高频电子线路实验

高频电子线路实验指导范例盐城工学院信息学院实验一、 函数信号发生实验开通K 1、K 3、K 700示波器，频率计接入TP 701测量，J 701为信号输出口。

1、K 702 1—2，正弦波输出。

用W 703、W 704、W 705来调整波形失真度。

W 703 调整 一、二象限对称，调整三、四象限对称。

W 704 调整 90度处过渡波形。

W 705 调整270度处过渡波形。

以上要求利用示波器显示屏方格标尺仔细、反复地调整，达到目测波形失真最小，要求小于1%。

2、输出正弦波的频率、幅度测量 K 702 1—2 K 701 1—2 W 701 频率调节范围： 9.6Hz —154Hz 2—3 W 701 频率调节范围： 77Hz —1.24KHz 4—5 W 701 频率调节范围：733Hz —11.4KHz 以100Hz ，1KHz ，10KHz 频率为基准，测量输出幅度为： K 701 1—2 频率：100Hz 幅度调节范围：0—12V P-P 2—3 频率：1KHz 幅度调节范围：0—12V P-P 4—5 频率：10KHz 幅度调节范围：0—12V P-P3、输出三角波的频率、幅度测量 K 702 2—3 K 701 1—2 W 701 频率调节范围： 9.6Hz —154Hz 2—3 W 701 频率调节范围： 77Hz —1.24KHz 4—5 W 701 频率调节范围：733Hz —11.4KHz 以100Hz ，1KHz ，10KHz 频率为基准，测量输出幅度为： K 701 1—2 频率 100Hz 幅度调节范围：0—20V P-P 2—3 频率 1KHz 幅度调节范围：0—20V P-P 4—5 频率 10KHz 幅度调节范围：0—20V P-P4、输出方波的频率，幅度测量 K 702 4—5 K 701 1—2 W 701 频率调节范围： 9.6Hz —154Hz 2—3 W 701频率调节范围： 77Hz —1.24KHz 4—5 W 701 频率调节范围：733Hz —11.4KHz 以100Hz ，1KHz ，10KHz 频率为基准，测量输出幅度： K 701 1—2 频率：100Hz 幅度调节范围：0—22V P-P 2—3 频率：1KHz 幅度调节范围：0—22V P-P 4—5 频率：10KHz 幅度调节范围：0—22V P-P实验二、非线性波形变换实验开通 K 1，K 3， K 300，K 700 准备工作：1、开通函数信号发生与非线性变换两项电源，K 301至K 306全部1—2。

实验一 高频小信号放大器1.1 实验目的1、 掌握高频小信号谐振电压放大器的电路组成与基本工作原理。

2、 熟悉谐振回路的调谐方法及测试方法。

3、 掌握高频谐振放大器处于谐振时各项主要技术指标意义及测试技能。

1.2、实验容1.2.1 单调谐高频小信号放大器仿真1、根据电路中选频网络参数值，计算该电路的谐振频率ωp 。

MHz CLw p 936.2105801020011612=⨯⨯⨯==--2、通过仿真，观察示波器中的输入输出波形，计算电压增益A v0。

,708.356uV V I = ,544.1mV V O = 电压增益===357.0544.10I O v V V A 4.3253、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。

波特图如下：4、改变信号源的频率（信号源幅值不变），通过示波器或着万用表测量输出电压的有效值，计算出输出电压的振幅值，完成下列表，并汇出f~A v 相应的图，f(KHz)65 75 165 265 365 465 1065 1665 2265 2865 3465 4065U0 (mv) 0.9771.0641.3921.4831.5281.5481.4571.2821.0950.4790.840.747A V 2.7362.9743.8994.1544.284.3364.0813.5913.0671.3412.3522.092BW0.7=6.372MHz-33.401kHz5、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波，通过示波器观察图形，体会该电路的选频作用。

1.2.2 双调谐高频小信号放大器1、通过示波器观察输入输出波形，并计算出电压增益A v0。

,285.28mV V I =,160.5V V O =33.1820283.0160.50===I O v V V A 输入端波形：输出端波形1、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。

BW0.7=11.411MHz-6.695MHz BW0.1=9.578MHz-7.544MHz 矩形系数K=0.431实验二高频功率放大器2.1 实验目的1、掌握高频功率放大器的电路组成与基本工作原理。

《高频电子线路》晶体振荡器与压控振荡器实验一、实验目的1、掌握晶体振荡器与压控振荡器的基本工作原理。

2、比较LC振荡器和晶体振荡器的频率稳定度。

二、实验内容1、熟悉振荡器模块各元件及其作用。

2、分析与比较LC振荡器与晶体振荡器的频率稳定度。

3、改变变容二极管的偏置电压，观察振荡器输出频率的变化。

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1、晶体振荡器：将开关S2拨为“00”，S1拨为“10”，由N1、C3、C10、C11、晶体CRY1与C4构成晶体振荡器（皮尔斯振荡电路），在振荡频率上晶体等效为电感。

2、LC压控振荡器（VCO）：将S2拨为“10”或“01”，S1拨为“01”，则变容二极管D1、D2并联在电感L1两端。

当调节电位器W2时，D1、D2两端的反向偏压随之改变，从而改变了D1和D2的结电容C j，也就改变了振荡电路的等效电感，使振荡频率发生变化。

3、晶体压控振荡器：开关S2拨为“10”或“01”，S1拨为“10”，就构成了晶体压控振荡器。

图6-1 正弦波振荡器（4.5MHz）五、实验步骤1、（选做）温度对两种振荡器谐振频率的影响。

1）将电路设置为LC振荡器（S1设为“01”），在室温下记下振荡频率。

（频率计接于P1处。

）2）将加热的电烙铁靠近振荡管N1，每隔1分钟记下频率的变化值。

3）开关S1交替设为“01”（LC振荡器）和“10”（晶体振荡器），并将数据记于表6-1。

表6-1 振荡器数据对比记载表2、两种压控振荡器的频率变化范围比较1）将电路设置为LC压控振荡器（S1设为“01”），频率计接于P1，直流电压表接于TP7。

2）将W2调节从低阻值、中阻值、高阻值位置（即从左→中间→右顺时针旋转），分别将变容二极管的反向偏置电压、输出频率记于下表中。

将电路设置为晶体压控振荡器（S1拨为“10”），重复步骤2），将测试结果填于下表。

3）六、实验报告要求1、比较所测数据结果，结合新学理论进行分析。

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。

高频电子线路实验注意事项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，模块右边的电源开关要拨置上方，将模块四角的螺孔和母板上的铜支柱对齐，然后用螺钉固定。

确保四个螺钉拧紧，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、各实验模块上的电源开关、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、各模块中的贴片可调电容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。

目录高频电子线路实验箱简介 (2)实验一高频小信号调谐放大器实验 (6)实验二三点式正弦波振荡器 (13)实验三模拟乘法器调幅（AM、DSB、SSB） (17)实验四包络检波及同步检波实验 (22)高频电子线路实验箱简介一、产品组成该产品由2个实验仪器模块和8个实验模块及实验箱体（含电源）组成。

1、实验仪器及主要指标如下：1)频率计（模块6）：频率测量范围：5Hz～2400MHz输入电平范围：100mV～2V（有效值）测量误差：≤±20ppm(频率低端≤±1Hz)输入阻抗：1MΩ/10pF2)高频信号源（模块1）：输出频率范围：400KHz～45MHz（连续可调）频率稳定度：10E-4（1×10-4）输出波形：正弦波，谐波≤－30dBc输出幅度：峰峰值1mV～1V（连续可调）输出阻抗：50Ω3)低频信号源（模块1）：输出频率范围：200Hz～10KHz（连续可调，方波频率可达250KHz）频率稳定度：10E-4（1×10-4）输出波形：正弦波、方波、三角波输出幅度：峰峰值10mV～5V（连续可调）输出阻抗：100Ω2、实验模块及电路组成如下：1）模块2：小信号选频放大模块包含单调谐放大电路、电容耦合双调谐放大电路、集成选频放大电路、自动增益控制电路（AGC）等四种电路。

南京信息工程大学高频电子线路实验报告实验一高频小信号放大器 (3)一、实验原理 (3)二、实验内容 (4)实验二振幅调制实验 (6)一、实验原理 (6)二：实验结果： (7)实验三调幅信号的解调 (9)一、实验原理 (9)二.实验内容 (12)实验四混频器 (14)一、实验原理 (14)二、实验内容 (15)实验一 高频小信号放大器一、实验原理高频小信号放大器的作用就是放大无线电设备中的高频小信号， 以便作进一步变换或处理。

所谓“小信号”，主要是强调放大器应工作在线性范围。

高频与低频小信号放大器的基 本构成相同，都包括有源器件（晶体管、集成放大器等）和负载电路，但有源器件的性能及负载电路的形式有很大差异。

高频小信号放大器的基本类型是以各种选频网络作负载的频带 放大器，在某些场合，也采用无选频作用的负载电路，构成宽带放大器。

频带放大器最典型的单元电路如图 1-1 所示， 由单调谐回路做法在构成晶体管调谐放大器。

图 1-1 电路中，晶体管直流偏置电路与低频放大器电路相同，由于工作频率高，旁路电 容C b.、C e 可远小于低频放大器中旁路电容值。

调谐回路的作用主要有两个：图 1-1 晶体管单调谐回路调谐放大器第一、选频作用，选择放大0f f =的信号频率，抑制其它频率信号。

第二、提供晶体管集电极所需的负载电阻，同时进行阻抗匹配变换。

高频小信号频带放大器的主要性能指标有：（1）中心频率 0f ：指放大器的工作频率。

它是设计放大电路时，选择有源器件、计算谐振回路元件参数的依据。

（2）增益：指放大器对有用信号的放大能力。

通常表示为在中心频率上的电压增益和 功率增益。

电压增益 /VO O i A V V = （1—1）功率增益 /PO O i A P P = （1—2）式中 O V 、i V 分别为放大器中心频率上的输出、输入电压幅度， O P 、i P 分别为放大器中心频率上的输出、输入功率。

增益通常用分贝表示。

1-3 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。

《高频电子线路》频率调制与解调实验报告课程名称：高频电子线路实验类型：验证型实验项目名称：频率调制与解调一、实验目的和要求通过实验，学习频率调制与解调的工作原理、电路组成和调试方法，学习用锁相环电路实现频率调制、斜率鉴频实现调频信号的解调的设计方法，利用Multisim仿真软件进行仿真分析实验。

二、实验内容和原理1、实验原理所谓调制，就是用一个信号(原信号也称调制信号)去控制另一个信号(载波信号)的某个参量，从而产生已调制信号，解调则是相反的过程，即从已调制信号中恢复出原信号。

根据所控制的信号参量的不同，调制可分为：调幅，使载波的幅度随着调制信号的大小变化而变化的调制方式。

调频，使载波的瞬时频率随着调制信号的大小而变，而幅度保持不变的调制方式。

调相，利用原始信号控制载波信号的相位。

这三种调制方式的实质都是对原始信号进行频谱搬移，将信号的频谱搬移到所需要的较高频带上，从而满足信号传输的需要。

2、实验内容（1）设计实现中心频率为100kHz的调频信号发生器。

绘出电路原理图，采用锁相调频的方式，给出仿真结果图。

（2）对产生的调频信号，采用斜率鉴器进行鉴频，设计失谐网络和包络检波器，绘出电路图，给出仿真结果图。

三、主要仪器设备计算机、Multisim仿真软件、双踪示波器、函数发生器、直流电源。

四、操作方法与实验步骤及实验数据记录和处理1、采用锁相环路实现调频信号，调频信号的中心频率为100kHz。

2、对调频信号进行解调，采用斜率鉴器，对调频信号进行解调。

将AD741输出的100kHz 的调频信号加到电容C7与地之间，设计失谐网络和包络检波器。

C21nFR65kΩR550ΩC71µF L11.2mHU2AD741CH3247651U3AD741CH3247651R131kΩR141kΩR152kΩR164kΩD21N4150D31N4150V712VV812VC81µFXSC1A BExt Trig++__+_C3160nFR810kΩR71kΩR111kΩR121kΩC4160nFC510µF C9160nF4、分析说明U2、U3、D2、D3的作用。

《高频电子线路》实验一 谐振电路与选频电路一、LC 谐振电路LC 谐振电路是是高频电子线路中常用的无源电路。

其相关的知识内容是高频电子线路课程的重要概念。

LC 谐振电路包括LC 串联谐振电路与LC 并联谐振电路两种。

（1）LC 串联谐振电路♦谐振条件：0100=-C L ωω，LC 10=ω♦串联谐振回路的选择性22002011)(11ξωωωω+≈-+==Q I IS ,ξωωωωϕarctg Q arctg -≈--=)]([000，)2(0ff Q ∆=ξ ♦串联回路的谐振曲线◆串联谐振回路的参数和公式 1）谐振电流 R V I S=0， 谐振阻抗 R Z = 2）谐振频率 LC10=ω，LCf π210=3）特性阻抗 CLC L ===001ωωρ 4）品质因数 RCRLRQ 000/1ωωρ=== 5）通频带BW 0.7我们将由S 值从最大值下降到其2/1时，对应的频率范围定义为谐振回路的通频带BW 0.7。

007.0Q f BW =◆对于串联谐振回路，当Vs恒定时，222222)(1)()/1()/1()/1()/1(ωωωωωωωωωωωω-+=-+=-+=QQCLRCCLRICIVVSC当ωω=时，Vc出现最大峰值。

且QVVSC=。

依据这个原理，我们可以通过实验来测量LC 串联谐振电路的Q值。

◆实验电路如下图所示：◆实验操作步骤：1）将函数发生器打开，调出频率f=10MHz、输出电压100mV的正弦波信号，作为Vs加入到LC串联谐振电路上。

2）用示波器观察Vs和V1、V2的波形。

测量其电压大小。

3）改变正弦波信号频率的f，同时观察电容电压V2出现峰值时为串联谐振发生。

4）记录测量数据，计算Q值大小。

5）依据计算的Q值，计算电感中电阻R的大小。

表1 LC串联谐振电路实测数据谐振频率f(MHz) 谐振时的Vs(mV) 谐振时的V2(mV) 谐振时的V1(mV)◆计算结果：品质因数Q特性阻抗ρ谐振电阻R 谐振频率f(MHz)（2）LC并联谐振电路LC并联谐振电路在信号频率等于谐振频率时发生并联谐振。

《高频电子线路》自动增益控制实验（AGC）一、实验目的1、掌握AGC工作原理。

2、掌握AGC主放大器的增益控制范围。

二、实验内容1、比较没有AGC和有AGC两种情况下输出电压的变化范围。

2、测量AGC的增益控制范围。

三、实验仪器1、1号模块 1块2、6号模块 1块3、2号模块 1块4、双踪示波器 1台四、实验原理图15-1是以MC1350作为小信号选频放大器并带有AGC的电路图，F1、F2为陶瓷滤波器（中心频率分别为4.5MHz和10.7MHz），选频放大器的输出信号通过耦合电容连接到输出插孔P4。

输出信号另一路通过检波二极管D1进入AGC反馈电路。

R14、C18为检波负载，这是一个简单的二极管包络检波器。

运算放大器U2B为直流放大器，其作用是提高控制灵敏度。

检波负载的时间常数C18•R14应远大于调制信号（音频）的一个周期，以便滤除调制信号，避免失真。

这样，控制电压是正比于载波幅度的。

时间常数过大也不好，因为那样的话，它将跟不上信号在传播过程中发生的随机变化。

跨接于运放U2B的输出端与反相输入端的电容C17，其作用是进一步滤除控制信号中的调制频率分量。

二极管D3可对U2B输出控制电压进行限幅。

W4提供比较电压，反相放大器U2A的2、3两端电位相等（虚短），等于W4提供的比较电压，只有当U2B输出的直流控制信号大于此比较电压时，U2A才能输出AGC控制电压。

图15-1 自动增益控制电路原理图（AGC）对接收机中AGC的要求是在接收机输入端的信号超过某一值后，输出信号几乎不再随输入信号的增大而增大。

根据这一要求，可以拟出实现AGC控制的方框图，如图15-2所示。

图15-2自动增益控制方框图图中，检波器将选频回路输出的高频信号变换为与高频载波幅度成比例的直流信号，经直流放大器放大后，和基准电压进行比较放大后作为接收机的增益调节电压。

不超过所设定的电压值时，直流放大器的输出电压也较小，加到比较器上的电压低于基准电压，此时环路断开，AGC电路不起控。