大三上-通信電路原理高頻實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn) LC電容反饋正弦波振蕩一實(shí)驗(yàn)?zāi)康腖CIEQ對(duì)振蕩器起振及振幅的影響LCQIEQ的影響掌握數(shù)字式頻率計(jì)及示波器的正確使用方法二.預(yù)分析圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路，說(shuō)明各元件的作用；并計(jì)算晶體管靜態(tài)工作電流I的最大值（注：假設(shè)晶體管的β8實(shí)驗(yàn)電路圖中，若L=13μH，C1=120pF，C2=680pF，可變電容Cmin=20pF時(shí)，最高fmax為多少？若可變電容Cmax=160pFfmin若電感線圈L工作頻6.5MHz電感量為13μHQ100，請(qǐng)計(jì)算在L三 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備111111 實(shí)驗(yàn)電路及說(shuō)明圖 圖 X1X2必須為同性質(zhì)的電X3X1X2必須是異性質(zhì)的電抗，且它們之間滿足下列關(guān)系式：X3=－（X1+X2X1X2X1X2LCg必須滿足不等式gm

1(g

0gL')F=X1/（X1+X2gib-eg0c-egL為等效三極管輸出端（c-e）的負(fù)載電導(dǎo)和回路損耗電導(dǎo)之和。gm與Fgig0gL等有關(guān)。當(dāng)晶體管參數(shù)與負(fù)載確定后，F(xiàn)應(yīng)有一個(gè)確定的值，太小不易起振，太大振蕩幅度太小。C2L1、C7C1、C2L1可并聯(lián)Q值，可變電容C720pF160pFR1、R2、Rw、R4R3Rw可改變靜態(tài)工作C4C5、C6L2構(gòu)成型濾波器。3CL、C與晶體管的輸入、輸出阻抗參數(shù)隔開，主要是與電容Ci、Co隔開，也可以說(shuō)晶體管3 1 1其中C11

C2

C1可以看出Ci和CofCC1、C2比較大，則晶體管的輸出電容Co及輸入電容Ci對(duì)f的影響將進(jìn)一步減少。件，在一個(gè)振蕩電路中，若回路的相位是01，而其它部分引入的相移總和為h，當(dāng)相位平衡條件時(shí)01h=040曲線與一h的交點(diǎn)可以確定出振蕩頻率f01一般由于h很小，而且0曲線較陡，所以振蕩頻率近似等于回路的諧振頻率f0。振蕩頻Qf01f02；另一方面晶體管參數(shù)、反饋電路參數(shù)等不穩(wěn)定會(huì)引起h的變化，使相位平衡點(diǎn)移動(dòng)，導(dǎo)致振蕩頻率改變，當(dāng)然這兩種變動(dòng)是互相牽連的Qff f02△ff— -2+2圖 回路Q值變動(dòng)引起振蕩頻率變五實(shí)驗(yàn)內(nèi)將反饋電容C1斷開，C2接上，并將示波器接到輸出端，觀察振蕩器停振；注：連接C2的線要用最短的線。壓Ve能連續(xù)變化，并記下最大VemaxIe值：IeVe

Re1Ie

C1/C2

RLfmaxfmin7.0MHz、8.0MHz、9.0MHz10.0MHzVpp測(cè)試C1C2IEQ

IEQ=4mAf6.5MHz，RL取C1=100pFC2=2200pFWIEQ（靜態(tài)值）0.4、0.6、Vpp（峰-峰值。取C1

C2C2C2實(shí)驗(yàn)條件 f

C1/C2

IEQL110K，33K，10K，4.7K時(shí)，分別記下振蕩頻率值（4～5位。LCQIEQ實(shí)驗(yàn)條件：RL C1/C2 f=6.5MHz（IEQIEQ1.0、2.0、3.0、4.0（要求有效數(shù)字4～5。實(shí)驗(yàn)條件：C1C2=120pF/680pFRL

IEQ 12Vf12V、11V、10V、9V六.實(shí)驗(yàn)報(bào)告要IEQ為橫軸，輸出為縱軸，將不同C1C2值下測(cè)的四組數(shù)據(jù)，在同一方格紙上繪七.思考題為什么反饋太小會(huì)造成起振，太大會(huì)造成振幅減小IEQIEQ為什么靜態(tài)（停振）為什么調(diào)Coutput實(shí)驗(yàn) 幅度調(diào)制一.實(shí)驗(yàn)?zāi)坑^察全載波調(diào)幅波形尤其是m=100二.1496路與外部元件連接在一起的幅度調(diào)制器電路圖，并分析計(jì)算各引出腳的直流電壓值。mV。已知：載波信號(hào)

10sin2105t(mV，V①④=0.1V V(t)Vsin2103t(mVm=30％時(shí)的V 三.實(shí)驗(yàn)用儀器設(shè)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器（可產(chǎn)生方波，三角波和正弦波）四實(shí)驗(yàn)電路及說(shuō)14961496集成片的內(nèi)部電路圖，它是一個(gè)四象限模擬相乘器的基本電路，由差動(dòng)放大器T5、T6、驅(qū)動(dòng)雙差放大器T1～T4組T7、T8和T9為差動(dòng)放大器T5、T6器T1～T4的輸入端引腳⑧、⑩之間，調(diào)制信號(hào)加在差動(dòng)放大器T5、T6

3DG6VC(t)VCsinCt

VS(t)VSsin

VO(t)kVC(t)VS(t)kVSVCsinCtsin1=2kVSVC[cos(C)tcos(C1

k為相乘器的乘法因子，可用實(shí)驗(yàn)測(cè)得，從（3）式不難看出，該輸出信號(hào)中只含如果調(diào)制信號(hào)輸入端不平衡，即V①④≠0VS'(t)

V①④+VS(t)=V①④+VSsin

VO(t)kVC(t)VS'(t)kVCsinCt·（V①④+VSsint=kVCV①④（1+msint

m

V 系數(shù)由調(diào)制信號(hào)的振幅VS及直流電壓VVS或V均可達(dá)到改變調(diào)m（61E2則：m=E1E1

（7VO圖 調(diào)幅度m的測(cè)驗(yàn)內(nèi)調(diào)W2電位器使載波輸入端平100mV1kHz的正弦信號(hào)，調(diào)節(jié)W2電位器使10mV100kHz的正弦信號(hào)，用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量V①④（1、2VAMO輸出端的波形，以V①④=0.1V為步長(zhǎng)，記錄W1自一端調(diào)至另一端過(guò)程中所對(duì)應(yīng)的輸出波形及其峰值電壓，注意觀察相位變化，并根據(jù)公式VO(tkV①④VC（t，計(jì)算出系數(shù)kV①④（VVOP（mV調(diào)節(jié)W使V①④=0.1V，載波信號(hào)仍為

(t)10sin2105t(mV 號(hào)V(t)Vsin2103t(mV 幅波形（標(biāo)明峰－峰值與谷－谷值）

0.03V、0.1Vm=100﹪和m＞100﹪載波信號(hào)

(t不變，將調(diào)制信號(hào)改為

(t)100sin2103t(mV，調(diào)節(jié)W1觀察輸出波形VAM(tm=30﹪，m=100﹪調(diào)幅波所對(duì)應(yīng)的V①④1調(diào)節(jié)W使調(diào)制端平衡，并加

(t)10sin2105t(mV S載波輸入端不變，調(diào)制信號(hào)輸入端加信號(hào)V(t)100sin2103t(mV，觀察S所加的載波信號(hào)，調(diào)制信號(hào)均不變，微調(diào)W2為某個(gè)值，觀察并記錄輸出波形六實(shí)驗(yàn)報(bào)告要VO(tkV①④VC（t）式中的k值。畫出實(shí)驗(yàn)中關(guān)于m=30﹪m=100﹪、m＞100﹪的調(diào)幅波形，要求波形圖上標(biāo)明m進(jìn)行比較。畫出調(diào)制信號(hào)為方波當(dāng)改變V①④在同一紙上畫出畫出實(shí)現(xiàn)抑制載波調(diào)幅時(shí)改變W2后的輸出波形，并解釋其現(xiàn)象七思考用相乘器實(shí)現(xiàn)調(diào)幅時(shí)（假定載波輸入端是平衡的）為什么調(diào)節(jié)1m的調(diào)幅波及抑制載波調(diào)幅波？fC3.5FF實(shí)驗(yàn)四調(diào)幅信號(hào)的解一.實(shí)驗(yàn)二.復(fù)習(xí)二極管峰植包絡(luò)檢波器的工作原理，計(jì)算用實(shí)驗(yàn)電路二（只按電容C1'）U

V(1msin2103tsin2105tm三.實(shí)驗(yàn)用儀器設(shè)四.電路說(shuō)1496集成片來(lái)構(gòu)成解調(diào)器，電路如圖一所示，載波信號(hào)經(jīng)電容C'612腳輸出，經(jīng)過(guò)C'3、C'4R8組成的低通濾波器后，在1mDC低通濾波器組成，由于CCC1m1

RC

fc mfc圖二五.實(shí)驗(yàn)內(nèi)（一）2（130﹪、10﹪及過(guò)調(diào)制的調(diào)VAMIN載波（即將兩VC插孔相連）較。去掉C'3、C'4濾波電容（即斷開插孔③與④，⑤與⑥之間的連接線）,m=30﹪3（2）VAMIN去掉濾波電容C'3、C'4m=30﹪的m≤30﹪將W1按順時(shí)針方向調(diào)至一端，載波信號(hào)仍CV(t)10sin2105(t)(mVCm≤30﹪的調(diào)幅波，并將它加至包絡(luò)檢波器的VAMIN信號(hào)輸入端，觀察并記錄檢波電容為C'1時(shí)的輸出波形。fC500KHz恢復(fù)（1）的實(shí)驗(yàn)條件并電容C'2（即短接⑦、⑧插孔，觀察并記錄檢波輸出波斷開C'2，加大調(diào)制信號(hào)幅度，使輸入調(diào)幅波的m=100﹪，觀察并記錄檢波輸出300mV，調(diào)節(jié)W1，使調(diào)制器輸出為抑制載波的六.實(shí)驗(yàn)報(bào)告要輸入的調(diào)幅波mm在同一紙上畫出同步檢波解調(diào)全載波及抑制載波調(diào)幅波時(shí)去掉低通濾波電容C'3、畫出包絡(luò)檢波器并上電容C2C2前的檢波輸出波形相比較，七.Ф2供解調(diào)用的載波頻率與調(diào)幅器載頻相同，但相位相差π/2。2. 實(shí)驗(yàn) 頻率調(diào)制、壓控振蕩器及鎖相一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?預(yù)習(xí)要求3679（1）

FO

me2.5sin(4103tm

95.68MHz

δS

?當(dāng)調(diào)制信號(hào)

FminFmax當(dāng) 集成電路管腳①加直流電壓V15V，管腳⑧為V85V，管腳⑤①之間電壓V516.4V

C10.047F（見圖七

R1應(yīng)為何值？（提示V81V8V1用上題的R1、C1和V8.1計(jì)算 的理論靈敏度S？若V5.18V將產(chǎn)生的

若V52.5VF用二進(jìn)制〝1〞和〝0〞表示的方波時(shí)鐘信號(hào)激勵(lì)頻移鍵控（FSK）調(diào)制器，畫出10Hz時(shí)示意輸出波形圖（時(shí)鐘高電平為〝1〞，低電平為〝0〞。三.設(shè)備及元器±5V函數(shù)發(fā)生器（正弦波、方波、三角波四.實(shí)驗(yàn)電路及說(shuō)明壓控振蕩器（）是輸出信號(hào)頻率受外加電壓大小控制的振蕩器，因此可用做頻率1說(shuō)明了此過(guò)程。圖中說(shuō)明當(dāng)輸入端電壓為0FC，當(dāng)輸輸入變化1V產(chǎn)生輸出頻率相對(duì)載頻FC的偏差稱為靈敏度理 輸出頻率變mf

/fmfm是調(diào)制信號(hào)em（即輸入信號(hào)）mf1調(diào)頻常應(yīng)用于頻移鍵控（FSKFSK是進(jìn)行二進(jìn)制數(shù)據(jù)串行傳輸?shù)姆椒?，串行傳輸用它調(diào)制載頻信號(hào)例一種標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)調(diào)制信號(hào)為〝1〞時(shí)調(diào)頻輸出信號(hào)頻率為2225Hz，當(dāng)調(diào)制信號(hào)為〝02025Hz2225Hz頻率表示〝1〞，稱為〝標(biāo)記〞（mark2025Hz頻率表示〝0〞，稱為〝間隔〞（space 及管腳排列如圖2，電路如圖3。其工作原理如下：2中幅度鑒別器由施米特觸發(fā)器構(gòu)成，其正向觸發(fā)電平為Vsp，反向觸發(fā)電平為Vsm。當(dāng)給電容器C1充電使其上電壓V7上升至Vsp時(shí)幅度鑒別器翻轉(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VA也為高電平，當(dāng)電容器C1放電時(shí)，其上電壓V7下降，降至Vsm時(shí)幅度鑒別器再次翻轉(zhuǎn)，輸出為低電平從而使VA也變?yōu)榈碗娖?，用VA的高、低電平控制S1S2兩開關(guān)的閉合和斷開。VA為低電平時(shí)控制S1閉合、S2I6I70IO全部給電容C1充電，使V7IO為恒流源，V7線性斜升，升至Vsp時(shí)VA跳變?yōu)楦唠娖剑琕A高平時(shí)控制S2閉合S1斷開，恒流源電流IO全部流入2支路，即I6=IO，由于電流轉(zhuǎn)發(fā)器的特性1支路電流I7應(yīng)等于I6，所以I7=IO，該電流由C1放電電流提供，因此，V7此時(shí)線性斜降，V7降至Vsm時(shí)VA跳變?yōu)榈碗娖?。如此周而?fù)始循環(huán)下去I7及VA的波形如圖43中T1～T4IO由電源電壓V8V5及R1確定。D2～D5及T5～T8D2、D32S1，D4D5及T82S2。T9是以T10為電流源負(fù)載的射極跟隨器，它將電容器C1上的電壓V7傳送給T11、T12等組成的幅度鑒別器。鑒別器輸出信號(hào)經(jīng)射隨T13及內(nèi)部控制電壓形成電路產(chǎn)生電壓VAD2D3D4D5、T8S1S2。566（或稱中心頻率R1和外加電容C1來(lái)確定（37，其值為：F2(V81V51)R1C1稱為時(shí)基電容，V8.1566管腳⑧至①的電壓，V51為⑤至①的566的調(diào)制輸入端V5電壓增加，使輸出頻率降低，理論的靈敏度為控制1V引起輸出頻率的偏移量。S R1C1V8

(Hz/V實(shí)驗(yàn)用鎖相環(huán)為565型單片集成電路，其框圖及引出腳如圖5，線路圖如圖6所示。圖6 電路與565集成電路相同，T18～T25、D11～D13和R15～R23組成相位別器，其輸出電壓是e1和e2兩個(gè)信號(hào)之間相位差的函數(shù)，相位鑒別器輸出經(jīng)T26～T28e1F1；另一組為內(nèi)部壓控振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)e2，經(jīng)④腳輸出，接至⑤腳送給相F2F1F2差別很小時(shí)可用頻率差代表兩信號(hào)之間的相位差，即F1F2的值使相位鑒別器輸出一直流電壓，該電壓經(jīng)⑦腳送至內(nèi)部，使其輸出信號(hào)頻率F2發(fā)生變化。這一過(guò)程不斷進(jìn)行，直至F2=F1為止，這時(shí)稱為e1為頻率連續(xù)變化的調(diào)頻信號(hào)時(shí)，相位鑒別器的輸出是連續(xù)變五.實(shí)驗(yàn)內(nèi)7RC1對(duì)（RR1W1調(diào)W2使V53.5V，改變W1R為最大值和最小值時(shí)的輸出方波信號(hào)頻率。測(cè)量Rmax和Rmin以及C1值。計(jì)算出這兩種情況下的頻率與測(cè)R=Rmin方波及三角輸出波形。注意：為避免頻率計(jì)接入被測(cè)電路引起對(duì)電路工作的影響，電路中接入R3和R4兩個(gè)3K電阻，測(cè)量頻率時(shí)在AB端接入頻率計(jì)。另外測(cè)R本應(yīng)斷開元件一端進(jìn)行測(cè)量，但由于R接在電路中測(cè)量誤差不大，可不斷開E、F兩點(diǎn)之間測(cè)量即可。測(cè)C1時(shí)，為避IHH、G兩點(diǎn)之間測(cè)量。相對(duì)誤差

F測(cè)F計(jì)圖 實(shí)驗(yàn)電用直流電壓控制：先調(diào)W1W1maxW2=1K的中點(diǎn)電壓，測(cè)當(dāng)V517.6V～9.6VF的變化，V51每隔0.