2011年高頻實(shí)驗(yàn)A課件

1、 高頻電子線路實(shí)驗(yàn)A(二)(05版教學(xué)大綱)1 課程設(shè)計(jì) 16學(xué)時(shí)2一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮腿蝿?wù)1.綜合性實(shí)驗(yàn)(課程設(shè)計(jì))是要完成一定的設(shè)計(jì)任務(wù)，每個(gè)同學(xué)在給定的課題中任選一個(gè)，根據(jù)題目要求進(jìn)行電路設(shè)計(jì)并制作電路板，通過調(diào)試達(dá)到課題所要求的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)2.通過課程設(shè)計(jì)使學(xué)生掌握系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)方法，鍛煉學(xué)生的工程估算能力和實(shí)際電路的設(shè)計(jì)、裝配和調(diào)試能力，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和解決問題的能力3二、實(shí)驗(yàn)要求1.進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前選定課題，根據(jù)所選的題目要求進(jìn)行設(shè)計(jì)并寫設(shè)計(jì)報(bào)告.2.根據(jù)所列元件表領(lǐng)取自己所需元件與電路板。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行焊接、調(diào)試3.調(diào)試過程中要認(rèn)真記錄數(shù)據(jù)、波形、出現(xiàn)的問題以及解決的辦法.4.實(shí)驗(yàn)完成

2、后須經(jīng)教師驗(yàn)收并在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)上簽字后方可拆除電路板。4三、設(shè)計(jì)報(bào)告要求1.實(shí)驗(yàn)的目的、任務(wù)及要求2.設(shè)計(jì)方案及原理電路圖3.電路圖中各元件參數(shù)的計(jì)算過程4.自擬實(shí)驗(yàn)步驟、待測(cè)參數(shù)表格及技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試方法5.列出所需元件表5四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1.題目技術(shù)指標(biāo)要求2.電路工作原理以及調(diào)試過程3.技術(shù)指標(biāo)測(cè)試和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理4.調(diào)試完成后的電路圖及元件參數(shù)5.故障分析及解決的辦法6.實(shí)驗(yàn)總結(jié)和收獲體會(huì)6五、安裝與調(diào)試 在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前，先到實(shí)驗(yàn)管理室領(lǐng)取自己所需元件與電路板。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行焊接、調(diào)試，要求自己獨(dú)立操作。測(cè)試方法與儀器的使用在單元實(shí)驗(yàn)已講過，就不再講解。最后的測(cè)試數(shù)據(jù)與電路板要經(jīng)老師驗(yàn)收后方可

3、拆除元件，并清理桌面。7六、成績(jī)?cè)u(píng)定基礎(chǔ)單元實(shí)驗(yàn)占總成績(jī)的40%（其中實(shí)驗(yàn)占50%和報(bào)告占50%）。課程設(shè)計(jì)占總成績(jī)60%（其中設(shè)計(jì)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)報(bào)告占50%；操作50% ）。8七、實(shí)驗(yàn)題目 1.調(diào)頻振蕩電路的設(shè)計(jì)（A級(jí)） 2.調(diào)幅信號(hào)的中頻放大與解調(diào)電路設(shè)計(jì)(A級(jí)) 3.模擬乘法器在通信中的應(yīng)用（B級(jí)） 課程設(shè)計(jì)題目分為A和B兩個(gè)等級(jí)，A級(jí)題目?jī)?yōu)秀起評(píng)； B級(jí)題目良好起評(píng), 根據(jù)自己的情況在3個(gè)題目中任選一個(gè)，按照所選題目的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)并寫設(shè)計(jì)報(bào)告9（一）調(diào)頻振蕩電路的設(shè)計(jì)1、技術(shù)指標(biāo)： 中心頻率:f06.5MHz 輸出電壓:Uom200mV(幅值) 頻率穩(wěn)定度:fm/f010-4/半小時(shí) 最大

4、頻偏:fm 75kHz 1、題目要求: 利用變?nèi)荻O管設(shè)計(jì)并制作調(diào)頻振蕩器，并進(jìn)行電路調(diào)試和各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試.102、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：測(cè)出調(diào)頻振蕩器的中心頻率f0、輸出電壓 Uom、頻率穩(wěn)定度。靜態(tài)調(diào)頻，利用改變變?nèi)荻O管的偏置電壓進(jìn)行調(diào)頻，測(cè)出最大頻偏和調(diào)制靈敏度并繪出變?nèi)荻O管的特性曲線。調(diào)制信號(hào)頻率F=1KHz，載波頻率f0 =6.5KHz，在示波器上觀察調(diào)頻波，并記錄波形。 11（二）調(diào)幅信號(hào)的中頻放大與解調(diào)電路設(shè)計(jì)2、中頻放大器技術(shù)指標(biāo)： 電壓增益: Au40dB ， 通頻帶: 2f0.7=2.5MHz 中心頻率： f010MHz 1、題目要求: 設(shè)計(jì)并制作中頻放大器和檢波器,并進(jìn)行電路

5、調(diào)試和各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試.12設(shè)計(jì)一個(gè)兩級(jí)中放和檢波器,滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求(每一級(jí)單獨(dú)調(diào)試，然后再進(jìn)行級(jí)聯(lián))。繪出中頻放大器的諧振曲線，并測(cè)出Au、f0、2f0.7。將放大器與檢波器級(jí)聯(lián)后，輸入U(xiǎn)i=50mv.頻率為10MHz 等幅波,用示波器觀察并記錄放大器和檢波器的輸出波形。測(cè)試放大器的放大倍數(shù)和檢波器的電壓傳輸系數(shù)。輸入U(xiǎn)i=50mv.載波頻率為10MHz,ma=0.5的調(diào)幅波,用示波器觀察并記錄放大器和檢波器輸出波形.3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：13（三）模擬乘法器在通信中的應(yīng)用 2.技術(shù)指標(biāo) 用模擬乘法器MC1496實(shí)現(xiàn)普通調(diào)幅、平衡調(diào)幅、混頻和倍頻 載波頻率： f05MHz 調(diào)制信號(hào)頻率:F1KH

6、z 1、題目要求: 利用模擬乘法器構(gòu)成高頻功能電路，實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)中的調(diào)幅、混頻和倍頻電路的設(shè)計(jì)與制作。并進(jìn)行電路調(diào)試和各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試.142、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：用模擬乘法器MC1496實(shí)現(xiàn)普通調(diào)幅，觀察并記錄輸入和輸出信號(hào)的頻率、幅度和波形，測(cè)出ma。用模擬乘法器MC1496實(shí)現(xiàn)平衡調(diào)幅，觀察并記錄輸出波形。實(shí)現(xiàn)混頻和倍頻，觀察并記錄輸入和輸出信號(hào)的頻率、幅度和波形。15 提示實(shí)驗(yàn)時(shí)所提供的電路板是已制作好的PCB板，因此同學(xué)們?cè)谠O(shè)計(jì)電路時(shí)可參考以下的電路形式。16變?nèi)荻O管調(diào)頻振蕩器（僅供參考）靜態(tài)調(diào)頻電路17 實(shí)驗(yàn)中線圈接法與書中不同，其改動(dòng)處如下所示： 小信號(hào)調(diào)諧放大器（僅供參考）18 檢波

7、器（僅供參考）19模擬乘法器應(yīng)用電路（僅供參考）帶通濾波器20實(shí)驗(yàn)范例一中頻放大器的設(shè)計(jì)1、技術(shù)指標(biāo)要求： 電壓增益: Au40dB ， 通頻帶: 2f0.7=2.5MHz 中心頻率： f015MHz 負(fù)載電阻：RL=1K根據(jù)所給技術(shù)指標(biāo)確定電路的級(jí)數(shù)，選取電路形式，進(jìn)行電路參數(shù)的計(jì)算。21 實(shí)驗(yàn)中線圈接法與書中不同，其改動(dòng)處如下所示： 2、實(shí)驗(yàn)原理圖223、電路設(shè)計(jì)首先進(jìn)行電路形式的選擇，根據(jù)題目技術(shù)指標(biāo)Au40dB ，選擇兩級(jí)放大器。單級(jí)指標(biāo)達(dá)到： Au20dB，2f0.74MHz 中心頻率:f015MHz 兩級(jí)指標(biāo)達(dá)到: Au40dB ，2f0.7=2.5MHz 中心頻率： f015MH

8、z 23直流偏置電路參數(shù)的計(jì)算 根據(jù)技術(shù)指標(biāo)要求f015MHz，單級(jí)Au20dB， 選用晶體管3DG6C在性能上可以滿足需要，在IeQ=1mA2mA的情況下，計(jì)算直流偏置電阻值。24諧振回路參數(shù)的計(jì)算 因?yàn)榛芈分锌烧{(diào)電容為5PF20PF，其旁邊并聯(lián)一電容，我們可以假設(shè)總電容C的值 ，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)要求的f0 ，通過下面的公式就可以算出我們所需要的電感量L。當(dāng)然，也可以假設(shè)電感的值，計(jì)算出回路總電容的值電路參數(shù)的計(jì)算只是估算，在電路的調(diào)試過程中還要進(jìn)行元器件的調(diào)整。 254、實(shí)驗(yàn)要求 采用兩級(jí)小信號(hào)調(diào)諧放大器電路。每一級(jí)單獨(dú)調(diào)試，然后再進(jìn)行級(jí)聯(lián)。繪出兩級(jí)曲線，并測(cè)出Au、f0、2f0.7并盡量與以

9、上技術(shù)指標(biāo)相符。放大器調(diào)試完畢，再和檢波器級(jí)聯(lián)，分別輸入等幅波和調(diào)幅波進(jìn)行放大和檢波，用示波器觀察放大器輸出和檢波器輸出的波形，并測(cè)出放大器的放大倍數(shù)和檢波器的電壓傳輸系數(shù)。26 檢波器電路圖27實(shí)驗(yàn)范例二變?nèi)荻O管調(diào)頻振蕩器設(shè)計(jì)1、技術(shù)指標(biāo)要求： 中心頻率:f06.5MHz 輸出電壓:Uom200mV(最大值) 頻率穩(wěn)定度:f/f010-4/半小時(shí) 最大頻偏:fm 75kHz 繪出變?nèi)荻O管特性曲線。 282、實(shí)驗(yàn)原理圖靜態(tài)調(diào)頻電路293、電路設(shè)計(jì)偏置電路的計(jì)算為振蕩管和射隨器的放大管設(shè)置合適靜態(tài)工作點(diǎn)，估算元件參數(shù)。選擇合適的反饋系數(shù)，估算元件參數(shù)30回落總電容:振蕩頻率:回路參數(shù)的估算3

10、1變?nèi)荻O管的特性曲線CjQ變?nèi)荻O管2CCID在反向偏壓(010)V, 電容變化范圍是(21129)P.頻率為5MHZ,在反向偏壓VQ=4V時(shí),測(cè)得CjQ=50P根據(jù)下式估算電感值:其中:324、實(shí)驗(yàn)要求采用變?nèi)荻O管設(shè)計(jì)一個(gè)調(diào)頻振蕩器，在中心頻率處測(cè)試振蕩器的頻率穩(wěn)定度,輸出電壓幅度.在波形不失真的情況下達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。改變變?nèi)荻O管兩端電壓使振蕩器的頻率在f0左右變化,在保持輸出電壓幅度不變的情況下,測(cè)出最大頻偏繪出變?nèi)荻O管特性曲線。調(diào)制信號(hào)頻率F=1KHz，載波頻率f0 =6.5KHz，在示波器上觀察調(diào)頻波，并記錄波形。33調(diào)制信號(hào)為正弦波的調(diào)頻電路34實(shí)驗(yàn)范例三模擬乘法器在通信中的應(yīng)

11、用1、技術(shù)指標(biāo)要求：用模擬乘法器MC1496實(shí)現(xiàn)普通調(diào)幅、平衡調(diào)幅、混頻和倍頻 載波頻率： f05MHz 調(diào)制信號(hào)頻率:f1KHz 負(fù)載電阻：RL=10K 352、實(shí)驗(yàn)原理圖帶通濾波器363、電路設(shè)計(jì)偏置電路的計(jì)算回路可以選擇單端輸出，也可以選擇雙端輸出：37回路參數(shù)的計(jì)算： 回路總電容由可調(diào)電容和電容C組成，可以假設(shè)回路總電容的值C，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)要求，載波頻率f05MHz通過下面公式就可以算出回路電感量L。當(dāng)然也可以假設(shè)電感的值，計(jì)算回路的總電容值。 38 要求在滿足載波頻率f0 =5MHZ；f=1KHz；負(fù)載電阻RL=10K的情況下，電路不失真的輸出普通調(diào)幅波、雙邊帶調(diào)幅波、倍頻、混頻波形。畫出波形，并記錄輸入和輸出信號(hào)的幅度4、實(shí)驗(yàn)要求39附注:電感線圈的繞制采用NXO-100鎳鋅鐵氧體磁環(huán)和漆包線制作高頻電感線圈。結(jié)構(gòu)如下圖所示，尺寸為外徑內(nèi)徑高度，電感