高頻實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)講義

高頻電子線路實(shí)驗(yàn)講義

高頻實(shí)驗(yàn)箱

實(shí)驗(yàn)講義

教材編寫組

0

目錄

實(shí)驗(yàn)1單調(diào)諧回路諧振放大器..............................................2

實(shí)驗(yàn)2雙調(diào)諧回路諧振放大器..............................................8

實(shí)驗(yàn)3電容三點(diǎn)式LC振蕩器............................................12

實(shí)驗(yàn)5石英晶體振蕩器（選作）...........................................18

實(shí)驗(yàn)5集成乘法器幅度調(diào)制電路...........................................21

實(shí)驗(yàn)7振幅解調(diào)器（包絡(luò)檢波、同步檢波）.................................28

實(shí)驗(yàn)8高頻功率放大及調(diào)幅電路...........................................35

實(shí)驗(yàn)9變?nèi)荻O管調(diào)頻器.................................................44

實(shí)驗(yàn)10電容耦合回路相位鑒頻器...........................................47

實(shí)驗(yàn)11鎖相環(huán)頻率調(diào)制器................................................50

實(shí)驗(yàn)12鎖相環(huán)鑒頻器.....................................................53

實(shí)驗(yàn)13晶體三極管混頻實(shí)驗(yàn)..............................................56

實(shí)驗(yàn)14集成乘法器混頻器實(shí)驗(yàn)............................................60

實(shí)驗(yàn)15中頻放大器.......................................................64

實(shí)驗(yàn)16發(fā)送部分聯(lián)試實(shí)驗(yàn)................................................68

實(shí)驗(yàn)17接收部分聯(lián)試實(shí)驗(yàn)................................................72

實(shí)驗(yàn)18發(fā)射與接收完整系統(tǒng)的聯(lián)調(diào).........................................74

高頻電子線路實(shí)驗(yàn)講義

實(shí)驗(yàn)1單調(diào)諧回路諧振放大器

一、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

1.做本實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)具備的知識(shí)點(diǎn)：

?放大器靜態(tài)工作點(diǎn)

?LC并聯(lián)諧振回路

?單調(diào)諧放大器幅頻特性

2.做本實(shí)驗(yàn)時(shí)所用到的儀器：

?2號(hào)實(shí)驗(yàn)板《高頻小信號(hào)放大器模塊》板

?6號(hào)實(shí)驗(yàn)板《元件庫(kù)》板及庫(kù)元件。

注意：元件庫(kù)板與庫(kù)元件——對(duì)應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，請(qǐng)對(duì)應(yīng)放好，便于實(shí)驗(yàn)后

檢查

?雙蹤小波器

?電源

?函數(shù)信號(hào)發(fā)生器

?萬(wàn)用表

二'實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.熟悉電子元器件和高頻電子線路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)；

2.掌握單調(diào)諧回路諧振放大器的基本工作原理；

3.熟悉放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量方法；

4.熟悉放大器靜態(tài)工作點(diǎn)和集電極負(fù)載對(duì)單調(diào)諧放大器幅頻特性（包括電壓增益、通

頻帶、Q值）的影響；

5.掌握測(cè)量放大器幅頻特性的方法。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.用萬(wàn)用表測(cè)量晶體管各點(diǎn)（對(duì)地）電壓Vb、Ve、Vc,并計(jì)算放大器靜態(tài)工作點(diǎn)；

2.用示波器測(cè)量單調(diào)諧放大器的幅頻特性；

3.用示波器觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)單調(diào)諧放大器幅頻特性的影響；

2

4.用示波器觀察集電極負(fù)載對(duì)單調(diào)諧放大器幅頻特性的影響。

四、基本原理

1.單調(diào)諧回路諧振放大器原理

小信號(hào)諧振放大器是通信接收機(jī)的前端電路，主要用于高頻小信號(hào)或微弱信號(hào)的線性

放大和選頻。單調(diào)諧回路諧振放大器原理電路如圖1T所示。圖中，RBI>RBZ、RE用以保證晶

體管工作于放大區(qū)域，從而放大器工作于甲類。&是RE的旁路電容，CB、Cc是輸入、輸出耦

合電容，L、C是諧振回路，Rc是集電極（交流）電阻，它決定了回路Q值、帶寬。為了減輕

晶體管集電極電阻對(duì)回路Q值的影響，采用了部分回路接入方式。

圖單調(diào)諧回路放大器原理電路

高頻電子線路實(shí)驗(yàn)講義

2.單調(diào)諧回路諧振放大器實(shí)驗(yàn)電路

單調(diào)諧回路諧振放大器實(shí)驗(yàn)電路如實(shí)驗(yàn)?zāi)K。1G用來(lái)調(diào)諧，RM15處可插入電阻、電位

器等用以改變集電極電阻，以觀察集電極負(fù)載變化對(duì)諧振回路(包括電壓增益、帶寬、Q

值)的影響。W01用以改變基極偏置電壓，以觀察放大器靜態(tài)工作點(diǎn)變化對(duì)諧振回路(包

括電壓增益、帶寬、Q值)的影響。T03中周用于調(diào)整諧振頻率點(diǎn)。

五、實(shí)驗(yàn)步驟

1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

(1)接通穩(wěn)壓電源，點(diǎn)亮D01燈上電成功。

(2)用萬(wàn)用表測(cè)量三極管基極電壓(TH01),調(diào)整W01使Q02的基極直流電壓為4V左

右，這樣放大器工作于放大狀態(tài)。(注提供參考電壓，此電壓在一定范圍內(nèi)都可，下同)

(3)信號(hào)源輸出10.245MHZ,30mV的高頻小信號(hào),連接至BOI(TP01)處。信號(hào)由“CH1

輸出”。

(4)示波器連接到實(shí)驗(yàn)板“TP02(B02)”上，正確調(diào)整示波器，使有波形觀察。

(5)調(diào)節(jié)C03、T03使示波器上得到的波形最大。(回路諧振在10.245MHZ)

(6)使用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)掃頻信號(hào)，開(kāi)始頻率為8MHz終止頻率為12MHZ,時(shí)間

為10ms,幅度為30mv.信號(hào)由“CH1輸出”，連接至BOI(TP01)處。

(7)示波器連接到實(shí)驗(yàn)板“TP02(B02)”上，正確調(diào)整示波器(縮小時(shí)間軸),使

有上下尖峰波形觀察。

2.單調(diào)諧回路諧振放大器幅頻特性測(cè)量

測(cè)量幅頻特性通常有兩種方法，即掃頻法和點(diǎn)測(cè)法。掃頻法簡(jiǎn)單直觀，可直接觀察到

單調(diào)諧放大特性曲線，但需要掃頻儀，本實(shí)驗(yàn)采用掃頻信號(hào)和示波器代替掃頻儀功能(但

為時(shí)域分析，請(qǐng)同學(xué)們注意)

在上述實(shí)驗(yàn)步驟的基礎(chǔ)上完成下述實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、記錄不同頻率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓值

注：掃頻信號(hào)調(diào)整到“開(kāi)始”按鍵上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)信號(hào)發(fā)生器的旋鈕，分別把開(kāi)始頻

率調(diào)到8MHZ、8.2MHZ等頻率點(diǎn)上，讀出此點(diǎn)在示波器上的上點(diǎn)和下點(diǎn)之間的峰值，寫到下

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高頻電子通信實(shí)驗(yàn)講義

表中。(讀較高頻率時(shí)，請(qǐng)把開(kāi)始頻率恢復(fù)到8MHz起始點(diǎn)，用“終止”按鍵，反方向讀取)

信號(hào)頻率88.28.58.899.29.49.69.81010.210,10.510.610.7

f(MHZ)245

輸出電壓幅值

U(mv)

信號(hào)頻率10.810.91111.211.411.611.81212.212.412.612.813

f(MHZ)

輸出電壓幅值

U(mv)

2、參照示波器上的波形，根據(jù)上述表格中的數(shù)據(jù)，X軸為頻率，Y軸為電壓，作圖。

3、輸入信號(hào)幅度為30mv,比較此時(shí)輸入輸出幅度大小，并算出最大處放大倍數(shù)。

4、計(jì)算最大幅度下降至0.707倍時(shí)的兩個(gè)點(diǎn)，找出這兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的頻率，計(jì)算回路的

通頻帶及帶寬。

如諧振點(diǎn)的峰峰值為80mV,0.707*80mV=56.56mV則在諧振點(diǎn)前后有兩個(gè)頻率

點(diǎn)對(duì)應(yīng)的幅度的56.56mV0通過(guò)設(shè)置掃頻信號(hào)的開(kāi)始頻率找到前點(diǎn)頻率，通過(guò)設(shè)置掃頻信

號(hào)的終止頻率找到后點(diǎn)頻率

3.觀察靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)單調(diào)諧放大器幅頻特性的影響。

順時(shí)針調(diào)整W01(此時(shí)W01阻值增大)，使Q02基極直流電壓為2.5V,從而改變靜態(tài)工

作點(diǎn)。按照上述幅頻特性的測(cè)量方法，測(cè)出幅頻特性曲線。逆時(shí)針調(diào)整W01(此時(shí)W01阻值

減小)，使Q02基極直流電壓為6.0V,重新測(cè)出幅頻特性曲線。

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高頻電子線路實(shí)驗(yàn)講義

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:

可以發(fā)現(xiàn)：當(dāng)W01加大時(shí)，由于ICQ減小，幅頻特性幅值會(huì)減小，同時(shí)曲線變“瘦”（帶

寬減?。欢?dāng)W01減小時(shí)，由于ICQ加大，幅頻特性幅值會(huì)加大，同時(shí)曲線變“胖”（帶

寬加大）。

4.觀察集電極負(fù)載對(duì)單調(diào)諧放大器幅頻特性的影響

把元件庫(kù)中的可調(diào)電位器模塊插到實(shí)驗(yàn)板RM15處，把基極電壓調(diào)至4V,步驟同上。首

先把可調(diào)電位器順時(shí)針調(diào)至最大。后逆時(shí)針逐漸減小電位器，仔細(xì)觀察幅頻特性曲線的變

化情況。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:

可以發(fā)現(xiàn)：電位器增大時(shí)，集電極負(fù)載增大，幅頻特性幅值加大，曲線變“瘦”，Q

值增高，帶寬減小。而當(dāng)電位器減小時(shí)，幅頻特性幅值減小，曲線變“胖”，Q值降低,

帶寬加大。

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高頻電子通信實(shí)驗(yàn)講義

六'實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

1.對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，說(shuō)明靜態(tài)工作點(diǎn)變化對(duì)單調(diào)諧放大器幅頻特性的影響，并畫

出相應(yīng)的幅頻特性。寫出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

2.對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，說(shuō)明集電極負(fù)載變化對(duì)單調(diào)諧放大器幅頻特性的影響，并畫

出相應(yīng)的幅頻特性。寫出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

3.總結(jié)由本實(shí)驗(yàn)所獲得的體會(huì)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后先關(guān)掉穩(wěn)壓電源和實(shí)驗(yàn)板電源開(kāi)關(guān)，把元件放回到元件庫(kù)中，以備檢查。

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高頻電子線路實(shí)驗(yàn)講義

實(shí)驗(yàn)2雙調(diào)諧回路諧振放大器

一、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

1.做本實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)具備的知識(shí)點(diǎn):

?雙調(diào)諧回路

?電容耦合雙調(diào)諧回路諧振放大器

?放大器動(dòng)態(tài)范圍

2.做本實(shí)驗(yàn)時(shí)所用到的儀器：

?2號(hào)實(shí)驗(yàn)板《高頻小信號(hào)放大器模塊》板

?6號(hào)實(shí)驗(yàn)板《元件庫(kù)》板及庫(kù)元件。

注意：元件庫(kù)板與庫(kù)元件——對(duì)應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，請(qǐng)對(duì)應(yīng)放好，便于實(shí)驗(yàn)后

檢查

?雙蹤小波器

?電源

?函數(shù)信號(hào)發(fā)生器

?萬(wàn)用表

二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.熟悉電子元器件和高頻電子線路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)；

2.熟悉耦合電容對(duì)雙調(diào)諧回路放大器幅頻特性的影響；

3.了解放大器動(dòng)態(tài)范圍的概念和測(cè)量

Vcc

方法。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.采用掃頻測(cè)量雙調(diào)諧放大器的幅頻

特性；

2.用示波器觀察耦合電容對(duì)雙調(diào)諧回

路放大器幅頻特性的影響；

3.用示波器觀察放大器動(dòng)態(tài)范圍。圖2-1電容耦合雙調(diào)諧回路放大器原理電路

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高頻電子通信實(shí)驗(yàn)講義

四、基本原理

雙調(diào)諧回路諧振放大器原理

顧名思義，雙調(diào)諧回路是指有兩個(gè)調(diào)諧回路：一個(gè)靠近“信源”端(如晶體管輸出

端)，稱為初級(jí)；另一個(gè)靠近“負(fù)載”端(如下級(jí)輸入端)，稱為次級(jí)。兩者之間，可

采用互感耦合，或電容耦合。與單調(diào)諧回路相比，雙調(diào)諧回路的矩形系數(shù)較小，即：它

的諧振特性曲線更接近于矩形。電容耦合雙調(diào)諧回路諧振放大器原理圖如圖2-1所示。

與圖1T相比，兩者都采用了分壓偏置電路，放大器均工作于甲類，但圖2T中有

兩個(gè)諧振回路：Li、Q組成了初級(jí)回路，Lz、G組成了次級(jí)回路；兩者之間并無(wú)互感耦合

(必要時(shí)，可分別對(duì)Li、L?加以屏蔽)，而是由電容C3進(jìn)行耦合，故稱為電容耦合。

五'實(shí)驗(yàn)步驟

1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

(1)接通穩(wěn)壓電源，點(diǎn)亮D01燈上電成功。

(2)用萬(wàn)用表測(cè)量三極管基極電壓(TH31),調(diào)整W31使Q32的基極直流電壓為6.5V

左右，這樣放大器工作于放大狀態(tài)。(注提供參考電壓，此電壓在一定范圍內(nèi)都可，下同)

(3)信號(hào)源輸出10.245MHZ,50mV的高頻小信號(hào)，連接至B31(TP31)處。信號(hào)由“CH1

輸出”。

(4)示波器連接到實(shí)驗(yàn)板“TP33(B33)”上，撥碼開(kāi)關(guān)打開(kāi)臨界耦合電容，正確調(diào)

整示波器，使有波形觀察。

(5)調(diào)節(jié)C33、T33、T34使示波器上得到的波形最大。(回路諧振在10.245MHZ)

(6)使用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)掃頻信號(hào)，開(kāi)始頻率為8MHz終止頻率為12MHZ,時(shí)間

為10ms,幅度為50mv.信號(hào)由“CH1輸出”，連接至BOI(TP01)處。

(7)示波器連接到實(shí)驗(yàn)板“TP33(B33)”上，重復(fù)調(diào)節(jié)T33、T34,正確調(diào)整示波器

(縮小時(shí)間軸)，使有上下平峰波形觀察。

2.雙調(diào)諧回路諧振放大器幅頻特性測(cè)量

本實(shí)驗(yàn)仍掃頻法測(cè)量出頻率相對(duì)應(yīng)的雙調(diào)諧放大器的輸出幅度，然后描述出頻率與

幅度的關(guān)系曲線，該曲線即為雙調(diào)諧回路放大器的幅頻特性。

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高頻電子線路實(shí)驗(yàn)講義

在上述實(shí)驗(yàn)步驟的基礎(chǔ)上完成下述實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、記錄不同頻率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓值

注：掃頻信號(hào)調(diào)整到“開(kāi)始”按鍵上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)信號(hào)發(fā)生器的旋鈕，分別把開(kāi)始頻

率調(diào)到8MHZ、8.2MHZ等頻率點(diǎn)上，讀出此點(diǎn)在示波器上的上點(diǎn)和下點(diǎn)之間的峰值，寫到下

表中。（讀較高頻率時(shí)，請(qǐng)把開(kāi)始頻率恢復(fù)到8MHz起始點(diǎn)，用“終止”按鍵，反方向讀?。?/p>

2、測(cè)出兩峰之間凹陷點(diǎn)的頻率大致是多少。

3、以橫軸為頻率，縱軸為幅度，參照示波器上圖形，畫出雙調(diào)諧放大器的幅頻特性

曲線。

4、測(cè)量?jī)煞逯迪陆抵?.707倍點(diǎn)的頻率，計(jì)算通頻帶

5、測(cè)量?jī)煞逯迪陆抵?.1倍點(diǎn)頻率，計(jì)算調(diào)諧回路的矩形系數(shù)。

2.回路耦合電容對(duì)回路特性的影響

斷開(kāi)撥碼開(kāi)關(guān)的臨界，并撥到強(qiáng)耦合開(kāi)關(guān)

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高頻電子通信實(shí)驗(yàn)講義

觀察到的波形

斷開(kāi)撥碼開(kāi)關(guān)的強(qiáng)耦合開(kāi)關(guān)，并撥至弱耦合開(kāi)關(guān)。觀察到的波形

六'實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

1.畫出耦合電容為強(qiáng)、弱、臨界耦合情況下的幅頻特性，計(jì)算幅值從最大值下降到0.707

時(shí)的帶寬，并由此說(shuō)明其優(yōu)缺點(diǎn)。比較單調(diào)諧和雙調(diào)諧在特性曲線上有何不同？

2.畫出放大器電壓放大倍數(shù)與輸入電壓幅度之間的關(guān)系曲線。

3.總結(jié)由本實(shí)驗(yàn)所獲得的體會(huì)。

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高頻電子線路實(shí)驗(yàn)講義

實(shí)驗(yàn)3電容三點(diǎn)式LC振蕩器

一、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

1.做本實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)具備的知識(shí)點(diǎn)：

?三點(diǎn)式LC振蕩器

?西勒和克拉潑電路

?電源電壓、耦合電容、反饋系數(shù)、等效Q值對(duì)振蕩器工作的影響

2.做本實(shí)驗(yàn)時(shí)所用到的儀器：

?1號(hào)實(shí)驗(yàn)板《振蕩器模塊》板

?雙蹤小波器

?電源

?萬(wàn)用表

二'實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.熟悉電子元器件和高頻電子線路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)；

2.掌握電容三點(diǎn)式LC振蕩電路的基本原理，熟悉其各元件功能；

3.熟悉靜態(tài)工作點(diǎn)、耦合電容、反饋系數(shù)、等效Q值對(duì)振蕩器振蕩幅度和頻率的影響；

4.熟悉負(fù)載變化對(duì)振蕩器振蕩幅度的影響。

三'實(shí)驗(yàn)電路基本原理

1.概述

LC振蕩器實(shí)質(zhì)上是滿足振蕩條件的正反饋放大器。LC振蕩器是指振蕩回路是由L

C元件組成的。從交流等效電路可知：由LC振蕩回路引出三個(gè)端子，分別接振蕩管的三

個(gè)電極，而構(gòu)成反饋式自激振蕩器，因而又稱為三點(diǎn)式振蕩器。如果反饋電壓取自分壓電

感，則稱為電感反饋LC振蕩器或電感三點(diǎn)式振蕩器；如果反饋電壓取自分壓電容，則稱

為電容反饋LC振蕩器或電容三點(diǎn)式振蕩器。

在幾種基本高頻振蕩回路中，電容反饋LC振蕩器具有較好的振蕩波形和穩(wěn)定度，電

路形式簡(jiǎn)單，適于在較高的頻段工作，尤其是以晶體管極間分布電容構(gòu)成反饋支路時(shí)其振

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高頻電子通信實(shí)驗(yàn)講義

蕩頻率可高達(dá)幾百M(fèi)HZ?GHZ。

2.LC振蕩器的起振條件

一個(gè)振蕩器能否起振，主要取決于振蕩電路自激振蕩的兩個(gè)基本條件，即：振幅起振

平衡條件和相位平衡條件。

3.LC振蕩器的頻率穩(wěn)定度

頻率穩(wěn)定度表示：在一定時(shí)間或一定溫度、電壓等變化范圍內(nèi)振蕩頻率的相對(duì)變化程

度，常用表達(dá)式：Af0/f。來(lái)表示（f。為所選擇的測(cè)試頻率；△f。為振蕩頻率的頻率誤差,

△fo=f°z—foi;foz和foi為不同時(shí)刻的f。），頻率相對(duì)變化量越小，表明振蕩頻率的穩(wěn)

定度越高。由于振蕩回路的元件是決定頻率的主要因素，所以要提高頻率穩(wěn)定度，就要設(shè)

法提高振蕩回路的標(biāo)準(zhǔn)性，除了采用高穩(wěn)定和高Q值的回路電容和電感外，其振蕩管可以

采用部分接入，以減小晶體管極間電容和分布電容對(duì)振蕩回路的影響，還可采用負(fù)溫度系

數(shù)元件實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償。

4.LC振蕩器的調(diào)整和參數(shù)選擇

以實(shí)驗(yàn)采用改進(jìn)型電容三點(diǎn)振蕩電路（西勒電路）為例，交流等效電路如圖3-1所示。

圖3-1電容三點(diǎn)式LC振蕩器交流等效電路

（1）靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整

合理選擇振蕩管的靜態(tài)工作點(diǎn)，對(duì)振蕩器工作的穩(wěn)定性及波形的好壞，有一定的影響,

偏置電路一般采用分壓式電路。

13

高頻電子線路實(shí)驗(yàn)講義

當(dāng)振蕩器穩(wěn)定工作時(shí)，振蕩管工作在非線性狀態(tài)，通常是依靠晶體管本身的非線性實(shí)

現(xiàn)穩(wěn)幅。若選擇晶體管進(jìn)入飽和區(qū)來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)幅，則將使振蕩回路的等效Q值降低，輸出波

形變差，頻率穩(wěn)定度降低。因此，一般在小功率振蕩器中總是使靜態(tài)工作點(diǎn)遠(yuǎn)離飽和區(qū)，

靠近截止區(qū)。

(2)振蕩頻率f的計(jì)算

1

f=----.=

2〃jL(c+CT)

式中CT為Cl、a和C3的串聯(lián)值，因a(loop)?C3(27p),C2(200P)?C3(27p),故a室a*

所以，振蕩頻率主要由L、C和C3決定。

(3)反饋系數(shù)F的選擇

F-G

a

反饋系數(shù)F不宜過(guò)大或過(guò)小，一般經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)F^O.1?0.5,本實(shí)驗(yàn)取F=0.5

5.克拉潑和西勒振蕩電路

圖3-2為串聯(lián)改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩電路一一克拉潑振蕩電路。

圖3-3為并聯(lián)改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩電路一一西勒振蕩電路。

1

RC

Rb1

CbCb二

圖3-2克拉潑振蕩電路圖3-3西勒振蕩電路

6.電容三點(diǎn)式LC振蕩器實(shí)驗(yàn)電路

設(shè)計(jì)改進(jìn)型克拉潑振蕩電路。CMOKCM02不接，C07、L02串連，為克接波電路，CM01

接入固定電容值的電容或可調(diào)電容，改變振蕩頻率。K01接到下面，CM01不接，CM02接不

同電容值的電容或可調(diào)電容，為西勒振蕩器。調(diào)整W01可改變振蕩器三極管的基極電壓。

14

高頻電子通信實(shí)驗(yàn)講義

Q02為射極跟隨器。TP03為輸出測(cè)量點(diǎn)，TH01、02、03為振蕩器直流電壓測(cè)量點(diǎn)。W02用來(lái)

改變輸出幅度。

四'實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.用示波器觀察振蕩器輸出波形，測(cè)量振蕩器電壓峰一峰值VP-P,并測(cè)量振蕩頻率。

2.測(cè)量振蕩器的幅頻特性。

3.測(cè)量電源電壓變化對(duì)振蕩器頻率的影響。

五、實(shí)驗(yàn)步驟

一、克拉潑振蕩器電路

1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

(1)把元件庫(kù)板中的10P可調(diào)電容元件插入到“CM01”位置上，K01接上面。

(2)打開(kāi)直流電源，點(diǎn)亮燈上電成功。

(5)用萬(wàn)用表測(cè)量三極管(Q01)基極電壓，調(diào)整神1使飄1的基極直流電壓為4.4左

右，這樣放大器工作于放大狀態(tài)。

(7)示波器連接到實(shí)驗(yàn)板“TP03”(B01)上，正確調(diào)整示波器，使有波形觀察。調(diào)

整W02使輸出不失真。

2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

(1)根據(jù)電路連接關(guān)系，判斷此振蕩器為克拉潑振蕩還是西勒振蕩電路

(2)改變振蕩器電容，測(cè)量振蕩頻率？(相關(guān)電容接到CM01上)

電容C(pf)6p10p20p

振蕩頻率f(MHZ)3230.8628.4

輸出電壓VP-P(v)270320400

(3)列表計(jì)算此振蕩器調(diào)節(jié)電容時(shí)，頻率的改變范圍、幅度的變化范圍。

(4)計(jì)算出頻率的改變量和幅度的改變量，并計(jì)算二者的比值。

15

高頻電子線路實(shí)驗(yàn)講義

二、西勒振蕩器電路

1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

(1)把元件庫(kù)板中的10P可調(diào)電容元件插入到“CM02”位置上，K01接下面。

(2)打開(kāi)直流電源，點(diǎn)亮燈上電成功。

(25)用萬(wàn)用表測(cè)量三極管(Q01)基極電壓，調(diào)整W01使Q01的基極直流電壓為4.4V

左右，這樣放大器工作于放大狀態(tài)。

(7)示波器連接到實(shí)驗(yàn)板“TP03”(B01)上，正確調(diào)整示波器，使有波形觀察。

2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

(1)根據(jù)電路連接關(guān)系，判斷此振蕩器為克拉潑振蕩還是西勒振蕩電路

(2)改變振蕩器電容，測(cè)量振蕩頻率？(把相關(guān)電容接到CM02上)

按照表電容的變化測(cè)出與電容相對(duì)應(yīng)的振蕩頻率和輸出電壓(峰一峰值Vr),并將測(cè)

量結(jié)果記于表中。

電容C(pf)6p10p20p

振蕩頻率f(MHZ)31.6529.4025.77

輸出電壓VP-P(v)270300400

注：如果在開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換過(guò)程中使振蕩器停振無(wú)輸出，可調(diào)整W01,使之恢復(fù)振蕩。

(3)列表計(jì)算此振蕩器調(diào)節(jié)電容時(shí)，頻率的改變范圍

(4)西勒振蕩器電路是克拉撥振蕩器電路的改進(jìn)型，比較電容改變時(shí)，兩種電路的頻

率改變范圍，結(jié)合理論知識(shí)簡(jiǎn)述現(xiàn)象

六'實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1.根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)，分別繪制西勒振蕩器，克拉潑振蕩器的幅頻特性曲線，并進(jìn)行分

析比較。

2.根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)，計(jì)算頻率穩(wěn)定度，分別繪制克拉潑振蕩器、西勒振蕩器的筮一

/o

16

高頻電子通信實(shí)驗(yàn)講義

曲線。

3.對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析判斷。

4.總結(jié)由本實(shí)驗(yàn)所獲提的體會(huì)。

17

高頻電子線路實(shí)驗(yàn)講義

實(shí)驗(yàn)5石英晶體振蕩器

一、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

1.做本實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)具備的知識(shí)點(diǎn):

?石英晶體振蕩器

?串聯(lián)型晶體振蕩器

?靜態(tài)工作點(diǎn)、微調(diào)電容、負(fù)載電阻對(duì)晶體振蕩器工作的影響

2.做本實(shí)驗(yàn)時(shí)所用到的儀器:

?1號(hào)實(shí)驗(yàn)板《振蕩器電路》板

?雙蹤小波器

?電源

?萬(wàn)用表

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.熟悉電子元器件和高頻電子線路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

2.掌握石英晶體振蕩器、串聯(lián)型晶體振蕩器的基本工作原理，熟悉其各元件功能。

3.熟悉靜態(tài)工作點(diǎn)、負(fù)載電阻對(duì)晶體振蕩器工作的影響。

4.感受晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度高的特點(diǎn)，了解晶體振蕩器工作頻率微調(diào)的方法。

C5

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.用萬(wàn)用表進(jìn)行靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)量。G1

2.用示波器觀察振蕩器輸出波形，測(cè)量振蕩電壓

峰-峰值V”，并以頻率計(jì)測(cè)量振蕩頻率。

3.觀察并測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)、負(fù)載電阻等因素對(duì)晶

體振蕩器振蕩幅度和頻率的影響。圖4-1晶體振蕩器交流通路

18

高頻電子通信實(shí)驗(yàn)講義

四'實(shí)驗(yàn)步驟

1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

(1)把元件庫(kù)板中的晶體元件插入到“LM16”位置上。

(2)打開(kāi)直流電源，按下實(shí)驗(yàn)板上開(kāi)關(guān)，點(diǎn)亮燈上電成功。

(3)調(diào)整電位器W19,使Q05基極電壓2伏左右。

(6)示波器連接到實(shí)驗(yàn)板“TP07”(B05)上，正確調(diào)整示波器，使有波形觀察。

2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

(1)靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)量(串聯(lián)型晶體振蕩器)

改變電位器W19可改變Q05的基極電壓VB,并改變其發(fā)射極電壓VE。記下”的最大、

最小值，并計(jì)算相應(yīng)的IE皿、I軀n值(發(fā)射極電阻R15=1KQ)。

(2)靜態(tài)工作點(diǎn)變化對(duì)振蕩器工作的影響

A、調(diào)實(shí)驗(yàn)初始條件：隕=2V(調(diào)191達(dá)到)。

B、調(diào)節(jié)電位器W19以改變晶體管靜態(tài)工作點(diǎn)IE,使其分別為表4.1所示各值，

且把示波器探頭接到TP07端，觀察振蕩波形，測(cè)量相應(yīng)的振蕩電壓峰-峰值V>p,并以

頻率計(jì)讀取相應(yīng)的頻率值，填入表4.1。

%(v)2.02.22.42.62.83.0

f(MHz)

*(v)

表4.1

(把其它兩個(gè)晶體插入，重復(fù)上術(shù)步驟)

19

高頻電子線路實(shí)驗(yàn)講義

六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)，分析靜態(tài)工作點(diǎn)（1鶴）對(duì)晶體振蕩器工作的影響。

2.對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，總結(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)因素對(duì)晶體振蕩器振蕩幅度和頻率的影響,

并闡述緣由。

3.對(duì)晶體振蕩器與LC振蕩器之間在靜態(tài)工作點(diǎn)影響方面作一比較，并分析其原因。

4.總結(jié)由本實(shí)驗(yàn)所獲得的體會(huì)。

20

高頻電子通信實(shí)驗(yàn)講義

實(shí)驗(yàn)5集成乘法器幅度調(diào)制電路

一、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

1.做本實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)具備的知識(shí)點(diǎn)：

?幅度調(diào)制

?用模擬乘法器實(shí)現(xiàn)幅度調(diào)制

?MC1496四象限模擬相乘器

2.做本實(shí)驗(yàn)時(shí)所用到的儀器：

?4號(hào)實(shí)驗(yàn)板《調(diào)幅與檢波電路》

?雙蹤小波器

?萬(wàn)用表

?直流穩(wěn)壓電源

?高頻信號(hào)源

二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解振幅調(diào)制的工作原理。

2.掌握用MC1496來(lái)實(shí)現(xiàn)AM和DSB的方法，并研究已調(diào)波與調(diào)制信號(hào)，載波之間的關(guān)

系。

3.掌握用示波器測(cè)量調(diào)幅系數(shù)的方法。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.模擬相乘調(diào)幅器的輸入失調(diào)電壓調(diào)節(jié)。

2.用示波器觀察正常調(diào)幅波（AM）波形，并測(cè)量其調(diào)幅系數(shù)。

3.用示波器觀察平衡調(diào)幅波（抑制載波的雙邊帶波形DSB）波形。

4.用示波器觀察調(diào)制信號(hào)為方波、三角波的調(diào)幅波。

21

高頻電子線路實(shí)驗(yàn)講義

四、基本原理

所謂調(diào)幅就是用低頻調(diào)制信號(hào)去控制高頻振蕩（載波）的幅度，使其成為帶有低頻

信息的調(diào)幅波。目前由于集成電路的發(fā)展，集成模擬相乘器得到廣泛的應(yīng)用，為此本實(shí)

驗(yàn)采用價(jià)格較低廉的MC1496集成模擬相乘器來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)幅之功能。

1.MC1496簡(jiǎn)介

MC1496是一種四象限模擬相乘器，其內(nèi)部電路以及用作振幅調(diào)制器時(shí)的外部連接如

圖8-1所示。由圖可見(jiàn)，電路中采用了以反極性方式連接的兩組差分對(duì)（「?T”），且

這兩組差分對(duì)的恒流源管（Ts、T6）又組成了一個(gè)差分對(duì)，因而亦稱為雙差分對(duì)模擬相

乘器。其典型用法是：

⑻、（10）腳間接一路輸入（稱為上輸入防），⑴、⑷腳間接另一路輸入（稱為下輸入

項(xiàng)），⑹、?腳分別經(jīng)由集電極電阻兄接到正電源+12V上，并從⑹、?腳間取輸出以。

⑵、⑶腳間接負(fù)反饋電阻兄。⑸腳到地之間接電阻R,它決定了恒流源電流L、聯(lián)

的數(shù)值，典型值為6.8kQo（14）腳接負(fù)電源-8V。⑺、⑼、（11）、?腳懸空不用。由于兩路

輸入所、性的極性皆可取正或負(fù)，因而稱之為四象限模擬相乘器。可以證明：

因而，僅當(dāng)上輸入滿足-W%（26mV）時(shí)，方有:

Rc

匕=廣匕“2

才是真正的模擬相乘器。本實(shí)驗(yàn)即為此例。

22

高頻電子通信實(shí)驗(yàn)講義

圖8-1MC1496內(nèi)部電路及外部連接

2.MC1496組成的調(diào)幅器實(shí)驗(yàn)電路

W31用來(lái)調(diào)節(jié)（1）、（4）端之間的平衡.

五'實(shí)驗(yàn)步驟

1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

（1）按前述實(shí)驗(yàn)步驟接好電源。

（2）調(diào)制信號(hào)源：采用低頻信號(hào)源中的函數(shù)發(fā)生器，其參數(shù)調(diào)節(jié)如下（示波器監(jiān)測(cè)）:

?頻率范圍：10kHz

?波形選擇：正弦波

?輸出峰-峰值：400mV（可由學(xué)生設(shè)定，以不失真為準(zhǔn)）CH2輸出，接TP22

（3）載波源：采用高頻信號(hào)源：

?工作頻率：465KHz；

?輸出幅度（峰-峰值）：100-200mV,（調(diào)制后波形不失真為準(zhǔn)）用示波器觀測(cè)。

CH1輸出,接TP21

23

高頻電子線路實(shí)驗(yàn)講義

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圖8-21496組成的調(diào)幅器實(shí)驗(yàn)電路

24

高頻電子通信實(shí)驗(yàn)講義

2.DSB（抑制載波雙邊帶調(diào)幅）波形觀察

（1）DSB信號(hào)波形觀察

將高頻信號(hào)源輸出的載波接入載波輸入端（TP21）,低頻調(diào)制信號(hào)接入音頻輸

入端（TP22）o

示波器CH1接調(diào)幅輸出端（TP23）,調(diào)整W31即可觀察到DSB信號(hào)波形。其波

形如圖8-3所示。

圖8-3圖8-4

（2）DSB信號(hào)反相點(diǎn)觀察

為了清楚地觀察雙邊帶信號(hào)過(guò)零點(diǎn)的反相，必須降低載波的頻率。本實(shí)驗(yàn)可將

載波頻率降低為100KHZ,幅度仍為lOOmVo調(diào)制信號(hào)仍為1OKHZ（幅度400mv）。（示

波器需放至TP23處觀察，CH1接TP21,CH2接TP23）

增大示波器X軸掃描速率，仔細(xì)觀察調(diào)制信號(hào)過(guò)零點(diǎn)時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的DSB信號(hào)，

過(guò)零點(diǎn)時(shí)刻的波形應(yīng)該反相，如圖8-4所示。

（3）DSB信號(hào)波形與載波波形的相位比較

在實(shí)驗(yàn)3（2）的基礎(chǔ)上，將示波器CH1改接TP22點(diǎn)，把調(diào)制器的輸入載波波

形與輸出DSB波形的相位進(jìn)行比較，可發(fā)現(xiàn)：在調(diào)制信號(hào)正半周期間，兩者同相；

在調(diào)制信號(hào)負(fù)半周期間，兩者反相。

4.AM（常規(guī)調(diào)幅）波形測(cè)量

（1）AM正常波形觀測(cè)

調(diào)整W31使波形正常（右轉(zhuǎn)）如圖8-5所示。

25

高頻電子線路實(shí)驗(yàn)講義

調(diào)整電位器W3L可以改變調(diào)幅波的調(diào)制度。在觀察輸出波形時(shí)，改變音頻調(diào)制信

號(hào)的頻率及幅度，輸出波形應(yīng)隨之變化。

(3)過(guò)調(diào)制時(shí)的AM波形觀察

在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，后增大音頻調(diào)制信號(hào)的幅度,可以觀察到過(guò)調(diào)制時(shí)AM波形,

并與調(diào)制信號(hào)波形作比較。

(4)增大載波幅度時(shí)的調(diào)幅波觀察

保持調(diào)制信號(hào)輸入不變，逐步增大載波幅度，并觀察輸出已調(diào)波。可以發(fā)現(xiàn)：當(dāng)

載波幅度增大到某值時(shí)，已調(diào)波形開(kāi)始有失真；而當(dāng)載波幅度繼續(xù)增大時(shí)，已調(diào)波形

包絡(luò)出現(xiàn)模糊。最后把載波幅度復(fù)原(lOOmv)。

5.調(diào)制度注的測(cè)試

我們可以通過(guò)直接測(cè)量調(diào)制包絡(luò)來(lái)測(cè)出Mao將被測(cè)的調(diào)幅信號(hào)加到示波器CH1或

CH2,并使其同步。調(diào)節(jié)時(shí)間旋鈕使熒光屏顯示幾個(gè)周期的調(diào)幅波波形，如圖8-6所示。

根據(jù)Ma的定義，測(cè)出A、B,即可得到Ma。

A-B

xlOO%

"%A+B

26

高頻電子通信實(shí)驗(yàn)講義

圖8-6

六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

1.整理按實(shí)驗(yàn)步驟所得數(shù)據(jù)，繪制記錄的波形，并作出相應(yīng)的結(jié)論。

2.畫出DSB波形和加。=100%時(shí)的AM波形，比較兩者的區(qū)別。

3.總結(jié)由本實(shí)驗(yàn)所獲得的體會(huì)。

27

高頻電子線路實(shí)驗(yàn)講義

實(shí)驗(yàn)7振幅解調(diào)器（同步檢波）

一、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

1.做本實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)具備的知識(shí)點(diǎn)：

?振幅解調(diào)

?模擬乘法器實(shí)現(xiàn)同步檢波

2.做本實(shí)驗(yàn)時(shí)所用到的儀器：

?4號(hào)實(shí)驗(yàn)板《調(diào)幅與檢波器電路》

?雙蹤小波器

?萬(wàn)用表

?直流穩(wěn)壓電源

?高頻信號(hào)源

二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.熟悉電子元器件和高頻電子線路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)；

2.掌握用包絡(luò)檢波器實(shí)現(xiàn)AM波解調(diào)的方法。了解濾波電容數(shù)值對(duì)AM波解調(diào)影響；

3.理解包絡(luò)檢波器只能解調(diào)/W100%的AM波，而不能解調(diào)力＞100%的AM波以及DSB

波的概念；

4.掌握用MC1496模擬乘法器組成的同步檢波器來(lái)實(shí)現(xiàn)AM波和DSB波解調(diào)的方法；

5.了解輸出端的低通濾波器對(duì)AM波解調(diào)、DSB波解調(diào)的影響；

6.理解同步檢波器能解調(diào)各種AM波以及DSB波的概念。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.用示波器觀察包絡(luò)檢波器解調(diào)AM波、DSB波時(shí)的性能；

2.用示波器觀察同步檢波器解調(diào)AM波、DSB波時(shí)的性能；

四、基本原理

振幅解調(diào)即是從振幅受調(diào)制的高頻信號(hào)中提取原調(diào)制信號(hào)的過(guò)程，亦稱為檢波。通

28

高頻電子通信實(shí)驗(yàn)講義

常，振幅解調(diào)的方法有包絡(luò)檢波和同步檢波兩種。

1.二極管包絡(luò)檢波

二極管包絡(luò)檢波器是包絡(luò)檢波器中最簡(jiǎn)單、最常用的一種電路。它適合于解調(diào)信號(hào)

電平較大（俗稱大信號(hào)，通常要求峰一峰值為L(zhǎng)5V以上）的AM波。它具有電路簡(jiǎn)單，

檢波線性好，易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)電路主要包括二極管、RC低通濾波器和低頻放大

部分，如圖9T所示。

圖中，D01為檢波管，C01、R02、C03構(gòu)成低通濾波器，W01為二極管檢波直流負(fù)載,

W21用來(lái)調(diào)節(jié)直流負(fù)載大小，W02相串構(gòu)成二極管檢波交流負(fù)載，W02用來(lái)調(diào)節(jié)交流負(fù)載

大小。開(kāi)關(guān)K01是為二極管檢波交流負(fù)載的接入與斷開(kāi)而設(shè)置的，短路下方時(shí)為接入交

流負(fù)載，全不接入為斷開(kāi)交流負(fù)載。短路上方為接入后級(jí)低放。調(diào)節(jié)W03可調(diào)整輸出幅

度。圖中，利用二極管的單向?qū)щ娦允沟秒娐返某浞烹姇r(shí)間常數(shù)不同（實(shí)際上，相差很

大）來(lái)實(shí)現(xiàn)檢波，所以RC時(shí)間常數(shù)的選擇很重要。RC時(shí)間常數(shù)過(guò)大，則會(huì)產(chǎn)生對(duì)角切

割失真（又稱惰性失真）。RC常數(shù)太小，高頻分量會(huì)濾不干凈。綜合考慮要求滿足下式:

-ma

R(XI?

ma

其中：根°為調(diào)幅系數(shù)，Q為調(diào)制信號(hào)角頻率。

當(dāng)檢波器的直流負(fù)載電阻R與交流音頻負(fù)載電阻RQ不相等，而且調(diào)幅度7%又相當(dāng)

大時(shí)會(huì)產(chǎn)生底邊切割失真（又稱負(fù)峰切割失真），為了保證不產(chǎn)生底邊切割失真應(yīng)滿足

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高頻電子線路實(shí)驗(yàn)講義

調(diào)幅輸入

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