高频电子实验指导书
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实验注意事项1、本实验系统接通电源前请确保电源插座接地良好。
2、每次安装实验模块之前应确保主机箱右侧的交流开关处于断开状态。
为保险起见,建议拔下电源线后再安装实验模块。
3、安装实验模块时,模块右边的双刀双掷开关要拨上,将模板四角的螺孔和母板上的铜支柱对齐,然后用黑色接线柱固定。
确保四个接线柱要拧紧,以免造成实验模块与电源或者地接触不良。
经仔细检查后方可通电实验。
4、各实验模块上的双刀双掷开关、拨码开关、复位开关、自锁开关、手调电位器和旋转编码器均为磨损件,请不要频繁按动或旋转。
5、请勿直接用手触摸芯片、电解电容等元件,以免造成损坏。
6、各模块中的3362电位器(蓝色正方形封装)是出厂前调试使用的。
出厂后的各实验模块功能已调至最佳状态,无需另行调节这些电位器,否则将会对实验结果造成严重影响。
若已调动请尽快复原;若无法复原,请与指导老师或直接与我公司联系。
7、在关闭各模块电源之后,方可进行连线。
连线时在保证接触良好的前提下应尽量轻插轻放,检查无误后方可通电实验。
拆线时若遇到连线与孔连接过紧的情况,应用手捏住线端的金属外壳轻轻摇晃,直至连线与孔松脱,切勿旋转及用蛮力强行拔出。
8、按动开关或转动电位器时,切勿用力过猛,以免造成元件损坏。
实验一:高频小信号调谐放大器实验学时:3学时实验类型:验证实验要求:必修一、实验目的1.掌握小信号调谐放大器的基本工作原理;2.掌握谐振放大器电压增益、通频带及选择性的定义、测试及计算;3.了解高频小信号放大器动态范围的测试方法。
二、实验内容1.测量单调谐小信号放大器的静态工作点;2.测量单调谐小信号放大器的增益;3.测量单调谐小信号放大器的通频带;4.测量单调谐小信号放大器的选择性。
三、实验原理及电路说明(一)单调谐放大器小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。
其实验单元电路如图1-1所示。
该电路由晶体管Q1、选频回路T1二部分组成。
实验须知1.实验不得无故缺席,否那么取消期未考试资格;2.实验前认真做好预习,明确实验目的和原理,了解实验内容和步骤,以及考前须知;3.实验过程中必须服从指导教师的指导,严格遵守平安及设备操作规章制度;4.损坏设备、仪器根据情节轻重按学校规定进展全部或局部赔偿;5.在实验过程中认真记录好实验数据,实验完毕后,实验数据及结果经指导教师认可并签字前方能离开实验室;6.实验报告格式在本指导书后;目录实验一单调谐回路谐振放大器及通频带展宽1 实验二高频功率放大器3实验三LC电容反应三点式振荡器4实验四振幅调制器〔集成模拟乘法器〕7实验五调幅波信号的解调9实验六变容二极管频率调制电路实验11图〔1━1〕单调谐放大器电路 实验一单调谐回路谐振放大器及通频带展宽一、实验目的1. 熟悉高频电路实验箱的组成及其电路中各电子元器件的作用。
2. 熟悉并联谐振回路的幅频特性分析、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. 熟悉和了解单谐振回路谐振放大器的性能指标及其测试方法。
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、实验原理小信号调谐放大器是接收机和各种电子设备中广泛应用的一种电压放大器。
它的主要特点是晶体管的集电极〔共发射极电路〕负载不是纯电阻,而是由L 、C 组成的并联谐振回路。
调谐放大器具有较高的电压增益,良好的选择性,当元件器件性能适宜和构造布局合理时,其工作频段可以做得很高。
小信号调谐放大器的类型很多,按调谐回路区分:由单调谐回路,双调谐回路和参差调谐回路放大器。
按晶体管连接方法区分,有共基极、共发射极和共集电极放大器。
实用上,构成形式根据设计要求而不同。
典型的单调谐放大器电路如图〔1━1〕所示。
图中W 、R1,R2和Re1、Re2是直流偏置电阻,调节W 可改变直流工作点。
目录实验一调谐放大器(实验板1) (1)实验二丙类高频功率放大器(实验板2) (4)实验三 LR电容反馈式三点式振荡器(实验板1) (6)实验四石英晶体振荡器(实验板1) (8)实验五振幅调制器(实验板3) (10)实验六调幅波信号的解调(实验板3) (13)实验七变容二极管调频管振荡器(实验板4) (16)实验八相位鉴频器(实验板4) (18)实验九集成电路(压控振荡器)构成的频率调制器(实验板5) (20)实验十集成电路(锁相环)构成的频率解调器(实验板5) (23)实验十一利用二极管函数电路实现波形转换(主机版面) (25)实验一调谐放大器(实验板1)一、预习要求1、明确本实验的目的。
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、通频带及选择性相互之间关系。
4、实验电路中,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。
二、实验目的1、熟悉电子元器件和高频电路实验箱。
2、熟悉谐振回路的幅频特性分析—通频带预选择性。
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。
三、实验仪器1、双踪示波器2、扫描仪3、高频信号发生器4、毫秒仪5、万用表6、实验板1图 1-1 单调谐回路谐振放大器原理图四、实验内容(一)单调谐回路谐振放大器1、实验电路图见图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,确认无误后接通电源。
2、静态测量实验电路中选R e=1K测量各静态工作点,计算并填表1-1*V E ,V B 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V i ~V 0(在谐振点)选R = 10K ,R 0 = 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V i ,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。
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。
实验1 高频小信号调谐放大器实验—、实验准备1.做本实验时应具备的知识点:●放大器静态工作点●LC并联谐振回路●单调谐放大器幅频特性●双调谐回路●电容耦合双调谐回路谐振放大器●放大器动态范围2.做本实验时所用到的仪器:●单、双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。
6.熟悉耦合电容对双调谐回路放大器幅频特性的影响;7.了解放大器动态范围的概念和测量方法。
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。
5.采用点测法测量双调谐放大器的幅频特性;7.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;8.用示波器观察放大器动态范围。
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。
目录实验一:扩展通频带 (1)实验二:小信号谐振放大器 (5)实验三:LC振荡电路 (8)实验四:高频谐振功率放大器 (12)实验五:调幅与检波 (17)实验六:三极管混频器 (24)实验一:扩展通频带实验目的1.掌握共射-共基组合电路法扩展通频带的原理和特性。
2.掌握负反馈法展宽通频带的方法与原理。
实验原理及说明在实际宽频带放大电路中,要展宽通频带,也就是要提高上限工作频率,主要使用组合电路法和反馈法。
组合电路法组合电路法广泛采用共射-共基组合电路,如图1.1所示。
共射电路的电流增益和电压增益都多比较大,但是,由于受到密勒效应的影响,它的上限截止频率比较低,从而带宽受到限制。
共基极电路没有密勒效应存在,所以其上限工作频率远高于共射电路。
在共射-共基组合电路中,上限截止频率由共射极的上限截止频率决定。
利用共基电路输入阻抗小的特点,将它作为共射电路的负载,使共射电路输出总阻抗大大减小,进而使密勒电容大大减小。
这样,共射-共基组合电路的综合高频性能有所改善,从而有效地扩展了共射电路的通频带,亦即拓展了整个组合电路的上限工作频率。
由于共射电路负载减小,所以共射电路的电压增益也会减小,但是,共基电路可以提供足够大的电压增益,以弥补电压增益的损失。
因此,组合电路的整体电流增益和电压增益都比较大。
负反馈法调节负反馈电路中的某些参数,可以改变反馈深度,从而调节负反馈放大器的增益和频带宽度。
如果以牺牲增益为代价,可以扩展放大器的通频带。
图1.2所示电路是由运算放大器构成的电压并联型负反馈放大电路。
将电路中的A 1、A 2点分别与A 点连接,可以得到不同负反馈电阻的反馈通路,构成“电压并联”型的负反馈放大器。
由于运算放大器内部电路由多级放大电路组成,它的电压放大倍数很高,一般可以达到105以上。
为了在深度负反馈时不产生自激振荡,在运算放大器内电路中通常都加有补偿电容。
SR 124.7kR 3R 4CC 图1.1 共射-共基通频带扩展电路对于内接补偿电容的运算放大器,它的开环上截止频率很低(一般只有几赫兹)。
《高频电子电路》实验指导书电子信息工程专业二O一八年九月目录实验1 小信号调谐放大器(单调谐与双调谐放大器) (1)1-1 小信号调谐放大器基本工作原理 (1)1-2 小信号调谐放大器实验电路 (4)1-3 小信号调谐放大器实验目的、内容和步骤 (6)实验2 正弦波振荡器(LC振荡器和晶体振荡器) (11)2-1 正弦波振荡器的基本工作原理 (11)2-2 正弦波振荡器的实验电路 (15)2-3 正弦波振荡器实验目的、内容和步骤 (19)实验3 混频器(晶体三极管混频器和集成乘法器混频器) (22)3-1 混频器的基本工作原理 (22)3-2 混频器的实验电路 (25)3-3 混频器的实验目的、内容和步骤 (29)实验4 频率调制(变容二极管调频器) (31)4-1频率调制工作原理 (31)4-2频率调制实验电路 (36)4-3频率调制实验目的,内容和步骤 (37)实验1 小信号调谐放大器(单调谐与双调谐放大器)1-1 小信号调谐放大器基本工作原理一.概述在无线电技术中,经常会遇到这样的问题——所接收到的信号很弱,而这样的信号又往往与干扰信号同时进入接收机。
我们希望将有用的信号放大,把其它无用的干扰信号抑制掉。
借助于选频放大器,便可达到此目的。
小信号调谐放大器便是这样一种最常用的选频放大器,即有选择地对某一频率的信号进行放大的放大器。
小信号调谐放大器是构成无线电通信设备的主要电路,其作用是放大信道中的高频小信号。
所谓小信号,通常指输入信号电压一般在微伏至毫伏数量级,放大这种信号的放大器工作在线性范围内。
所谓调谐,主要是指放大器的集电极负载为调谐回路(如LC谐振回路)。
这种放大器对谐振频率f o 的信号具有最强的放大作用,而对其他远离f o 的频率信号,放大作用很差。
调谐放大器的频率特性如图1-1所示。
图1-1 调谐放大器的频率特性调谐放大器主要由放大器和调谐回路两部分组成。
因此,调谐放大器不仅有放大作用,而且还有选频作用。
高频电子实验指导书实验一《高频小信号谐振放大器仿真》指导书适用专业移动通信课程名称高频电实验地点官塘D1-605子技术编制执笔人杨泽建审核人年月日一、实验目的1.学习Multisim仿真软件的安装.2.学习在Multism中绘制小信号谐振放大器电路二、实验准备实验类型:验证型预习内容:小信号谐振放大器电路及相关知识实验所需的仪器:计算机、Multisim 10三、实验理论基础小信号谐振放大器电路及相关知识四、实验步骤1、安装Multisim 10.2、熟悉Multisim使用(1)Source库:包括电源、信号电压源、信号电流源、可控电压源、可控电流源、函数控制器件6个类。
(2)BASIC库:包含基础元件,如电阻、电容、电感、二极管、三极管、开关等;(3)Diodes:二极管库,包含普通二极管、齐纳二极管、二极管桥、变容二极管、PIN二极管、发光二极管等。
(4)Transisitor库:三极管库,包含NPN、PNP、达林顿管、IGBT、MOS管、场效应管、可控硅等;(5)Analog库:模拟器件库,包括运放、滤波器、比较器、模拟开关等模拟器件(6)TTL库:包含TTL型数字电路如7400 7404等门BJT电路。
‘实验二《高频谐振功率放大器的仿真》指导书实验地点官塘D1-605 适用专业移动通信课程名称高频电子技术编制执笔人杨泽建审核人年月日一、实验目的1.了解高频谐振功率放大器电路的组成2.加深对高频谐振功率放大器原理的理解3.会借助Multisim进行电路设计和元件选取二、实验准备实验类型:验证型预习内容:小信号谐振放大器电路及相关知识实验所需的仪器:计算机、Multisim 10三、实验理论基础高频谐振功率放大器电路及相关知识四、实验步骤1.创建电路图,如图所示:2.双击示波器XSC1,进行参数设置3.双击三用表XML1,进行设置4.打开仿真开关进行仿真,观察所得到的波形五、实验报告上交所做的实验报告实验三《正弦波振荡器的仿真》指导书实验地点官塘D1-605 适用专业移动通信课程名称高频电子技术编制执笔人杨泽建审核人年月日一、实验目的1.了解电容三点式振荡电路的结构和工作原理2.掌握基本的电容三点式振荡器及其改进型电路的性能差别二、实验准备实验类型:验证型预习内容:小信号谐振放大器电路及相关知识实验所需的仪器:计算机、Multisim 10三、实验理论基础电容三点式振荡电路,改进型三点式振荡电路的相关知识四、实验步骤1.创建电路图,如图所示:2.双击示波器XSC1,进行参数设置3.打开仿真开关进行仿真,观察所得到的波形五、实验报告上交所做的实验报告实验四《幅度调制与解调电路仿真》指导书适用专业移动通信课程名称高频电实验地点官塘D1-605子技术编制执笔人杨泽建审核人年月日一、实验目的1.理解幅度调制与解调的基本原理2.理解利用模拟乘法器进行幅度调制与解调的基本过程二、实验准备实验类型:验证型预习内容:幅度调制与解调的相关知识实验所需的仪器:计算机、Multisim 10三、实验理论基础普通调幅,双边带调幅,同步解调四、实验步骤(一)幅度调制电路1.创建电路图,如图所示:2.参数设置3.仿真并观察仿真波形(二)幅度调制与解调电路1.创建电路图,如图所示:2.参数设置3.仿真并观察仿真波形五、实验报告上交所做的实验报告实验五《三极管调频发射机的制作》指导书实验地点官塘D1-605 适用专业移动通信课程名称高频电子技术编制执笔人杨泽建审核人年月日一、实验目的1熟悉电容三点式振荡电路的结构和工作原理"以及它在调频发射机电路中所占据的位置2.理解频率调制的原理和过程3.了解三极管结电容在电路中所起的作用4.巩固高频谐振放大器的构成和工作原理二、实验准备实验类型:验证型预习内容:频率调制的相关知识实验所需的仪器:计算机、Protel99三、实验理论基础频率调制,电容三点式振荡器四、实验步骤1.创建电路图,如图所示:2.生成网络表3.绘制PCB板参考PCB板如下五、实验报告上交所做的实验报告实验六《频率合成器的制作》指导书实验地点官塘D1-605 适用专业移动通信课程名称高频电子技术编制执笔人杨泽建审核人年月日一、实验目的1.了解由锁相环路构成的频率合成器的电路结构2.理解频率合成器的工作原理3.会根据频率合成器的电路原理正确绘制电路板二、实验准备实验类型:验证型预习内容:频率合成器相关知识实验所需的仪器:计算机、Protel99三、实验理论基础锁相环路,频率合成器四、实验步骤1.创建电路图,如图所示:2.生成网络表3.绘制PCB板参考PCB板参照课本P166图8.25五、实验报告上交所做的实验报告。
《高频电子技术》实验指导书信息科学与工程学院目录实验一调谐放大器(实验板1) 11、单调谐回路谐振放大器2、双调谐回路谐振放大器实验二丙类高频功率放大器(实验板2) 4 实验三LC电容反馈式三点式振荡器(实验板1) 6 实验四石英晶体振荡器(实验板1)9 实验五振幅调制器(实验板3)10 实验六调幅波信号的解调(实验板3)13 实验七变容二极管调频振荡器(实验板4)16 实验八相位鉴频器(实验板4)18 实验九集成电路(压控振荡器)构成的频率调制器(实验板5)21 实验十集成电路(锁相环)构成的频率解调器(实验板5)24 实验十一利用二极管函数电路实现波形转换(主机面板)26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实验箱。
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、扫频仪3、高频信号发生器4、毫伏表5、万用表6、实验板1三、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、实验电路中,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f。
四、实验内容及步骤(一)单调谐回路谐振放大器。
1、实验电路见图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,确认无误后接通电源。
图1-1 单谐回路谐振放大器原理图12、静态测量实验电路中选Re=1K,测量各静态工作点,计算并填表1.1B E3、动态研究(1)测放大器的动态范围V i~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,使输出电压幅度为最大。
高频电子线路实验指导书高频电子线路实验指导书牡丹江师范学院工学院高频电子线路实验指导书-1-实验一 高频小信号调谐放大器一、实验目的1.熟悉电子元器件和高频电路实验箱2.熟悉谐振回路的幅频特性分析一通频带与选择性。
3.熟悉和了解放大器的动态范围及其测试方法。
二、实验主要仪器1.高频电路实验箱2.双踪示波器 3.高频信号发生器 4.万用表5.实验板G1三、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.实验电路中,若电感量L=1 μH 回路总电容C=220pf 。
(分布电容包括在内),计算回路中心频率f 。
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和相位。
晶体管的静态工作点由电阻R B1,R B2及R E 决定,其计算方法与低频单管放大器相同。
本实验中输入信号的频率fs =10MHz 。
改变射极电阻R E ,从而改变放大器的增益。
2图1-1 小信号调谐放大器放大器在高频情况下的等效电路如图1-2所示,晶体管的4个y 参数ie y ,oe y ,fe y 及re y 。
图1-2 放大器的高频等效回路式中,m g ——晶体管的跨导,与发射极电流的关系为 {}SmA I g E m26=(1-1)e b g /——发射结电导,与晶体管的电流放大系数β及I E 有关,其关系为{}S mA I r g E e b e b β261''==(1-2) L g 为调谐放大器输出负载的电导,L L R g 1=。
通常小信号调谐放大器的下一级仍为晶体管调谐放大器,则L g 将是下一级晶体管的输入导纳2ie g 。
由图1-2可见,并联谐振回路的总电导∑g 的表达式为高频电子线路实验指导书-3-GjwLjwc g p g p G jwL jwc g p g p g L oeie oe ++++=++++=∑11222122221(1-3)式中,G 为LC 回路本身的损耗电导。
目录实验一调谐放大器(实验板1 (1实验二丙类高频功率放大器(实验板2 (4实验三LR电容反馈式三点式振荡器(实验板1 (6实验四石英晶体振荡器(实验板1 (9实验五振幅调制器(实验板3 (11实验六调幅波信号的解调(实验板3 (14实验七变容二极管调频管振荡器(实验板4.............................. 错误!未定义书签。
实验八相位鉴频器(实验板4...................................................... 错误!未定义书签。
实验九集成电路(压控振荡器构成的频率调制器(实验板5 (17实验十集成电路(锁相环构成的频率解调器(实验板5 (20实验十一利用二极管函数电路实现波形转换(主机版面 ....... 错误!未定义书签。
实验一调谐放大器(实验板1一、预习要求1、明确本实验的目的。
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、通频带及选择性相互之间关系。
4、实验电路中,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。
二、实验目的1、熟悉电子元器件和高频电路实验箱。
2、熟悉谐振回路的幅频特性分析—通频带预选择性。
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。
三、实验仪器1、双踪示波器2、扫描仪3、高频信号发生器4、毫秒仪5、万用表6、实验板1图1-1 单调谐回路谐振放大器原理图四、实验内容(一单调谐回路谐振放大器1、实验电路图见图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,确认无误后接通电源。
2、静态测量实验电路中选R e=1K测量各静态工作点,计算并填表1-1表 1-1E B 3.动态研究(1测放大器的动态范围V i ~V 0(在谐振点选R = 10K ,R 0 = 1K 。
目录第一章高频Ⅲ型实验系统介绍一、高频III型实验系统概述 (2)二、实验箱箱体结构 (2)三、箱体各组成部分说明 (3)四、高频模块介绍及实验说明 (6)第二章高频电路实验部分实验一电容反馈三点式振荡器实验 (8)实验二石英晶体振荡器实验 (11)实验三单调谐回路谐振放大器及通频带展宽实验 (13)实验四双调谐回路谐振放大器实验 (16)实验五幅度调制器实验 (18)实验六调幅波信号的解调实验 (20)实验七高频功率放大器实验 (23)实验八变容二极管频率调制电路实验 (25)实验九频率解调电路实验 (27)实验十小功率调频发射、接收实验 (29)实验十一相位调制器实验 (32)实验十二锁相环及压控振荡器电路实验 (34)实验十三频率合成电路实验 (39)实验十四集成混频器电路实验 (43)第一章高频Ⅲ型实验系统介绍一、高频Ⅲ型实验系统概述本系统由实验箱体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。
箱体上带有一个20Hz~100KHz的低频信号源和部分模拟、数字电路器件,可进行部分数字电路和模拟电路实验。
而插上选配的高频模块,则可进行高频电路实验。
二、实验箱箱体结构箱体结构如图一所示,主要由以下几部分组成:●电源开关●扬声器●显示单元区●函数波形发生器●直流电压输出区●电位器及可调直流电平●单脉冲源●逻辑电平区●附加电源输出区●外接实验模块区图 1三、箱体各组成部分说明1、电源开关电源接通时,电源指示灯亮。
2、扬声器扬声器输入口的标志为“SPEAKER”。
3、显示单元区显示单元由四位七段数码管和16位LED指示灯组成。
数码管采用共阴数码管,“com”为公共端,当“com”端输入为低电平时才能点亮数码管。
LED1和LED2为带译码的数码管,其输入由高位到低位依次为D、C、B、A。
由于我们采用BCD译码器,故只能显示的数值为0─9。
当输入值大于“1001”时,数码管无显示。
实验一模拟乘法混频一、实验目的1.了解集成混频器的工作原理2.了解混频器中的寄生干扰二、实验内容1.研究平衡混频器的频率变换过程2.研究平衡混频器输出中频电压V i与输入本振电压的关系3.研究平衡混频器输出中频电压V i与输入信号电压的关系4.研究镜象干扰。
三、实验原理及实验电路说明在高频电子电路中,常常需要将信号自某一频率变成另一个频率。
这样不仅能满足各种无线电设备的需要,而且有利于提高设备的性能。
对信号进行变频,是将信号的各分量移至新的频域,各分量的频率间隔和相对幅度保持不变。
进行这种频率变换时,新频率等于信号原来的频率与某一参考频率之和或差。
该参考频率通常称为本机振荡频率。
本机振荡频率可以是由单独的信号源供给,也可以由频率变换电路内部产生。
当本机振荡由单独的信号源供给时,这样的频率变换电路称为混频器。
混频器常用的非线性器件有二极管、三极管、场效应管和乘法器。
本振用于产生一个等幅的高频信号V L,并与输入信号V S经混频器后所产生的差频信号经带通滤波器滤出。
本实验采用集成模拟相乘器作混频电路实验。
因为模拟相乘器的输出频率包含有两个输入频率之差或和,故模拟相乘器加滤波器,滤波器滤除不需要的分量,取和频或者差频二者之一,即构成混频器。
图4-1所示为相乘混频器的方框图。
设滤波器滤除和频,则输出差频f 信号。
图4-2为信号经混频前后的频谱图。
我们设信号是:载波频率为S的普通调幅波。
本机振荡频率为L f 。
设输入信号为t V v S S S ωcos =,本机振荡信号为t V v L L L ωcos = 由相乘混频的框图可得输出电压tV tV V K K v S L S L S L M F )cos()cos(2100ωωωω-=-=式中 S L M F V V K K v 210=定义混频增益M A 为中频电压幅度0V 与高频电压S V 之比,就有L M F S M V K K V V A 210==图4-3为模拟乘法器混频电路,该电路由集成模拟乘法器MC1496完成。
高频电子线路实验指导书通信技术专业适用高频电子线路实验是通信技术专业学生在学习通信电子技术时必须掌握的一项基础实验,本文将介绍一份适用于通信技术专业的高频电子线路实验指导书。
第一章实验介绍本章介绍实验目的和基本内容,包括实验原理、实验器材和实验要求。
在实验原理中,我们要强调实验的目的是让学生了解高频电路的基本原理和设计方法,提高学生的实际操作能力。
在实验器材中,要详细列出所需的仪器和设备,并说明各器材的功能和特点。
在实验要求中,要求学生严格按照实验流程操作,保证实验的准确性和安全性。
第二章实验内容本章介绍实验的详细内容,包括实验前准备、实验步骤、实验数据处理和实验结果分析。
在实验前准备中,要求学生掌握实验原理、理解实验要求、熟悉实验器材。
在实验步骤中,要求学生按照实验流程逐步操作,注意实验器材的调整和使用。
在实验数据处理中,要求学生根据实验数据进行计算和分析,得出结论。
在实验结果分析中,要求学生对实验结果进行总结和分析,发现其中的问题和改进方案。
第三章经验总结本章介绍学生在实验中遇到的问题和解决方案,以及实验过程中需要注意的事项。
在遇到问题时,要求学生及时向老师和同学请教,寻求解决方案,在实验中要注意安全问题,确保自身安全和实验器材的安全。
第四章实验报告本章介绍实验报告的要求和格式,包括实验报告的基本结构、实验数据分析、结论和建议。
在实验报告中,要求学生清晰明了地描述实验过程和结果,注重数据分析和实验过程中遇到的问题和解决方案,发表自己的见解和建议。
结语通过可靠的实验指导和系统的实践操作,学生能够更好地掌握实际操作技能,从而提高综合素质,为今后的学习和工作打下基础。
本文所介绍的高频电子线路实验指导可以成为通信技术专业学生实践操作的重要参考资料,让学生能够更好地理解实验原理和方法,提高实际操作能力。
高频电子技术实验指导书High Frequency Electronics Experiment Guide电子信息工程系2011年9月实验一 小信号单调谐放大器一、实验目的1、通过实验进一步熟悉小信号谐振放大器的工作原理。
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,从而了解扩展频带的方法。
4、熟悉和了解放大器的动态范围及其测试方法。
二、实验原理1、RLC 并联谐振电路的基本特点图 1-1 并联谐振回路由电路理论可知,RLC 并联谐振电路在电流源激励下,其输出电压与电源频率有关。
导纳b g Y +=0(1)谐振时呈纯阻阻抗最大,R Crg Z ===110。
因为是恒流源这时输出电压达到最大值。
其谐振频率0f =;电路的品质因数r L w Q 0= ;通频带0fBW Q =。
2、高频小信号谐振放大器的工作原理,其中单调谐回路谐振放大器电路如图1-6所示。
单调谐回路放大器由共射组态的晶体管和并联谐振回路组成,其直流偏置由Re 21、、R R 来实现,2C 为高频旁路电容。
输入信号IN V 加在晶体管的b 、e 之间,放大后,由并联谐振回路(C43C L1、、、R )选频后,经C5耦合输出电压OUT V 。
(1)、电压增益 根据定义•O V IV A V ∙∙=,用Y 参数等效电路,求得放大器谐振时•12feVC -P P Y A =g Σ,对应的谐振频率0ωYfe 为晶体管的正向传输导纳,∑g 为回路两端总电导,21P P 、为接入系数。
(2)、幅频特性曲线 回路端电压表达式为: )](1[0000..ωωωω-+=jQ g I U S当回路谐振时)(0ωω=: 0.0.g I U S=, 幅频特性表达式为: 200.)(11f Q U U +=谐振特性曲线如图1-2:1U Uow wo图1-2 幅频特性曲线(3)、放大器的通频带 根据通频带的定义:210=U U 时所对应的f ∆2为放大器的通频带。
前言实验是学习电子技术的一个重要环节。
对巩固和加深课堂教学内容,提高学生实际动手技能,培养科学作风,为学习后续课程和从事实践技术工作奠定基础具有重要作用。
本实验教程是为配合《高频电子线路》课程的理论教学,配合上海爱仪电子设备有限公司研制的ASGP-1高频电子线路实验系统的使用而编写的。
本书在编写时参考了上海爱仪电子设备有限公司编写的《ASGP-1高频电子线路实验系统实验指导书》。
在此基础上,结合教学实验的需要,进行了重新编写,并对错漏之处作了纠补。
在编写过程中,上海爱仪电子设备有限公司的高级工程师张向东、孙伟众、王义康等同志亦提供了有益的帮助,特向他们表示衷心的感谢。
由于编者水平有限,加之时间仓促,书中难免会有疏漏,甚或谬误之处,恳请老师和同学们批评指正。
编者实验要求1.实验前必须充分预习,完成指定的预习任务。
预习要求如下:1)认真阅读实验指导书,分析、掌握实验电路的工作原理,并进行必要的估算。
2)完成各实验“预习要求”中指定的内容。
3)熟悉实验任务。
4)复习实验中所用各仪器的使用方法及注意事项。
2.使用仪器和实验箱前必须了解其性能、操作方法及注意事项,在使用时应严格遵守。
3.实验时接线要认真,相互仔细检查,确定无误才能接通电源,初学或没有把握应经指导教师审查同意后再接通电源。
4.高频电路实验注意:1)将实验板插入主机插座后,即已接通地线,但实验板所需的正负电源则要另外使用导线进行连接。
2)由于高频电路频率较高,分布参数及相互感应的影响较大。
所以在接线时连接线要尽可能短。
接地点必须接触良好。
以减少干扰。
3)做放大器实验时如发现波形削顶失真甚至变成方波,应检查工作点设置是否正确,或输入信号是否过大。
5.实验时应注意观察,若发现有破坏性异常现象(例如有元件冒烟、发烫或有异味)应立即关断电源,保持现场,报告指导老师。
找出原因、排除故障,经指导老师同意再继续实验。
6.实验过程中需要改接线时,应关断电源后才能拆、接线。
实验一、LC 与晶体振荡器实验一、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、实验预习要求实验前,预习教材:“电子线路非线性部分”第3章:正弦波振荡器;“高频电子线路”第四章:正弦波振荡器的有关章节。
三、实验原理说明三点式振荡器包括电感三点式振荡器(哈脱莱振荡器)和电容三点式振荡器(考毕兹振荡器),其交流等效电路如图1-1。
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,且它们之间满足下列关系:2)、幅度起振条件: 图1-1、三点式振荡器式中:q m ——晶体管的跨导,LCX X X X Xc o C L ce be 1 |||| )(=-=+-=ω,即)(Au1* 'ie L oe m q q q Fu q ++>F U——反馈系数,A U——放大器的增益,q ie——晶体管的输入电导,q oe——晶体管的输出电导,q'L——晶体管的等效负载电导,F U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1-2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。
L1L1(a)、考毕兹振荡器(b)、交流等效电路图1-2、考毕兹振荡器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1-3所示,其特点是在L支路中串入一个可调的小电容C3,并加大C1和C2的容量,振荡频率主要由C3和L决定。
C1和C2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。
(a )、克拉泼振荡器 (b )、交流等效电路图1-3、克拉泼振荡器3)、并联改进型电容反馈三点式电路——西勒振荡器电路如图1-4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。
(a )、西勒振荡器 (b )、交流等效电路图1-4、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Array b-c型电路,又称皮尔斯电路,其交流等效电路如图1-5所示。
四、实验设备图1-5、皮尔斯振荡器THKGP系列高频电子实验箱;双踪示波器:20~40MHz;频率计:10MHz;繁用表。
五、实验内容与步骤开启实验箱,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,特别是要学会如何使用“短路帽”来切换电路的结构形式。
作为第一次接触本实验箱,特对本次实验的具体线路作如下分析;电阻R101~R106为三极管BG101提供直流偏置工作点,电感L101既为集电极提供直流通路,又可防止交流输出对地短路,在电阻R105上可生成交、直流负反馈,以稳定交、直流工作点。
用“短路帽”短接切换开关K101、K102、K103的1和2接点(以后简称“短接K xxx╳-╳”)便成为LC西勒振荡电路,改变C107可改变反馈系数,短接K101、K102、K1032-3,并去除电容C107后,便成为晶体振荡电路,电容C106起耦合作用,R111为阻尼电阻,用于降低晶体等效电感的Q值,以改善振荡波形。
在调整LC振荡电路静态工作点时,应短接电感L102(即短接K104 2-3)。
三极管BG102等组成射极跟随电路,提供低阻抗输出。
本实验中LC振荡器的输出频率约为1.5MHz,晶体振荡器的输出频率为6MHz,调节电阻R110,可调节输出的幅度。
经过以上的分析后,可进入实验操作。
接通交流电源,然后按下实验板上的+12V总电源开关K1和实验单元的电源开关K100,电源指示发光二极管D4和D101点亮。
(一)、调整和测量西勒振荡器的静态工作点,并比较振荡器射极直流电压(U e、U eq)和直流电流(I e、I eq):1、组成LC西勒振荡器:短接K1011-2、K1021-2、K103 1-2、K1041-2,并在C107处插入1000p的电容器,这样就组成了与图1-4完全相同的LC西勒振荡器电路。
用示波器(探头衰减10)在测试点TP102观测LC振荡器的输出波形,再用频率计测量其输出频率。
2、调整静态工作点:短接K104 2-3(即短接电感L102),使振荡器停振,并测量三极管BG101的发射极电压U eq;然后调整电阻R101的值,使U eq=0.5V,并计算出电流I eq(=0.5V/1K=0.5mA)。
3、量发射极电压和电流:短接K104 1-2,使西勒振荡器恢复工作,测量BG102的发射极电压U e和I e。
4、调整振荡器的输出:改变电容C110和电阻R110值,使LC振荡器的输出频率f0为1.5MHz,输出幅度V Lo为1.5V P-P。
(二)、观察反馈系数K fu对振荡电压的影响:由原理可知反馈系数K fu=C106/C107。
按下表改变电容C107的值,在TP102处测量振荡器的输出幅度V L(保持U eq=0.5V),记录相应的数据,并绘制V L =f (C )曲线。
(三)、测量振荡电压V L 与振荡频率f 之间的关系曲线,计算振荡器波段复盖系数f max / f min :选择测试点TP 102,改变C 110值,测量V L 随f 的变化规律,并找出振荡器的最高频率f max 和最低频率f min 。
(四)、观察振荡器直流工作点I eq 对振荡电压V L 的影响:保持C 107=1000p ,U eq =0.5V ,f o =1.5MHz 不变,然后按以上调整静态工作点的方法改变I eq ,并测量相应的V L ,且把数据记入下表。
f (MHZ)V(五)、比较两类振荡器的频率稳定度: 1、LC 振荡器保持C 107=1000p ,U eq =0.5V ,f 0=1.5MHz 不变,分别测量f 1在TP 101处和f 2在TP 102处的频率,观察有何变化?2、晶体振荡器短接K 101、K 102、K 1032-3,并去除电容C 107,再观测TP 102处的振荡波形,记录幅度V L 和频率f 0之值。
波形: 幅度V L = 频率f 0= 。
然后将测试点移至TP 101处,测得频率f 1 = 。
根据以上的测量结果,试比较两种振荡器频率的稳定度△f/ f 0 :六、预习思考题1、静态和动态直流工作点有何区别?如何测定?2、本电路采用何种形式的反馈电路?反馈量的大小对电路有何影响?3、试分析C 103、L 102对晶振电路的影响?4、射极跟随电路有何特性?本电路为何采用此电路?七、实验注意事项1、本实验箱提供了本课程所有的实验项目,每次实验通常只做其中某一个单元电路的实验,因此不要随意操作与本次实验无关的单元电路。
%%100/)(/ % %100/)(/ 01000100=*=∆=*=∆--f f f f f f f f f f LC 晶体振荡器振荡器2、用“短路帽”换接电路时,动作要轻巧,更不能丢失“短路帽”,以免影响后续实验的正常进行。
3、在打开的实验箱箱盖上不可堆放重物,以免损坏机动性箱的零部件。
4、实验完毕时必须按开启电源的逆顺序逐级切换相应的电源开关。
八、实验报告1、整理实验数据,绘画出相应的曲线。
2、总结对两类振荡器的认识。
3、实验的体会与意见等。
实验二、通频带展宽实验一、实验目的1)、掌握通频带测量方法。
2)、掌握电流、电压负反馈法展宽通频带的工作原理和方法。
3)、掌握混合连接法展宽通频带的工作原理和方法。
二、实验预习要求实验前,预习教材“电子线路非线性”的附录:选频网络;“高频电子线路”第二章:小信号谐振放大器;“高频电子技术”第六章:高频小信号放大电路分析基础的有关章节。
三、实验原理说明晶体三级管放大电路由于极间电容,分布电容等因素的影响,对不同信号频率具有不同的放大倍数,致使频带变窄。
展宽通频带有多种方法,其1、电流负反馈法:基本电路如图2-1所示,共发电路的射极电阻R e具有电流负反馈作用,当R e两端不接入电容C e时,R e既有直流负反馈(起稳定直流工作点作用),又有交流负反馈作用(减小放大量,展宽频带)当R e两端接入大容量电容C e时,R e只有直流反馈,而没有交流负反馈的作用:当R e两端接入一定容量的C e时,由于容抗Xc=1/ωc,随着频率的增图2-1共发电路电流反馈加而下降,因而对频率中因极间电容和分布电容而损失的高频成分的放大有一定的补偿作用,C e可称为高频补偿电容。
2、共发—共基混合连接电路:单级共射放大电路因受发射结B'E间等1π效电容C'n的影响,从信号源电压到发射结传输系数的上截止频率为f h=2 RC'n,利用共发—共基混合连接电路,客观上是在单级共发电路的集电极与集电极负载之间插入一个共基电路,其交流等效电路如图2-2所示。
这种电似为1的特点,可以减小C'n的密勒电容分量C M,等效到B'E之间的密勒电容为C M=(1+q m R'C)*C b'c。
将原来接在共发集电极的负载电图2-2、共发—共基混合连接电路的交流等效电路阻改接至共基电路的输出端。
使整个电路的电压放大倍数维持不变。
由于共基电路的上截止频率f a=βo* fβ》fβ,因而它的通频带比共发电路要宽得多。
四、实验设备THKGP系列高频电子线路综合实验箱;BT5扫频仪;双踪示波器;AS1051S高频信号发生器。
五、实验内容与步骤按实验一启动实验箱电源的方法接通电源,在实验板上找出本次实验的单元电路,熟悉各元器件的作用,然后按下+12V总电源开关K1和本实验单元的电源开关K200,电源指示发光二极管D4和D201点亮。
1、实际线路分析1)、电路原理图的上半部分取自黑白电视机的视放电路,它是一个典型的电流负反馈通频带展宽线路。
0~6MHz的视频信号从输入端J201输入,由C213滤去残留的中频(38MHz)信号;BG201为预视放级,R201~R203为BG201的偏置电阻,C213、L201为串联谐振吸收回路,吸收全电视信号中的6.5MHz 第二伴音中频。
BG202为典型的共发射极电路,R204~R210为BG202的偏置电阻,发射极电阻由R208~R210三个电阻串联组成,C203、C204为高频补偿电容,与大电容C205串联并由切换开关K201切换的1K、330、0三个电阻,表示不同反馈量的三种典型状态。