高頻電子線路實驗合集

1、實驗名稱： 高頻小信號放大器 系 別： 計算機(jī)系 年 級： 2015 專 業(yè)： 電子信息工程 班 級： 學(xué) 號： 姓名： 成 績： 任課教師： 2015年 月 日實驗一 高頻小信號放大器一、實驗?zāi)康?、掌握小信號調(diào)諧放大器的基本工作原理；2、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；3、了解高頻小信號放大器動態(tài)范圍的測試方法；二、主要儀器設(shè)備在計算機(jī)上用仿真軟件模擬現(xiàn)實的效果, 通過采用仿真技術(shù)，虛擬構(gòu)建一個直觀、可視化的2D、3D實驗環(huán)境，從而達(dá)到對實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果的虛擬仿真以及對現(xiàn)實實驗的操作，為處于不同時間、空間的實驗者提供虛擬仿真的實驗環(huán)境，使學(xué)習(xí)者仿佛置身其中，對儀

2、器、設(shè)備、內(nèi)容等實驗項目進(jìn)行互動操作和練習(xí)。二、實驗原理二、實驗步驟1、繪制電路利用Mulisim軟件繪制如圖1-1所示的單調(diào)諧高頻小信號實驗電路。圖11 單調(diào)諧高頻小信號實驗電路2、用示波器觀察輸入和輸出波形；輸入波形：輸出波形：3、利用軟件中的波特測試儀觀察通頻帶。5實驗數(shù)據(jù)處理與分析根據(jù)電路中選頻網(wǎng)絡(luò)參數(shù)值，計算該電路的諧振頻率p；通過仿真，觀察示波器中的輸入輸出波形，計算電壓增益Av0。 4.3254、改變信號源的頻率（信號源幅值不變），通過示波器或著萬用表測量輸出電壓的有效值，計算出輸出電壓的振幅值，完成下列表，并匯出fAv相應(yīng)的圖，根據(jù)圖粗略計算出通頻帶。f0(KHz)657516

3、5265365465106516652265286534654065U0 (mv)0.9771.0641.3921.4831.5281.5481.4571.2821.09504790.8400.747AV2.7362.9743.8994.1544.2804.3364.0813.5913.0671.3412.3522.092（5）在電路的輸入端加入諧振頻率的2、4、6次諧波，通過示波器觀察圖形，體會該電路的選頻作用。實驗名稱： 高頻LC諧振功率放大器性能研究 系 別： 計算機(jī)系 年 級： 2015 專 業(yè)： 電子信息工程 班 級： 學(xué) 號： 姓名： 成 績： 任課教師： 2015年 月 日實驗二

4、 高頻LC諧振功率放大器性能研究一、實驗?zāi)康模?）了解丙類功率放大器的基本工作原理，掌握丙類放大器的調(diào)諧特性以及負(fù)載改變時的動態(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(dāng)激勵信號變化、負(fù)載變化對功率放大器工作狀態(tài)的影響； （3）掌握丙類放大器的計算與設(shè)計方法。一、實驗原理三、主要儀器設(shè)備在計算機(jī)上用仿真軟件模擬現(xiàn)實的效果, 通過采用仿真技術(shù)，虛擬構(gòu)建一個直觀、可視化的2D、3D實驗環(huán)境，從而達(dá)到對實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果的虛擬仿真以及對現(xiàn)實實驗的操作，為處于不同時間、空間的實驗者提供虛擬仿真的實驗環(huán)境，使學(xué)習(xí)者仿佛置身其中，對儀器、設(shè)備、內(nèi)容等實驗項目進(jìn)行互動操作和練習(xí)。二、實驗步驟(一

5、)構(gòu)造實驗電路利用Mulisim軟件繪制如圖2-1所示的高頻諧振功率放大器實驗電路。V1信號源為信號源，示波器中上面波形為集電極波形；下面波形為功放的輸入波形。圖2-1 高頻諧振功率放大器電路圖各元件的名稱及標(biāo)稱值如表2-1所示。 序號元件名稱及標(biāo)號標(biāo)稱值1信號源Ui270mV/2MHz2負(fù)載RL10k3基極直流偏置電壓VBB0.2V4集電極直流偏置電壓VCC12V5諧振回路電容C13pF6基極旁路電容Cb0.1uF7集電極旁路電容Cc0.1uF8高頻變壓器T1N=1;LE=1e-05H;LM=0.0005H;RP=RS=09晶體管Q12N2222(3DG6)表2-1 各元件的名稱及標(biāo)稱值(二

6、)性能測試1、靜態(tài)測試選擇“Analysi”“DC Operating Point”，設(shè)置分析類型為直流分析，可得放大器的直流工作點如圖2-2所示。 2、動態(tài)測試（1）輸入輸出電壓波形當(dāng)接上信號源Ui時，開啟仿真器實驗電源開關(guān)，雙擊示波器，調(diào)整適當(dāng)?shù)臅r基及A、B通道的靈敏度，即可看到如圖2-3所示的輸入、輸出波形。 （2）調(diào)整工作狀態(tài)1、分別調(diào)整負(fù)載阻值為5 k、100 k，可觀測出輸入輸出信號波形的差異。2、分別調(diào)整信號源輸出信號頻率為1MHz、6.5MHz，可觀測出諧振回路對不同頻率信號的響應(yīng)情況。3、分別調(diào)整信號源輸出信號幅度為100mV、400mV，可觀測出高頻功率放大器對不同幅值信號

7、的響應(yīng)情況。由圖2-5可知，工作于過壓狀態(tài)時，功率放大器的輸出電壓為失真的凹頂脈沖。通過調(diào)整諧振回路電容或電感值，可觀測出諧振回路的選頻特性。 實驗名稱： 正弦波振蕩實驗 系 別： 計算機(jī)系 年 級： 2015 專 業(yè)： 電子信息工程 班 級： 學(xué) 號： 姓名： 成 績： 任課教師： 2015年 月 日實驗三 正弦波振蕩器實驗一、實驗?zāi)康模?）掌握正弦波振蕩器的基本組成，起振條件和平衡條件；（2）掌握三點式正弦波振蕩器電路的基本原理，反饋系數(shù)和振蕩頻率；（3）了解反饋式振蕩器、各種三點式振蕩器的特性及優(yōu)缺點；（4）掌握晶體振蕩器的基本工作原理；（5）研究外界條件（電源電壓、負(fù)載變化）對振蕩器頻

8、率穩(wěn)定度的影響；（6）比較LC振蕩器與晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度。二、實驗原理（一）正反饋LC振蕩器電感三端式振蕩器電容三端式振蕩器克拉潑振蕩器（二）晶體振蕩器（并聯(lián)型型晶體振蕩器）(串聯(lián)型單管晶體振蕩器電路)三、主要儀器設(shè)備在計算機(jī)上用仿真軟件模擬現(xiàn)實的效果, 通過采用仿真技術(shù)，虛擬構(gòu)建一個直觀、可視化的2D、3D實驗環(huán)境，從而達(dá)到對實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果的虛擬仿真以及對現(xiàn)實實驗的操作，為處于不同時間、空間的實驗者提供虛擬仿真的實驗環(huán)境，使學(xué)習(xí)者仿佛置身其中，對儀器、設(shè)備、內(nèi)容等實驗項目進(jìn)行互動操作和練習(xí)。四、實驗步驟一、正反饋LC振蕩器 1）電路繪制利用Mulisim軟件繪制如圖2-1所示的LC正

9、弦波振蕩器實驗電路。圖3-1 LC正弦波振蕩器電路圖1）電感三端式振蕩器不足：振蕩器的輸出功率很低，輸出信號是非常微小的值，未達(dá)到振幅起振條件。2）電容三端式振蕩器通過示波器觀察輸出波形，與電感三端式振蕩器比較電路（a）的輸出波形：電路（b）的輸出波形：比較：電容三點式反饋電壓中高次諧波分量很小，因而輸出波形好，接近正弦波，電感三點式反饋電壓中高次諧波分量較多，輸出波形差。3）克拉潑振蕩器通過示波器觀察輸出在該電路的基礎(chǔ)上，將其修改為西勒振蕩器，并通過示波器觀察波形希勒振蕩器輸出波形：二、石英晶體振蕩器1）繪制電路利用Mulisim軟件繪制如圖2-1所示的LC正弦波振蕩器實驗電路。提示：晶體不

10、需外接負(fù)載電容（因負(fù)載電容和晶體組成一模塊）圖3-3 石英晶體振蕩器電路圖圖3-4 石英晶體振蕩器電路波形圖整體趨勢部分趨勢四、實驗數(shù)據(jù)處理與分析1、振蕩器的電路特點以及電路組成：并聯(lián)型晶體振蕩器中晶體起等效電感的作用，它和其他電抗元件組成決定頻率的并聯(lián)諧振回路與晶體管相連，工作原理和三點式振蕩器相同，只是把其中一個電感元件換成晶體。串聯(lián)型晶體振蕩器中晶體以低阻抗接入電路，晶體相當(dāng)于高選擇性的短路線，通常將石英晶體接在正反饋支路中，利用其串聯(lián)諧振時等效為短路元件的特性，電路反饋作用最強(qiáng)，滿足起振條件。2、并聯(lián)型和串聯(lián)型晶體振蕩器中的晶體分別起怎樣作用：在并聯(lián)型晶體振蕩器中晶體起等效電感的作用，

11、和其他電抗元件組成決定頻率的并聯(lián)諧振回路與晶體相連。實驗名稱： 二極管平衡調(diào)幅電路仿真與測試 系 別： 計算機(jī)系 年 級： 2015 專 業(yè)： 電子信息工程 班 級： 學(xué) 號： 姓名： 成 績： 任課教師： 2015年 月 日實驗四 二極管平衡調(diào)幅電路仿真與測試一、 實驗?zāi)康模?）掌握用二極管平衡調(diào)幅的原理和方法。（2）研究已調(diào)波與調(diào)制信號及載波信號的關(guān)系。（3）掌握調(diào)幅指數(shù)測量與計算的方法。三、實驗原理三、主要儀器設(shè)備在計算機(jī)上用仿真軟件模擬現(xiàn)實的效果, 通過采用仿真技術(shù)，虛擬構(gòu)建一個直觀、可視化的2D、3D實驗環(huán)境，從而達(dá)到對實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果的虛擬仿真以及對現(xiàn)實實驗的操作，為處于不同時間

12、、空間的實驗者提供虛擬仿真的實驗環(huán)境，使學(xué)習(xí)者仿佛置身其中，對儀器、設(shè)備、內(nèi)容等實驗項目進(jìn)行互動操作和練習(xí)。四、實驗步驟（一）AM調(diào)制1、電路繪制（1）利用Mulisim軟件繪制如圖4-1所示的二極管平衡調(diào)制AM實驗電路。圖4-1 普通調(diào)幅波信號調(diào)制AM電路圖2、電路分析1）觀察電路的特點，V1，V2中哪一個是載波，哪一個是調(diào)制信號？2）通過示波器觀察電路波形，并計算電路的調(diào)幅指數(shù)Ma； 圖42 已調(diào)波和載波信號波形圖43 已調(diào)波最大值圖4-4 已調(diào)波最小值Vmax=100.946mV Vmin=89.606mVMa=(Vmax-Vmin)/(Vmax+Vmin)=(100.946-89.60

13、6)/(100.946+89.606)=0.0592）模擬乘法器調(diào)制電路圖4.2 模擬乘法器調(diào)制AM電路（1） 通過示波器觀察電路波形，并計算電路的調(diào)幅系數(shù)ma； Ma=(Vmax-Vmin)/(Vmax+Vmin)=(2.874-0.494)/(2.874+0.494)=0.706（2） 乘法器原則上只能實現(xiàn)DSB調(diào)制，該電路又是怎么實現(xiàn)AM調(diào)制：因為該電路將一個直流電源與交流電源串聯(lián)，之后又與另一個交流電源并聯(lián)，所以它可以實現(xiàn)AM3）集電極調(diào)幅電路圖4.3 集電極調(diào)幅AM電路（1） 通過示波器觀察電路波形，并計算電路的調(diào)幅系數(shù)ma；（2） 將電路中的V4去掉，R1=30，再通過示波器觀察輸

14、出波形，通過瞬態(tài)分析，觀察集電極電流波形說明此時電路是什么工作狀態(tài)？（注意：在設(shè)置輸出變量時，選擇vv3#branch即可）工作在過電壓狀態(tài)電流波形：4）基極調(diào)幅電路圖4.4 基極調(diào)幅AM電路（1） 通過示波器觀察電路波形，并計算電路的調(diào)幅系數(shù)ma；（2） 將電路中的V4去掉，R1=30，再通過示波器觀察輸出波形，并通過瞬態(tài)分析，觀察集電極電流波形說明此時電路是什么工作狀態(tài)？瞬態(tài)分析結(jié)果：電壓不停的在放大飽和截止區(qū)循環(huán)。（二）DSB調(diào)制1、繪制電路利用Mulisim軟件繪制如圖4-5所示的二極管平衡調(diào)制DSB實驗電路。圖45 二極管平衡調(diào)制DSB電路2、電路分析 （1）通過示波器觀察調(diào)制信號、

15、載波信號及已調(diào)波信號波形； （2）與圖4.1比較電路的變化；從理論上分析該電路實現(xiàn)DSB調(diào)制的原理；比較之前電路的變化；從理論上分析該電路實現(xiàn)DSB調(diào)制的原理；在傳輸前將無用的載波分量抑制掉，僅發(fā)送上，下兩個邊頻帶從而在不影響傳輸信息的情況下，節(jié)省發(fā)射功率，實現(xiàn)DSB調(diào)制。在V1=V2大于0時，D1工作在導(dǎo)通狀態(tài)，D2處于截止?fàn)顟B(tài)，V1=V2小于0時，D2工作在導(dǎo)通狀態(tài)，D1處于截止?fàn)顟B(tài)，V3為大信號，V1=V2為小信號，該電路實現(xiàn)的是DSB調(diào)制。實驗名稱： 普通調(diào)幅波的解調(diào) 系 別： 計算機(jī)系 年 級： 2015 專 業(yè)： 電子信息工程 班 級： 學(xué) 號： 姓名： 成 績： 任課教師： 20

16、15年 月 日實驗五 普通調(diào)幅波的解調(diào)一、實驗?zāi)康模?）進(jìn)一步了解調(diào)幅波的性質(zhì)，掌握調(diào)幅波的解調(diào)方法。（2）掌握二極管峰值包絡(luò)檢波的原理。（3）掌握包絡(luò)檢波器的主要性能指標(biāo)，檢波效率及各種波形失真的現(xiàn)象，分析產(chǎn)生的原因并考慮克服的方法。二、實驗原理三、主要儀器設(shè)備在計算機(jī)上用仿真軟件模擬現(xiàn)實的效果, 通過采用仿真技術(shù)，虛擬構(gòu)建一個直觀、可視化的2D、3D實驗環(huán)境，從而達(dá)到對實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果的虛擬仿真以及對現(xiàn)實實驗的操作，為處于不同時間、空間的實驗者提供虛擬仿真的實驗環(huán)境，使學(xué)習(xí)者仿佛置身其中，對儀器、設(shè)備、內(nèi)容等實驗項目進(jìn)行互動操作和練習(xí)。四、實驗步驟 1、繪制電路 利用Mulisim軟件繪

17、制如圖5-1所示的二極管包絡(luò)檢波實驗電路。圖51 二極管包絡(luò)檢波電路2、測試內(nèi)容（1）通過示波器觀察輸入、輸出的波形；（2）修改檢波電路中的C1=0.5F，R1=500K，再觀察輸入輸出波形的變化，說明這種變化的原因；（3）在圖5.1中修改輸入調(diào)制信號V1的調(diào)制系數(shù)ma=0.8，再觀察輸入輸出波形的變化，說明這種變化的原因；通過示波器觀察輸入輸出的波形輸入波形：輸出波形：輸入輸出在同一窗體中顯示：修改檢波電路中的C1=0.5F，R1=500K輸入波形:輸出波形：輸入輸出在同一窗體中顯示：原因：由于過大，導(dǎo)致時間常數(shù)太大，在一段時間內(nèi)輸入信號電壓總是低于電容C上的電壓，二極管始終處于截止?fàn)顟B(tài)，輸出電壓不受輸入信號的控制，而是取決于放電，產(chǎn)生了 惰