高频电子电路实验报告
实验名称高频电子电路实验
学院计算机与通信工程学院
专业班级电子信息工程
姓名
学号
2013年 12月
实验1 单调谐回路谐振放大器
—、实验准备
1．做本实验时应具备的知识点：(1)放大器静态工作点(2)LC并联谐振回路(3)单调谐放大器幅频特性
2．做本实验时所用到的仪器：单调谐回路谐振放大器模块、双踪示波器、万用表、频率计、高频信号源
二、实验目的
1．熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统；
2．掌握单调谐回路谐振放大器的基本工作原理；
3. 熟悉放大器静态工作点的测量方法；
4．熟悉放大器静态工作点和集电极负载对单调谐放大器幅频特性（包括电压增益、通频带、Q值）的影响；
5．掌握测量放大器幅频特性的方法。
三、实验内容
1．用万用表测量晶体管各点（对地）电压VB、VE、VC，并计算放大器静态工作点；2．用示波器测量单调谐放大器的幅频特性；
3．用示波器观察静态工作点对单调谐放大器幅频特性的影响；
4．用示波器观察集电极负载对单调谐放大器幅频特性的影响。
四、基本原理
1．单调谐回路谐振放大器原理
小信号谐振放大器是通信接收机的前端电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大和选频。单调谐回路谐振放大器原理电路如图1-1所示。图中，R B1、R B2、R E用以保证晶体管工作于放大区域，从而放大器工作于甲类。C E是R E的旁路电容，C B、C C是输入、输出耦合电容，L、C是谐振回路，R C是集电极（交流）电阻，它决定了回路Q值、带宽。
为了减轻晶体管集电极电阻对回路Q值的影响，采用了部分回路接入方式。
图1-1 单调谐回路放大器原理电路
图1-2 单调谐回路谐振放大器实验电路图
2．单调谐回路谐振放大器实验电路
单调谐回路谐振放大器实验电路如图1-2所示。其基本部分与图1-1相同。图中，1C2用来调谐，1K02用以改变集电极电阻，以观察集电极负载变化对谐振回路（包括电压增益、带宽、Q值）的影响。1W01用以改变基极偏置电压，以观察放大器静态工作点变化对谐振回路（包括电压增益、带宽、Q值）的影响。1Q02为射极跟随器，主要用于提高带负载能力，1W02用来改变1Q02的基极偏置。
五、实验步骤
1.实验准备
⑴插装好单调谐回路谐振放大器模块，接通实验箱上电源开关，按下模块上开关1K01
接通电源，此时电源指示灯亮。
2．单调谐回路谐振放大器静态工作点测量
调整1W01，使放大器工作于饱和状态、截止状态、放大状态。用万用表测量各点（对地）电压V B、V E、V C，并填入表1.1内（发射极电阻1R4=1KΩ）。
表1.1
3．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。本实验采用点测法，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揩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。步骤如下：（1）1K02置“off“位，即断开集电极电阻1R3，调整1W01，使放大器工作于放大状态。高频信号源输出连接到单调谐放大器的输入端（1V01）。示波器CH1接放大器的输入端1TP01，示波器CH2接单调谐放大器的输出端1TP02，调整高频信号源频率为6.3MHZ （用频率计测量），高频信号源输出幅度（峰——峰值）为100mv（示波器CH1监测）。调整单调谐放大器的电容IC2，使放大器的输出为最大值（示波器CH2监测）。此时回路谐振于6.3MHZ。
（2）按照表1-2改变高频信号源的频率（用频率计测量），保持高频信号源输出幅度为100mv（示波器CH1监视），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1-2。
表1-2
（3）以横轴为频率，纵轴为电压幅值，按照表1-2，画出单调谐放大器的幅频特性曲线。
4．观察静态工作点对单调谐放大器幅频特性的影响。
调整1W01，从而改变静态工作点。按照上述幅频特性的测量方法，测出幅频特性曲线。可以发现：当1W01加大时，由于I CQ减小，幅频特性幅值会减小，同时曲线变“瘦”（带宽减小）；而当1W01减小时，由于I CQ加大，幅频特性幅值会加大，同时曲线变“胖”（带宽加大）。5．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1R3的幅频特性曲线。可以发现：当不接1R3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1R3时，接通幅频特性幅值减小，曲线变“胖”，Q值降低，带宽加大。
实验5 石英晶体振荡器实验报告
—、实验准备
1．做本实验时应具备的知识点：
石英晶体振荡器
串联型晶体振荡器
静态工作点、微调电容、负载电阻对晶体振荡器工作的影响
2．做本实验时所用到的仪器：
晶体振荡器模块
双踪示波器
频率计
万用表
实验步骤
二、实验目的
1．熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统。
2．掌握石英晶体振荡器、串联型晶体振荡器的基本工作原理，熟悉其各元件功能。
3．熟悉静态工作点、负载电阻对晶体振荡器工作的影响。
4．感受晶体振荡器频率稳定度高的特点，了解晶体振荡器工作频率微调的方法。
三、实验内容
1．用万用表进行静态工作点测量。
2．用示波器观察振荡器输出波形，测量振荡电
压峰-峰值V p-p，并以频率计测量振荡频率。
3．观察并测量静态工作点、负载电阻等因素对
晶体振荡器振荡幅度和频率的影响。
率计读取相应的频率值，填入表4.1。
（四）比较负载变化对LC正弦波振荡器和石英晶体振荡器的不同影响
负载变化对LC正弦波振荡器的影响比较明显。而对石英晶体振荡器的影响很小。这主要是由于石英晶体振荡器的稳定性很高。
思考题
晶体振荡器的振荡频率比LC振荡器稳定得多，为什么？
答：因为
（1）石英晶体谐振器具有很高的标准性。
（2）石英晶体谐振器与有源器件的接入系数，受外界不稳定因素的影响少。
（3）石英晶体谐振器具有非常高的Q值，维持振荡频率稳定不变的能力极强。
实验9 振幅解调器（包络检波、同步检波）
—、实验准备
1．做本实验时应具备的知识点：
●振幅解调
●二极管包络检波
●模拟乘法器实现同步检波
2．做本实验时所用到的仪器：
●集成乘法器幅度解调电路模块
●晶体二极管检波器模块
●高频信号源
●双踪示波器
●万用表
二、实验目的
1．熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统；
2．掌握用包络检波器实现AM波解调的方法。了解滤波电容数值对AM波解调影响；3．理解包络检波器只能解调m≤100％的AM波，而不能解调m＞100％的AM波以及DSB 波的概念；
4．掌握用MC1496模拟乘法器组成的同步检波器来实现AM波和DSB波解调的方法；5．了解输出端的低通滤波器对AM波解调、DSB波解调的影响；
6．理解同步检波器能解调各种AM波以及DSB波的概念。
三、实验内容
1．用示波器观察包络检波器解调AM波、DSB波时的性能；
2．用示波器观察同步检波器解调AM波、DSB波时的性能；
3．用示波器观察普通调幅波（AM）解调中的对角切割失真和底部切割失真的现象。
四、基本原理
振幅解调即是从振幅受调制的高频信号中提取原调制信号的过程，亦称为检波。通常，振幅解调的方法有包络检波和同步检波两种。
1．二极管包络检波
二极管包络检波器是包络检波器中最简单、最常用的一种电路。它适合于解调信号电平较大（俗称大信号，通常要求峰一峰值为1.5V 以上）的AM 波。它具有电路简单，检波线性好，易于实现等优点。本实验电路主要包括二极管、RC 低通滤波器和低频放大部分，如图9-1所示。
图中，10D01为检波管，10C02、10R08、10C07构成低通滤波器，10R01、10W01为二极管检波直流负载，10W01用来调节直流负载大小，10R02与10W02相串构成二极管检波交流负载，10W02用来调节交流负载大小。开关10K01是为二极管检波交流负载的接入与断开而设置的，10K01置“on ”为接入交流负载，10K01置“off ”为断开交流负载。10K02开关控制着检波器是接入交流负载还是接入后级低放。开关10K02拨至左侧时接交流负载，拨至右侧时接后级低放。当检波器构成系统时，需与后级低放接通。10BG01、10BG02对检波后的音频进行放大，放大后音频信号由10P02输出，因此10K02可控制音频信号是否输出，调节10W03可调整输出幅度。图中，利用二极管的单向导电性使得电路的充放电时间常数不同（实际上，相差很大）来实现检波，所以RC 时间常数的选择很重要。RC 时间常数过大，则会产生对角切割失真（又称惰性失真）。RC 常数太小，高频分量会滤不干净。综合考虑要求满足下式：
a a
m m RC 21-<<Ω
其中：a m 为调幅系数，Ω为调制信号角频率。
当检波器的直流负载电阻R 与交流音频负载电阻ΩR 不相等，而且调幅度a m 又相当大时会产生底边切割失真（又称负峰切割失真），为了保证不产生底边切割失真应满足R
R m a Ω<
。 2．同步检波
同步检波又称相干检波。它利用与已调幅波的载波同步（同频、同相）的一个恢复载波与已调幅波相乘，再用低通滤波器滤除高频分量，从而解调出调制信号。本实验采用MC1496集成电路来组成解调器，如图9-2所示。图中，恢复载波v c 先加到输入端9P01上，再经过电容9C 01加在⑻、⑽脚之间。已调幅波v amp 先加到输入端9P02上，再经过电容9C 02加在⑴、⑷脚之间。相乘后的信号由（6）脚输出，再经过由9C 04、9C 05、9R 06组成的∏型低通滤波器滤除高频分量后，在解调输出端（9P03）提取出调制信号。
需要指出的是，在图9-2中对1496采用了单电源（+12V ）供电，因而⒁脚需接地，且其它脚亦应偏置相应的正电位，恰如图中所示。
五、实验步骤
（一）实验准备
1．选择好需做实验的模块：集成乘法器幅度调制电路、二极管检波器、集成乘法 器幅度解调电路。
2．接通实验板的电源开关，使相应电源指示灯发光，表示已接通电源即可开始实验。 注意：做本实验时仍需重复实验8中部分内容，先产生调幅波，再供这里解调之用。
（二）二极管包络检波
1．AM 波的解调
（1）%30=a m 的AM 波的解调
① AM 波的获得
与实验8的五、4．⑴中的实验内容相同，低频信号或函数发生器作为调制信号源（输出300mV p-p 的1kHz 正弦波），以高频信号源作为载波源（输出200mV p-p 的2MHz 正弦波），调节8W 03，便可从幅度调制电路单元上输出%30=a m 的AM 波，其输出幅度（峰-峰值）至少应为0.8V 。
② AM 波的包络检波器解调
先断开检波器交流负载（10K01=off ），把上面得到的AM 波加到包络检波器输入端（10P01），即可用示波器在10TP02观察到包络检波器的输出，并记录输出波形。为了更好地观察包络检波器的解调性能，可将示波器CH1接包络检波器的输入10TP01，而将示波器CH2接包络检波器的输出10TP02（下同）。调节直流负载的大小（调10W01），使输出得到一个不失真的解调信号，画出波形。
③ 观察对角切割失真
保持以上输出，调节直流负载（调10W01），使输出产生对角失真，如果失真不明显可以加大调幅度（即调整8W03），画出其波形，并记算此时的a m 值。
④观察底部切割失真
当交流负载未接入前，先调节10W01使解调信号不失真。然后接通交流负载（10K01至“on ”，10K02至左侧），示波器CH2接10TP03。调节交流负载的大小（调10W02），使解调信号出现割底失真，如果失真不明显，可加大调幅度（即增大音频调制信号幅度）画出其
相应的波形，并计算此时的a m 。当出现割底失真后，减小a m （减小音频调制信号幅度）使失真消失，并计算此时的a m 。在解调信号不失真的情况下，将10K02拨至右侧，示波器CH2接10TP04，可观察到放大后音频信号，调节10W03音频幅度会发生变化。
（2）%100=a m 的AM 波的解调
调节8W03，使a m =100%，观察并记录检波器输出波形。
（3）%100>a m 的AM 波的解调
加大音频调制信号幅度，使a m >100%,观察并记录检波器输出波形。
（4）调制信号为三角波和方波的解调
在上述情况下，恢复%30>a m ，调节10W01和10W02，使解调输出波形不失真。然后将低频信号源的调制信号改为三解波和方波（由K101控制），即可在检波器输出端（10TP02、10TP03、10TP04）观察到与调制信号相对应的波形，调节音频信号的频率（低频信号源中W101），其波形也随之变化。
2．DSB 波的解调
采用实验8中五、3相同的方法得到DSB 波形，并增大载波信号及调制信号幅度，使得在调制电路输出端产生较大幅度的DSB 信号。然后把它加到二极管包络检波器的输入端，观察并记录检波器的输出波形，并与调制信号作比较。
（三）集成电路（乘法器）构成的同步检波
1.AM 波的解调
将幅度调制电路的输出接到幅度解调电路的调幅输入端(9P02)。解调电路的恢复载波，可用铆孔线直接与调制电路中载波输入相连，即9P01与8P01相连。示波器CH1接调幅信号9TP02，CH2接同步检波器的输出9TP03。分别观察并记录当调制电路输出为a m =30%、a m =100%、a m >100%时三种AM 的解调输出波形，并与调制信号作比较。
2．DSB 波的解调
采用实验8的五、3中相同的方法来获得DSB 波，并加入到幅度解调电路的调幅输入端，而其它连线均保持不变，观察并记录解调输出波形，并与调制信号作比较。改变调制信号的频率及幅度，观察解调信号有何变化。将调制信号改成三角波和方波，再观察解调输出波形。
3．SSB 波的解调
采用实验8的五、4中相同的方法来获得SSB 波，并将带通滤波器输出的SSB 波形（15P06）连接到幅度解调电路的调幅输入端，载波输入与上述连接相同。观察并记录解调输出波形，并与调制信号作比较。改变调制信号的频率及幅度，观察解调信号有何变化。由于带通滤波
器的原因，当调制信号的频率降低时，其解调后波形将产生失真，因为调制信号降低时，双边带（DSB）中的上边带与下边带靠得更近，带通滤波器不能有效地抑制下边带，这样就会使得解调后的波形产生失真。
（四）调幅与检波系统实验
按图9-3可构成调幅与检波的系统实验。
图9-3 调幅与检波系统实验图
将电路按图9-3连接好后，按照上述实验的方法，将幅度调制电路和检波电路调节好，使检波后的输出波形不失真。然后将检波后音频信号接入低频信号源中的功放输入，即用铆孔线将二极管检波器输出10P01（注意10K01、10K02的位置）与低频信号源中的“功放输入”P102相连，或将同步检波器输出9TP03与“功入输入”相连，便可在扬声器中发出声音。改变调制信号的频率、声音也会发生变化。将低频信号源中开关K102拨至“音乐输出”，扬声器中就有音乐声音。
六、实验数据
1．由本实验归纳出两种检波器的解调特性，以“能否正确解调”填入表中。
实验10 高频功率放大与发射实验
—、实验准备
1．做本实验时应具备的知识点：
●谐振功率放大器的基本工作原理（基本特点，电压、电流波形）
●谐振功率放大器的三种工作状态
●集电极负载变化对谐振功率放大器工作的影响
2．做本实验时所用到的仪器：
●高频功率放大与发射实验模块
●双踪示波器
●万用表
●频率计
●高频信号源
二、实验目的
1．通过实验，加深对丙类功率放大器基本工作原理的理解，掌握丙类功率放大器的调谐特性。
2．掌握输入激励电压，集电极电源电压及负载变化对放大器工作状态的影响。
3．通过实验进一步了解调幅的工作原理。
三、实验内容
1．观察高频功率放大器丙类工作状态的现象，并分析其特点；
2．测试丙类功放的调谐特性；
3．测试负载变化时三种状态（欠压、临界、过压）的余弦电流波形；
4．观察激励电压、集电极电压变化时余弦电流脉冲的变化过程；
5．观察功放基极调幅波形。
四、基本原理
1．丙类调谐功率放大器基本工作原理
放大器按照电流导通角θ的范围可分为甲类、乙类及丙类等不同类型。功率放大器电流导通角θ越小，放大器的效率则越高。丙类功率放大器的电流导通角θ<90°,效率可达80%，
通常作为发射机末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。为了不失真地放大信号，它的负载必须是LC 谐振回路。
由于丙类调谐功率放大器采用的是反向偏置，在静态时，管子处于截止状态。只有当激励信号b u 足够大，超过反偏压b E 及晶体管起始导通电压i u 之和时，管子才导通。这样，管子只有在一周期的一小部分时间内导通。所以集电极电流是周期性的余弦脉冲，波形如图10-1所示。
t
图10-1 折线法分析非线性电路电流波形
根据调谐功率放大器在工作时是否进入饱和区，可将放大器分为欠压、过压和临界三种工作状态。若在整个周期内，晶体管工作不进入饱和区，也即在任何时刻都工作在放大区，称放大器工作在欠压状态；若刚刚进入饱和区的边缘，称放大器工作在临界状态；若晶体管工作时有部分时间进入饱和区，则称放大器工作在过压状态。放大器的这三种工作状态取决于电源电压c E 、偏置电压b E 、激励电压幅值bm U 以及集电极等效负载电阻c R 。
（1）激励电压幅值bm U 变化对工作状态的影响
当调谐功率放大器的电源电压c E 、偏置电压b E 和负载电阻c R 保持恒定时，激励振幅
bm U 变化对放大器工作状态的影响如图10-2所示。
图10-2 bm U 变化对工作状态的影响
由图可以看出，当bm U 增大时，max c i 、cm U 也增大；当bm U 增大到一定程度，放大器的工作状态由欠压进入过压，电流波形出现凹陷，但此时cm U 还会增大（如3cm U ）。
（2）负载电阻c R 变化对放大器工作状态的影响
当C E 、b E 、bm U 保持恒定时，改变集电极等效负载电阻c R 对放大器工作状态的影响，如图10-3所示。
图10-3 不同负载电阻时的动态特性
图10-3表示在三种不同负载电阻c R 时，做出的三条不同动态特性曲线QA1、QA2、AQ3A ′3。其中QA1对应于欠压状态，QA2对应于临界状态，AQ3A ’3对应于过压状态。QA1相对应的负载电阻c R 较小，cm U 也较小，集电极电流波形是余弦脉冲。随着c R 增加，动态负载线的
斜率逐渐减小，cm U 逐渐增大，放大器工作状态由欠压到临界，此时电流波形仍为余弦脉冲，只是幅值比欠压时略小。当c R 继续增大，cm U 进一步增大，放大器进入过压状态，此时动态负载线A3Q 与饱和线相交，此后电流c i 随cm U 沿饱和线下降到A ′3，电流波形顶端下凹，呈马鞍形。
（3）电源电压C E 变化对放大器工作状态的影响
在b E 、bm U 、C R 保持恒定时，集电极电源电压C E 变化对放大器工作状态的影响如图10-4所示。
i c
图10-4 C E 改变时对工作状态的影响
由图可见，C E 变化，min ce U 也随之变化，使得min ce U 和ces U 的相对大小发生变化。当
C E 较大时，min ce U 具有较大数值，且远大于ces U ,放大器工作在欠压状态。随着C E 减小，
min ce U 也减小，当min ce U 接近ces U 时，放大器工作在临界状态。C E 再减小，min ce U 小于ces U 时，放大器工作在过压状态。图10-4中，C E >2C E 时，放大器工作在欠压状态；C E =2C E 时，放大器工作在临界状态；C E <2C E 时，放大器工作在过压状态。即当C E 由大变小时，放大器的工作状态由欠压进入过压，c i 波形也由余弦脉冲波形变为中间凹陷的脉冲波。
2．高频功率放大器实验电路
本实验单元由两级放大器组成，11BG02是前置放大级，工作在甲类线性状态，以适应较小的输入信号电平。11TP01、11TP02为该级输入、输出测量点。由于该级负载是电阻，对输入信号没有滤波和调谐作用，因而既可作为调幅放大，也可作为调频放大。11BG01为丙类高频功率放大电路，其基极偏置电压为零，通过发射极上的电压构成反偏。因此，只有在载波
的正半周且幅度足够大时才能使功率管导通。其集电极负载为LC选频谐振回路，谐振在载波频率上以选出基波，因此可获得较大的功率输出。本实验功放有两个选频回路，由11K03来选定。当11K03拨至左侧时，所选的谐振回路谐振频率为6.3MHZ左右，此时的功放可用于构成无线收发系统。当11K03拨至右侧时，谐振回路揩振频率为1.9MHZ左右。此时可用于测量三种状态（欠压、临界、过压）下的电流脉冲波形，因频率较低时测量效果较好。11K04用于控制负载电阻的接通与否，11W02电位器用来改变负载电阻的大小。11W01用来调整功放集电极电源电压的大小（谐振回路频率为1.9MHZ左右时）。在功放构成系统时，11K02控制功放是由天线发射输出还是直接通过电缆输出。当11K02往上拨时，功放输出通过天线发射，11TP00为天线接入端。11K02往下拨时，功放通过11P03输出。11P02为音频信号输入口，加入音频信号时可对功放进行基极调幅。11TP03为功放集电极测试点，11TP04为发射极测试点，可在该点测量电流脉冲波形。11TP06用于测量负载电阻大小。
五、实验步骤
1．实验准备
在实验箱主板上装上高频功率放大与射频发射模块，接通电源即可开始实验。
2．激励电压、电源电压及负载变化对丙类功放工作状态的影响
U对放大器工作状态的影响
（1）激励电压
b
E=6V（用开关11K01置“on”，11K03置“右侧”，11K02往下拨。保持集电极电源电压
c
R=8KΩ（11K04置“off”，用万万用表测11TP03直流电压，调11W01等于6V），负载电阻
L
用表测11TP06电阻，调11W02使其为8KΩ，然后11K04置“on”）不变。
高频信号源频率1.9MHZ左右，幅度200mv（峰—峰值），连接至功放模块输入端（11P01）。示波器CH1接11TP03，CH2接11TP04。调整高频信号源频率，使功放谐振即输出幅度（11TP03）
U，观察11TP04电压波形。信号源幅度变化最大。改变信号源幅度，即改变激励信号电压
b
时，应观察到欠压、临界、过压脉冲波形。其波形如图10-6所示（如果波形不对称，应微调高频信号源频率。如果是DDS高频信号源，频率步长调节应放1000HZ档）。
欠压临界
弱过压
过压
图10-6 三种状态下的电流脉冲波形
（2）集电极电源电压c E 对放大器工作状态的影响 保持激励电压b U （11TP01电压为200mv 峰—峰值）、负载电阻L R =8K Ω不变，改变功放集电极电压c E （调整11W01电位器，使c E 为5—10V 变化），观察11TP04电压波形。调整电压c E 时，仍可观察到图10-6的波形，但此时欠压波形幅度比临界时稍大。
（3）负载电阻L R 变化对放大器工作状态的影响
保持功放集电极电压c E =6V ，激励电压（11TP01点电压、150mv 峰—峰值）不变，
改变负载电阻L R （调整11W02电位器，注意11K04至“on ”），观察11TP04电压波形。同样能观察到图10-6的脉冲波形，但欠压时波形幅度比临界时大。测出欠压、临界、过压时负载电阻的大小。测试电阻时必须将11K04拨至“off ”，测完后再拨至”on ”。
3．功放调谐特性测试
11K01置“on ”，11K02往下拨，11K03置“左侧”。前置级输入信号幅度峰—峰值为600mv （11TP01）。频率范围从5.2MHZ —7.2MHZ ，用示波器测量11TP03的电压值，并填入表10-1，然后画出频率与电压的关系曲线。
表10-1
4．功放调幅波的观察
保持上述3的状态，调整高频信号源的频率，使功放谐振，即使11TP03点输出幅度最大。然后从11P02输入音频调制信号，用示波器观察11TP03的波形。此时该点波形应为调幅波，改变音频信号的幅度，输出调幅波的调制度应发生变化。改变调制信号的频率，调幅波的包络亦随之变化。
第1章 高频小信号谐振放大器 给定串联谐振回路的0 1.5MHz f =，0100pF C =，谐振时电阻5R =Ω，试求0Q 和0L 。又若信号源电压振幅1mV ms U =，求谐振时回路中的电流0I 以及回路上的电感电压振幅Lom U 和电容电压振幅Com U 。 解：（1）串联谐振回路的品质因数为 0612 0011 2122 1.510100105 Q C R ωπ-==≈????? 根据0f = 402122212 0011 1.125810(H)113μH (2)100104 1.510 L C f ππ--= =≈?=???? （2）谐振时回路中的电流为 01 0.2(mA)5 ms U I R = == 回路上的电感电压振幅为 02121212(mV)Lom ms U Q U ==?= 回路上的电容电压振幅为 02121212(mV)Com ms U Q U =-=-?=- 在图题所示电路中，信号源频率01MHz f =，信号源电压振幅0.1V ms U =，回路空载Q 值为100，r 是回路损耗电阻。将1－1端短路，电容C 调至100pF 时回路谐振。如将1－1端开路后再串接一阻抗x Z （由电阻x R 与电容x C 串联），则回路失谐；C 调至200pF 时重新谐振，这时回路有载Q 值为50。试求电感L 、未知阻抗x Z 。 图题1.2 x Z u 解：（1）空载时的电路图如图(a)所示。 (a) 空载时的电路 (b)有载时的电路 u u 根据0f =
42 12212 011 2.53310(H)253μH (2)10010410 L C f ππ--= = ≈?=??? 根据00011 L Q C r r ωω= =有： 61201011 15.92()21010010100 r C Q ωπ-= =≈Ω???? （2）有载时的电路图如图(b)所示。 空载时，1100pF C C == 时回路谐振，则0f = 00100L Q r ω= =； 有载时，2200pF C C == 时回路谐振，则0f =050L x L Q r R ω= =+。 ∴根据谐振频率相等有2122x x x C C C C C C C ==+P ，解得：200pF x C =。 根据品质因数有：100 250 x r R r +==，解得15.92()x R r ==Ω。 在图题所示电路中，已知回路谐振频率0465kHz f =，0100Q =，160N =匝，140N =匝，210N =匝，200pF C =，16k Ωs R =，1k ΩL R =。试求回路电感L 、有载Q 值和通频带B 。 图题1.3 i L 解：本电路可将部分接入电路（图（a ））等效成电路图（b ）。 s i L 图（a ） 图（b ） 1s Pi 22L P g 图中，p R 为谐振电阻，部分接入系数114016014P N N ===，2210160116P N N ===。 根据谐振频率有：
红色题目必做（共8个题目） 1-1 解： ⑴ 1011LC f = 2021LC f = 12120102C C LC LC f f = = 921=C C 而 520100= ， 1625 400= 所以应选 25pF~400pF 的电容器； ⑵ 电容：需要9倍，实际是16倍。需串联一个电容或并联一个电容。 ⅰ) 并联：由 *2*1)(9C C C C +=+ 得 *C =21.87 pF 取 *C =22 pF ⅱ）串联：由 C C C C C C C C +=+22119 得 C =457 pF 实际电容范围：C C C C ++21~ =47~422 pF C f L 2)2(1π==210uH ⑶ （略） 1-2 解： 由C w L w 00r 1r Q == ⑴ C w 0r 1Q ==199 0r Q w L ?= =63 uH
或由 LC w 0= 求出 ⑵ r 0E I ==0.5 mA ==00C L V V 398 mV 1-3 解： ⑴ C w L ?=201=253 uH ⑵ =0Q 100 ⑶ 求X wC j R 1X + 由C C C C +?X X = 100 pF 知 C =200 pF X C ∴=200 pF 由L Q =25 )(r Q X 0L R L w +==25 可得：)2525 1r 0X R L w -=（ 而由R L w 00Q ==100 )100 25251r 00X L w L w -=（=47.66Ω≈48Ω 1-4 解： ⑴ LC f π21 0==503.5 k Ω
⑵ 由：L w 00Q = 得)(Q 00L w R ?==101 k Ω 谐振电阻*R =R //s R //L R =40.1 k Ω L w R 0L Q * ==31.8 L f B Q 0==15.8 kHz ⑶ 由20)2(Q 11 )(f f f N ?+==0.625 20)(lg f N = 20lg0.625 = -4 dB 1-5 解： 由：g C f B f ?==002Q π 得：B C g ??=π2=5.2752×10-5 Q 0 f B = ∴B 和Q 成反比，B 扩大1倍，Q 减小1倍。 而 g C w 0Q = ∴g 应加大1倍，所以应并一个导纳为5.2752×10-5的 电导 ∴并联电阻= =g 118.9 k Ω
一、填空题 1. 丙类功放按晶体管集电极电流脉冲形状可分为__欠压、__临界__、__过压__ 三种工作状态，它一般工作在___临界____ 状态。 2. 振荡器的主要性能指标_频率稳定度_、_振幅稳定度_。 3. 放大器内部噪声的主要来源是__电阻__和__晶体管__。 4. 某发射机输出级在负载RL=1000Ω上的输出信号Us(t)=4(1+0.5cosΩt)COSWctV。试问Ma=__0.5__，Ucm=__4V__，输出总功 率Pav=__0.009W_ 。 5. 实现频率调制就是使载波频率与调制信号呈线性规律变化，实现这个功能的方法很多，通常可分为__直接调频__和__间接调频___ 两大类。 6. 相位鉴频器是先将调频信号变换成__调相-调频__信号，然后用___相位检波器___进行解调得到原调制信号。 二、选择题 1. 频率在1.5—30MHz范围的短波主要依靠（C ）方式传播。 A 沿地面传播 B 沿空间直线传播 C 依靠电离层传播 2. 在实际振荡器中，有时会出现不连续的振荡波形，这说明振荡器产生了周期性的起振和停振现象，这种现象称为（B ）。 A 频率占据 B 间歇振荡 C 寄生振荡 4. 集成模拟相乘器是（B ）集成器件。 A 线性 B 非线性 C 功率 5. 自动增益控制电路是（A ）。 A AGC B AF C C APC 三、分析题（共4题，共45分） 1. 通信系统中为什么要采用调制技术。（8分） 答：调制就是用待传输的基带信号去改变高频载波信号某一参数的过程。 采用调制技术可使低频基带信号装载到高频载波信号上，从而缩短天线尺寸，易于天线辐射，实现远距离传输；其次，采用调制可以进行频分多路通信，实现信道的复用，提高信道利用率。 2.晶体振荡电路如图1所示，若f1为L1C1的谐振频率，f2为L2C2的谐振频率，试分析电路能否产生自激振荡。若能振荡，指 出振荡频率与f!、f2之间的关系。（12分） +V CC 答：由图可见电路可构成并联型晶体振荡器。由于并联型晶体振荡器中，石英晶体起电感元件作用，所以要产生自激振荡，L1C1并联回路与L2C2串联回路都必须呈容性，所以，WL1 > 1/WC1即f > f1，WL2 < 1/WC2即f < f2，振荡频率f与f1、f2之间的关系应满足：f2 > f > f1。 3. 已知非线性器件的伏安特性为i=a1u+a3u3，试问它能否产生调幅作用？为什么？（10分） 答：设输入调制信号为uΩ，载波信号为u c，则，所以u=uΩ+u c，所以
高频电子线路实验 中北大学 高频电子线路实验报告 班级： 姓名： 学号： 时间： 实验一低电平振幅调制器(利用乘法器) 一、实验目的 1.掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑制载波双边带调幅的方法与 过程，并研究已调波与二输入信号的关系。 2.掌握测量调幅系数的方法。 3.通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。 二、预习要求 1.预习幅度调制器有关知识。 2.认真阅读实验指导书，了解实验原理及内容，分析实验电路中用1496乘
法器调制的工作原理，并分析计算各引出脚的直流电压。 3.分析全载波调幅及抑制载波调幅信号特点，并画出其频谱图。 三、实验仪器设备 1.双踪示波器。 2.SP1461型高频信号发生器。 3.万用表。 4.TPE-GP4高频综合实验箱（实 验区域：乘法器调幅电路） 四、实验电路说明 图 幅度调制就是载波的振幅受 调制信号的控制作周期性的变化。 变化的周期与调制信号周期相同。 即振幅变化与调制信 号的振幅成正比。通常称高频信号为载波5-1 1496芯片内部电路图信号，低频信号为调制信号，调幅器即为 产生调幅信号的装置。 本实验采用集成模拟乘法器1496来构成调幅器，图5-1为1496芯片内部电路图，它是一个四象限模拟乘法器的基本电路，电路采用了两组差动对由V1-V4组成，以反极性方式相连接，而且两组差分对的恒流源又组成一对差分电路，即V5与V6，因此恒流源的控制电压可正可负，以此实现了四象限工作。D、V7、V8为差动放大器V5、V6的恒流源。进行调幅时，载波信号加在V1-V4的输入端，即引脚的⑧、⑩之间；调制信号加在差动放大器V5、V6的输入端，即引脚的①、④之间，②、③脚外接 1KΩ电阻，以扩大调制信号动态范围，已调制信号取自双差动放大器的两集电极(即引出脚⑹、⑿之间)输出。 用1496集成电路构成的调幅器电路图如图5-2所示，图中R P5002用来调节引出脚①、④之间的平衡，R P5001用来调节⑧、⑩脚之间的平衡，三极管V5001为射极跟随器，以提高调幅器带负载的能力。 五、实验内容及步骤 实验电路见图5-2
三点式正弦波振荡器 一、实验目的 1、 掌握三点式正弦波振荡器电路的基本原理，起振条件，振荡电路设计及电路参数计 算。 2、 通过实验掌握晶体管静态工作点、反馈系数大小、负载变化对起振和振荡幅度的影 响。 3、 研究外界条件（温度、电源电压、负载变化）对振荡器频率稳定度的影响。 二、实验内容 1、 熟悉振荡器模块各元件及其作用。 2、 进行LC 振荡器波段工作研究。 3、 研究LC 振荡器中静态工作点、反馈系数以及负载对振荡器的影响。 4、 测试LC 振荡器的频率稳定度。 三、实验仪器 1、模块 3 1块 2、频率计模块 1块 3、双踪示波器 1台 4、万用表 1块 四、基本原理 实验原理图见下页图1。 将开关S 1的1拨下2拨上， S2全部断开，由晶体管N1和C 3、C 10、C 11、C4、CC1、L1构成电容反馈三点式振荡器的改进型振荡器——西勒振荡器，电容CCI 可用来改变振荡频率。 ) 14(121 0CC C L f += π 振荡器的频率约为4.5MHz （计算振荡频率可调范围） 振荡电路反馈系数 F= 32.0470 220220 3311≈+=+C C C 振荡器输出通过耦合电容C 5（10P ）加到由N2组成的射极跟随器的输入端，因C 5容量很小，再加上射随器的输入阻抗很高，可以减小负载对振荡器的影响。射随器输出信号经
N3调谐放大，再经变压器耦合从P1输出。 图1 正弦波振荡器（4.5MHz ） 五、实验步骤 1、根据图1在实验板上找到振荡器各零件的位置并熟悉各元件的作用。 2、研究振荡器静态工作点对振荡幅度的影响。 （1）将开关S1拨为“01”，S2拨为“00”，构成LC 振荡器。 （2）改变上偏置电位器W1，记下N1发射极电流I eo (=11 R V e ，R11=1K)（将万用表红 表笔接TP2，黑表笔接地测量V e ），并用示波测量对应点TP4的振荡幅度V P-P ，填于表1中，分析输出振荡电压和振荡管静态工作点的关系，测量值记于表2中。 3、测量振荡器输出频率范围 将频率计接于P1处，改变CC1，用示波器从TP8观察波形及输出频率的变化情况，记录最高频率和最低频率填于表3中。 六、实验结果 1、步骤2振荡幅度V P-P 见表1.
高频电子电路第一章 (一)填空题 1、语音信号的频率范围为，图象信号的频率范围为，音频信号的频率范围为。 （答案：300~3400Hz；0~6MHz；20Hz~20kHz） 2、无线电发送设备中常用的高频电路有、、 、。 （答案：振荡器、调制电路、高频放大器、高频功率放大器） 3、无线电接收设备中常用的高频电路有、、 、。 （答案：高频放大器、解调器、混频器；振荡器） 4、通信系统的组成：、、、、。 （答案：信号源、发送设备、传输信道、接收设备、终端） 5、在接收设备中，检波器的作用是。 （答案：还原调制信号） 6、有线通信的传输信道是，无线通信的传输信道是。 （答案：电缆；自由空间） 7、调制是用音频信号控制载波的、、。 （答案：振幅；频率；相位） 8、无线电波传播速度固定不变，频率越高，波长；频率；波长越长。（答案：越短；越低） （二）选择题 1、下列表达式正确的是。 A）低频信号可直接从天线有效地辐射。 B）低频信号必须转载到高频信号上才能从天线有效地辐射。 C）高频信号及低频信号都不能从天线上有效地辐射。 D）高频信号及低频信号都能从天线上有效地辐射。 （答案：B） 2、为了有效地发射电磁波，天线尺寸必须与相比拟。 A）辐射信号的波长。B）辐射信号的频率。 C）辐射信号的振幅。D）辐射信号的相位。 （答案：A） 3、电视、调频广播和移动通信均属通信。 A）超短波B）短波C）中波D）微波 （答案：A） （三）问答题 1、画出通信系统的一般模型框图。 2、画出用正弦波进行调幅时已调波的波形。 3、画出用方波进行调幅时已调波的波形。
第二章《高频小信号放大器》 （一）填空题 1、LC选频网络的作用是。 （答案：从输入信号中选出有用频率的信号抑制干扰的频率的信号） 2、LC选频网络的电路形式是。 （答案：串联回路和并联回路） 3、在接收机的输入回路中，靠改变进行选台。 （答案：可变电容器电容量） 4、单位谐振曲线指。 （答案：任意频率下的回路电流I与谐振时回路电流I0之比） 5、LC串联谐振电路Q值下降，单位谐振曲线，回路选择性。 （答案：平坦；差） 6、通频带BW0.7是指。 （答案：单位谐振曲线≥所对应的频率范围） 7、LC串联谐振回路Q值下降，频带，选择性。 （答案：增宽；变差） 8、距形系数K r 0.1定义为单位谐振曲线f值下降到时的频带范围与通频带之比。 （答案：0.1） 9、理想谐振回路K r 0.1，实际回路中K r 0.1，其值越越好。 （答案：等于1；大于1；小） 10、LC并联谐振回路谐振时，阻抗为。 （答案：最大且为纯电阻） 11、LC并联谐振回路，当f=f0即谐振时回路阻抗最且为，失谐时阻抗变，当f
[2．2]试定性分析图2－1所示电路在什么情况下呈现串联谐振或并联谐振状态。 由图可得(1) 当L1，C1；L2，C2 至少有一个是容性时，电路呈现串联谐振；（2）当L1，C1；L2，C2 至少有一个呈感性时，电路呈现并联谐振（3）当L1，C1；L2，C2 至少有一个呈感性时，电路呈现串联谐振；对于解：（1）题要熟悉并联谐振和串联谐振的条件。串联 谐振：X=ωO L －C 1 O ω=0 并联谐振：B=ωP C － L 1P ω=02.4 [2.4]有一并联回路在某频段内工作，频段最低频率为535KHZ ，最高频率为1605KHZ 。现有两个可变电容器，一个电容器的最小电容量为12PF ，最大电容量为100PF ；另一个电容器最小电容量为15PF ，最大电容量为450PF 。试问：应采用哪一个可变电容器，为什么？回路电感应等于多少？绘出实际的并联回路图. （1）解： f min =535KHz, f max =1605KHz ∴f max /f min =3又回路 电路L 保持不变， f=LC π21 电容应变为原来的9倍 又∴C 1min =12PF C 1max =100PF ∴C 1max /C 1min <9 不合题目要求C 2min =15PF C 2max =450PF ∴C 2max /C 2min >>9 ∴采用最小电容为15PF ，最大电容为450PF 的电容器 （2）f 远大于 C 1 ∴f min = 535 ) (21 max =+x C C L π f max =1605 ) (21 min =+x C C L π 解方程得L=179μH [2.5]给定串联谐振回路的f 。＝1.5MHZ ，C 。＝100PF ，谐振时电阻R ＝5Ω。试求Q 。和L 。.又若信号源电压振幅Vsm ＝1MV ，求谐振时回路中的电流I 。解；以及回路元件上的电压 Vl0m 和Vc0m. f 0=LoCo π21 L 0=100pF,f 0=1.5MHz 代入方程L 0≈113H μ O Q =R 1C L =5 1 12 51010010113--??=212I 0=R Vsm =Ω51mv =0.2mA V Lom =V com =Vsm 2 1Q +≈212mV [2.6]串联回路如图2－2所示。信号源频率f 。＝1MHZ ，电 压振幅Vsm ＝0.1V 。将 11端短接，电容C 调到 100PF 时谐振。此时， 电容C 两端的电压为10V 。如11端开路再串 接一阻抗Zx （电阻与电 容串联），则回路失谐， C 调到200PF 时重新谐 振，总电容两端电压变成2.5V 。试求线圈的电 感量L 、回路品质因数Q 。值以及未知阻抗Zx 。解：0 00 21 C L f π=MHZ f 10 = pF C 1000 =代入方程得H L μ2530 = V Q V V SM CO 1012 =+=100 =∴Q 又-C L R Q 1= Ω≈=1650 π R 串联X Z 后， 设电阻为X R ，电容为X C ，则 X X X C R Z +=' 21 LC f π = pF C 100'=pF C C C C C X 200''0 =-=∴ 又 V Q V V SM CO 5.2'1'2 =+= 25'=Q 又 ''1'C L R Q =Ω ≈=∴64200 'πR Ω=-=∴48'R R R X [2．7]给定 并联谐振回路的f 。＝ 5MHZ ，C ＝50PF ，通频 带2Δf0.7=150KHZ.试 求电感L 、品质因数Q 。以及对信号源频率为 5.5MHZ 时的失调。又若 把2Δf0.7加宽至 300KHZ ，应在回路两端再并联上一个阻值多大的电阻。解：LC f π 210= H C f L μ ππ2.2010504102514112 212220=????==- 3 .331015010523 6 7 .00 =??=?=f f Q 66 .6105105.023.3323 3 =????=?=p P w w Q ξ L P S P P P R R R R Q Q f f Q ++ = =??= ?=17 1610300105203 6 7 00计算得： R=21K Ω [2.9]如图2－4所示。已知L ＝0。8μh,Q 。＝100，C1＝C2＝20PF ，C1＝5PF ，Ri=10k Ω,C 。＝20PF ，R 。＝5K Ω.试计算回路 谐振频率、谐振阻抗（不计R 。与Ri 时 ） 、有载Ql 值和通频带。解： LC f π2110= 12 210 210 1033.18)(-?=++++=C C C C C C C C MHZ LC f 6.4121 0== ∴π Ω =???=? =?? ?==--K C L Q L LC L W Q R P P 9.201033.18108.010021 2100212 6 000ππ L C R L W R Q P L == 0 3 '0 R R R R S P =0 02 09)2060 ('R R R ==3 1017.01 -?=∴R 15 .28=L Q MHZ Q f f L P 48.127 .0==? [3.5]晶体管3DG6C 的 特征频率Ft =250MHZ ， β。＝50。求该管在 f=1、20和50MHZ 时的 β的值。0 ββ ≈f f T MHZ HZ f 510550102506 6 =?=?=∴ββ 又2 )(1β ββf f += 当f=1MHZ 时当f=20MHZ 时当 f=50MHZ 时50 )5 1(150 2 ≈+= β 5 .12)5 20(150 2 ≈+= β 5.0) 550(1502 ≈+=β [3.6]说明f β、Ft 和 FMAX 的物理意义。为什么fmax 最高，ft 次之，f β最低？fmax 受不受电路组态的影响？请分析说明。解：f β：当β值下降至低频值β0的1/2时的频率 f T ：当频率增高，使 |β|下降至1时，此时的频率成为特征频率f T max f ：晶体管的功 率增益Gp =1时的工作频率； ∴由此意义可知，max f 最高，f T 次之，f β最低。当频率为f β时，β的值下降为0.707B 0，当频率为f T 时， β下降到1，所以max f 最大，f T 次之，f β最低。 max f =1/2πc eCb Cb rbb gm '''4 ('rbb :基极电阻，e Cb '发射结电容 c Cb '：集电结电容 ) [3.7]3DG6C 型晶体管在VCE ＝10V ，IE ＝1MA 时的FT ＝250MHZ ，又rbb ˊ=70Ω,Cb ’c ＝3PF ，β。＝50。求该管在频率f=10MHZ 时的共发电路的y 参数。3 10150 2626-' ??==E o b I r β=1.3KΩ S r g e b o m 6 6 105.3810 3.150 -?=?==βms j r jwc g r jwc g g r jwc g y g r ms j arctg j arctg y y arctg a b arctg ms PF M b a wc y M M r wc b g r msa j y r jwc g r g msy j y r jwc g r jwc g Sy Mrad f Sw r PFg F f g c bb e b e b bb c b c b m bb c b ce oe re ce re re re re c b fe bb e b e b bb e f bb e b e b bb m fe ie bb e b e b bb e b e b ie e b e b T m e b )6676.00008.0()1(100)1787.00003.0()137142sin()137142cos(178.0)137 142()2(178.0)130 14()130137(31021301470 )25021305 (102130 137 130017011)7.31.36()1()37.187.0()1(/8.62101022130011025.010025.01025014.32105.3822 2226126 6 +=+++++=∴∴KΩ+-=?? ? ?????????--+????? ?--=∠=+-=--==+??=+==?????===?+=+=-=++++=+++==??=====?=????==--的值很小可以忽略的值约为代入数据得：代入数据得： ππ?ππ?ππππππ [3.8]试证明M 级（η＝1）双调谐放大器的矩形系数为单级双调谐放大器 4 42 ξ+其中η=1 ξ=Q L o f f ?2 当 ?? ????V V A A m =21 时， ??? ? ? ? ?????????+4)2( 4270o L f f Q m =21 2 1)2(422 7 .0= ?? ? ?? ??+∴ m o L m f f Q )2( 47 0o L f f Q ?+∴4 =(2×2m )2/m =21/m ×4 L o m Q f f ?-?=?∴44221 7 0 当101 =?? ????m A A O V V 时， ?????? ??????? ??+41 0)2( 42 o L f f Q m =101 10 1 )2(422 10= ?? ? ????+∴ m o L m f f Q )2( 41 0o L f f Q ?+∴4 =(10·2m )2/m =102/m ·4 L o m Q f f ?-?=?∴441022 1 0 K r0.1= [3.9]在图3－1中，晶体管3DG39的直
长沙理工大学试题纸（A卷） 课程名称：高频电子线路使用班级：0207101～05、0204301～02 考试时间：21周(1月20日) 考试方式：闭卷 试题 一．填空（20分） 1．普通调幅信号的（）与调制信号的幅度变化规律相同。 2．二极管峰值包迹检波器是利用二极管（）和RC网络充放电的滤波特性工作的。 3．调频波的频谱在理论上是无限宽的，工程上确定其频带宽度是从（）的角度来定义的。 4．脉宽调制波的脉冲宽度与（）成正比。 5．多级放大器的自动增益控制一般宜在（）级采用。 二．简答下列问题（30分） 1．简述线性波形变换电路的基本工作原理。 2．混频器和滤波法单边带调幅电路的方框图是相似的，它们之间的主要差别是什么？ 3．调频波的频谱在理论上是无限宽的，工程上如何确定其频带宽度？ 4．当载波频率为640KHz，调制信号频率为20Hz ～50KHz时，得到的普通调幅波频带宽度为多少？ 5．载波频率为f C=106KHz，输出调幅波u O（t）= 8COS2π×103t Sin2π×106t V ，该输出为何种调幅波？ 三．计算下列各题（50分） 1．某接收天线的阻抗Z i=75Ω，扁平馈线的特性阻抗Z L=300Ω，插入一段λ/4的无损耗传输线，使之实现阻抗匹配。求λ/4的传输线的特性阻抗。
2．题3-2为调幅电路方框图。 （1）此为何种调幅波电路？ （2）U=10V，uΩ= 8sinΩt ，u c= 20cosωc t 。求调制系数m a= ？ u o 图题3-2 调幅电路方框图 3．一个调频波的载波频率是10.7MHz, 调制系数m f= 20，调制信号频率为10 KHz , 求频偏Δf = ? 4．某接收机输入信号范围为1~100mV，要求输出电压在0.9~1V, 求整机增益控制范围。 5．开关电源变换器如图题3-5，已知：输入电压U i =12V，开通时间t on =0.5t off 。 t off为关断时间，判断变换器类型，求U O = ？ 图题3-5
中北大学 高频电子线路实验报告 班级： 姓名： 学号： 时间： 实验一低电平振幅调制器(利用乘法器)
一、实验目的 1.掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑制载波双边带调幅的方法与 过程，并研究已调波与二输入信号的关系。 2.掌握测量调幅系数的方法。 3.通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。 二、预习要求 1.预习幅度调制器有关知识。 2.认真阅读实验指导书，了解实验原理及内容，分析实验电路中用1496乘 法器调制的工作原理，并分析计算各引出脚的直流电压。 3.分析全载波调幅及抑制载波调幅信号特点，并画出其频谱图。 三、实验仪器设备 1.双踪示波器。 2.SP1461型高频信号发生器。 3.万用表。 4.TPE-GP4高频综合实验箱（实 验区域：乘法器调幅电路） 四、实验电路说明 图 幅度调制就是载波的振幅受 调制信号的控制作周期性的变化。 变化的周期与调制信号周期相同。 即振幅变化与调制信 号的振幅成正比。通常称高频信号为载波5-1 1496芯片内部电路图 信号，低频信号为调制信号，调幅器即为 产生调幅信号的装置。 本实验采用集成模拟乘法器1496来构成调幅器，图5-1为1496芯片内部电路图，它是一个四象限模拟乘法器的基本电路，电路采用了两组差动对由V1-V4组成，以反极性方式相连接，而且两组差分对的恒流源又组成一对差分电路，即V5与V6，因此恒流源的控制电压可正可负，以此实现了四象限工作。D、V7、V8为差动放大器V5、V6的恒流源。进行调幅时，载波信号加在V1-V4的输入端，即引脚的⑧、⑩之间；调制信号加在差动放大器V5、V6的输入端，即引脚的①、④之间，②、③脚外接 1KΩ电阻，以扩大调制信号动态范围，已调制信号取自双差动放大器的两集
3-1 若反馈振荡器满足起振和平衡条件，则必然满足稳定条件，这种说法是否正确？为什么？ 解：否.因为满足起振与平衡条件后，振荡由小到大并达到平衡。但当外界因素(T 、V CC )变化时，平衡条件受到破坏，若不满足稳定条件，振荡器不能回到平衡状态，导致停振。 3-2 一反馈振荡器，欲减小因温度变化而使平衡条件受到破坏，从而引起振荡振幅和振荡频率的变化，应增大 i osc )(V T ??ω和ω ω???) (T ，为什么？试描述如何通过自身调节建立新平衡状态的过程（振幅和相位）。 解：由振荡稳定条件知： 振幅稳定条件： 0) (iA i osc
实验一 LC与晶体振荡器电路 一、实验目的 1、了解电容三点式振荡器和晶体振荡器的基本电路及其工作原理。 2、比较静态工作点和动态工作点，了解工作点对振荡波形的影响。 3、测量振荡器的反馈系数、波段复盖系数、频率稳定度等参数。 4、比较LC与晶体振荡器的频率稳定度。 二、实验元器件、仪器、仪表 THKGP系列高频电子实验 1台； 双踪示波器： 20~40MHz； 频率计： 10MHz； 万用表： 1只； 电容： 510p：1颗； 1000p：2颗； 2200p一颗； 三、实验原理与参考电路 和电容三点式振荡器（考毕兹振荡器），其交流等效电路如图2-1。1．起振条件 （1）相位平衡条件：X ce 和X be 必需为同性质的电抗，X cb 必需为异性质的电抗。 （2）幅度起振条件：
式中：g m ——晶体管的跨导； n ——接入系数； g L ——晶体管的等效负载电导； g e ——晶体管的等效输入、输出电导； n 一般在0.1-0.5之间取值。 2．电容三点式振荡器 （1）电容反馈三点式电路——考毕兹振荡器 图2-2是基本的三点式电路，其缺点是晶体管的输入电容C i 和输出电容Co 对频率稳定度的影响较大，且频率不可调。 （2）串联改进型电容反馈三点式电路——克拉泼振荡器 电路如图2-3所示，其特点是在L 支路中串入一个可调的小电容C 3，并加大C 1和C 2的容量，振荡频率主要由C 3和L 决定。C 1和C 2主要起电容分压反馈作用，从而大大减小了C i 和C o 对频率稳定度的影响，且使频率可调。 （3）并联改进型电容反馈三点式电路——西勒振荡器 电路如图2-4所示，它是在串联改进型的基础上，在L 1两端并联一个小电容C 4，调节C 4 可改变振荡频率。西勒电路的优点是进一步提高电路的稳定性，振荡频率可以做得较高，该电路在短波、超短波通信机、电视接收机等高频设备中得到非常广泛的应用。本实验箱所提供的LC 振荡器就是西勒振荡器。 3．晶体振荡器 本实验箱提供的晶体振荡器电路为并联晶振b-c 型电路，又称皮尔斯电路，其交流等效电路如图2-5所示。 四、实验内容及步骤 开启实验箱，在实验板上找到与本次实验内容相关的单元电路，并对照实验原理图，认清各个元器件的位置与作用。 电阻R 101-R 106为三极管BG 101提供直流偏置工作点，电感L 101既为集电极提供直流通路，又可
第一章 复习思考题 一填空 1、高频小信号谐振放大器主要工作在 甲 类。 2、防止高频谐振放大器自激的方法主要有 中和 ， 失配 。 3、功率增益的定义式是 （倍）或 (dB). 3、高频小信号谐振放大器的分析计算需要求解的参数主要有增益 、通频带、 选择 性 、 稳定性 、 噪声系数 。 4、实际谐振曲线偏离理想谐振曲线的程度用 矩形系数 表示。 5、小信号调谐放大器，当工作频率等于回路的谐振频率时，电压增益 最大 ，当工作 频率偏离谐振频率时，电压增益 减小 。调谐回路的作用 选出有用信号，抑制干扰信号。 6、小信号调谐放大器当回路本身有损耗时，使功率增益 下降 ，称为 插入损耗 。小信号调谐放大器由于回路失谐时，使功率增益 下降 ，称为 失配损耗 。 7、调谐放大器不稳定的内部因素主要是 放大管的集电结电容 。 8、单调谐放大器主要由 三极管 和 调谐回路 组成。多级级联增益 增加 ，通频带 变窄 ，矩形系数 变小 。 14、对于rLC 串联电路品质因数Q 的表达式是 ；而RLC 并联电路品质因数表 达式是 。 15、串、并联阻抗等效变换的条件是 。 16、通频带、谐振频率和品质因数三者的关系是 ，要展宽串联谐振电路的通 频带，可以 电阻的值；要展宽并联谐振电路的通频带，可以 电阻的值。 17、接入系数的定义是 ，将部分参数折算到全体时，电压、电流、阻抗的 折算关系分别是 ， ， 。（部分用.,,Z I U 全体用T T T Z I U ,,表示） 18、多级单调谐小信号总带宽计算公式是 ，总增益表达式 是 。 19、矩形系数的定义式是 ，单级放大器的矩形系数 多级放大 器的矩形系数 。 20、晶体管的三个频率（max T f f f 、、β）由低到高排列顺序是 ，其中 ββf .=，当振荡器的工作频率高于 时，电路不能起振。 21、噪声系数的定义是 ，理想噪声系数F N = ,一般情况下 F N ，多级放大器总噪声系数的表达式是 。 二、选择题 3、高频电子线路研究的频率范围是：
一、填空题 1、_信源_____就是信息的来源。 2、电信系统中规定的语音信号频率范围是从_300_____Hz 到__3.4K____Hz 。 3、___信道___是连接发送、接收两端的信息的通道，也称为传输媒质。 4、通信系统中应用的信道分为__有线____信道和无线信道两种。 5、常用的有线信道传输媒质有_架空明线_____、__光缆____和__同轴电缆____。 6、无线电波传播的方式有___沿地面________传播，也称___中长波___波；__沿空间__传播也称___超短波___波；____电离层________传播，称为__短波____波。 7、为了有效地发射和接收电磁波，天线的尺寸必须与电磁波的_波长_____相比拟。 8、现代通信系统中一般不采用将信号直接传输的工作方式，而是要对信号进行__调制____后再送入信道传输。 9、小信号选频放大器的矩形系数越___接近1___越好。 10、小信号谐振放大器应当设法__减小____负载和信号源内阻对谐振回路的影响。 11、小信号谐振放大器中的变压器采用抽头接入，是为了减少__负载____和_____信号源内阻_______对谐振回路的影响。 12、采用___共射-共基_____电路是解决小信号谐振放大器稳定性问题的有效方法。 13、_声表面波_____滤波器的优点有：体积小、工作稳定、无需调试等。 14、常用的固体（态）滤波器有：___声表面_________、____陶瓷________和_____石英_______。 15、常用晶体管的高频等效电路有___Y 参数___等效电路和__混合π参数____等效电路。 16、影响晶体管高频性能的主要因素是它的内部存在__结电容____。 17、晶体管的一个重要高频参数是它的___特征___频率T f ，它是晶体管的β下降为__1____时的工作频率。晶体管的结电容越___小___，其T f 参数越大。 18、LC 串联谐振回路谐振发生时，呈现___很小___的阻抗；电容上的谐振电压___大___于输入电压，是输入电压的Q 倍。因此串联谐振也叫电__压____谐振。 19、LC 并联谐振回路谐振发生时，呈现__很大____的阻抗；流过电容的谐振电流___大于___于输入电流，是输入电流的Q 倍。因此并联谐振也叫电___流___谐振。 20、LC 谐振回路的Q 值与电感器的寄生电阻r 大小有关，r 越小Q 值越__大____。 21、LC 谐振回路的通频带计算公式为___ 7.0BW =_f0/Q________。 22、单LC 谐振回路的矩形系数≈=7 .01.01.0BW BW K ___10____。
此习题答案由AP09057班廖汉杰（22号），梁裕成（21号），梁明浩（20号）梁恩铨（19号）李树明（18号）陈燕媚（5号）刘嘉荣（24号）同学及AP0905810坤鹏同学携手完成，由于编写时间有限，编者才学疏浅，难免有许多错漏之处，恳请各位同学原谅，如发现有错误及疑问的地方请致电客服中心。最后，祝各位学习愉快，逢考必过！O(∩_∩)o... 第一章 1-2 1-5 首先，我们要知道一个定理：串联谐振时，电感线圈和电容器两端电压幅值得大小等于外加电压幅值的Q 倍，Q 是品质因数（参见课本P11 电压谐振） 首先A-B 短路时，100== sm c O U U Q
H C f C L μππω25310100)102(1 )2(11 12 262020=???== = - A-B 接阻抗X Z 时，有 Ω=-===?= =+==<-=-???=-=?= +-9.15112501.05.22p 2001,05.12625310200)102(1 11)(0 20200' '0012 262000CQ CQ R Q Q F C C C C C C C L C R Z X H L C X C X L L X L X X X X X C C C ωωωωμμπωωω，故故解得其中则应有串联）与电容器为（电阻器表明 1-6 未接负载时，R P Lg Q ω1= 接负载后消耗功率的并联总电导 L S R R R G 111++= 则此时 ) 1() 1(1 ) 1() 111(1 1L S L S R P L S P L S P P L R R R R Q R R R R Lg R R R R L R R R R L LG Q ++= ++= ++= ++= = ωωωω 1-7
电子信息科学与技术专业（本）2007级 《高频电子电路》试卷（A ） 一、填空题（每空1.5分，共30分） 1.无线电通信中信号是以 形式发射出去的。它的调制方式有 、 、 。 2.二极管峰值包络检波器的工作原理是利用 和RC 网络 特性工作的。 3.已知LC 回路并联回路的电感L 在谐振频率f 0=30MHz 时测得L =1H μ，Q 0=100，则谐振时的电容C= pF 和并联谐振电阻R P = Ωk 。 4.谐振回路的品质因数Q 愈大，通频带愈 ；选择性愈 。 5.载波功率为100W ，当m a =1时，调幅波总功率和边频功率分别为 和 。 6.某调谐功率放大器，已知V CC =24V ，P 0=5W ，则当%60=c η，=C P ,I CO = ，若P 0保持不变，将c η提高到80%，P c 减小 。 7.功率放大器的分类，当θ2= 时为甲类，当θ2= 时为乙类；当θ< 为丙类。 8.某调频信号，调制信号频率为400Hz ，振幅为2V ，调制指数为30，频偏Δf = 。当调制信号频率减小为200Hz ，同时振幅上升为3V 时，调制指数变为 。 二、选择题（每题2分，共20分） 1.下列哪种信号携带有调制信号的信息（ ） A.载波信号 B.本振信号 C.已调波信号 D.高频振荡信号 2.设AM 广播电台允许占有的频带为15kHz ，则调制信号的最高频率不得超过（ ） A.30kHz B.7.5kHz C.15kHz D.不能确定 3.设计一个频率稳定度高且可调的振荡器，通常采用（ ） A.晶体振荡器 B.变压器耦合振荡器 C.RC 相移振荡器 D.席勒振荡器 4.在调谐放大器的LC 回路两端并上一个电阻R ，可以（ ） A.提高回路的Q 值 B.提高谐振频率 C.加宽通频带 D.减小通频带 5.二极管峰值包络检波器适用于哪种调幅波的解调（ ） A.单边带调幅波 B.抑制载波双边带调幅波 C.普通调幅波 D.残留边带调幅波 6.下列表述正确的是（ ） A.高频功率放大器只能位于接收系统中 B.高频功率振荡器只能位于接收系统中
此习题答案由AP09057班廖汉杰（22号），梁裕成（21号），梁明浩（20号）梁恩铨（19号）李树明（18号）陈燕媚（5号）刘嘉荣（24号）同学及AP0905810坤鹏同学携手完成，由于编写时间有限，编者才学疏浅，难免有许多错漏之处，恳请各位同学原谅，如发现有错误及疑问的地方请致电客服中心。最后，祝各位学习愉快，逢考必过！O(∩_∩)o... 第一章 1-2 1-5 首先，我们要知道一个定理：串联谐振时，电感线圈和电容器两端电压幅值得大小等于外加电压幅值的Q 倍，Q 是品质因数（参见课本P11 电压谐振） 首先A-B 短路时，100==sm c O U U Q A-B 接阻抗X Z 时，有 1-6 未接负载时，R P Lg Q ω1 = 接负载后消耗功率的并联总电导 则此时 1-7
(1)解： Ω=? --=+ +==== = k 2.61 1 121111122,,7.07.007.00L P S L L P S P P R R R C BW R R R R G C BW G f BW f Q G C Q πππ ω ω）中的结果有结合（导 电路中消耗功率的总电综上既有：又已知 1-9 解（1） 将各回路电阻电容等效到电感L1中 接入系数：n1=4 1,n2=4 1 图中Is Is 41'= S S C C 161'= S S G G 161'= L L C C 16 1' = L L G G 16 1 '= 则''1L S C C C C ++=总 C f L p 2)2(1 π= 代入数据得： L= （有时间这里自己算下了） （2） ''L S G G G G ++=总 ·····················① L G Q p 11ω总= ······················② 1 7.0Q f BW p = ························