，J34連通），J36處可觀察到混頻后的AM波。3將二次混頻處的開關S9撥向右端，J29連通到JH.IN,J38處可觀察到二次混頻后的AM波。（注：若此波形失真，則可調電位器VR14（右旋）4將J38處波形調到0.2V左右,中放處J40連通在J55處可觀察到放大后的AM波。5振幅解調處J46連通，開關S13撥向左端，S14、S15、S16撥向右端，在J52處可觀察到解調后的低頻信號。S15撥向左

27、端可觀到惰性失真，S15，S16，同時撥向右端可觀察到底部失真。S14撥向左端可觀察不加高頻濾波的現(xiàn)象。6J42連通J.B.I.N，則在J44處可觀察到放大后的低頻信號。7用雙蹤示波器對比解調后的輸出波與原調制信號。將示波器一路接入平衡調幅模塊中J19（TZXH1）處，另一路接檢波輸出J52處，觀察兩波形并進行對比。五、實驗報告要求：1寫出實驗目的任務：2畫出調幅發(fā)射機組成框圖和對應點的實測波形并標出測量值大小。3寫出調試中遇到的問題，并分析說明。23圖10-1（a）調幅發(fā)射機實驗組成原理框圖圖10-1 （b）調幅接收機實驗組成原理框圖圖11-1 （a）調頻發(fā)射機實驗組成原理框圖圖11-1 （

28、b）調頻接收機實驗組成原理框圖GP-4型通信電子線路簡易操作說明將頻率合成器模塊中的S12撥向OFF。實驗一 高頻小信號放大器1將10MHZ高頻小信號（100mV）輸入到“高頻小信號放大”模塊中J30（XXH.IN）。2將示波接入到該模塊中J31（XXH.OUT）。3J27處短路塊C.DL連到下橫線處，撥碼開關S8必須有一個撥向ON，示波器上可觀察到已放大的高頻信號。4改變S8開關，可觀察增益變化，若S8“1”撥向“ON”則可調整電位器VR15，增益可連續(xù)變化。5將撥碼開關S7逐個撥向“ON”，可觀察增益變化，該開關是改變并聯(lián)在諧振回路上的電阻，即改變回路Q值。6改變輸出回路中周或半可變電容也可觀察增益變化。7改變輸入信號頻率，則可觀察增益隨之變化，可作出諧振曲線的頻率特性。8若用掃頻儀可直接觀察諧振曲線的頻率特性，同時可重復以上過程，觀察曲線的變化。實驗二 功率放大器1將前置放大中J15連通到ZD，功率放大模塊中短路塊J4連通到下橫線，從J8處可看到甲放放大后的高頻信號。