調(diào)頻發(fā)射機(jī)與接收機(jī)-高頻實(shí)驗(yàn)報(bào)告材料

1、咼頻實(shí)驗(yàn)報(bào)告2014年11月實(shí)驗(yàn)一、調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容：通過實(shí)驗(yàn)了解與掌握調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)，了解與掌握LC三點(diǎn)式振蕩器電路、三極管幅度調(diào)制電路、高頻諧振功率放大電路。如下圖為實(shí)驗(yàn)中的調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：二、實(shí)驗(yàn)原理：1、LC三點(diǎn)式振蕩器電路:5 RIO1DKlOOoHSL15R7IK雲(yún)5DV5-1O-TS§35C141045R135R1ZLK5R9T-O-5R1 110K5K1A控制23hJ5CWT 護(hù)hulTnul罐135 c 131-卜D卜FC l 1-100護(hù)435DFL0ffi T3-L LC振蕩實(shí)臉電路原理圈LC三點(diǎn)式振蕩器由放大器加 LC振蕩回路構(gòu)成，反應(yīng)電壓取自

2、振蕩回路中的元件，與晶 體管發(fā)射極相連的兩個(gè)回路元件，其電抗性質(zhì)必須一樣，不與晶體管發(fā)射極相連的兩個(gè)回路元件，其電抗性質(zhì)相反。 對于上圖LC三點(diǎn)式振蕩電路，由5BG1組成的振蕩電路，和由5BG2 組成的放大電路構(gòu)成。5D2是一個(gè)變?nèi)莨埽?K1是控制端，控制反應(yīng)系數(shù)的大小。V5-1為示波器測試點(diǎn)，接入掃頻器觀察波形。 通過以三極管5BG1為中心所構(gòu)成的電感三點(diǎn)式LC振蕩電路產(chǎn)生所需的30MHz高頻信號，再經(jīng)下一級晶體三極管5BG2進(jìn)展放大處理后輸出至后面的電路中以進(jìn)展工作。2、三極管幅度調(diào)制電路：JL 7C1 -r 1041信號源1KH=信號-oh- 調(diào)幅圖T5-4三極管甲類調(diào)幅電路圖T5-4為

3、三極管基極幅度調(diào)制電路幅度調(diào)制電路，能使高頻載波信號的幅度 隨調(diào)制信號的規(guī)律而變化的電路。調(diào)幅電路有多種形式，根據(jù)調(diào)制信號接入調(diào)制 調(diào)制器電路位置的不同，調(diào)幅電路可以劃分為基極調(diào)幅電路、 集電極調(diào)幅電路和 發(fā)射極調(diào)幅電路。原理：輸入 30M HZ的高頻信號和1KHz的調(diào)制信號分別經(jīng)隔直電容7C9, 7C8加于三極管的基極經(jīng)幅度調(diào)制電路調(diào)幅后，得到所需的30MHZ的已調(diào)幅信號并輸出至下一級電路中。3、高頻諧振功率放大電路:&B52KBCIO丄 IQuFIBW豐Cl C1970SC4 X104 T'T i&s和I! ML I SK隠ri6K SUL&C51赫9 12

4、5 *6KS 1OT >-rio6.7_7?UH圖T2T高頻i皆橋功率放犬善電廉理國高頻諧振功率放大電路， 多用于發(fā)射機(jī)的末級電路， 是發(fā)射機(jī)的重要組成局部。 可分為 甲類諧振功率放大器、乙類諧振功率放大器、丙類諧振功率放大器等幾種常用類型。 上圖中 輸入信號為經(jīng)上一級晶體三極管調(diào)幅后的30MHZ調(diào)幅信號，分別通過兩級三極管 6BG1和6BG2進(jìn)展放大后得到所需的放大信號。4、調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng):原理簡要分析：信源產(chǎn)生信號經(jīng)放大電路放大后輸出并送至調(diào)制器；本振1產(chǎn)生一個(gè)固定頻率的中頻信號， 輸出也送至調(diào)制器；調(diào)制器輸出是已調(diào)制中頻信號，該信號經(jīng)濾波后與本振2信號混頻；混頻器輸出信號經(jīng)帶通或低通

5、濾波器濾波，功放級將載頻信號的功率放大到所需發(fā)射功率后通過天線進(jìn)展發(fā)射。三、實(shí)驗(yàn)方法與步驟：1、LC三點(diǎn)式振蕩器電路：a. 調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)：調(diào)節(jié) 5W2使5BG1管射極電流即流經(jīng) 5R8的電流約為3mAb. 調(diào)節(jié)5C4使輸出穩(wěn)定成正弦波且最大不失真。c. 從V5-1觀測到頻率約為 28MHz的正弦波。2、三極管幅度調(diào)制電路：a. 調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)；將 7K1打開高頻信號源輸入端并接入30MHZ 100mVpp，用示波器測試V7-2,調(diào)節(jié)7C10直至使示波器波形最大且不失真；b. 從7K1輸入30MHZ 100mVpp的高頻載波。c. 從7K2接1KHZ的調(diào)制信號。d. 測數(shù)據(jù)并記錄。3、高頻諧振

6、功率放大電路：a. 將電流表打到200mA檔串入電路，信源輸入處輸入30MHZ 400mVpp單載波。b. 在信號源處將幅度調(diào)到 300mV每次增加100mV觀察電流表示數(shù)，當(dāng)電流突變到 20mA以上時(shí)小于等于 60mA,可以調(diào)節(jié)波形。c. 將6K1打到50 Q檔，調(diào)節(jié)6C5,用示波器觀測 V6-2的波形，使之達(dá)到最大不失真。d. 調(diào)節(jié)6C13,使V6-3處示波器中的波形輸出最大且不失真。4、調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)：連接各個(gè)電路板前檢查每局部的輸出無誤，然后逐次連接，需要注意的是I v 60mA.四、測試指標(biāo)與測試波形：1. LC三點(diǎn)式振蕩器電路：1.1、振蕩器反應(yīng)系數(shù)kfu對振蕩器幅值U l的影響關(guān)系

7、：表 1-1 : 測試條件： V1 = +12V、 ld 3mA、fo 28MHz kfu名稱單位12345kfu5C6/(+5C6)U LV p-p振蕩器的反應(yīng)系數(shù)kfu- U l特性結(jié)論:1.2、振蕩管工作電流和振蕩幅度的關(guān)系：Ic - Ul表 1-2:測試條件： V1 =12V、 kfu0.4、 fo 30MHz、 Ici = 0.5 6 mA 數(shù)據(jù)值 項(xiàng)目5BG1 電流Ic mA12345ULV p-pfoMHz振蕩器的Ic - Ul特性結(jié)論:1.3、LC三點(diǎn)式振蕩輸出波形：測試條件：V1 =12V、 kfu0.4、 fo 28MHz、 Id = 3mA實(shí)驗(yàn)實(shí)測波形粘貼處波形特點(diǎn)與測量

8、值分析結(jié)論:2 三極管幅度調(diào)制電路基極：2.1、Ic值變化對調(diào)制系數(shù) m的影響關(guān)系：“IC - m ”表 1-3測試條件：V1 = +12V U q = 1kHz/0.1 Vp-pUi = 30MHz/0.1 Vp-p名稱單位U q M-pU M-pIcmA12345Usm (A)V-pUsm (B)M-pm%I c值變化對調(diào)制系數(shù) m的影響的結(jié)論:2.2、三極管幅度調(diào)制電路基極輸出波形：測試條件：V1 = +12V Uq = 1kHz/0.1 Vp-pUi = 30MHZ/0.1 V p-p lc=3mA實(shí)驗(yàn)實(shí)測波形粘貼處波形特點(diǎn)與測量值分析結(jié)論:3 高頻諧振功率放大電路：3.1. 輸入激勵(lì)

9、信號與輸出信號電流 /電壓之間的關(guān)系，輸出功率與工作效率表 1-4 測試條件：V仁V2=12V、fo=30MHz/0.5-0.8 V p-p、Rl=50 Q、 Ic 不得超過 60mA級別激勵(lì)放大級器(6BG1)末級諧振功率放大器(6BG2)測量項(xiàng)目注入信號U V6-1激勵(lì)信號Ubm V6-2輸出信號U V6-3未級電流1 c mA峰峰值V p-p有效值V電源輸入功率 Pd：Ic = mA、Pd = mW高頻輸出功率 P0 :Uo = V p-pRL = Q P0 = mW電路工作效率n :%3.2 諧振功率放大器的負(fù)載特性：Rl- Uo表 1-5 測試條件：V仁V2 =12V、 fo=30M

10、HzUbm= 3 4Vp-p Rl= 50 Q -150 QRL Q50 Q75 Q100 Q125 Q150 QUo(Vp-p)(V6-3)lc(mA)(V2)結(jié)論:4. 調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)測波形粘貼處結(jié)論給出實(shí)測波形以與各單元模塊接口信號參數(shù)并分析實(shí)驗(yàn)二、調(diào)幅接收系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容：/AGC 電通過實(shí)驗(yàn)了解與掌握調(diào)幅接收系統(tǒng)，了解與掌握三極管混頻器電路、中頻放大路、檢波電路。如下圖為實(shí)驗(yàn)中的調(diào)幅接收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖:、實(shí)驗(yàn)原理:1晶體管混頻電路:2BG19016 pJ L血n io2 劇HI°TV2-3 1D3Z 2C2L羽射工 °中裁輸出V2-530.455集成2R12

11、5K 信源 前入5KII曲13工a T6-i 三極管混頻電銘信源信號和本振信號分別從 2K1和2K3輸入，載波信號經(jīng)隔直電容 2C5加于晶體三極管 2BG1的基極上，本振輸入調(diào)制信號經(jīng)隔直電容2C6加于晶體三極管發(fā)射極，載波信號和本振信號經(jīng)三極管 2C6混頻，得到固定頻率的中頻信號，再經(jīng)選頻網(wǎng)絡(luò)濾波， 得到所需的不失真混頻信號。2、中頻放大/AGC和檢波電路:3C2 r103亠中圳10ET 3EUion 3E3的開3C1CZH m3R9 賦 3CGI QQ1S3E110OE312ior:RIO：0I1Q4I0E1U3Z：3C1473C151033CL6 5uF3E4 irao-4oQE3 +1

12、2V灑IBlOiJ 匸XI3 I汽宜3A19 <?DItHT3C10 “ KMUKJR15>170 3R1B 豐 1.00314ItJiT J 3C93BG2BITV3-41M603WXT汕:23K11IN306L°011圖E-J中放、麗二和檢波電瞎分析中頻放大/AGC和檢波電路的原理圖，工作原理：輸入經(jīng)上級三極管混頻后的中頻 電壓，利用晶體三極管 3BG1和選頻網(wǎng)絡(luò)3B1組成的中頻放大器進(jìn)展放大；輸出放大信號輸 入AGC反應(yīng)控制電路，利用AGC控制前級中頻放大器的輸出增益，使系統(tǒng)總增益隨規(guī)律變化； 在經(jīng)過最后一級二極管檢波電路實(shí)現(xiàn)解調(diào)，將中頻挑夫信號變換為反映傳送信息的

13、調(diào)制信 號，AGC是自動反應(yīng)增益控制器，起作用時(shí)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)反應(yīng)電壓給輸入端，消除擾動信號 的干擾。AGC的特點(diǎn)是輸入一定 X圍的信號，輸出一固定信號。主要指標(biāo)有動態(tài)X圍和線性度。3、調(diào)幅接收系統(tǒng)：低燥啟一 混頻器一濾彼器 中放 一 檢波一 仮放ljkj.LJ1lj高頻放大器卜（振蕩器從天線接收傳遞信息的載波信號，經(jīng)過低噪放完成初級放大送入混頻器，與本振信號混頻的到455kHz的中頻信號，再經(jīng)過中頻放大器和AGC反應(yīng)控制電路實(shí)現(xiàn)增益可控的信號放大，最后由二極管檢波器完成檢波，經(jīng)低頻放大后輸出要求的調(diào)制信號。三、實(shí)驗(yàn)步驟：1、晶體管混頻電路：a. 調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)：接入 12V直流電源，調(diào)節(jié) 2W1

14、 2R4兩端電壓為0.51v，使之達(dá) 到靜態(tài)工作點(diǎn)。b. 在V2-5輸入10.455MHz, 200300mV的本振信號，在V2-1輸入10MHz 50mV的調(diào)幅信號，在V2-3處觀測，調(diào)節(jié)2C3和2B1測量中頻輸出，使輸出為455KHz的最大不失真穩(wěn)定正弦波。c. 完成子系統(tǒng)調(diào)試，根據(jù)要求測量數(shù)據(jù)：改變基極偏執(zhí)電阻2W1使靜態(tài)工作點(diǎn)從 0到3.0變化，測量不同靜態(tài)工作點(diǎn)下的中頻輸出的峰峰值，并計(jì)算混頻增益。2、中頻放大/AGC和檢波電路：a. 接通12V直流電源，調(diào)整3BG1靜態(tài)工作點(diǎn)：利用萬用表直流電壓檔測量3R7即Re兩端電壓，調(diào)整基極偏執(zhí)電阻 3W1,使發(fā)射級電流Ie在0.5到0.8m

15、A左右即可。b. 利用函數(shù)信號發(fā)生器，在 V3-1處接入455kHz的中頻輸入信號；將開關(guān)3K2、3K3 閉合，接入AGCc. 調(diào)節(jié)第一級中頻放大電路：以V3-2為觀測點(diǎn)，調(diào)節(jié)選頻網(wǎng)絡(luò)中的電容3C4,使中頻放大輸出信號最大不失真且保持455kHz。d. 調(diào)節(jié)第二級AGC電路： 以3BG2為中心的AGC反應(yīng)控制電路調(diào)節(jié)方式與步驟 4 一樣， 調(diào)節(jié)選頻網(wǎng)絡(luò)中的電容 3C7,使中頻放大輸出信號最大不失真且保持455kHz。e. 完成子系統(tǒng)調(diào)試，根據(jù)要求測量數(shù)據(jù)：改變出入中頻信號的峰峰值，使之從1mV到1V變化，測量不同峰峰值輸入信號Uin下，中頻放大器輸出 Vol即AGON和AGC輸出Vo2以與AG

16、C控制電壓。3、調(diào)幅接收系統(tǒng)：a. 分別在V2-1和V2-5處接入高頻載波信號和本振信號。其中，高頻載波信號頻率 10MHz峰峰值250mV本振信號為10.455MHz的調(diào)制信號利用函數(shù)信號發(fā)生器的 調(diào)制模式將1000kHz和10.455MHz的正弦信號進(jìn)展調(diào)制。b. 晶體管混頻電路與中頻放大 /AGC和檢波電路通過試驗(yàn)箱內(nèi)部連接。四、測試指標(biāo)與測試波形：3.1. 晶體管混頻電路：混頻管靜態(tài)電流“ lc '變化對混頻器中頻輸出信號“U2'的影響關(guān)系表 2- 1測試條件：EC1 = +12V、 載波信號 Us = 5mv UL=250 mV p-pIc = 0.1 3mA電流Ic

17、 mA0.00.51.01.52.02.53.0中頻 U2 mVp-p混頻增益Kuc (dB)3.2.中頻放大/AGC和檢波電路:2.1、AGC動態(tài)X圍測試表 2-2V1=+12V, Uin=1mVp-p1 Vp-p/455kHz輸入信號UnmVp-p10201002001V一中放Vo1AGC俞入 mV p-pAGC俞出Vo2mV p-pAGC控制電壓VcVAGC動態(tài)X圍測試曲線圖特性曲線圖粘貼處AGC動態(tài)X圍結(jié)論2.2、AGC俞入信號峰峰值與 AGC檢波輸出電壓關(guān)系曲線圖特性曲線圖粘貼處AGC僉波輸出線性動態(tài) X圍結(jié)論2.3、檢波失真觀測測試條件：輸入信號 Vin : 455KHz、10mV

18、p-p，調(diào)制1kHz信號，調(diào)制度50%調(diào)幅信號檢波無失真輸出波形實(shí)測波形選貼實(shí)測波形粘貼處對角線失真輸出波形實(shí)測波形選貼實(shí)測波形粘貼處負(fù)峰切割失真輸出波形實(shí)測波形選貼實(shí)測波形粘貼處33調(diào)幅接收系統(tǒng)給出各單元模塊接口信號參數(shù)并分析調(diào)幅接收系統(tǒng)性能實(shí)驗(yàn)三、調(diào)頻接收系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容：通過實(shí)驗(yàn)了解與掌握調(diào)頻接收系統(tǒng)，了解與掌握小信號諧振放大電路、晶體振蕩器電 路、 集成混頻鑒相電路虛框局部為所采用的集成混頻鑒相芯片 MC3362P 如下圖為實(shí)驗(yàn)中的調(diào)頻接收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：MC3362P放大、實(shí)驗(yàn)原理:LB11QK2.1、小信號諧振放大電路:T11LMC2H1Ei-i小信號諧振裁人肆削卓罔分析上圖小信

19、號諧振放大器電路，這是一個(gè)丙類諧振功率放大器，由晶體管，選頻回路二局部組成。它不僅對高頻小信號進(jìn)展放大，而且還有一定的選頻作用。對由天線輸入的信號進(jìn)展前級小信號放大。其中，1R1、1R2為晶體三極管提供直流偏臵。信號經(jīng)過隔直電容1C7輸入三極管基極，經(jīng)過 1C5和1L1組成的選頻網(wǎng)絡(luò)輸出單諧振信號，通過1C5和1L1組成的選頻網(wǎng)絡(luò)與1C9 1C10、1L2組成的選頻網(wǎng)絡(luò)輸出雙諧振信號。22、晶體振蕩電路：巴71：品血岳詢W世趕瑤匝理田晶體振蕩電路采用石英晶體振蕩器來控制與穩(wěn)定頻率。電路中，7805為三端集成穩(wěn)壓器，為晶體振蕩電路提供穩(wěn)定的5V電壓，電路主體為并聯(lián)型晶體振蕩器，其中晶振可以作為高

20、Q值的電感與電容構(gòu)成 LC諧振回路選頻網(wǎng)絡(luò)，輸出頻率固定的振蕩信號經(jīng)晶體三極管 放大和選頻網(wǎng)絡(luò)濾波輸出理想的振蕩信號。2.3、集成混頻鑒相電路：+5V 2C13?1042H&10K40JWHz10.TMHz2Y1 r為TV2-9鑒頻輸岀O+12VQ+5V工數(shù)字 。鑒頻輸出10215MHiZZ 104 丄 2C147805SOuJEC222C21 亠IOOuFT2C15苛oegR 82U1O2C18H noEci55s2C1oI24IS13132vi IC3362P146812oKHtV2-T圖T7-2棄成混頻電路將兩個(gè)頻率一樣，幅度一致的高頻信號加在混頻器的本振信號和載波信號輸入端，

21、中頻 端輸出隨兩個(gè)輸入信號之差變化而變化的直流電壓。 當(dāng)輸入信號為正弦信號時(shí)，鑒相輸出隨 輸入信號之差變化的正弦波。3.調(diào)頻接收系統(tǒng)：本旅1由天線接收載波信號，經(jīng)第一級低噪放大后送入MC3362P集成混頻鑒頻電路，進(jìn)展兩其中，MC3362P次混頻和一次鑒頻操作，完成頻率調(diào)制，最終輸出所需的已調(diào)頻信號的本振信號由外部晶振電路提供。三、實(shí)驗(yàn)步驟：1、小信號諧振放大電路:a.b.c.d.確定靜態(tài)工作點(diǎn)，使三極管Ic在0.5-1mA左右，即調(diào)節(jié)1W1測1R3兩端的電壓, 使其在0.4-0.5V 左右。天線輸入端不加天線，加一個(gè)30MHz 50mVpp的小正弦信號。開關(guān)1K1置在雙諧振，用示波器測V1-3處的波形(雙諧振)。調(diào)節(jié)1C10和1C9,使該處波形最大不失真。 采用逐點(diǎn)法測放大器的幅頻特性，頻率在度的變化。將掃頻儀的output接到"天線輸入'端，率為30MHZ,將V1-3輸入接入掃頻儀的27-33MHZ步長為 0.5MHz之間,觀察幅并將頻率調(diào)到 20MHZ-40MHZ此時(shí)中心頻 in put，觀察掃頻儀的波形紅色線條，1c9,使其2、正確的波形應(yīng)為電壓幅度隨調(diào)制信號變化的包絡(luò)波，假如波形不對，