高频电路实验指导书

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高频电路

实验指导书

新疆农业大学计算机与信息工程学院电子实验室 2009 年 3 月高频电路实验指导书

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目 录

第一部分高频电路实验系统介绍

一、 实验系统概述 .......................................................... 2

二、 实验箱箱体结构说明 .................................................... 2

三、 高频实验模块介绍及实验说明 ............................................ 4

第二部分高频电路实验部分

实验一单调谐回路谐振放大器及通频带展宽实验 ................................ 5

实验二丙类功率放大器实验 .................................................. 7

实验三(1)电容反馈三点式振荡器实验 ....................... • ......................... 9

实验三(2)石英晶体振荡器实验 .................. ... ................ .. ……11

实验四 幅度调制器实验 .................................................... 13

实验五 调幅波信号的解调实验 ............................................. 15

实验六 变容二极管频率调制电路实验 ........................................ 17

实验七 频率解调电路实验 ................................................. 19

实验八 相位调制器实验 .................................................... 20

实验九 集成混频器电路实验 ............................................... 21高频电路实验指导书

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高频电路实验系统介绍

一、 高频电路实验系统概述

本系统由实验箱和外接实验模块两部分组成,其中外接模块采用插拔式结构设计,

便于功能的扩展。实验箱带有一个 0Hz~120KHz的低频信号源、一个 20KHz~10MHz的

高频信号源、一个音频接口单兀。此外高频W型实验系统还带有一个频率计单兀(高频

川型无此单元)。实验箱可使用自带电源,也可通过右上角的 4针电源接口从外部引入。

高频电路单元采用模块式设计,将有关联的单元电路放在一个模块内。高频模块可插在

实验箱的4个固定孔上,配合高、低频信号源和频率计即可进行高频电路实验。

二、 实验箱箱体结构说明

箱体结构如图一所示:

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(仅高频IV型有)

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图一

1、 电源接口

实验箱提供-8V、+5V、-5V、-12V、+12V五组电源输出。当电源正常时,各组 电源对应的指示灯均被点亮。

2、 低频信号源

本实验箱采用集成函数发生器 ICL8038产生正弦波、方波和三角波,频率为OHz

—120KHZ连续可调。使用时先选择波形, 然后将“频率选择”开关打到合适的档位, 再通过“频率调节”旋钮调出所需要的频率。 “幅度调节”旋钮使输出信号的幅度从

0V到5V连续可调。“占空比调节” 旋钮可调节输出信号的占空比, “失真度调节”

旋钮可调整正弦波的失真度。

3、 高频信号源 高频电路实验指导书

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高频信号源采用 MAX038作为信号发生器,本实验箱只能输出正弦波,频率为 高频电路实验指导书

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20KHZ — 10MHz连续可调,幅度从 0V到5V连续可调。使用时先将“频率选择”开

关打到合适的档位,再通过“频率调节”

和“幅度调节”旋钮调出所需要的频率和

幅值的信号。

4、 频率计*** (仅高频W型有)

频率计的参数为:显示: 5位,红LED显示、量程:50Hz— 12MHz

精度:1% ± 1字、灵敏度:150mVrms、最大输入电平:10Vp-p

输入阻抗:1M欧姆

SELECT按钮为通道选择。SELECT弹起选择通道1输入,SELECT按下选择通 道2输入。数码管左侧有红、 绿两个指示灯作为单位显示, 红灯亮时单位为“KHz”, 绿灯亮时单位为“ Hz”。

5、 音频接口单元:音频接口单元电路如下图所示:

麦克风电路采用LM741放大器,其输入、输出均为耳机接口。扬声器电路采用 LM386 音频功率放大器,输入为耳机接口,输出有耳机接口,也有二号孔接口。如将 AOUT插 Z'LTT'. 高频电路实验指导书

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孔和SPIN插孔连接,输入的语音信号经功放直接进入扬声器。 如AOUT插孔和SPIN插 孔断开,则可从其它电路输入音频信号至 SPIN。

6、外接实验模块区

外接模块采用插拔式结构设计,通过卡钉与实验箱连接,便于安装和拆卸。

注意:插拔模块要在断电的状态下进行。

三、高频模块介绍及实验说明

本系统配有十个高频模块,分别为:

1、 单、双调谐放大模块

2、 丙类功率放大模块

3、 LC振荡、石英晶体振荡模块

4、 幅度调制、解调模块

5、 频率调制、解调模块

6、 小功率调频发射模块

7、 小功率调频接收和音频放大模块

8、 小功率调频接收和相位调制模块

9、 集成混频器模块

10、 集成锁相环和频率合成模块

各模块的的表面均覆有该实验电路的原理图。各模块的电源均用导线从实验箱上引

入,模块上设有电源指示灯。

高频电路实验要求:

1、 实验之前必须充分预习,认真阅读实验指导书,掌握好实验所必需的有关原理和理论 知识;

2、 对实验中所用到的仪器使用之前必须了解其性能、使用方法和注意事项,并在实验时 严格遵守;

3、 动手实验之前应仔细检查电路,确保无误后方能接通电源;

4、 由于高频电路的特点,要求每次实验时连线要尽可能地短且整齐,不要有多余的线;

5、 调节可变电容或可变电阻时应使用无感改锥;

6、 需要改接连线时,应先关断电源,再改接线;

7、实验中应细心操作,仔细观察实验现象;

&实验中如发现异常现象,应立即关断电源,并报告指导老师;

9、实验结束后,必须关断电源,整理好仪器、设备、工具和实验导线。 高频电路实验指导书

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高频电路实验部分

实验一、单调谐回路谐振放大器及通频带展宽实验

一、 实验目的:

1熟悉高频电路实验箱的组成及其电路中各元件的作用;

2、 熟悉并联谐振回路的通频带与选择性等相关知识;

3、 熟悉负载对谐振回路的影响,从而了解频带扩展;

4、 熟悉和了解单调谐回路谐振放大器的性能指标和测量方法。

二、 预习要求:

1复习选频网络的特性分析方法;

2、 复习谐振回路的工作原理;

3、 了解谐振放大器的电压放大倍数、动态范围、通频带及选择性等分析方法和知识。

三、 实验电路说明:

本实验电路如图1-1所示。 高频电路实验指导书

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L1构成谐振回路,R3为回路电阻,

四、 实验仪器:

1、双踪示波器 2、万用表

4、实验箱及单、双调谐放大模块

五、 实验内容和步骤:

1、测量谐振放大器的谐振频率:

1)拨动开关K3至“RL”档;

3)拨动开关K2,选中Re2;

5)高频信号发生器接到电路输入端

6)使高频信号发生器的正弦信号输出幅度为 300mV左右,调节其频率在 2 — 11MHz

之间变化,找到谐振放大器输出电压幅度最大且波形不失真的频率并记录下来; (注意:

如找不到不失真的波形,应同时调节 W来配合)

2、测量放大器在谐振点的动态范围:

1)拨动开关 K1,接通R3; 2)拨动开关 K2,选中Re1;

3) 高频信号发生器接到电路输入端 TP1,示波器接电路输出端 TP3 ;

4) 调节高频信号发生器的正弦信号输出频率为 4MHz,调节C2使谐振放大器输出电 RL为负载电阻。

2)拨动开关K1至“ OFF”档,断开R3 ;

4)检查无误后接通电源;

TP1,示波器接电路输出端 TP3 ; W、R1、R2和Re1(Re2)为直流偏置电路,调节 W可改变直流工作点。 C2、C3、 高频电路实验指导书

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压幅度uO最大且波形不失真。此时调节高频信号发生器的信号输出幅度由 300mV变化

到1V,使谐振放大器的输出经历由不失真到失真的过程, 记录下最大不失真的 uO值(如

找不到不失真的波形,可同时微调一下 W和C2来配合),填入表1-1 :

Ui(mV) 300

1000

uo

(V) Re1=2K

Re2=500

表1-1

5) 再选Re2=500Q,重复第4)步的过程;

6) 在相同的坐标上画出不同 lc (由不同的Re决定)时的动态范围曲线,并进行分析 和比较。

3、测量放大器的通频带:

1 )拨动开关 K1,接通R3; 2)拨动开关 K2,选中Re2;

3) 拨动开关K3至“ RL”档;

4) 高频信号发生器接到电路输入端 TP1,示波器接电路输出端 TP3 ;

5) 调节高频信号发生器的正弦信号输出频率为 4MHz,信号输出幅度为300mV左右,

调节C2使输出电压幅度uO最大且波形不失真(注意检查一下此时谐振放大器如无放大

倍数可调节 W)。以此时回路的谐振频率 4MHz为中心频率,保持高频信号发生器的信号 输出幅度不变,改变频率由中心频率向两边偏离, 测得在不同频率时对应的输出电压 uo,

频率偏离的范围根据实际情况确定。将测量的结果记录下来,并计算回路的谐振频率为

4MHz时电路的电压放大倍数和回路的通频带;

6 )拨动开关K1,断开R3,重复第5)步。比较通频带的情况。

六、实验报告要求:

1、 画出实验电路的交流等效电路;

2、 整理各实验步骤所得的数据和图形,绘制出单谐振回路接与不接回路电阻时的幅频特

性和通频带,分析原因;

3、 分析lc的大小不同对放大器的动态范围所造成的影响。

4、 谈谈实验的心得体会。

实验二、 丙类功率放大器实验

、实验目的: