高頻電子線路實驗指導(dǎo)書(八個實驗)

1、目錄實驗一調(diào)諧放大器(實驗板1 (1實驗二丙類高頻功率放大器(實驗板2 (4實驗三LR電容反饋式三點式振蕩器(實驗板1 (6實驗四石英晶體振蕩器(實驗板1 (9實驗五振幅調(diào)制器(實驗板3 (11實驗六調(diào)幅波信號的解調(diào)(實驗板3 (14實驗七變?nèi)荻O管調(diào)頻管振蕩器(實驗板4. 錯誤!未定義書簽。實驗八相位鑒頻器(實驗板4. 錯誤!未定義書簽。實驗九集成電路(壓控振蕩器構(gòu)成的頻率調(diào)制器(實驗板5 (17實驗十集成電路(鎖相環(huán)構(gòu)成的頻率解調(diào)器(實驗板5 (20實驗十一利用二極管函數(shù)電路實現(xiàn)波形轉(zhuǎn)換(主機版面 . 錯誤!未定義書簽。實驗一調(diào)諧放大器(實驗板1一、預(yù)習(xí)要求1、明確本實驗的目的。2、復(fù)習(xí)諧

2、振回路的工作原理。3、了解諧振放大器的電壓放大倍數(shù)、動態(tài)范圍、通頻帶及選擇性相互之間關(guān)系。4、實驗電路中,若電感量L=1uh,回路總電容C=220pf(分布電容包括在內(nèi),計算回路中心頻率f0。二、實驗?zāi)康?、熟悉電子元器件和高頻電路實驗箱。2、熟悉諧振回路的幅頻特性分析通頻帶預(yù)選擇性。3、熟悉信號源內(nèi)阻及負載對諧振回路的影響,從而了解頻帶擴展。4、熟悉和了解放大器的動態(tài)范圍及其測試方法。三、實驗儀器1、雙蹤示波器2、掃描儀3、高頻信號發(fā)生器4、毫秒儀5、萬用表6、實驗板1 圖1-1 單調(diào)諧回路諧振放大器原理圖四、實驗內(nèi)容(一單調(diào)諧回路諧振放大器1、實驗電路圖見圖1-1(1按圖1-1所示連接電路

3、(注意接線前先測量+12V電源電壓,無誤后,關(guān)斷電源再接線。(2接線后,仔細檢查,確認無誤后接通電源。2、靜態(tài)測量實驗電路中選R e=1K測量各靜態(tài)工作點,計算并填表1-1表 1-1 E B 3.動態(tài)研究(1測放大器的動態(tài)范圍V i V 0(在諧振點選R = 10K ,R 0 = 1K 。把高頻信號發(fā)生器接到電路輸入端,電路輸出端接毫伏表,選擇正常放大區(qū)的輸入電壓V i ,調(diào)節(jié)頻率f 使其為10.7MHZ ,調(diào)節(jié)C T 使回路諧振,使輸出電壓幅度為最大。此時調(diào)節(jié)V i 由0.02V 變到0.8V ,逐點記錄V 0電壓,并填入表1.2里。V i 的各點測量值可根據(jù)(各自實測情況來確定。表 1-2

4、 (2當(dāng)R e 分別為500、2K 時,重復(fù)上述過程,將結(jié)果填入表1-2里。在同一坐標(biāo)紙上畫出I C 不同時的動態(tài)范圍曲線,并進行比較和分析。 (3用掃頻儀調(diào)回路諧振曲線。仍選R =10K ,R 0 =1K 。將掃描儀射頻輸出送入電路輸出端,電路輸出接至掃描儀檢波器輸入端。觀察回路諧振曲線(掃描儀輸出衰減檔位應(yīng)根據(jù)實際情況來選擇適當(dāng)位置,調(diào)回路電容C T ,使f 0 =10.7 MHz 。 (4測量放大器的頻率特性當(dāng)回路電阻R =10K 時,選擇正常放大區(qū)的輸入電壓V i ,將高頻信號發(fā)生器輸出端接至電路輸入端,調(diào)節(jié)頻率f 使其為10.7MHZ ,調(diào)節(jié)CT 使回路諧振,使輸出電壓幅度為最大,此

5、時的回路諧振頻率f 0 =10.7 MHZ 為中心頻率,然后保持輸入電壓V i 不變,改變頻率f 由中心頻率向兩邊逐點偏離,測得在不同頻率f 是對應(yīng)的輸出電壓V 0,將測得的數(shù)據(jù)填入表1-3里。頻率偏離范圍可根據(jù)(各自實測情況來確定。 0(5改變諧振回路電阻,即分別為2K 、470時,重復(fù)上述測試,并填入表1-3里。,比較通頻帶情況。(二雙調(diào)諧回路諧振放大器 1、實驗線路,見圖1-2 圖1-2雙調(diào)諧回路諧振放大器原理圖(1用掃描儀調(diào)雙回路諧振曲線接線方法同上3(3。觀察雙回路諧振曲線,選C=3pf,反復(fù)調(diào)整C T1、C T2使兩回路諧振在10.7MHZ。(2測雙回路放大器的頻率特性按圖1-2所

6、示連接電路,將高頻信號發(fā)生器輸出端接至電路輸入端,選C= 3pf,置高頻信號發(fā)生器頻率為10.7MHz,反復(fù)調(diào)整C T1、C T2使兩回路諧振,使輸出電壓幅度為最大,此時的回路諧振頻率為中心頻率,然后保持高頻信號發(fā)生器輸出電壓不變,改變頻率f由中心頻率向兩邊逐點偏離,測得對應(yīng)的輸出頻率f和電壓值,將測得的數(shù)據(jù)填入表1-4里。表1-4 五、實驗報告要求1、寫出實驗?zāi)康摹?、畫出實驗電路的直流和交流等效電路,計算直流工作點,與實驗實測結(jié)果比較。3、寫明實驗所用儀器、設(shè)備及名稱、型號。4、整理實驗數(shù)據(jù),并畫出幅頻特性。(1單調(diào)諧回路接不同回路電阻時的幅頻特性和通頻帶,整理并分析原因。(2雙調(diào)諧回路耦

7、合電容C對幅頻特性通頻帶的影響。從實驗結(jié)果找出單調(diào)諧回路和雙調(diào)諧回路的優(yōu)缺點。5、本放大器的動態(tài)范圍是多少(放大倍數(shù)下降1dB的折彎點V0定義為放大器的動態(tài)范圍,討論I C對動態(tài)范圍的影響。實驗二丙類高頻功率放大器(實驗板2一、預(yù)習(xí)要求1、明確本實驗的目的。2、復(fù)習(xí)功率諧振放大器的工作原理及特點。3、分析圖2-1所示的實驗電路,說明各元器件作用。二、實驗?zāi)康?、了解丙類功率放大器的基本工作原理,掌握丙類功率放大器的計算與設(shè)計方法。2、了解電源電壓V C與集電極負載對功率放大器功率和效率的影響。三、實驗儀器1、雙蹤示波器2、掃描儀3、高頻信號發(fā)生器4、萬用表5、實驗板2四、實驗內(nèi)容1、實驗電路圖

8、,見圖2-1。按圖接好實驗板所需電源,將實驗板上A、B兩點短接,利用掃描儀調(diào)回路諧振頻率,使其諧振在6.5 MHz頻率上。 圖2-1 功率放大器(丙類原理圖2、接負載50,測I0電流。在輸入端接f=6.5MHz、V i=120mV信號,測量各工作電壓,同時用示波器測量輸入、輸出峰值電壓,將測得的數(shù)據(jù)填入表2-1里。表2-1 V i:輸入電壓峰-峰值V0:輸出電壓峰-峰值I0:電源給出總電流=P i:電源給出總功率(P i=V C I0,(V C:為電源電壓P0:輸出功率P a:為管子損耗功率(P a=I C V CE3、加75負載電阻,同2測試,并填入表2-1內(nèi)。4、加120負載電阻,同2測試

9、,并填入表2-1內(nèi)。5、改變輸入端電壓V i=84mV,同2、3、4測試,并填入表2-1測量。6、改變電源電壓V C=5V,同2、3、4測試,并填入表2-1內(nèi)。五、實驗報告要求1、根據(jù)實驗測量結(jié)果,計算各種情況下I C、P0、P i、。2、說明電源電壓、輸出電壓、輸出功率的相互關(guān)系。3、總結(jié)在功率放大器中對功率放大晶體管有哪些要求。實驗三 LC 電容反饋式三點式振蕩器(實驗板1一、預(yù)習(xí)要求1、明確本實驗的目的。2、復(fù)習(xí)LC 振蕩電路的工作原理。3、分析圖3-1電路的工作原理及各元件的作用,并計算晶體管靜態(tài)工作電流I C 的最大值(設(shè)晶體管的值為50。4、實驗電路中,電感量L 1= 3.3uh

10、,若電容C =120pf ,C = 680pf 時振蕩頻率各為多少?二、實驗?zāi)康?、掌握LC 三點式振蕩電路的基本原理,掌握LC 電容反饋式電路設(shè)計及電叁數(shù)計算。2、掌握振蕩回路Q 值對頻率穩(wěn)定度的影響。3、掌握振蕩器反饋系數(shù)不同時,靜態(tài)工作電流I EQ 對諧振起振及振幅的影響。三、實驗儀器1、雙蹤示波器2、頻率計3、萬用表4、實驗板1 圖 3-1 LC 電容反饋式三點式振蕩器原理圖四、實驗內(nèi)容(一單調(diào)諧回路諧振放大器實驗電路見圖3-1。實驗前根據(jù)圖3-1所示原理圖,在實驗板上找到相應(yīng)器件及插孔,并了解其作用。1、檢查靜態(tài)工作點(1在實驗板+12V 插孔上接入+12V 直流電源,注意電源極性不

11、能接反。 (2反饋電容C 不接,C 接入(C = 680pf ,用示波器觀察振蕩器停振時的情況。 注意:連接C 接線要盡量短。(3改變電位器R P 測得晶體管V 的發(fā)射極電壓V E ,V E 可連續(xù)變化,記下V E 的最大值,計算I E 值 I E =EE R V 設(shè):R E =1K 2、振蕩頻率與振蕩幅度的計算實驗條件:I e=2mA、C=120pf、C=680pf、R L=110K(1改變C T電容,當(dāng)分別接入C9、C10、C11時,記錄相應(yīng)的頻率值,并填入表3-1里。(2改變C T電容,當(dāng)分別接入C9、C10、C11時,用示波器測量相應(yīng)振蕩電壓的峰-峰值V P-P ,并填入表3-1里。表

12、3-1 3、測試當(dāng)C、C不同時,起振點振幅與工作電流I ER的關(guān)系(R=111K。(1取C=C3=100pf、C= C4 =1200pf,調(diào)電位器R P使I EQ(靜態(tài)值分別為表3-2所示各值用示波器測量輸出振蕩振幅V P- P(峰-峰值并填入表3.2。 5 6 7C= C8 =120pf,分別重復(fù)測試表3-2的內(nèi)容。4、頻率穩(wěn)定度的影響(1回路LC叁數(shù)固定時,改變并聯(lián)在L上的電阻使等效Q值變化時,對振蕩頻率的影響。實驗條件:f = 6.5 MHz時,C/C= 100/120pf、I EQ =3mA,改變L的串聯(lián)電阻R,使其分別為1K、10K、110K,分別記錄電路的振蕩頻率,并填入表3-3。

13、注意:頻率計后幾位跳動變化的情況。(2回路LC叁數(shù)及Q值變化時,改變I EQ對振蕩頻率的影響。實驗條件:f = 6.5 MHz、C/C= 100/120pf、R =110K、I EQ =3mA,改變晶體管I EQ,使其分別為表3-3所示各值,測出振蕩頻率,并填入表3-4。 五、實驗報告要求1、寫出實驗?zāi)康摹?、寫明實驗所用儀器、設(shè)備及名稱、型號。3、畫出實驗電路的直流和交流等效電路,整理實驗數(shù)據(jù),分析實驗結(jié)果。4、以I EQ為橫軸,輸出電壓峰-峰值V P-P為縱軸,將不同C/C值下測得的三組數(shù)據(jù),在同一坐標(biāo)紙上繪制成曲線。5、說明本振蕩回路有什么特點。實驗四石英晶體振蕩器(實驗板1一、預(yù)習(xí)要求

14、1、明確本實驗的目的。2、查閱晶體振蕩器的有關(guān)資料,說明為什么用石英作為振蕩回路元件就能使振蕩器的頻率穩(wěn)定度大大提高。3、試畫出并聯(lián)諧振型晶體振蕩器和串聯(lián)諧振型晶體振蕩器的實際電路,并闡述兩者在電路結(jié)構(gòu)及應(yīng)用方面的區(qū)別。二、實驗?zāi)康?、了解晶體振蕩器的工作原理及特點。2、掌握晶體振蕩器的設(shè)計方法及參數(shù)計算方法。三、實驗儀器1、雙蹤示波器2、頻率計3、萬用表4、實驗板1 圖4-1 晶體振蕩器原理圖四、實驗內(nèi)容實驗電路圖,見圖4-1。1、測振蕩器靜態(tài)工作點,調(diào)圖中R P ,測得I Emin和I Emax的值。2、測量當(dāng)工作點在上述范圍時的振蕩頻率及輸出電壓。3、負載不同時對頻率的影響,R L分別取

15、110K、10K、1K,測出電路振蕩頻率,填入表4-1,并與LC振蕩器比較。 五、實驗報告要求1、寫出實驗?zāi)康摹?、畫出實驗電路的交流等效電路。3、整理實驗數(shù)據(jù)。4、比較晶體振蕩器與LC振蕩器帶負載能力的差異,并分析原因。5、你如何肯定電路工作在晶體的頻率上。6、根據(jù)電路繪出的LC叁數(shù)計算回路中心頻率,闡述本電路的優(yōu)點。實驗五振幅調(diào)制器(實驗板3一、預(yù)習(xí)要求1、明確本實驗的目的。2、復(fù)習(xí)幅度調(diào)制器有關(guān)知識。3、認真閱讀實驗教材,了解實驗原理及內(nèi)容,分析實驗電路中用1496乘法器調(diào)制的工作原理,并分析計算各引出腳的直流電壓。4、分析全載波調(diào)幅及抑制載波調(diào)幅信號特點,并畫出其頻譜圖。二、實驗?zāi)康?

16、、掌握用集成模擬乘法器實現(xiàn)全載波調(diào)幅和抑制載波雙邊帶調(diào)幅的方法,并研究已調(diào)波與二輸入信號的關(guān)系。2、掌握測量調(diào)幅系數(shù)的方法。3、通過實驗中波形的變換,學(xué)會分析實驗現(xiàn)象。三、實驗儀器1、雙蹤示波器2、高頻信號發(fā)生器3、萬用表6、實驗板3 圖5-1 1496芯片內(nèi)部電路圖四、實驗電路說明幅度調(diào)制就是載波的振幅受調(diào)制信號的控制作周期性的變化。變化的周期與調(diào)制信號周期相同。即振幅變化與調(diào)制信號的振幅成正比。通常稱高頻信號為載波信號,低頻信號為調(diào)制信號,調(diào)幅器即為產(chǎn)生調(diào)幅信號的裝置。本實驗采用集成模擬乘法器1496來構(gòu)成調(diào)幅器,圖5-1為1496芯片內(nèi)部電路圖,它是一個四象限模擬乘法器的基本電路圖,電路

17、采用了兩組差動對由V1V4 組成,以反極性方式相連接,而且兩組差分對的恒流源又組成一對差分電路,即V5與V6 ,因此恒流源的控制電壓可正可負,以此實現(xiàn)了四象限工作。D、V7、V8為差動放大器V5、V6的恒流源。進行調(diào)幅時,載波信號加在V1-V4的輸入端,即引腳的、之間;調(diào)制信號加在差動放大器V5、V6的輸入端,即引腳的、之間,、腳外接1K電阻,以擴大調(diào)制信號動態(tài)范圍,已調(diào)制信號取自雙差動放大器的兩集電極(即引出腳、之間輸出。用1496集成電路構(gòu)成的調(diào)幅器電路圖如圖5-2所示,圖中R P1用來調(diào)節(jié)引出腳、之間的平衡,R P2用來調(diào)節(jié)引出腳、之間的平衡,三極管V為射極跟隨器,以提高調(diào)幅器帶負載的能

18、力。五、實驗內(nèi)容實驗電路圖,如圖5-2所示。 圖5-2 1496構(gòu)成的調(diào)幅器1、直流調(diào)制特性的測量(1調(diào)R P2電位器使載波輸入端平衡:在調(diào)制信號輸入端I N2加峰值為100mV,頻率為1MHZ 的正弦信號,調(diào)節(jié)R P2電位器使輸出端信號最小,然后去掉輸入信號。(2在載波輸入端I N1加峰值為10mV,頻率為100MHZ的正弦信號,用萬用表測量A、B之間的電壓V AB ,用示波器觀察OUT輸出端的波形,以V AB=0.1V為步長,記錄R P1由一端調(diào)至另一端的輸出端的波形及其峰值電壓,注意觀察相應(yīng)變化,根據(jù)公式V0 =K V AB V C(t計算系數(shù)K值,并填入表5-1內(nèi)。表5-1 (1調(diào)節(jié)R

19、 P1使V AB=0.1V,載波信號仍為V C(t=10sin2×105 t(mV,將低頻信號V S (t=sin2×103 t(mV加至調(diào)制器輸入端I N2,畫出V S=30mV和100mV時的調(diào)幅波形(標(biāo)明峰-峰值與谷-谷值并測出其調(diào)制度m。(2加大示波器掃描速率,觀察并記錄m=100% 和m>100%兩種調(diào)幅波在零點附近的波形情況。(3載波信號V C(t不變,將調(diào)制信號改為V S(t=100sin2×103 t(mV,調(diào)節(jié)R P1觀察輸出波形V AM(t的變化情況,記錄m=30% 和m>100%調(diào)幅波所對應(yīng)的V AB值。(4載波信號V C(t不變

20、,將調(diào)制信號改為方波,幅值為100 mV,觀察記錄V AB= 0V、0.1V、0.15V時的已調(diào)波。3、實現(xiàn)抑制載波調(diào)幅(1調(diào)節(jié)R P1使調(diào)制端平衡,并在載波信號輸入端I N1加V C(t=10sin2×105 t(mV信號,調(diào)制信號端I N2不加信號,觀察并記錄輸出波形。(2載波輸入端不變,調(diào)制信號輸入端I N1加V S(t=100sin2×103 t(mV信號,觀察并記錄波形,并標(biāo)明峰-峰值電壓。(3加大示波器掃描速率,觀察并記錄已調(diào)波在零點附近的波形,比較它與m=100%調(diào)幅波的區(qū)別。(4所加載波信號和調(diào)制信號均不變,微調(diào)R P2為某一個值,觀察并記錄輸出波形。(5在

21、(4的條件下,去掉載波信號,觀察并記錄輸出波形,并與調(diào)制信號比較。六、實驗報告要求1、寫出實驗?zāi)康摹?、整理實驗數(shù)據(jù),并用坐標(biāo)紙畫出直流調(diào)制特性曲線。3、畫出調(diào)幅實驗中m=30% 、m=100% 、m>100%的調(diào)幅波形,并在圖上標(biāo)明峰-峰值電壓。4、畫出當(dāng)改變V AB時能得到幾種調(diào)幅波形,分析其原因。5、畫出100%調(diào)幅波形及抑制載波雙邊帶調(diào)幅波形,比較兩者的區(qū)別。6、畫出實現(xiàn)抑制載波調(diào)幅時改變R P2后的輸出波形,分析其現(xiàn)象。實驗六 調(diào)幅波信號的解調(diào)(實驗板3一、預(yù)習(xí)要求1、明確本實驗的目的。2、復(fù)習(xí)課本中有關(guān)調(diào)幅和解調(diào)原理。3、分析二極管包絡(luò)檢波產(chǎn)生波形失真的主要因素。二、實驗?zāi)康?/p>

22、1、進一步了解調(diào)幅波的原理,掌握調(diào)幅波的解調(diào)方法。2、了解二極管包絡(luò)檢波的主要指標(biāo),檢波效率及波形失真。3、掌握用集成電路實現(xiàn)同步檢波的方法。三、實驗儀器1、雙蹤示波器2、高頻信號發(fā)生器3、萬用表4、實驗板3四、實驗電路說明幅度波的解調(diào)即是從調(diào)幅信號中取出調(diào)制信號的過程,通常稱之為檢波。幅度波的解調(diào)方法有兩種:二極管包絡(luò)檢波器方法和同步檢波器方法。 1、二極管包絡(luò)檢波器適合于解調(diào)含有較大載波分量的大信號的檢波過程,它具有電路簡單、易于實現(xiàn)等優(yōu)點。 本實驗如圖6-1所示,主要由二極管D 及RC 低通濾波器組成,它利用二極管的單向?qū)щ娞匦院蜋z波負載RC 的充放電過程實現(xiàn)檢波。所以RC 時間常數(shù)選擇

23、很重要,RC 時間常數(shù)過大,則會產(chǎn)生對角切割失真。RC 時間常數(shù)太小,高頻分量會濾不干凈。綜合考慮要求滿足下式:mm RC f -211其中,m 為調(diào)幅系數(shù),f 0為載波頻率,為調(diào)制信號角頻率。 圖 6-1 二極管包絡(luò)檢波器2、同步檢波器利用一個和調(diào)幅信號的載波同頻同相的載波信號與調(diào)幅波相乘,在通過低通濾波器濾除高頻分量而獲得調(diào)制信號。本實驗如圖6-2所示,采用1496集成電路構(gòu)成解調(diào)器,載波信號V C 經(jīng)過電容C 1 加在、腳之間,調(diào)幅信號V AM 經(jīng)過電容C 2加在、腳之間,相乘后信號由(12腳輸出,經(jīng)C 4、C 5、C 6組成的低通濾波器,在解調(diào)輸出端提取調(diào)制信號。 圖6-2 1496構(gòu)

24、成的解調(diào)器五、實驗內(nèi)容注意:做此實驗之前,需恢復(fù)實驗五的實驗內(nèi)容2(1的內(nèi)容。(一二極管包絡(luò)檢波器實驗電路圖,如圖6-1所示。1、解調(diào)全載波調(diào)制信號(1m<30% 調(diào)幅波的檢波載波信號仍為V C(t=10sin2×105 t(mV,調(diào)節(jié)調(diào)制信號幅度,按調(diào)幅實驗中實驗內(nèi)容2(1的條件獲得調(diào)制度m<30% 的調(diào)幅波,并將它加至圖6-1所示二極管包絡(luò)檢波器V AM 信號輸入端,觀察記錄檢波電容為C1時的波形。(2加大調(diào)制信號幅度,使m=100%,觀察記錄檢波輸出波形。(3改變載波信號頻率,f C = 500 MHZ,其余條件不變,觀察記錄檢波器輸出端波形。(4恢復(fù)(1的實驗條件

25、,將電容C2并聯(lián)至C1,觀察記錄波形,并與調(diào)制信號比較。2、解調(diào)抑制載波的雙邊帶條幅信號載波信號不變,將調(diào)制信號V S的峰值電壓調(diào)至800mV,調(diào)節(jié)R P1使調(diào)制器輸出為抑制載波的雙邊帶條幅信號,然后加至二極管包絡(luò)檢波器輸入端,觀察記錄檢波輸出波形,并與調(diào)制信號比較。(二集成電路(乘法器構(gòu)成解調(diào)器實驗電路圖,如圖6-2所示。1、解調(diào)全載波信號(1將圖6-2中的C4另一端接地,C5另一端接A,按調(diào)幅實驗中實驗內(nèi)容2(1的條件獲得調(diào)幅度分別為30%、100%及>100%的調(diào)幅波。將它們依次加至解調(diào)器V AM的輸入端,并在解調(diào)器載波輸入端加上與調(diào)幅信號相同的載波信號,分別記錄解調(diào)輸出波形,并與

26、調(diào)制信號相比。(2去掉C4、C5 ,觀察記錄m = 30% 的調(diào)幅波輸入時的解調(diào)輸出波形,并與調(diào)制信號比較,然后使電路復(fù)原。2、解調(diào)抑制載波的雙邊帶條幅信號(1按調(diào)幅實驗中的實驗內(nèi)容3(2的條件獲得抑制載波調(diào)幅波,并加至圖6-2的V AM輸入端,其它連線均不變,觀察記錄解調(diào)輸出波形,并與調(diào)制信號相比較。(2去掉濾波電容C4、C5 ,觀察記錄輸出波形。六、實驗報告要求1、寫出實驗?zāi)康摹?3、畫出二極管包絡(luò)檢波器并聯(lián)C2前后的檢波輸出波形,并進行比較,分析原因。4、在同一張坐標(biāo)紙上畫出同步檢波解調(diào)全載波及抑制載波時去掉低通濾波器中電容C4、C5前后各是什么波形,并分析二者為什么有區(qū)別。實驗九集成電

27、路(壓控振蕩器構(gòu)成的頻率調(diào)制器(實驗板5一、預(yù)習(xí)要求1、明確本實驗的目的。2、復(fù)習(xí)諧振回路的工作原理。3、要認真閱讀實驗課本,了解566(VCO的單片集成電路的內(nèi)部電路及原理。4、搞清566外接元件的作用。二、實驗?zāi)康?、進一步了解壓控振蕩器和用它構(gòu)成頻率調(diào)制的原理。2、掌握集成電路頻率調(diào)制器的工作原理。三、實驗儀器設(shè)備1、雙蹤示波器2、頻率計3、萬用表4、電容表5、實驗板5四、實驗電路說明圖9-1所示為566型單片集成VCO的框圖及管腳排列。 圖9-1 566(VCO的框圖及管腳排列圖9-1中幅度鑒頻器,其正向觸發(fā)電平定義為V SP,反向觸發(fā)電平定義為V SM,當(dāng)電容C 充電使其電壓V7(5

28、66管腳對地的電壓上升至V SP,此時幅度鑒頻器翻轉(zhuǎn),輸出為高電平,從而使內(nèi)部的控制電壓形成電路的輸出電壓,該電壓V0為高電平;當(dāng)電容C放電時,其電壓V7下降,降至V SP時幅度鑒頻器再次翻轉(zhuǎn),輸出為低電平從而使V0也變?yōu)榈碗娖?用V0的高、低電平控制S1和S2兩開關(guān)的閉合與斷開。V0為低電平時,S1閉合、S2斷開,這時I6 =I7 = 0 , I0全部給電容C充電,使V7上升,由于I0為恒流源,V7線性斜升,升至V SP 時V0跳變?yōu)楦唠娖?V0高電平時控制,控制S2閉合、S1斷開,恒流源I0全部流入A支路,即I6 = I0 ,由于電流轉(zhuǎn)發(fā)器的特性,B支路電流I7應(yīng)等于I6 ,所以I7 =

29、I0 ,該電流由C放電電流提供,因此I7線性斜降,V7降至V SM時V0跳變?yōu)榈碗娖?如此周而復(fù)始循環(huán)下去, I7及V0波形如圖9-2所示。566輸出的方波及三角波的載波頻率(或稱中心頻率可用外加電阻R和外加電容C 來確定。?(.(2858HZ V C R V V f =-=其中:R 為時基電阻 C 為時基電容V 8 為566管腳至地的電壓 V 5 為566管腳至地的電壓 V V ttV o圖 9-2五、實驗內(nèi)容實驗電路圖,如圖9-3所示。 圖9-3 566構(gòu)成的調(diào)頻器信號電路1、觀察R 、C 1對頻率的影響(其中R =R 3+R P1按圖接線,將C 1接入566管腳,R P2及C 2接至56

30、6管腳;接通電源(±5V 。調(diào)整R P2使V 5=3.5V ,將頻率計接至566管腳,改變R P1觀察方波輸出信號頻率,記錄當(dāng)R 為最大和最小時的輸出頻率。當(dāng)R 分別為R max 和R min 及C 1= 2200pf 時,計算這二種情況下的頻率,并與實際測量值進行比較。用雙蹤示波器觀察并記錄方波及三角波的輸出波形。 2、觀察輸入電壓對輸出頻率的影響 (1用直流電壓控制:先調(diào)R P1至最大,然后改變R P2調(diào)整輸入電壓,測當(dāng)V 5 在2.2V 4.2V 變化時輸出頻率f 的變化,V 5 按0.2V 遞增。將測得的結(jié)果填入表9.1內(nèi)。表 9-1 (2用交流電壓控制:仍將R P1設(shè)置為最

31、大,斷開腳所接R P2、C2,將圖9-4(即:輸入信號電路的輸出OUT接至圖9-3中566的腳。 圖9-4 輸入信號電路(a將函數(shù)發(fā)生器的正弦波調(diào)制信號e m(輸入的調(diào)制信號置為f=5MHz、V p-p =1V,然后接至圖9-4電路的IN端。用雙蹤示波器同時觀察輸入的調(diào)制信號e m和566管腳的調(diào)頻(FM方波輸出信號,觀察并記錄當(dāng)輸入信號幅度V p-p和頻率f m有微小變化時,輸出波形如何變化。注意:輸入信號e m的V p-p不要大于1.3 V。注意:為了更好地用示波器觀察頻率隨電壓的變化情況,可適當(dāng)微調(diào)調(diào)制信號的頻率,即可達到理想的觀察效果。(b調(diào)制信號改用方波信號e m使其頻率f m=1

32、MHz、V p-p=1V,用雙蹤示波器觀察并記錄e m 和566管腳的調(diào)頻(FM方波輸出信號。六、實驗報告要求1、寫出實驗?zāi)康摹?、闡述566(VCO的單片集成電路的調(diào)頻原理。3、整理實驗數(shù)據(jù),畫出波形圖,說明調(diào)頻概念。4、根據(jù)實驗,說明接在566管腳上R的作用,計算當(dāng)R最大、最小時566的頻率,并與實驗結(jié)果進行比較。實驗十 一、預(yù)習(xí)要求 集成電路（鎖相環(huán)）構(gòu)成的頻率解調(diào)器（實驗板 5） 1、明確本實驗的目的。 2、查閱有關(guān)鎖相環(huán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理的資料。 3、弄清鎖相環(huán)集成電路與外部元器件之間的關(guān)系。 二、實驗?zāi)康?1、了解用鎖相環(huán)構(gòu)成調(diào)頻波的解調(diào)原理。 2、學(xué)習(xí)掌握集成電路頻率調(diào)制器 解調(diào)器系統(tǒng)的工作原理。 三、實驗儀器 1、雙蹤示波器 2、頻率計 3、萬用表 4、實驗板 5 四、實驗電路說明 1 -VCC 1 5 6 5 1 輸 （ 頻 率 ） F 1 入 2