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高频实验指导书2017

高频实验指导书2017
高频实验指导书2017

实验平台操作及注意事项

一、实验平台基本操作方法

在使用实验平台进行实验时,要按照标准的规范进行实验操作,一般的实验流程包含以下几个步骤:

(1)将实验台面整理干净整洁,设备摆放到对应的位置开始进行实验;

(2)打开实验箱箱盖,或取下箱盖放置到合适的位置;(不同的实验箱盖要注意不能混淆);

(3)简单检查实验箱是否有明显的损坏;如有损坏,需告知老师,以便判断是否可以进行正常实验;

(4)根据当前需要进行的实验内容,由老师或自行更换实验模块;更换模块需要专用的钥匙,请妥善保管;

(5)为实验箱加电,并开启电源;开启电源过程中,需要注意观察实验箱电源指示灯(每个模块均有电源指示),如果指示灯状态异常,需要关闭电源,检查原因;

(6)实验箱开启过程需要大约20s时间,开启后可以开始进行实验;

(7)实验内容等选择需用鼠标操作;

(8)在实验过程中,可以打开置物槽,选择对应的配件完成实验;

(9)实验完成后,关闭电源,整理实验配件并放置到置物槽中;

(10)盖上箱盖,将实验箱还原到位。

二、实验平台系统功能介绍

实验平台系统分为八大功能板块,分别为实验入门、实验项目、低频信号源、高频信号源、频率计、扫频仪、高频故障(实验测评)、系统设置。

1.设备入门

设备入门分为四类,分别是平台基本操作、平台标识说明、实验注意事项、平台特点概述。

2.实验项目

实验项目是指实验箱支持的实验课程项目,可以完成的实验内容列表,分为高频原理实验和高频系统实验。

高频原理实验细分为八大实验分类,分别是小信号调谐放大电路实验、非线性丙类功率放大电路实验、振荡器实验、中频放大器实验、混频器实验、幅度解调实验、变容二极管调频实验、鉴频器实验。如下图所示。

点击每个实验分类,可进入详细的实验列表。

3.低频信号源

信号源的详细说明可以参见文档2.1部分的详细说明.

4.高频信号源

信号源的详细说明可以参见文档2.1部分的详细说明

5.频率计

三、实验平台系统实验方法

在实验箱右侧预留了鼠标接口,在实验时,主要通过鼠标进行操作完成实验,实验前可以先熟悉一下实验箱的操作使用习惯。

实验平台采用实验原理框图为主线引导的方式,展现实验的原理过程,并将实验过程中的细节展开,涉及的实验参数可在框图上调整。不同于以往传统实验箱,本实验平台中的实验参数都是在实验原理的基础上,通过上位机软件的方式展现实验过程,旋钮、拨码开关、电位器等都能在上位机软件中实现。

下面以小信号放大实验为例说明一些实验中的细节注意点。

(1)进入小信号放大实验。在系统平台主界面选择“实验项目”进入,由于将小信

号放大实验归类为原理实验,所以选择“高频原理实验”进入。在小信号放大实验列表中找到“小信号调谐放大实验”,选择并进入实验。其他实验进入方式同此。

(2)进入小信号调节放大实验后,看到的是与实验原理相对应的实验原理框图,框图中展示出了实验的实现原理以及实验测量点位号,位号与实验模块上位号一致。原理框图中的可调电阻样式和开关样式表示此处可以点击设置实验输入参数,当前闪烁的指示灯表示设置焦点在此处,调节相应的实验模块上的电位器旋钮可调节参数,或者直接使用鼠标滚动鼠标滑轮,亦可调节参数。以此实验为例,“1K1”、“1K2”、“1W1”、“1W2”、“高频输入”五个为实验可调参数点。

(3)依据原理框图中的说明用铆孔线连线,主控模块的高频信号源连接A1模块的

1P1送入信号。

(4)分别点击参数设置点。点击“高频输入”弹出信号源设置界面,信号源设置可以参见2.1的信号源介绍说明。如下图所示。

(5)点击“可调电位器1W1”弹出电阻设置界面,如下图所示。

(6)依据实验框图中的测量点说明,用示波器测量各个位号点的信号波形。

上述即为实验过程的一般流程,所有实验可参考上述流程。

四、教材编写常识

在平台研发及教材编写过程中,默认采用了一些习惯用语,下面将部分习惯用法给出说明,以便理解。

(1)在实验中,每个板子均有测量点和对应的铆孔,测量点和对应铆孔在电路板短接,信号相同(除频带解调模块A5有几个不对应外);测量铆孔采用xPxx的命

名规则,其中P前面的数字代表板号,P后面的数字代表该铆孔在板子上的序

号。例如1P2和2P3分别对应了板1上的测量孔和板2上的测量孔。

(2)实验中连线时需要注意,连线铆孔分输入孔和输出孔。在实验室先要确定每个铆孔的功能,原则上不能将两个输出孔连接在一起。

(3)实验中,对应的实验步骤选用示波器默认为双通道示波器,但实际中用四通道示波器会有更好的实验效果。

五、实验注意事项

(1)为实验箱加电前,要简单检查一下实验箱是否有明显的损坏现象;加电时,观察实验箱右上角的电源指示灯是否正常显示,如果指示灯闪烁,请立即关闭实

验箱,并检查故障原因。

(2)实验箱盖子翻开后,可以取下。但是取下和安装时,都需要注意后端的卡轴是否完全卡好。在没有完全卡好卡轴的情况下关闭实验箱,会对卡轴造成损坏。

另外,每台实验箱的盖子和箱体编号是对应的(箱体和盖子后端均有编号),不

对应无法安装,因此实验时应妥善保管实验箱盖子,以防弄混。

(3)实验模块更换时,需要小心轻拿轻放,确认模块完全放置妥当,再下压有机玻璃盖子,防止损坏电路板和对应槽位。

(4)实验箱上参数可调的元器件,如电位器,拨码开关,轻触开关,要小心使用,尽量避免用力过大,造成元器件损坏。以上元器件为磨损器件,在使用时掌握

使用技巧,请不要频繁按动或旋转。

第2部分高频电子预备性实验

2.1 中控模块内置仪表使用

一、实验目的

1.了解DDS信号源的工作原理;

2.掌握RZ9653实验平台DDS信号源使用方法;

3.理解DDS信号源各种输出信号的特性;

4.熟悉扫频仪使用;

二、实验仪器

1.RZ9653实验平台

2.实验模块:

主控模块

3.70M双通道示波器

三、DDS信号源

1.DDS信号产生原理

直接数字频率合成(DDS—Digital Direct Frequency Synthesis),是一种全数字化的频率合成器,由相位累加器、波形ROM、D/A转换器和低通滤波器构成。时钟频率给定后,输出信号的频率取决于频率控制字,频率分辨率取决于累加器位数,相位分辨率取决于ROM 的地址线位数,幅度量化噪声取决于ROM的数据位字长和D/A转换器位数。

图2.1.1.1 DDS信号源产生原理

2.DDS信号操作设置

主控模块可以提供两路DDS信号源(低频和高频),可以生成各种类型的信号,提供可调的频率,幅度。信号源可以单独设置使用,也可在实验时结合实验内容进行操作设置。

在本节主要了解两路DDS信号源的使用方法。打开实验箱电源,等待系统启动。

以低频信号源为例,选择“低频信号源”功能,进入信号源设置页面,如下图所示。

图2.1.1.2 低频信号源操作界面

在信号源设置页面上,标注了各个区域的基本功能,下面对每个功能做简单的介绍。●信号波形选择:单击选择当前DDS信号的输出类型;低频信号源可以输出以下类型:

?正弦波

?方波

?三角波

?调幅(组合)

?调频(组合)

?双边带(组合)

?音乐信号

高频信号源输出正弦波,频率范围1KHz-20MHZ。

●信号源信息显示:显示当前信号的参数显示:波形,频率,幅度;

●信号调节设置:两个白色旋钮中上方的为设置信号频率旋钮,结合频率档位可以调

节信号频率;调节时,将鼠标移动到频率选择旋钮上,通过鼠标滚轮上下滚动调节频率。信号频率也可以通过主控模块上的旋钮1进行调节;下方的为幅度设置旋钮,设置信号的幅度。调节时,将鼠标移动到幅度选择旋钮上,通过鼠标滚轮上下滚动调节幅度。信号幅度也可以通过主控模块上的旋钮2进行调节;

●频率幅度调节:鼠标单击“频率档”按钮,可以切换频率的调节档位,档位在

10k/1k/100hz切换。

●频率、幅度显示:记录当先信号源下的频率和幅度值

3.DDS信号输出及说明

DDS信号源通过主控模块的铆孔输出,下面对各个铆孔的功能进行说明:

●低频:输出低频的设置信号;

●高频:输出高频信号;

●旋钮1:调节低频或高频信号的输出频率;

●旋钮2:调节低频或高频信号的输出幅度;

四、扫频仪

1.扫频仪是通信电子线路中最常用仪表之一,它能直接显示并测出谐振回路、滤波器等电路的幅频特性;扫频仪主要有三部分组成:一个等幅的扫频信号源,一个幅频特性检出电路,一个幅频特性采集显示电路;

2. 扫频仪界面说明

实验平台通过人机对话可设置各种参数,并能在屏幕上显示幅频特性,学生可通过频标读出特性曲线任一点频率,通过鼠标可选择参数设置项,用鼠标旋转右下角旋钮,即可改变或读出频率;

3. 使用

实验平台内置扫频仪可测单调谐、双调谐谐振曲线,中频放大器选频特性曲线,电容耦合相位鉴频S曲线;

实验时选择扫频仪功能,用BNC线将高频信号(中控)和待测电路输入端相连,将待测电路输出信号和扫频仪输入端(中控)相连;

五、实验内容及步骤

1.加电

打开系统电源开关,底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常,请立即关闭电源,查找异常原因。

2.信号输出类型调节

通过DDS信号源设置页面,调节DDS1的输出类型,使其分别输出1.正弦波,2.三角波,3.方波,4.扫频信号,5.调幅信号,6.双边带信号,7.调频信号等。

3.信号频率调节

旋转复合式按键旋钮“频率”,在“正弦波”、“三角波”、“方波”等输出状态时,可步进式调节输出信号的频率,顺时针旋转频率每步增加100HZ,逆时针减小100HZ;

在其它DDS信号源序号,旋转复合式按键旋纽无操作。

4.输出信号幅度调节

调节调幅旋钮,可改变高频信号,低频信号输出的各种信号幅度。

5.用示波器观察DDS信号源产生的信号,并记录波形。

完成下面的实验任务:

●低频输出2k正弦波,调节使Vp-p(峰峰值)=2V;

●低频输出4k三角波, 调节Vp-p(峰峰值)=3V;;

●低频输出6.8k方波,调节Vp-p(峰峰值)=2.5v;

●低频输出扫频信号;

●低频输出调幅信号;

●低频输出双边带信号;

●低频输出调频信号;

六、实验报告要求

1.简叙DDS信号源工作原理。

2.画出DDS信号源各种输出信号波形,并说明其幅度、频率等调节方法。

第3部分高频电子实验

实验1 小信号调谐放大器(单调谐与双调谐放大器)

一.实验目的

1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统;

2.掌握单调谐和双调谐放大器的基本工作原理;

3.掌握测量放大器幅频特性的方法;

4.熟悉放大器集电极负载对单调谐和双调谐放大器幅频特性的影响;

5.了解放大器动态范围的概念和测量方法。

二.实验内容

1.采用点测法测量单调谐和双调谐放大器的幅频特性;

2.用示波器测量输入、输出信号幅度,并计算放大器的放大倍数;

3.用示波器观察耦合电容对双调谐回路放大器幅频特性的影响;

4.用示波器观察放大器的动态范围;

5.观察集电极负载对放大器幅频特性的影响。

三.实验步骤

1.实验准备

在实验箱主板上插装好无线接收与小信号放大模块,插好鼠标接通实验箱上电源开关,此时模块上电源指示灯和运行指示灯闪亮。

2.单调谐回路谐振放大器幅频特性测量

测量幅频特性通常有两种方法,即扫频法和点测法。扫频法简单直观,可直接观察到单调谐放大特性曲线,但需要扫频仪。点测法采用示波器进行测试,即保持输入信号幅度不变,改变输入信号的频率,测出与频率相对应的单调谐回路谐振放大器的输出电压幅度,然后画出频率与幅度的关系曲线,该曲线即为单调谐回路谐振放大器的幅频特性。

(1)扫频法,即用扫频仪直接测量放大器的幅频特性曲线。利用本实验箱上的扫频仪测试的方法是:用鼠标点击显示屏,选择扫频仪,将显示屏下方的高频信号源(此时为扫频信号源)接入小信号放大的输入端(1P1),将显示屏下方的“扫频仪”与小信号放大的输出(1P8)相连。按动无线接收与小信号放大模块上的编码器(1SS1),选择1K2指示灯闪亮,并旋转编码器(1SS1)使1K2指示灯长亮,此时小信号放大为单调谐。显示屏上显示的曲线

即为单调谐幅频特性曲线,调整1W1、1W2曲线会有变化。用扫频仪测出的单调谐放大器幅频特性曲线如下图:

图1-5 扫频仪测量的幅频特性

(2)点测法,其步骤如下:

①通过鼠标点击显示屏,选择实验项目中“高频原理实验”,然后再选择“小信号调谐放大电路实验”,通过选择“小信号调谐放大”后,显示屏上显示小信号调谐放大器原理电路图。用鼠标点击1K2开关,1K2开关接通,且模块上对应的1K2指示灯点亮,此时1C19被短路,放大器为单调谐回路。

②将显示屏下方的高频信号源连接到小信号放大器输入端(1P1),示波器CH1接放大器输入端1TP2,示波器CH2接放大器输出端1TP7。调整高频信号源频率为6.3MHZ(用鼠标点击原理图左侧“高放输入”,频率显示为6.3MHZ,高频信号源开机默认值为6.3MHZ。)调整高频信号源输出幅度(峰-峰值)为200mv(示波器CH1监测),用鼠标点击原理图左侧“高放输入”,用鼠标调整幅度或直接调整显示屏下方右侧“幅度”旋钮,即可调整其幅度。调整1w1和1W2,使放大器输出为最大值(示波器CH2监测),用鼠标点击1W1或1W2,相应指示灯点亮,拨动鼠标滑轮,即可调整其电位器阻值。(注:旋转模块上编码器(1SS1)旋钮同样可以调整其电阻,首先按动编码器,使相应的指示灯点亮,然后再旋转旋钮就可调整其阻值。我们建议用鼠标调整,因为长期用编码器调整,可能会造成编码器机械性损坏。)调整1W1、1W2使放大器输出幅度达到最大时,此时放大器谐振回路谐振于6.3MHZ。比较此时输入输出幅度大小,并算出放大倍数。

③按照表1-1改变高频信号源的频率,保持高频信号源输出幅度为200mv(示波器CHI 监测),从示波器CH2上读出与频率相对应的单调谐放大器的电压幅值,并把数据填入表1-1。调频率时,用鼠标点击原理图左侧“高放输入”,选择“步进调节”为100KHZ,旋转显示屏下方左侧“频率”旋转,每旋一档即改变100KHZ。

表1-1

④从横轴为频率,纵轴为电压幅值,按表1-1,画出单调放大器的幅频特性曲线。

3.观察集电极负载对单调谐放大器幅频特性的影响

当放大器工作于放大状态下,按照上述幅频特性的测量方法测出接通与不接通1R25的幅频特性曲线。(用鼠标点击1K1,模块上1K1指示灯点亮时为接通,不亮时为断开)。可以发现:当不接1R25时,集电极负载增大,幅频特性幅值加大,曲线变“瘦”,Q值增高,带宽减小。而当接通1R25时,幅频特性幅值减小,曲线变“胖”,Q值降低,带宽加大。

用扫频仪测出接通与不接通2R3的幅频特性曲线,如下图:

不接1R25时的幅频特性曲线接1R25时的幅频特性曲线

4.双调谐回路谐振放大器幅频特性测量

与单调谐的测量方法完全相同,可用扫频法和点测法。下图为用扫频仪测得的双调谐幅

频特性曲线。

用扫频仪测得的双调谐幅频特性曲线

点测法,步骤如下:

① 1K2置“双调谐”,用鼠标点击1K2,1K2指示灯熄灭时,接通1C19,1K1至

“off”,(用鼠标点击1K1,使1K1指示灯熄灭)。高频信号源输出频率6.3MHZ,幅度200mv,然后接入调谐放大器的输入端(1P1)。示波器CH1接1TP2,示波器CH2接放大器的输出(1TP7)端。

② 按照表1-2改变高频信号源的频率,保持高频信号源输出幅度峰-峰值为200mv

(示波器CH1监视),从示波器CH2上读出与频率相对应的双调谐放大器的幅度值,并把数据填入表1-2。

表1-2

③测出两峰之间凹陷点的大致频率是多少?

④以横轴为频率,纵轴为幅度,按照表1-2,画出双调谐放大器的幅频特性曲线。

⑤调整1C19的电容,按照上述方法测出改变1C19时幅频特性曲线。

下图为用扫频仪测得的不同1C19时的幅频特性曲线。

耦合电容减小扫频曲线耦合电容1C19为某一值时扫频曲线耦合电容1C19增大时扫频曲线

5. 放大器动态范围测量

1K1置“OFF”,用鼠标点击1K1,使1K1指示灯熄灭。1K2置“单调谐”,鼠标点击1K2,使1K2指示灯点亮。高频信号源输出接调谐放大器的输入端(1P1),调整高频信号源频率至6.3MHZ,幅度100mv。示波器CH1接1TP2,示波器CH2接调谐放大器的输出(1TP7)端,(调整1W1、1WW2使放大器输出为最大)。按照表1-3放大器输入幅度,改变高频信号源的输出幅度(由CH1监测)。从示波器CH2读出放大器输出幅度值,并把数据填入表1-3,且计算放大器电压放大倍数值。可以发现,当放大器的输入增大到一定数值时,放大倍数开始下降,输出波形开始畸变(失真)。

表1-3

四.实验报告要求

1.画出单调谐和双调谐的幅频特性,计算幅值从最大值下降到0.707时的带宽,并由此说明其优缺点。比较单调谐和双调谐在特性曲线上有何不同?

2.画出放大器电压放大倍数与输入电压幅度之间的关系曲线。

3.当放大器输入幅度增大到一定程度时,输出波形会发生什么变化?为什么?

4.总结由本实验所获得的体会。

实验2 正弦波振荡器(LC振荡器和晶体振荡器)

一.实验目的

1.掌握电容三点式LC振荡电路和晶体振荡器的基本工作原理,熟悉其各元件的功能;

2.掌握LC振荡器幅频特性的测量方法;

3.熟悉电源电压变化对振荡器振荡幅度和频率的影响;

4.了解静态工作点对晶体振荡器工作的影响,感受晶体振荡器频率稳定度高的特点。二.实验内容

V ,

1.用示波器观察LC振荡器和晶体振荡器输出波形,测量振荡器输出电压峰-峰值p p

并以频率计测量振荡频率;

2.测量LC振荡器的幅频特性;

3.测量电源电压变化对振荡器的影响;

4.观察并测量静态工作点变化对晶体振荡器工作的影响。

三、实验步骤

1、实验准备

插装好正弦振荡器与晶体管混频模块,接通实验箱电源,此时模块上电源指示灯和运行指示灯闪亮。用鼠标点击显示屏,选择“实验项目”中的“高频原理实验”,然后再选择“振荡器实验”中的“LC振荡器实验”,显示屏会显示出LC振荡器原理实验图。

说明:电路图中各可调元件的调整,其方法是:用鼠标点击要调整的原件,模块上对应的指示灯点亮,然后滑动鼠标上的滑轮,即可调整该元件的参数。利用模块上编码器调整与鼠标调整其效果完全相同。用编码器调整的方法是:按动编码器,选择要调整的元件,模块上对应的指示灯点亮,然后旋转编码器旋钮,即可调整其参数。我们建议采用鼠标调整,因为长时间采用编码器调整,可能会造成编码器损坏。本实验箱中,各模块可调元件的调整,其方法与此完全相同,后面不再说明。

2、LC振荡实验(为防止晶体振荡器对LC振荡器的影响,应使晶振停振,即调2W3使晶振停振。)

(1)西勒振荡电路幅频特性测量

用铆孔线将2P2与2P4相连,示波器接2TP5,频率计与2P5相连。开关2K1拨至“p”(往下拨),此时振荡电路为西勒电路。调整2W4使输出幅度最大。(用鼠标点击2W4,且滑动鼠标滑轮来调整。)调整2W2可调整变容管2D2的直流电压,从而改变变容管的电容,达到改变振荡器的振荡频率,变容管上电压最高时,变容管电容最小,此时输出频率最高。按照表

2-1电压的变化测出与电压相对应的振荡频率和输出电压(峰-峰值Vp-p),并将测量结果记

于表中,表中电压为变容管2D2上的电压,调整2W2即可调整其电压,调整2W2时,显示屏

上会显示其电压。

表2-1

表2-2

根据所测数据,分析振荡频率与电容变化有何关系,输出幅度与振荡频率有何关系,并画出振荡频率与输出幅度的关系曲线。

(2)克拉泼振荡电路幅频特性的测量

将开关2K1拨至“S”(往上拨),振荡电路转换为克拉泼电路。按照上述(1)的方法,测出振荡频率和输出电压,并将测量结果记于表2-2中。

根据所测数据,分析振荡频率与电容变化有何关系,输出幅度与振荡频率有何关系,并画出振荡频率与输出幅度的关系曲线。

(3)测量电源电压变化对振荡器频率的影响

分别将开关2K1打至(S)和(P)位置,改变电源电压E C,测出不同E C下的振荡频率。并将测量结果记于表2-3中。

其方法是:用铆孔线将2P2与2P4相连,频率计接射随器输出2P5,调整电位器2W4使输出最大,用示波器监测输出,测好后去掉。调整2W2使变容管2D2上电压为5V。用三用表直流电压档测2TP1测量点电压,按照表2-3给出的电压值Ec,调整2W1电位器,分别测出与电压相对应的频率。表中△f为改变Ec时振荡频率的偏移,假定Ec=10V时 ,△f=0,则△f=f-f10V。

根据所测数据,分析电源电压变化,对振荡频率有何影响。

3.晶体振荡器实验

用鼠标点击显示屏,选择“实验项目”中的“高频原理实验”,然后再选择“振荡器实验”中的“晶体振荡器实验”,显示屏会显示晶体振荡器原理实验图。图中的可调元件可利用鼠标进行调节。

(1)用铆孔线将2P3与2P4相连,将示波器探头接到2TP5端,观察晶体振荡器波形,如果没有波形,应调整2W3电位器。然后用频率计测量其输出端2P5频率,看是否与晶体频率一致。

(2)示波器接2TP5端,频率计接2P5输出口,调节2W3以改变晶体管静态工作点,观察振荡波形及振荡频率有无变化。 4.实验报告要求

(1)根据测试数据,分别绘制西勒振荡器,克拉泼振荡器的幅频特性曲线,并进行分析比较;

(2)根据测试数据,计算频率稳定度,分别绘制克拉泼振荡器、西勒振荡器的

c o

f

E f ?-曲线; (3)根据实验,分析静态工作点对晶体振荡器工作的影响; (4)总结由本实验所获得的体会。

实验3 中频放大器

一.实验目的

1. 熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统;

2. 了解中频放大器的作用、要求及工作原理;

3. 掌握中频放大器的测试方法。

二.实验内容

1.用示波器观察中频放大器输入输出波形,并计算其放大倍数。

2.用点测法测出中频放大器幅频特性,并画出特性曲线,计算出中频放大器的通频带。三.实验步骤

1.实验准备

插装好中放AGC与二极管检波模块,打开实验箱电源,此时模块上电源指示灯和运行指示灯闪亮。用鼠标点击显示屏,选择“实验项目中”的“高频原理实验”,然后再选择“中频放大器实验”中的“中频放大器实验”,显示屏会显示中频放大器原理实验图,图中的可调元件可利用鼠标进行调节。

2.中频放大器输入输出波形观察及放大倍数测量

将高频信号源频率设置为2.5MHz,峰-峰值V p-p=200mv,其输出送入中频放大器的输入端(5P1),用示波器测量中放输出5TP5点的波形,微调电位5W1使中放输出幅度最大。调整5W2,使中放输出幅度最大且不失真,并记下此时的幅度大小,然后再测量中放此时的输入幅度,即可算出中放的电压放大倍数。

3.测量中频放大器的谐振曲线(幅频特性)

(1)点测法

保持上述状态不变,按照表3-1改变高频信号源的频率,保持高频信号源输出幅度为200mV(示波器CH1监视),从示波器CH2(接5TP5)上读出与频率相对应的幅值,并把数据填入表3-1,然后以横轴为频率,纵轴为幅度,按照表3-1,画出中频放大器的幅频特性曲线。并从曲线上算出中频放大器的通频带(幅度最大值下降到0.707时所对应的频率范围为通频带)。

表3-1

(2)扫频法

用本实验箱上的扫频仪测试谐振曲线。在显示屏上选择扫频仪,高频信号源(此时为扫频信号源)接中放输入(5P1),“扫频仪”与中放输出(5P5)相连。此时显示屏上显示中频

数控仿真软件实验指导书

数控仿真实验指导书 机电一体化机械设计制造自动化专业 2008年实训中心编制

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实验一数控车床仿真操作学习 一、实验目的 通过使用数控模拟仿真软件,使学生从计算机上直观的学习包括法那克、西门子、华中数控等系统的数控车床的基本操作方法,同时可输入程序进行仿真加工实验,达到对学生理论课巩固和理解以及提高学生操作技能的目的。 二、实验内容 1、 FANUC Oimate数控系统车床操作界面及仿真加工过程 2、华中数控HNC21T、西门子802d操作界面 三、实验步骤 1、进入仿真系统 (1)在桌面上找到“机电国贸CZK系列软件”的文件夹,双击进入,找到“数控车床系列”,双击进入,然后选择CZK-Fanuc0iMate。 (2)出现重新选择主机提示框,选择确定(主机名是服务端的计算机名,已经设定好了,学生无须改动)。登录窗口出现后,选择训练模式。 (3)整个仿真软件主要由机床操作面板、仿真机床窗口组成。 2、仿真机床操作面板按键说明(以FANUC Oimate为例) 一>MDI键盘 (1)常用功能键 POS 当前机床位置显示 PROGRAM 程序显示 OFSET 偏置量显示 (2)常用的编辑键 RESET 复位键:终止当前一切操作、CNC复位、解除报警。 INPUT 用于参数、偏置量的输入 地址/数字键用于字母、数字等的输入 CAN取消输入键用于删除已输入到缓冲器的文字或符号 ↑↓光标的移动键

信号与系统实验指导书

实验一 常用信号分类与观察 一、实验目的 1、了解单片机产生低频信号源; 2、观察常用信号的波形特点及产生方法; 3、学会使用示波器对常用波形参数的测量。 二、实验内容 1、信号的种类相当的多,这里列出了几种典型的信号,便于观察。 2、这些信号可以应用到后面的“基本运算单元”和“无失真传输系统分析”中。 三、实验原理 对于一个系统特性的研究,其中重要的一个方面是研究它的输入输出关系,即在一特定的输入信号下,系统对应的输出响应信号。因而对信号的研究是对系统研究的出发点,是对系统特性观察的基本手段与方法。在本实验中,将对常用信号和特性进行分析、研究。 信号可以表示为一个或多个变量的函数,在这里仅对一维信号进行研究,自变量为时间。常用信号有:指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、抽样信号、钟形信号、脉冲信号等。 1、正弦信号:其表达式为)sin()(θω+=t K t f ,其信号的参数:振幅K 、角频率ω、与初始相位θ。其波形如下图所示: 图 1-5-1 正弦信号 2、指数信号:指数信号可表示为at Ke t f =)(。对于不同的a 取值,其波形表现为不同的形式,如下图所示:

图 1-5-2 指数信号 3、指数衰减正弦信号:其表达式为 ?? ? ??><=-)0()sin()0(0)(t t Ke t t f at ω 其波形如下图: 图 1-5-3 指数衰减正弦信号 4、抽样信号:其表达式为: sin ()t Sa t t = 。)(t Sa 是一个偶函数,t = ±π,±2π,…,±n π时,函数值为零。该函数在很多应用场合具有独特的运用。其信号如下图所示:

RFID实验指导书

R F I D实验指导书 Revised final draft November 26, 2020

RFID实验指导书 适用所有对无线射频传感器感兴趣的学生 xxx 编写 概述 一、课程目的 《RFID无线射频实验》是一门实践性很强的实验课程,为了学好这门课,每个学生须完成一定的实验实践作业。通过本实验的实践操作训练,可以更好的了解RFID的基本功能和基本的使用方法,为以后深入的研究学习打下良好的基础。 本课程实验的目的是旨在使学生进一步扩展对无线射频方向理论知识的了解;培养学生的学习新技术的能力以及提高学生对该方向的兴趣与动手能力。 二、实验名称与学时分配 三、实验要求 1. 问题分析 充分地分析和理解问题本身,弄清要求做什么,包括功能要求、性能要求、设计要求和约束。 2. 原理理解 在按照教程执行过程当中,需要弄清楚每一个步骤为什么这样做,原理是什么。 3. 实践测试 按照要求执行每一步命令,仔细观察返回值,了解每项返回值表达什么意思,为什么有的卡片可以破解有的不可以。 三、实验考核 实验报告应包括如下内容: 1、实验原理描述:简述进行实验的原理是什么。 2、实验的操作过程:包括实验器材、实验流程的描述。 3、分析报告:实验过程中遇到的问题以及问题是否有解决方案。如果有,请写明如何解决的;如果没有,请说明已经做过什么尝试,依旧没有结果导致失败。最后简述产生问题的原因。 4、实验的体会以及可以讲该功能可以如何在其他地方发挥更强大的功能。 注:最后实验结果须附命令行回显截图 四、实验时间

总学时:6学时。

实验一高低频卡鉴别 一、实验目的 1、掌握RFID驱动等环境安装设置。 2、掌握如何通过读取电压高低来区分高低频。 二、实验要求 1、认真阅读和掌握本实验的程序。 2、实际操作命令程序。 3、保存回显结果,并结合原理进行分析。 4、按照原理最后得出结果。 三、注意事项: 命令在实行时,如果想停止,不能用平时的Ctrl+C或者ESC等常规结束按键(可能会造成未知损坏),只需要按下Promxmark3上的黑色按钮。 方形的为高频天线(Proxmark3 HF Antenna ); 圆形的为低频天线(Proxmark3 LF Antenna 125KHz/134KHz) 四、实验内容 1.安装驱动 打开我的电脑》右键--属性—设备管理器》人体学输入设备 这个“HID-compliant device”就是我们的proxmark3设备,选择“USB 人体学输入设备”一般是最下面那个,注意:不是“HID-compliant device”,更新驱动程序。 然后选择:Proxmark-Driver-2012-01-15\proxmark_driver\ 下一步继续安装完成。安装完成之后在设备管理器里面可以看到proxmark3的新驱动。 2.软件使用 所需要的软件已经打包好,直接在命令行中运行 D: \pm3-bin-r486\Win32\ 这样就算成功安装好各种环境,并可以在该命令窗口中执行命令了。 3.高低频卡的判别 本部分介绍利用高频天线判别卡片的高低频,可自行利用低频天线测试,原理类似。 命令:hw tune,这个命令大概需要几秒钟等待回显。 当你输入完hw tune之后,窗口所显示的HF antenna后面的数值就是现在非工作状态下的电压,当你把相关的卡放在高频天线上面/下面的时候,电压就会所变化了(依然是非工作状态下)。 从图中我们可以看到,当卡没有放到天线的情况下电压为,而卡放在天线之后电压将为,现在的电压依然是为非工作电压,但是从这个现象当中我们会得到很多非常有意义的数据。 变化出来了!第三张hw tune的结果为,是因为我把一张125kHZ的门禁卡放在了高频天线上面,所以其电压的降幅很低,但是如果我把一张的卡放

电力电子技术仿真实验指导书

《电力电子技术实验》指导书 合肥师范学院电子信息工程学院

实验一电力电子器件 仿真过程: 进入MATLAB环境,点击工具栏中的Simulink选项。进入所需的仿真环境,如图所示。点击File/New/Model新建一个仿真平台。点击左边的器件分类,找到Simulink和SimPowerSystems,分别在他们的下拉选项中找到所需的器件,用鼠标左键点击所需的元件不放,然后直接拉到Model平台中。 图 实验一的具体过程: 第一步:打开仿真环境新建一个仿真平台,根据表中的路径找到我们所需的器件跟连接器。

提取出来的器件模型如图所示: 图 第二步,元件的复制跟粘贴。有时候相同的模块在仿真中需要多次用到,这时按照常规的方法可以进行复制跟粘贴,可以用一个虚线框复制整个仿真模型。还有一个常用方便的方法是在选中模块的同时按下Ctrl键拖拉鼠标,选中的模块上会出现一个小“+”好,继续按住鼠标和Ctrl键不动,移动鼠标就可以将模块拖拉到模型的其他地方复制出一个相同的模块,同时该模块名后会自动加“1”,因为在同一仿真模型中,不允许出现两个名字相同的模块。 第三步,把元件的位置调整好,准备进行连接线,具体做法是移动鼠标到一个器件的连接点上,会出现一个“十字”形的光标,按住鼠标左键不放,一直到你所要连接另一个器件的连接点上,放开左键,这样线就连好了,如果想要连接分支线,可以要在需要分支的地方按住Ctrl键,然后按住鼠标左键就可以拉出一根分支线了。 在连接示波器时会发现示波器只有一个接线端子,这时可以参照下面示波器的参数调整的方法进行增加端子。在调整元件位置的时候,有时你会遇到有些元件需要改变方向才更方便于连接线,这时可以选中要改变方向的模块,使用Format菜单下的Flip block 和Rotate

信号与系统实验指导书

信号与系统软件实验 指导书 《信号与系统》课程组 华中科技大学电子与信息工程系 二零零九年五月

“信号与系统软件实验”系统简介《信号与系统》是电子与通信类专业的主要技术基础课之一,该课程的任务在于研究信号与系统理论的基本概念和基本分析方法,使学生初步认识如何建立信号与系统的数学模型,如何经适当的数学分析求解,并对所得结果给以物理解释,赋予物理意义。由于本学科内容的迅速更新与发展,它所涉及的概念和方法十分广泛,而且还在不断扩充,通过本课程的学习,希望激发起学生对信号与系统学科方面的学习兴趣和热情,使他们的信心和能力逐步适应这一领域日新月异发展的需要。 近二十年来,随着电子计算机和大规模集成电路的迅速发展,用数字方法处理信号的范围不断扩大,而且这种趋势还在继续发展。实际上,信号处理已经与计算机难舍难分。为了配合《信号与系统》课程的教学、加强学生对信号与线性系统理论的感性认识,提高学生计算机应用能力,《信号与系统》课程组于2002年设计并开发了“基于MATLAB的信号与线性系统实验系统”。该实验系统是用MATLAB5.3编写的,包含十个实验内容,分别是:信号的 Fourier 分析、卷积计算、连续时间系统和离散时间系统的时域分析、变换域分析、状态变量分析、稳定性分析等,基本上覆盖了信号与线性系统理论的主要内容。通过这几年为学生们开设实验,学生们普遍反映该实验能够帮助他们将信号与系统中抽象的理论知识具体化,形象化。而且对于进一步搞清数学公式与物理概念的内在联系都很有帮助。 但是近两年我们进行了教学改革,更换了教材,原有的软件系统在内容的设计上就显现出一些不足;而且随着MATLAB版本的升级,该软件系统也陆续出现了一些问题,导致个别实验无法进行。在这样的背景下,我们设计并开发了一个新的基于MATLAB7.0的软件实验系统,利用MATLAB提供的GUI,使得系统界面更加美观;根据新教材的内容,设计并完善了实验内容;保留原有一些实验内容,但完善了功能,例如动态显示卷积过程,在任意范围显示图形等。 本系统包括七个实验,分别是:信号的时域基本运算、连续信号的卷积与连续时间系统的时域分析、离散信号的卷积与离散时间系统的时域分析、信号的频域分析、连续信号的采样与恢复、系统的频域分析、信号的幅度调制与解调。为了加强学生的计算机编程能力和应用能力,所有实验均提供设计性实验内容,让学生参与编程。 本系统既可作为教师教学的实验演示,又可作为学生动手实验的实验系统。 1. 安装本实验系统 本实验系统只能在 MATLAB 环境下运行,所以要求必须先安装 MATLAB7.0 以上版本的 MATLAB 软件,推荐安装MATLAB的所有组件。安装好MATLAB7.0之后,将本实验系统包含的文件夹 Signals&Systems 复制到MATLAB 的 work文件夹下即可。 2. 运行本实验系统 在 MATLAB 命令窗口下,键入启动命令 start,即可运行本实验系统,进入主实验界面。注意:如果MATLAB软件没有安装符号(Symbolic)、控制(Control)、信号(Signal)工具箱,运行过程中会有些命令无法识别。 start ↙ %启动命令 实验的运行过程中,需要实验者输入相应的参数、向量和矩阵,请参照本书中的格式输入。在输入向量时,数字之间用空格或逗号分隔,如输入离散序列

系统仿真综合实验指导书(2011.6)

系统仿真综合实验指导书 电气与自动化工程学院 自动化系 2011年6月

前言 电气与自动化工程学院为自动化专业本科生开设了控制系统仿真课程,为了使学生深入掌握MATLAB语言基本程序设计方法,运用MATLAB语言进行控制系统仿真和综合设计,同时开设了控制系统仿真综合实验,30学时。为了配合实验教学,我们编写了综合实验指导书,主要参考控制系统仿真课程的教材《自动控制系统计算机仿真》、《控制系统数字仿真与CAD》、《反馈控制系统设计与分析——MATLAB语言应用》及《基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术与应用》。

实验一MATLAB基本操作 实验目的 1.熟悉MATLAB实验环境,练习MATLAB命令、m文件、Simulink的基本操作。 2.利用MATLAB编写程序进行矩阵运算、图形绘制、数据处理等。 3.利用Simulink建立系统的数学模型并仿真求解。 实验原理 MATLAB环境是一种为数值计算、数据分析和图形显示服务的交互式的环境。MATLAB有3种窗口,即:命令窗口(The Command Window)、m-文件编辑窗口(The Edit Window)和图形窗口(The Figure Window),而Simulink另外又有Simulink模型编辑窗口。 1.命令窗口(The Command Window) 当MATLAB启动后,出现的最大的窗口就是命令窗口。用户可以在提示符“>>”后面输入交互的命令,这些命令就立即被执行。 在MATLAB中,一连串命令可以放置在一个文件中,不必把它们直接在命令窗口内输入。在命令窗口中输入该文件名,这一连串命令就被执行了。因为这样的文件都是以“.m”为后缀,所以称为m-文件。 2.m-文件编辑窗口(The Edit Window) 我们可以用m-文件编辑窗口来产生新的m-文件,或者编辑已经存在的m-文件。在MATLAB 主界面上选择菜单“File/New/M-file”就打开了一个新的m-文件编辑窗口;选择菜单“File/Open”就可以打开一个已经存在的m-文件,并且可以在这个窗口中编辑这个m-文件。 3.图形窗口(The Figure Window) 图形窗口用来显示MATLAB程序产生的图形。图形可以是2维的、3维的数据图形,也可以是照片等。 MATLAB中矩阵运算、绘图、数据处理等内容参见教材《自动控制系统计算机仿真》的相关章节。 Simulink是MATLAB的一个部件,它为MATLAB用户提供了一种有效的对反馈控制系统进行建模、仿真和分析的方式。 有两种方式启动Simulink:

高频实验指导书精简版

实验一高频小信号调谐放大器实验 一、实验目的 1、进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理。 2、学会小信号调谐放大器的设计方法。 二、实验内容 1、调节谐振回路使谐振放大器谐振在10.7MHz。 2、测量谐振放大器的电压增益。 3、测量谐振放大器的通频带。 4、判断谐振放大器选择性的优劣。 三、实验仪器 1、BT-3(G)型频率特性测试仪(选项)一台 2、20MHz模拟示波器一台 3、数字万用表一块 4、调试工具一套 四、实验原理 图1-1所示电路为共发射极接法的晶体管高频小信号调谐放大器。它不仅要放大高频信号,而且还要有一定的选频作用,因此晶体管的集电极负载为LC并联谐振回路。在高频情况下,晶体管本身的极间电容及连接导线的分布参数等会影响放大器输出信号的频率或相位。晶体管的静态工作点由电阻RB1,RB2及RE决定,其计算方法与低频单管放大器相同。 图1-1 小信号调谐放大器 五、实验步骤 本实验中,用到BT-3频率特性测试仪和频谱仪的地方可选做。 参考所附电路原理图G2。先调静态工作点,然后再调谐振回路。 1、按下开关KA1,则LEDA1亮。

2、调整晶体管QA1的静态工作点: 不加输入信号(u i =0),即将TTA1接地,用万用表直流电压档(20V 档)测量三极管QA1发射极对地的电压u EQ (即测P6与G 两焊点之间的电压),调节WA1使u EQ =3V 左右,根据实验参考电路计算此时的u BQ ,u CEQ ,u EQ 及I EQ 。 3、使放大器的谐振回路谐振在10.7MHz 方法是:BT-3频率特性测试仪的扫频电压输出端和检波探头,分别接电路的信号输入端INA1及测试端TTA2,通过调节y 轴,放大器的“增益”旋钮和“输出衰减”旋钮于合适位置,调节中心频率刻度盘,使荧光屏上显示出放大器的“幅频谐振特性曲线”,根据频标指示用绝缘起子慢慢旋动变压器的磁芯,使中心频率o f =10.7MHz 所对应的幅值最大。 如果没有频率特性测试仪,可用示波器来观察调谐过程,方法是:在TTA1处输入由高频信号源提供的频率为10.7MHz ,峰峰值Vp-p-=20~100mV 的信号,用示波器在TTA2处观察输出波形,调节TA1使TTA2处信号幅度最大。 4、电压增益A V0 使用BT-3频率特性测试仪测0v A 的方法如下: 在测量前,先要对测试仪的y 轴放大器进行校正,即零分贝校正,调节“输出衰减”和“y 轴增益”旋钮,使屏幕上显示的方框占有一定的高度,记下此时的高度和此时“输出衰减”的读数N 1dB ,然后接入被测放大器,在保持y 轴增益不变的前提下,改变扫频信号的“输出衰减”旋钮,使谐振曲线清晰可见。记下此时的“输出衰减”的值N 2dB ,则电压增益为 A V0=(N1-N2)dB 若用示波器测量,则为输出信号幅度大小与输入信号幅度大小之比。方法如下: 用示波器测输入信号的峰峰值,记为U i 。测输出信号的峰峰值记为U 0。则小信号放大的电压放大倍数A V0=U 0/U i 。如果A V0较小,可以通过调节静态工作点来改善。 5、测量通频带BW 用BT-3频率特性测试仪测量BW : 先调节“频率偏移”(扫频宽度)旋钮,使相邻两个频标在横轴上占有适当的格数,然后接入被测放大器,调节“输出衰减”和y 轴增益,使谐振特性曲线在纵轴占有一定高度,测出其曲线下降3dB 处两对称点在横轴上占有的宽度(记为BW1),根据内频标就可以近似算出放大器的通频带BW= BW1=B 0.7。 6、放大器的选择性 放大器选择性的优劣可用放大器谐振曲线的矩形系数K r0.1表示 用步骤5中同样的方法测出B 0.1即可得: 7 .01.07.01.01.022f f B B K r ??== 由于处于高频区,存在分布参数的影响,放大器的各项技术指标满足设计要求后的元件参数值与设计计算值有一定的偏差,所以在调试时要反复仔细调整才能使谐振回路处于谐振状态。在测试要保证接地良好。

高频实验指导书2017

实验平台操作及注意事项 一、实验平台基本操作方法 在使用实验平台进行实验时,要按照标准的规范进行实验操作,一般的实验流程包含以下几个步骤: (1)将实验台面整理干净整洁,设备摆放到对应的位置开始进行实验; (2)打开实验箱箱盖,或取下箱盖放置到合适的位置;(不同的实验箱盖要注意不能混淆); (3)简单检查实验箱是否有明显的损坏;如有损坏,需告知老师,以便判断是否可以进行正常实验; (4)根据当前需要进行的实验内容,由老师或自行更换实验模块;更换模块需要专用的钥匙,请妥善保管; (5)为实验箱加电,并开启电源;开启电源过程中,需要注意观察实验箱电源指示灯(每个模块均有电源指示),如果指示灯状态异常,需要关闭电源,检查原因; (6)实验箱开启过程需要大约20s时间,开启后可以开始进行实验; (7)实验内容等选择需用鼠标操作; (8)在实验过程中,可以打开置物槽,选择对应的配件完成实验; (9)实验完成后,关闭电源,整理实验配件并放置到置物槽中; (10)盖上箱盖,将实验箱还原到位。 二、实验平台系统功能介绍 实验平台系统分为八大功能板块,分别为实验入门、实验项目、低频信号源、高频信号源、频率计、扫频仪、高频故障(实验测评)、系统设置。

1.设备入门 设备入门分为四类,分别是平台基本操作、平台标识说明、实验注意事项、平台特点概述。 2.实验项目 实验项目是指实验箱支持的实验课程项目,可以完成的实验内容列表,分为高频原理实验和高频系统实验。 高频原理实验细分为八大实验分类,分别是小信号调谐放大电路实验、非线性丙类功率放大电路实验、振荡器实验、中频放大器实验、混频器实验、幅度解调实验、变容二极管调频实验、鉴频器实验。如下图所示。

仿真实验指导书

实验一MATLAB的实验环境及基本命令 一实验目的: 1.学习了解MA TLAB的实验环境 2.在MA TLAB系统命令窗口练习有关MA TLAB命令的使用。 二实验步骤 1.学习了解MA TLAB的实验环境: 在Windows桌面上,用mouse双击MA TLAB图标,即可进入MA TLAB系统命令窗口: 图1-1 MA TLAB系统命令窗口 ①在命令提示符”>>”位置键入命令: help

此时显示MA T ALAB 的功能目录, 其中有“Matlab\general ”,“toolbox\control ”等;阅读目录的内容; ② 键入命令: intro 此时显示MA TLAB 语言的基本介绍,如矩阵输入、数值计算、曲线绘图等。要求阅读命令平台上的注释内容,以尽快了解MA TLAB 语言的应用。 ③ 键入命令: help help 显示联机帮助查阅的功能,要求仔细阅读。 ④ 键入命令: into 显示工具箱中各种工具箱组件和开发商的联络信息。 ⑤ 键入命令: demo 显示MA TLAB 的各种功能演示。 2. 练习MA TLAB 系统命令的使用。 ① 表达式 MA TLAB 的表达式由变量、数值、函数及操作符构成。实验前应掌握有关变量、数值、函数及操作符的有关内容及使用方法。 练习1-1: 计算下列表达式: 要求计算完毕后,键入相应的变量名,查看并记录变量的值。 ②.向量运算: ) 6 sin(/250π =d 2 /)101(+=a ) sin(3.2-=e c i b 53+=

n 维向量是由n 个成员组成的行或列数组。在MA TLAB 中,由分号分隔的方括号中的元素产生一个列向量;由逗号或空号分隔的方括号中的元素产生一个列向量;同维的向量可进行加减运算,乘法须遵守特殊的原则。 练习1-2 已知:X=[2 ;-4;8] 求 :Y=R ';P=5*R ;E=X .*Y ;S=X '* Y 练习1-3 ⑴产生每个元素为1的4维的行向量; ⑵产生每个元素为0的4维的列向量; ⑶产生一个从1到8的整数行向量,默认步长为1; ⑷产生一个从π到0,间隔为π/3的行向量; ③矩阵基本运算操作。 要求熟悉矩阵的输入方法及矩阵运算的有关命令。 练习1-4求出下列运算结果,并上机验证。已知矩阵: (1) A (:,1) (2)A (2,:) (3)A (:,2:3) (4)A (2:3,2:3) (5) A (:,1:2:3) (6)A (2:3) (7)A (:) (8)A (:,:) (9) ones(2,2) (10)eye(2) (11)[A,[ones(2,2);eye(2)]] (12)diag(A) (13)diag(A,1) (14)diag(A,-1) (15)diag(A,2) (16)fliplr(A) (17)flipud(A) (18)rot90(A) (19)tril(A) ] 5,9,4 [-=π tg R ????? ???????=4443 4241 343332312423222114131211 A

高频电子技术实验指导书

高频电子技术 实验指导书安阳工学院电子信息与电气工程学院

目录 实验一、小信号调谐放大器 -------------------------------------- 2 实验二、通频带展宽----------------------------------------------5 实验三、LC与晶体振荡器 ---------------------------------------- 8 实验四、幅度调制与解调---------------------------------------- 18 实验五、集成乘法器混频实验 ----------------------------------- 19实验六、变容二极管调频器与相位鉴频器-------------------------22

实验一、小信号调谐放大器 一、实验目的 1)、了解谐振回路的幅频特性分析——通频带与选择性。 2)、了解信号源内阻及负载对谐振回路的影响,并掌握频带的展宽。 3)、掌握放大器的动态范围及其测试方法。 二、实验预习要求 实验前,预习教材选频网络、高频小信号放大器相应章节。 三、实验原理说明 1、小信号调谐放大器基本原理 高频小信号放大器电路是构成无线电设备的主要电路,它的作用是放大 信道中的高频小信号。为使放大信号不失真,放大器必须工作在线性范围内,例如无线电接收机中的高放电路,都是典型的高频窄带小信号放大电路。窄带放大电路中,被放大信号的频带宽度小于或远小于它的中心频率。如在调幅接收机的中放电路中,带宽为9KHz,中心频率为465KHz,相对带宽Δf/f0约为百分之几。因此,高频小信号放大电路的基本类型是选频放大电路,选频放大电路以选频器作为线性放大器的负载,或作为放大器与负载之间的匹配器。它主要由放大器与选频回路两部分构成。用于放大的有源器件可以是半导体三极管,也可以是场效应管,电子管或者是集成运算放大器。用于调谐的选频器件可以是LC谐振回路,也可以是晶体滤波器,陶瓷滤波器,LC集中滤波器,声表面波滤波器等。本实验用三极管作为放大器件,LC谐振回路作为选频器。在分析时,主要用如下参数衡量电路的技术指标:中心频率、增益、噪声系数、灵敏度、通频带与选择性。 单调谐放大电路一般采用LC回路作为选频器的放大电路,它只有一个LC 回路,调谐在一个频率上,并通过变压器耦合输出,图1-1为该电路原理图。 中心频率为f0 带宽为Δf=f2-f1 图1-1. 单调谐放大电路 为了改善调谐电路的频率特性,通常采用双调谐放大电路,其电路如图12-2所示。双调谐放大电路是由两个彼此耦合的单调谐放大回路所组成。它们的谐振C Ec 1 f 0.707 02 1 u

《信号与系统》实验指导书

《信号与系统》实验指导书 张静亚周学礼 常熟理工学院物理与电子工程学院 2009年2月

实验一常用信号的产生及一阶系统的阶跃响应 一、实验目的 1. 了解常用信号的波形和特点。 2. 了解相应信号的参数。 3. 熟悉一阶系统的无源和有源模拟电路; 4.研究一阶系统时间常数T的变化对系统性能的影响; 5.研究一阶系统的零点对系统的响应及频率特性的影响。 二、实验设备 1.TKSX-1E型信号与系统实验平台 2. 计算机1台 3. TKUSB-1型多功能USB数据采集卡 三、实验内容 1.学习使用实验系统的函数信号发生器模块,并产生如下信号: (1) 正弦信号f1(t),频率为100Hz,幅度为1;正弦信号f2(t),频率为10kHz,幅度 为2; (2) 方波信号f3(t),周期为1ms,幅度为1; (3) 锯齿波信号f4(t),周期为0.1ms,幅度为2.5; 2.学会使用虚拟示波器,通过虚拟示波器观察以上四个波形,读取信号的幅度和频率,并用坐标纸上记录信号的波形。 3.采用实验系统的数字频率计对以上周期信号进行频率测试,并将测试结果与虚拟示波器的读取值进行比较。 4.构建无零点一阶系统(无源、有源),测量系统单位阶跃响应, 并用坐标纸上记录信号的波形。 5.构建有零点一阶系统(无源、有源),测量系统单位阶跃响应, 并用坐标纸上记录信号的波形。

四、实验原理 1.描述信号的方法有多种,可以是数学表达式(时间的函数),也可以是函数图形(即为信号的波形)。对于各种信号可以分为周期信号和非周期信号;连续信号和离散信号等。 2.无零点的一阶系统 无零点一阶系统的有源和无源模拟电路图如图1-1的(a)和(b)所示。它们的传递函数均为+1G(S)= 0.2S 1 (a) (b) 图1-1 无零点一阶系统有源、无源电路图 3.有零点的一阶系统(|Z|<|P|) 图1-2的(a)和(b)分别为有零点一阶系统的有源和无源模拟电路图,他们的传递函数为:2++0.(S 1)G(S)= 0.2S 1 (a) (b) 图1-2 有零点(|Z|<|P|)一阶系统有源、无源电路图 4.有零点的一阶系统(|Z|>|P|) 图1-3的(a)和(b)分别为有零点一阶系统的有源和无源模拟电路图,他们的传递函数为:++0.1S 1G (S )= S 1

机电控制技术系统仿真综合实验指导书

机电控制技术 系统仿真综合实验指导书 南京工业职业技术学院 机械工程系 2008年2月

实验一MATLAB基本操作 实验目的 1.熟悉MATLAB实验环境,练习MATLAB命令、m文件、Simulink的基本操作。 2.利用MATLAB编写程序进行矩阵运算、图形绘制、数据处理等。 3.利用Simulink建立系统的数学模型并仿真求解。 实验原理 MATLAB环境是一种为数值计算、数据分析和图形显示服务的交互式的环境。MATLAB 有3种窗口,即:命令窗口(The Command Window)、m-文件编辑窗口(The Edit Window)和图形窗口(The Figure Window),而Simulink另外又有Simulink模型编辑窗口。 1.命令窗口(The Command Window) 当MA TLAB启动后,出现的最大的窗口就是命令窗口。用户可以在提示符“>>”后面输入交互的命令,这些命令就立即被执行。 在MA TLAB中,一连串命令可以放置在一个文件中,不必把它们直接在命令窗口内输入。在命令窗口中输入该文件名,这一连串命令就被执行了。因为这样的文件都是以“.m”为后缀,所以称为m-文件。 2.m-文件编辑窗口(The Edit Window) 我们可以用m-文件编辑窗口来产生新的m-文件,或者编辑已经存在的m-文件。在MATLAB主界面上选择菜单“File/New/M-file”就打开了一个新的m-文件编辑窗口;选择菜单“File/Open”就可以打开一个已经存在的m-文件,并且可以在这个窗口中编辑这个m-文件。 3.图形窗口(The Figure Window) 图形窗口用来显示MA TLAB程序产生的图形。图形可以是2维的、3维的数据图形,也可以是照片等。 MA TLAB中矩阵运算、绘图、数据处理等内容参见教材《机电控制技术》P18-26。 Simulink是MATLAB的一个部件,它为MA TLAB用户提供了一种有效的对反馈控制系统进行建模、仿真和分析的方式。 有两种方式启动Simulink:

控制理论仿真实验指导书

“自动控制理论”仿真软件简介 “自动控制理论”仿真软件是在MATLAB6.5的平台上进行开发的,其内容与构成该课程核心的一些基本概念、基本理论和基本方法相关联。 将光盘中的MATLAB程序(不能是文件夹)拷贝到当前工作路径中(默认路径一般为MATLAB6p5/Work目录)。双击桌面MATLAB6.5图标打开主界面,在命令窗口中输入“kzllfz”并按回车键,启动仿真软件后,将MATLAB主界面最小化至任务栏,出现第一个界面如图0-1所示。 图0-1“自动控制理论仿真”进入界面 用鼠标点击“简介”按钮,打开一个文本窗口,如图0-2所示,它对本仿真内容作一简介。图0-2窗口下部有一个“返回”按钮,点击后将回到图0-1界面。 图0-2“自动控制理论仿真”简介界面 点击图0-1“退出”按钮,将关闭窗口,退出本仿真。点击图0-1“进入”按钮,进入目录界面,如图0-3所示。仿真内容各部分之间是相互独立的。点击仿真名称左侧的相应按钮,即可进入每个仿真环境。

图0-3“自动控制理论仿真”目录界面

仿真一 线性连续控制系统的仿真 一、仿真目的 1.掌握用数字仿真的方法,求取控制系统输出响应曲线; 2.观察分析在阶跃、斜坡等信号输入下给定系统的响应曲线; 3.掌握由阶跃响应曲线求取系统相关性能指标的方法; 4.了解仿真参数(特别是仿真步长)的设置对仿真结果的影响。 二、仿真原理 已知单位负反馈控制系统的方框图如图1-1所示。 图1-1 单位负反馈控制系统方框图 由图6-1求得该系统的闭环传递函数为 ) (1) ()()(s G s G s R s C += 当系统输入为单位阶跃信号时,即s s R 1 )(=,则系统的输出为 s s G s G s C 1 )(1)()(?+= 对上式取拉氏反变换,即可求得系统的单位阶跃响应表达式。 同理,可求得系统在单位斜坡输入[21)(s s R =]、单位抛物波输入[3 1 )(s s R =]下的响应表达 式。 三、仿真内容 (1)某单位负反馈系统的开环传递函数为 1 10 )(+=s s G 求其在单位阶跃输入下的响应曲线及其性能指标; (2)某单位负反馈系统的开环传递函数为 ) 828.2(4 )(+=s s s G 求其在单位阶跃输入下的响应曲线及其性能指标; (3)某单位负反馈系统的开环传递函数为 ) 15)(4(10 )(++=s s s s G 求其在单位斜坡、单位抛物线函数输入下的响应曲线。 四、仿真步骤 点击图0-3目录界面中的“仿真一”按钮,进入图1-2。

基于Matlab的信号与系统实验指导2

基于Matlab 的信号与系统实验指导 实验一 连续时间信号在Matlab 中的表示 一、实验目的 1、学会运用Matlab 表示常用连续时间信号的方法 2、观察并熟悉这些信号的波形和特性 二、实验原理及实例分析 1、信号的定义与分类 2、如何表示连续信号? 连续信号的表示方法有两种;符号推理法和数值法。 从严格意义上讲,Matlab 数值计算的方法不能处理连续时间信号。然而,可利用连续信号在等时间间隔点的取样值来近似表示连续信号,即当取样时间间隔足够小时,这些离散样值能被Matlab 处理,并且能较好地近似表示连续信号。 3、Matlab 提供了大量生成基本信号的函数。如: (1)指数信号:K*exp(a*t) (2)正弦信号:K*sin(w*t+phi)和K*cos(w*t+phi) (3)复指数信号:K*exp((a+i*b)*t) (4)抽样信号:sin(t*pi) 注意:在Matlab 中用与Sa(t)类似的sinc(t)函数表示,定义为:)t /()t (sin )t (sinc ππ= (5)矩形脉冲信号:rectpuls(t,width) (6)周期矩形脉冲信号:square(t,DUTY),其中DUTY 参数表示信号的占空比

DUTY%,即在一个周期脉冲宽度(正值部分)与脉冲周期的比值。占空比默认为0.5。 (7)三角波脉冲信号:tripuls(t, width, skew),其中skew 取值范围在-1~+1之间。 (8)周期三角波信号:sawtooth(t, width) (9)单位阶跃信号:y=(t>=0) 三、实验内容 1、验证实验内容 直流及上述9个信号 2、程序设计实验内容 (1)利用Matlab 命令画出下列连续信号的波形图。 (a ))4/3t (2cos π+ (b ) )t (u )e 2(t -- (c ))]2()(u )][t (cos 1[--+t u t π (2)利用Matlab 命令画出复信号)4/t (j 2e )t (f π+=的实部、虚部、模和辐角。 四、实验报告要求 1、格式:实验名称、实验目的、实验原理、实验环境、实验内容、实验思考等 2、实验内容:程序设计实验部分源代码及运行结果图示。

《企业管理综合仿真实训》实训指导书

企业管理综合仿真实训 实 训 指 导 书 编写:鲍桑 2017年 6 月

编写说明 1.实训总体目标 “企业管理综合仿真实训”是讲授企业经营管理的实训课程。它采用一种全新的授课方法,课程的开展就是针对一个模拟企业,把企业能赢所处的内外部环境定义为一系列的规则,由受训者组成三个供应商,六个制造商相互竞争的模拟企业,通过模拟企业一年的经营,使受训者在分析市场、制定战略、营销策划、组织生产、财务管理等一系列活动中,参悟科学的管理规律,全面提升管理能力。 2.适用专业 工商管理、人力资源管理 3.先修课程 《供应链管理》、《财务管理》、《基础会计》、《生产管理》 4.实训课时分配 实训项目实训内容课时 创建模拟公司1.组建供应商公司 2.组建生产商公司 3.组建管委会 4.组建其他职能机构 4 报价获取订单1.各组人员分工 2.投放产品报价及广告费用 3.开展商品订货会PPT制作 4 预生产1月份订单1.锁定订单排名并发放订单 2.各组计算产能、人员招聘 3.生产商、制造商采购、运输合同签订;管委会机构(税务、 银行、运输、外贸、客户)系统确认 4.生产前准备 4 生产2-6月订单1.k/3系统凭证分录录入 2.生产排程检测,确定生产进度 3.根据“看板式”管理确认原材料、仓库、运输车辆、各组 人员、资金情况,合理调度。 4.各机构K/3系统输入和手工操作 4 制作财务报表及手 工凭证1. 订单商品出库、运输、交货、银行汇兑 2. 组内信息汇总完成手工填写内容 3. 清仓、对账 4 合计20

5.实训环境 企业管理综合仿真实训在专业的实训室完成,该实训室共有12组实训场景,共计电脑30台。 6.实训总体要求 企业管理综合仿真实训是集知识性、趣味性、对抗性于一体的企业管理技能训练课程。受训学生被分成若干个团队,每个团队由若干个学生组成,每个学生将担任总经理、营销总监、生产总监、财务总监、供应总监等。每个团队经营一个拥有销售良好、资金充裕的虚拟公司,连续从事1个会计年度的经营活动。通过仿真模拟企业实际运行状况,内容涉及企业整体战略、产品研发、生产、市场、销售、财务管理、团队协作等多方面,让学员在游戏般的训练中体验完整的企业经营过程,感受企业发展的典型历程,感悟正确的经营思路和管理理念。在短短一周的训练中,学员将遇到企业经营中常出现的各种典型问题,他们必须一同发现机遇,分析问题,制定决策,保证公司成功及不断成长。

河南理工大学高频实验指导书

目录 实验一调谐放大器 (1) 实验二丙类高频功率放大器 (5) 实验三 LC电容反馈式三点式振荡器 (7) 实验四石英晶体振荡器 (10)

实验一 调谐放大器 一、 实验目的 1、熟悉电子元器件和高频电路试验箱。 2、熟悉谐振回路的幅频特性分析--通频带与选择性。 3、熟悉信号源内阻及负载对谐振回路的影响,从而了解频带扩展。 4、熟悉和了解放大器的动态范围及其测试方法。 二、 实验仪器 1、双踪示波器 2、扫描仪 3、高频信号发生器 4、毫伏表 5、万用表 6、实验箱 三、 预习要求 1、复习谐振回路的 工作原理。 2、了解谐振放大器的电压放大倍数、动态范围、通频带及选择性相互之间关系。 3、试验电路中,若 电感量L=1uh ,回路总 电容C=220pf (分布电容包括在内),计算回路中心频率f0。 四、 实验内容及步骤 (一) 单调谐回路谐振放大器。 1. 试验电路见图1-1 (1)、按图1-1所示连接电路(注意接线前先测量+12V 电源电压,无误后,关断电源再接线)。 (2)、接线后仔细检查,确认无误后连接电源。 图1-1 单调谐回路谐振放大器原理图 IN

2.静态测量 试验电路中选R e=1K,R=10K。 测量各静态工作点,计算并填表1.1 *V B,V E是三极管的基极和发射极对地电压。 3. 动态研究 (1)测放大器的动态范围Vi~V0(在谐振点) 选R=10K,Re=1K。把高频信号发生器接到电路输入端,电路输出端接毫伏表, 选择正常放大区的输入电压Vi,调节频率f使其为10.7MHz,调节C T使回路 谐振,使输入电压幅度最大。此时调节Vi由0.05伏变到0.8伏,逐点记录 V o电压,并填入表1.2。Vi的各点测量值可根据(各自)实测情况来确定。 表1.2 (2)当Re分别为500Ω、2K时,重复上述过程,将结果填入表1.2。在同一坐 标纸上画出Ic不同时的动态范围曲线。 (3)用扫描仪调回路谐振曲线。 仍选R=10K,Re=500。将扫描仪射频输出送入电路输入端,电路输出接至扫频 仪检波器输入端。观察回路谐振曲线(扫频仪输出衰减档位应根据实际情况来 选择适当位置),调回路电容点C T,使f0=10.7MHz。 (4)测量放大器的频率特性 当回路电阻R=10K时,选择正常放大区的输入电压Vi,将高频信号发生器输 出200mV接至电路输入端,调节频率f使其为10.7MHz,调节C T使回路谐振, 使输出电压幅度为最大,此时的回路谐振频率f0=10.7MHz为中心频率,然后 保持输入电压Vi不变,改变频率发由中心频率向两边逐点偏离,测得在不同 频率f时对应的输出电压V0,将测得的数据填入表1.3。频率偏离范围可根据 (各自)实测情况来确定。

高频仿真实验指导书

电子电路调试与应用 高频仿真实验指导书 卢敦陆编写 广东科学技术职业学院机电工程学院 二OO八年九月

高频仿真实验一LC串并联谐振回路的特性分析 一、实验目的 1.理解LC串并联调谐回路的谐振特性; 3.掌握谐振回路特性参数的计算和测量方法 二、实验过程和数据分析 (一)LC串联调谐回路的谐振特性 1.打开multisim2001软件,创建如下所示的电路图: 2.若要求以上回路的谐振频率为1MHZ,那么回路电感L= uH, 3.谐振时回路的阻抗最(大或小),阻抗R= 4.回路的品质因数Q=ωL/R1= 。 5.通频带理论值BW= ,实际测量值BW= 。 6.请画出谐振特性曲线。(即对3点作交流分析,如下图)

(二)LC并联调谐回路的谐振特性 1.打开multisim2001软件,创建如下所示的电路图: 2.若要求以上回路的谐振频率为30MHZ,那么回路电容C= PF。3.谐振时回路的阻抗最(大或小),阻抗R= 。 4.回路的品质因数Q= R1/ωL = 。 5.通频带理论值BW= ,实际测量值BW= 。 6.请画出谐振特性曲线(即对4点作交流分析,如下图所示)。

高频仿真实验二单调谐振回路小信号高频放大器 一、实验目的 1.复习multisim2001的使用方法 2.了解单调谐回路小信号高频放大器的工作原理和调谐方法 3.学习测量单调谐回路小信号高频放大器的带宽 二、实验过程和数据分析 1.打开multisim2001软件,创建如下所示的电路图: 2.分析三极管的直流工作点,其中Vb= V,V e= V ,Vc= V。 3.用示波器观察输出信号的幅度,V omax= V,放大倍数Avmax= 。 4.调节可变电容C6的容量,观察输出信号幅度的变化,当增大或减小C6时,输出信号幅度变(大或小)了。 5.用波特图仪确定放大器的带宽。如下图所示:

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