高频——实验报告
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预习报告一、实验目的1掌握调频发射机电路的设计与调试方法2高频电路的调试中常见故障的分析与排除二、实验内容调频发射机的设计与实现,要求如下:(1)载波频率:6MHz ;(2)功率放大器:发射功率P O≥10mW(在50欧假负载电阻上测量),效率≥25% ;(3)在50欧假负载电阻上测量,输出无明显失真调频信号。
三、实验原理频率调制电路如下:其中主要芯片MC1648的内部结构如下:BB910变容二极管特性曲线如下:低通滤波器如下:功率放大器如下:功率放大器根据放大器电流导通角的范围,可以分为甲类、乙类、丙类和丁类等功率放大器。
甲类放大器的效率最高为50%,丙类放大器的效率最高为76.8%高频匹配电路如下:有如下两种电路形式可供选择:四、实验电路调试调试步骤:调试频率调制电路和低通滤波器,在不输入调制信号时,调节滑动变阻器RP2,使输出载波频率为6MHz,输出波形无明显失真;使用高频信号源加入调制信号,观看调频信号;调试功率放大器,要求采用丙类功率放大器,测试效率;系统联调。
单级调谐,可以采用扫频仪,也可以采用输入容抗小的示波器探头(×10档),或者在探头上串联一个pF级小电容(根据工作频率和示波器输入电容考虑);多级调谐,如变压器结构调谐,先调后级,再调前级。
实验报告一、实验数据记录电源电压:5.0V ; 仪器:DW2011直流稳压电源 载波频率:6.000756MHz ; 仪器:YZ -4345示波器信号源电压峰峰值:0.8V ; 仪器:YZ -4345示波器输出信号电压峰峰值:5.4V ; 仪器:YZ -4345示波器电源输入直流电流为:52.0mV; 仪器:VC9807A 电压表二、实验数据分析电源供给的输入直流功率为WW V I P 26.0052.00.5CC C0=⨯=== W R V R I I V P 0729.021212102C1m 02Clm Clm Clm o =⋅===其中0R 为50欧姆,则集电极效率如下 %03.28CCC0L 2L C ====V I R V P P η 整机调试(不加调制信号)电源输出直流电流为66.2mV电源供给的输入直流功率为W W V I P 331.00662.00.5CC C0=⨯===集电极效率为%02.22CCC0L 2L C ====V I R V P P η 由于输入级与输出级相互影响,整机联调后系统效率减小,这是在实验设计所分析出来的,效率的大小和功率放大模块输入阻抗变化有关,整体上实验数据基本满足要求,发射功率P O =0.0729W≥10mW (在50欧假负载电阻上测量),效率η=28.03%≥25% 。
一、实验目的1. 理解高频调制的基本原理和过程。
2. 掌握振幅调制(AM)和解调(AM-D)的基本方法。
3. 学习使用实验仪器进行高频信号的调制和解调。
4. 分析调制信号的频谱特性,验证调制和解调效果。
二、实验原理高频调制是将低频信号(信息信号)与高频载波信号进行混合,使信息信号以某种方式影响载波信号的幅度、频率或相位,从而实现信号的传输。
本实验主要研究振幅调制(AM)。
1. 振幅调制(AM)振幅调制是指载波信号的振幅随信息信号的变化而变化。
AM信号可以表示为:\[ s(t) = c(t) \cdot [1 + m \cdot x(t)] \]其中,\( c(t) \) 是载波信号,\( x(t) \) 是信息信号,\( m \) 是调制指数。
2. 振幅解调(AM-D)振幅解调是指从调幅信号中恢复出原始信息信号。
常见的解调方法有包络检波法和同步检波法。
三、实验仪器1. 双踪示波器2. 高频信号发生器3. 低频信号发生器4. 调制器5. 解调器6. 万用表四、实验步骤1. 调制过程(1)设置高频信号发生器,产生一个频率为 \( f_c \) 的正弦波作为载波信号。
(2)设置低频信号发生器,产生一个频率为 \( f_m \) 的正弦波作为信息信号。
(3)将载波信号和信息信号输入调制器,进行振幅调制。
(4)观察调制器的输出波形,验证调制效果。
2. 解调过程(1)将调制信号输入解调器,进行振幅解调。
(2)观察解调器的输出波形,验证解调效果。
3. 频谱分析(1)使用频谱分析仪对调制信号进行频谱分析。
(2)观察调制信号的频谱特性,验证调制效果。
4. 性能测试(1)测试调制信号的调制指数 \( m \)。
(2)测试解调信号的解调指数 \( D \)。
五、实验结果与分析1. 调制过程通过实验,成功实现了振幅调制。
调制信号的波形如图1所示。
图1 振幅调制信号波形2. 解调过程通过实验,成功实现了振幅解调。
解调信号的波形如图2所示。
一、实验报告
1、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、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。
2、实验内容
1. 熟悉示波器的使用,用示波器观察校准信号。
2. 利用信号源输出正弦波、方波或三角波中的一种以及调频、调幅波的信号,并用示波器观察相应信号。
3. 熟悉高频实验箱各实验模块,并用示波器测量实验箱的输出信号。
3、实验仪器
1.高频实验箱
2.双踪示波器
3. 函数信号发生器
4、实验记录
1.正弦波,幅值5v,频率10KHZ
2.调幅波
3.调频波
4.实验箱高频正弦信号
5、实验数据分析
使用信号发生器产生波形时,示波器上显示的波形参数和信号发生器存在一些差距,但差距不大。
6、实验心得体会及其他
1. 示波器上波形显示模糊,此时应检查是否输入信号幅度过低。
2. 产生调幅波时应注意载波信号和调制信号频率的选取,两者最好相差十倍。
3. 产生调频波时同样需要注意频率的选取。
4. 实验箱中高频信号需要耐心调节。
202X年高频实验报告(一)单调谐回路谐振放大器一、实验目的1. 掌握单调谐回路的工作原理和谐振放大器的特点。
2. 能够熟练测量单调谐回路的谐振频率和带宽,并能够计算回路品质因数。
3. 能够使用单调谐回路组装谐振放大器,并观察其输出波形和增益特性。
二、实验原理1. 单调谐回路单调谐回路由电感L、电容C和电阻R串联而成,如下图所示:当串联谐振回路中的电感L、电容C和电阻R的数值满足以下条件时,回路将在某一频率处产生谐振现象,电压幅度将增大。
其中,L为电感,单位为亨,C为电容,单位为法拉,R为电阻,单位为欧姆。
谐振频率f0为:谐振频率f0与电感L和电容C有关,当L或C的数值改变时,谐振频率f0会相应改变。
谐振频率f0与电阻R有关,当电阻R变化时,谐振频率f0也会发生变化。
带宽BW为:品质因数Q为:品质因数Q与电阻R、电感L、电容C有关,当电阻R、电感L或电容C的数值改变时,品质因数Q也会发生变化。
2. 谐振放大器谐振放大器是一种利用谐振回路进行放大的电子电路,其基本原理为,将输入信号加到谐振回路的输入端,由于回路在谐振频率处有较大的放大,因此放大后的信号输出到输出端将比输入信号增加一个较大的幅度。
三、实验内容四、实验器材与设备1. 示波器2. 汽笛发生器3. 电感L4. 电容C5. 变阻器8. 喇叭9. 电源10. 万用表五、实验步骤1. 使用汽笛发生器产生一个频率为500Hz的信号。
2. 将信号输入到单调谐回路中,同时使用万用表测量回路的电压。
3. 调节变阻器的电阻,找到回路谐振频率。
4. 测量谐振频率f0,并记录下数值。
5. 测量谐振频率两侧的电压幅值,计算出回路的带宽BW,并记录下数值。
6. 计算回路品质因数Q,并记录下数值。
9. 使用示波器观察输出波形,并记录下输出幅度。
10. 测量谐振放大器的增益特性,即输入信号与输出信号之比的对数值,记录下数值。
11. 连接喇叭到谐振放大器输出端,观察喇叭的声音变化。
高频电路实验报告
在幅度调制实验中,为了完成用低频调制信号去控制高频振荡(载波)的电压,使其成为带有低频信息的调幅波,通常采用集成模拟乘法器来实现调幅之功能。
1.电路原理图
2.仿真电路测试
(1)输入基带信号与载波(基带信号频率为1KHZ、载波频率为12MHZ)
(2)输出AM波:
(3)输出DSB波:
3.实验分析:
(1)在有载波调幅波形中,占绝大部分功率的载频分量是无用的,唯有其上、下边频分量才反映调制信号的频谱结构,而载波分量通过相乘器仅起着将调制信号频谱搬移到载波的两边,本身并不反映调制信号的变化。
在抑制载波调幅波形中,传输前将载频分量抑制掉,节省了发射机的发射功率。
(2)由抑制载波调幅波形可知,双边带信号的包络仍然是随调制信号变化的,但它的包络已不能完全准确地反映调制信号的变化规律。
输出信号的高频相位在调制电压过零点处要突变180度,其包络已不再反映调制信号波形的变化规律。
实验一 高频小信号放大器一、单调谐高频小信号放大器图1.1 高频小信号放大器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 4.325输入,输出波形:3、利用软件中的波特图仪观察通频带,并计算矩形系数。
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相应的图,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~AvBW0.7=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。
二、下图为双调谐高频小信号放大器图1.2 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:2、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一、高频功率放大器原理仿真,电路如图所示:(Q1选用元件Transistors中的 BJT_NPN_VIRTUAL)图2.1 高频功率放大器原理图1、集电极电流ic(1)设输入信号的振幅为0.7V,利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。
要设置起始时间与终止时间,和输出变量。
的波形。
(2)将输入信号的振幅修改为1V,用同样的设置,观察ic(提示:单击simulate 菜单中中analyses 选项下的transient analysis...命令,在弹出的对话框中设置。
实验一高频小信号谐振放大器一、实验目的1.高频小信号谐振放大器的工作原理及电路构成和电路元器件的作用。
2.了解高频小信号的质量指标和谐振放大器的性能。
3.掌握L,C参数对谐振频率的影响。
4.分析单调谐回路放大器的质量指标,测量电压增益,测量功率增益;测量放大器的频率。
二、预习要求1.复习高频小信号放大器的功用。
答:高频小信号放大器主要用于放大高频小信号, 属于窄带放大器。
由于采用谐振回路作负载,解决了放大倍数、通频带宽、阻抗匹配等问题,高频小信号放大器又称为小信号放谐振放大器。
就放大过程而言,电路中的晶体管工作在小信号放大区域中,非线性失真很小。
一方面可以对窄带信号实现不失真放大,另一方面又对带外信号滤除, 有选频作用。
2.高频小信号放大器,按有源器件分可分为:_以分立元件为主的集中选频放大器__,_以集成元件为主的集中选频放大器_;按频带宽度可分为:_窄带放大器_,宽带放大器。
三、实验内容1.参照电路原理图1-1连线。
,计算回路电容和回路2.图1-1为一单调谐回路中频放大器,已知工作频率f电感。
图1-1 小信号谐振放大器1.在选用三极管时要查晶体管手册,使参数合理。
2.观察瞬态分析的波形输出及频谱分析是否合理。
3.在pspice中设定:参数,AC=100mV、V OFF =0V,Vampl=300mV,freq=10MegHz。
V2参数CD=12V。
V1在AC Sweep中设定参数:①在AC Sweep Type中选 Decade。
②在Sweep Parameters 中选pts/Decade为20、Stort Fred为10k、End Fred为500MEG。
、Lntervat为10。
③AC Sweep Type中选 Output Voltoge为V(A)、1/V为V1四、实验报告1.根据输入信号的幅度和频率,测出输出信号的幅度和频率,完成表1-12.画出输入信号和输出信号的波形;(根据图形输出)仿真图如下:3.分析单调谐回路谐振放大器的质量指标:(1)测量电压增益;=60Au=UoUi(2)测量放大器的通频带;谐振回路的通频带:BW=fH-fL =0.02MHz实验二三点式振荡器一、实验目的1.熟悉三点式振荡器的工作原理及电路构成。
一、实验目的1. 理解高频脉冲的基本概念和特性。
2. 掌握高频脉冲信号的产生、传输和检测方法。
3. 学习使用相关仪器设备进行高频脉冲实验。
4. 分析高频脉冲信号的波形和参数,验证理论公式。
二、实验原理高频脉冲信号是一种周期性变化的电信号,其频率远高于普通交流信号。
在高频脉冲实验中,我们主要关注以下方面:1. 脉冲产生:通过晶体管、集成电路等电子元件产生高频脉冲信号。
2. 脉冲传输:研究高频脉冲信号在传输线上的传播特性,包括衰减、色散和反射等。
3. 脉冲检测:使用示波器等仪器设备检测和分析高频脉冲信号的波形和参数。
三、实验仪器与设备1. 晶体管或集成电路2. 高频信号发生器3. 高频示波器4. 传输线5. 测试线夹6. 万用表7. 调制解调器(可选)四、实验内容1. 脉冲产生:(1)搭建晶体管或集成电路产生高频脉冲信号的电路。
(2)调整电路参数,观察并记录脉冲信号的波形和参数。
(3)分析脉冲信号的波形和参数,验证理论公式。
2. 脉冲传输:(1)搭建传输线实验电路,将脉冲信号从产生端传输到检测端。
(2)观察并记录传输线上的脉冲信号波形,分析脉冲信号的衰减、色散和反射等特性。
(3)计算传输线上的特性阻抗,验证理论公式。
3. 脉冲检测:(1)使用示波器检测和分析脉冲信号的波形和参数。
(2)调整示波器参数,观察脉冲信号的上升时间、下降时间、占空比等特性。
(3)分析脉冲信号的波形和参数,验证理论公式。
五、实验结果与分析1. 脉冲产生:实验结果表明,晶体管或集成电路可以产生高频脉冲信号。
通过调整电路参数,可以改变脉冲信号的波形和参数。
2. 脉冲传输:实验结果表明,传输线对高频脉冲信号有衰减、色散和反射等特性。
通过计算传输线上的特性阻抗,可以验证理论公式。
3. 脉冲检测:实验结果表明,示波器可以有效地检测和分析高频脉冲信号的波形和参数。
通过调整示波器参数,可以观察到脉冲信号的上升时间、下降时间、占空比等特性。
六、实验结论1. 高频脉冲信号是一种重要的电子信号,在通信、雷达、医疗等领域有着广泛的应用。
高频实验报告总结与反思一、实验目的本次实验的目的是通过高频电路的设计和实验,加深对高频电路原理的理解与掌握,提高动手能力和解决问题的能力。
二、实验内容本次实验的内容主要包括以下几个部分:1. 高频信号发生器的设计与实现;2. 接收功率计的设计与实现;3. 带通滤波器的设计与实现;4. 高频放大电路的设计与实现。
三、实验过程与结果在实验过程中,我们小组成员分工协作,按照实验要求逐步完成了各个部分的设计与实现。
经过仔细调试和测试,我们成功完成了实验,并得到了满意的实验结果。
第一部分的高频信号发生器设计中,我们根据设计要求,选用特定型号的晶体振荡器,以实现稳定、高频率的信号输出。
通过调整部分元件参数,信号频率得以精确控制。
实验结果显示,该设计的高频信号发生器输出稳定可靠,符合预期要求。
第二部分的接收功率计设计中,我们以高频信号发生器的输出信号作为输入,通过一系列放大器、滤波器和检波器等组成的电路,实现对高频信号功率的测量。
通过与次级标准功率计的对比测试,我们发现该接收功率计的测量误差较小,在合理范围内。
第三部分的带通滤波器设计中,我们根据实验要求,采用二阶无源RC 滤波器来实现对指定频段信号的选择性放大。
经过调整电容和电阻的数值,实验测量结果表明,该滤波器对指定频率范围内的信号有较好的放大效果,同时能够滤除其他频率的杂波。
第四部分的高频放大电路设计中,我们选用了常用的BJT三极管,通过合适的偏置和负反馈手段,实现了对输入高频信号的放大。
经过调试和测试,我们得到了满意的放大效果,实验结果与理论分析一致。
四、实验心得与收获通过本次实验,我对高频电路的原理和设计有了更深入的理解。
在实验过程中,我学会了使用示波器、频谱分析仪等测量工具,并且动手实际搭建了高频电路,熟悉了电路连接和元器件的选取。
通过调试和测试,我锻炼了解决问题的能力和动手实践的能力。
通过小组成员之间的合作,我体会到了团队的力量。
每个人都负责自己的部分,互相帮助,共同解决问题,使实验进展顺利。
一、实验名称:高频电子线路实验二、实验目的:1. 掌握高频电子线路的基本原理和实验方法。
2. 熟悉高频电子线路中常用元件的性能和特点。
3. 培养实验操作技能,提高分析问题和解决问题的能力。
三、实验原理:高频电子线路是指频率在1MHz以上的电子线路,其设计原理与低频电子线路有所不同。
本实验主要研究高频放大器、振荡器和调制解调器等基本电路。
四、实验器材:1. 高频信号发生器2. 双踪示波器3. 万用表4. 高频电路实验板5. 高频电子元件(如晶体管、电容、电感等)五、实验步骤:1. 高频放大器实验:(1)搭建高频放大器电路,包括输入、输出匹配网络和晶体管放大电路。
(2)调节输入信号幅度和频率,观察输出信号的变化,分析放大器的频率响应和增益。
(3)测量放大器的输入输出阻抗,分析匹配网络的设计。
2. 振荡器实验:(1)搭建LC振荡器电路,包括LC谐振回路和晶体管振荡电路。
(2)调节LC回路参数,观察振荡频率的变化,分析振荡器的工作原理。
(3)测量振荡器的输出波形,分析振荡器的频率稳定性和幅度稳定性。
3. 调制解调器实验:(1)搭建AM调制器和解调器电路,包括调制信号源、调制电路、解调电路和滤波器。
(2)调节调制信号幅度和频率,观察调制信号的波形,分析调制和解调过程。
(3)测量调制信号的频率、幅度和相位,分析调制和解调效果。
六、实验结果及分析:1. 高频放大器实验:(1)通过调节输入信号幅度和频率,观察到输出信号随输入信号的变化而变化,说明放大器具有放大作用。
(2)测量放大器的输入输出阻抗,发现匹配网络对放大器的性能有重要影响。
(3)分析放大器的频率响应和增益,发现放大器的增益随着频率的升高而降低。
2. 振荡器实验:(1)通过调节LC回路参数,观察到振荡频率随LC回路参数的变化而变化,说明振荡器的工作原理。
(2)测量振荡器的输出波形,发现振荡器的频率稳定性和幅度稳定性较好。
(3)分析振荡器的频率稳定性和幅度稳定性,发现晶体管的静态工作点对振荡器的性能有重要影响。
实验三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7-3所示。
图7-3W、R1、R2和Re1(Re2)为直流偏置电路,调节W可改变直流工作点。
C2、L1构成谐振回路,R3为回路电阻,RL为负载电阻。
四、实验仪器:1.双踪示波器2.数字频率计3.万用表4.实验箱及单、双调谐放大模块5.高频信号发生器五、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;2)拨动开关K1至“OFF”档,断开R3 ;3)拨动开关K2,选中Re2;4)检查无误后接通电源;5)调整谐振放大器的动态工作点;6)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;7)使高频信号发生器的正弦信号输出幅度为300mV左右(本实验指导书中所说幅度都是指峰峰值),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;幅度最大不失真的输出频率在8.3MHZ左右。
)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8MHz,调节C2使谐振放大器输出电压幅度u0 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u0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3-1:表3-15)再选Re1=2KΩ,重复第4)步的过程;6)在相同的坐标上画出不同Ic(由不同的Re决定)时的动态范围曲线,并进行分析和比较。
高频实验金爵宁04009024 同组人员:梁凌轩叶方伟实验一:熟悉常用仪器1、说明频谱仪的主要工作原理,示波器测量精度与示波器带宽、与被测信号频率之间关系;答:一是对信号进行时域的采集,然后对其进行傅里叶变换,将其转换成频域信号。
这种方法对于AD要求很高,但还是难以分析高频信号。
二是通过直接接收,称为超外差接收直接扫描调谐分析仪。
即:信号通过混频器与本振混频后得到中频,采用固定中频的办法,并使本振在信号可能的频谱范围内变化。
得到中频后进行滤波和检波,就可以获取信号中某一频率分量的大小(帕斯瓦尔定理)。
示波器测量精度与前置放大电路的噪声,电源的噪声,ADC采样的有效位数,信号调理电路的精度等都有关。
示波器带宽越宽,底噪越大,实际精度受到影响。
为了提高精度,ADC的位数必须足够多,但这将会降低ADC的转换速率(除非用的是并行比较型),也就是降低了ADC的采样频率。
而根据采样定理,ADC采样频率必须为信号最高频率的两倍以上,所以所采信号的频率限制了示波器的精度。
2、画出示波器测量电源上电时间示意图,说明示波器捕获电源上电上升时间的工作原理;答:捕获这个过程需要示波器采样周期小于过渡时间。
这里,为了观察电源上电波形,只需采用电平触发,就可以捕获这个电压上升过程。
我们采用的是数字示波器,可以观察到预触发的波形。
测量电源上电时间示意图:3、简要说明在FM调制过程中,调制信号的幅度与频率信息是如何加到FM 波中的?答:见以下公式4、对于单音调制信号,分别采用AM与FM调制方式,信号所占的带宽如何计算,并与频谱仪测试结果进行比较说明。
答:AM波的带宽公式:FM波的带宽公式:可以观察到FM 占用的带宽远大于AM 。
这一点与从频谱仪上观察的结果一致。
实验二 正弦波压控振荡器1. 变容二极管的原理。
结电容分为势垒电容与扩散电容。
其中势垒电容与耗尽层的宽度有关。
反向偏压越大,势垒电容变小。
这种情况在高频时更加明显。
所以变容二极管工作在反向偏压,一般电容为pF 级。
一、实验目的1. 理解频率调制的原理,掌握频率调制的基本方法。
2. 通过实验,观察和分析频率调制信号的特性。
3. 学习使用频率调制器,并了解其工作原理。
4. 掌握频率调制信号解调的方法。
二、实验原理频率调制(Frequency Modulation,简称FM)是一种利用调制信号的幅度变化来控制载波信号的频率,使其按调制信号的变化规律进行变化的调制方式。
频率调制具有抗干扰能力强、音质好等优点,广泛应用于广播、通信等领域。
在频率调制中,调制信号称为调制信号(Modulating Signal),载波信号称为载波(Carrier Signal)。
调制信号的频率称为调制频率(Modulating Frequency),载波的频率称为载波频率(Carrier Frequency)。
频率调制的原理可以表示为:\[ f_c(t) = f_{c0} + k_m \cdot u_m(t) \]其中,\( f_c(t) \)为调制后的频率,\( f_{c0} \)为载波频率,\( k_m \)为调制系数,\( u_m(t) \)为调制信号。
三、实验仪器与设备1. 频率调制器2. 高频信号发生器3. 低频信号发生器4. 示波器5. 频率计6. 双踪示波器7. 万用表四、实验步骤(1)连接实验仪器,确保各仪器工作正常。
(2)设置高频信号发生器,输出频率为\( f_{c0} \)的载波信号。
(3)设置低频信号发生器,输出调制信号。
2. 频率调制实验(1)将载波信号输入频率调制器,调节调制系数\( k_m \),观察调制后的频率调制信号。
(2)使用示波器观察调制信号的波形,记录调制信号的频率变化范围。
(3)使用频率计测量调制信号的频率,记录频率变化范围。
3. 频率调制信号解调实验(1)将频率调制信号输入解调器,观察解调后的信号。
(2)使用示波器观察解调信号的波形,记录解调信号的波形。
(3)使用示波器观察解调信号的频率,记录解调信号的频率。
1.记录波形(1)DSB信号波形观察(2)DSB信号反相点观察(3)AM 正常波形观察调制度Ma 的测试 读出A=3.0V;B=0.5V解得Ma=71.428%(4)调制度为100%的AM 波形%100*B A BA M a +-=(5)过调制AM波形(6)调制信号为三角波的调制波观察2.比较DSB波形和Ma=100%时的AM波形的区别AM信号的频谱是由载波分量和上、下两个边带组成,AM信号的总功率就是由载波功率和两个边带功率组成的,但是,只有边带功率才与调制信号有关,载波分量与调制信号无关,也就是说载波功率是不携带信息的,所以AM信号的功率利用率比较低。
DSB把不携带信息的载波分量给去掉了,DSB信号的频谱不再含有载波分量,所以功率利用率就提高了。
3.总结通过实验,掌握了实现AM和DSB的方法,此外,从上述实验结果可以清楚地观察到DSB调制信号的反相点,并且在调制信号的正半周期内,输入载波与输出DSB波处于同一相位。
在被调制信号的负半周期内,这两个周期是相反的。
在正常AM中,输出信号的包络线与原始信号的包络线相同。
当被调制信号的振幅和频率发生变化时,包络线也随之变化。
从图中可以看出,当AM波形调制系统为100%时,虽然上、下包络线接近横轴,但没有反转点,其包络线仍然反映了原始调制信号波形。
在DSB中,输入载波波形在被调制信号的正半周期内与输出DSB波形同相,而在被调制信号的负半周期内,两者反相。
6.3振幅解调实验2.观察对角切割失真和底部切割失真现象并分析产生的原因。
从图中可以观察出对角切割失真是在幅度下降的过程中,其轨迹偏离原包络形成一条直线。
底部切割失真为解调信号波谷的一部分消失。
对角切割失真产生的原因是由于RC时间常数太大引起的,由于RC太大,二极管截止期间,C放电过慢,因此输出电压来不及跟随调幅波的包络下降而下降,结果形成切割直线,引起了非线性失真。
底部切割失真是由于隔直电容,所分成的直流电阻R与交流电阻R/RL中,当其中的交流负载小于直流负载时,造成的。
设 计 报 告一、实验目的学习调频发射机的电路组成,结构原理,掌握仪器的使用方法。
结合理论知识掌握调试方法,理解各部分调谐与系统调试的关系以及完成系统调频发射的功能,完成实验要求。
二、实验内容1.分析了解调频发射电路各部分结构,功能,根据相关理论设计并计算电路中所需元器件参数,并按照电路图焊接电路,并检查电路焊接的正确性。
2.调试电路中的静态工作点,再根据信号的流向逐级调试,观察各级输出情况,根据理论知识进行元器件参数调整和系统的调试。
3、完成主要技术指标的测试:载频6MHZ 、功率放大器输出功率%25,10≥≥ηmW p o 、在终端50Ω假负载电阻上测量,输出波形无失真。
三、实验原理1.1648压控振荡器芯片的1、14管脚接电源VCC ,7、 8管脚接地,5脚外接滤波电容,用来滤 除高频分量。
10、12管脚之间接入LC 并联谐振回路则输出正弦波。
实验中将LC 震荡回路中的电容改成变容 二极管,有调制信号控制变容二极管电容 的变化,实现压控振荡器输出震荡正弦波 频率改变,可以实现调频的功能。
调频信 号从3管脚输出。
当不加入调制信号时,测得的3 脚输出即是实验中用到的载波。
通过对 3管脚的测试可以调试电路使其输出频 率为所需的6MHZ压控振荡器的内部机构如右图:2.变容二极管直接调频原理变容二极管加反向偏压时,变容二极管呈现一个较大的结电容,结电容的大小灵敏地随反向偏压而变化。
利用变容二极管的特性,将其接到振荡器的振荡回路中,作为可控电容原件,则回路的电容量会明显地随调制电压而变化,从而改变震荡频率,达到调频的目的。
变容二极管的反向电压与其结电容呈非线性关系。
其结电容Cj 与反向偏压Ur 的关系为: γ)1(0Dj U Ur C Cj +=同时根据相关计算:)/()cos 1(0Q D m j j V U U m t m C C +=Ω+=Ω 反映调制信号变化对变容二极管电容的变化。
谐振回路的频率LCf π21=则体现调制信号变化对频率改变的影响。
一、实验目的1. 了解高频电子线路的基本原理和实验方法。
2. 掌握高频电子线路中LC振荡器、高频小信号放大器等电路的原理和设计方法。
3. 培养实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理1. LC振荡器:利用LC谐振电路产生正弦波信号,其振荡频率由LC电路的元件参数决定。
2. 高频小信号放大器:利用晶体管等电子元件,对高频信号进行放大,提高信号的幅度。
三、实验仪器1. 高频信号发生器:产生所需频率和幅度的高频信号。
2. 示波器:观察和分析实验信号。
3. 万用表:测量电压、电流等参数。
4. 高频电路实验板:进行实验操作。
四、实验步骤1. LC振荡器实验:(1)搭建LC振荡电路,根据元件参数计算振荡频率。
(2)用示波器观察振荡波形,分析波形特点。
(3)调整元件参数,观察振荡频率和波形的变化。
2. 高频小信号放大器实验:(1)搭建高频小信号放大电路,根据元件参数计算放大倍数。
(2)用示波器观察输入、输出信号波形,分析放大效果。
(3)调整元件参数,观察放大倍数和波形的变化。
五、实验数据与分析1. LC振荡器实验:(1)根据元件参数计算振荡频率,实际测量值与理论计算值基本一致。
(2)观察振荡波形,为正弦波,波形稳定。
2. 高频小信号放大器实验:(1)根据元件参数计算放大倍数,实际测量值与理论计算值基本一致。
(2)观察输入、输出信号波形,放大效果良好。
六、实验结论1. 通过实验,掌握了高频电子线路的基本原理和实验方法。
2. 培养了实验操作技能和数据分析能力。
3. 熟悉了LC振荡器、高频小信号放大器等电路的设计方法。
七、注意事项1. 实验过程中,注意安全操作,防止触电和火灾。
2. 实验数据要准确记录,便于分析。
3. 实验过程中,发现问题要及时解决,确保实验顺利进行。
八、实验报告评分标准1. 实验原理理解(20分)2. 实验步骤操作(20分)3. 实验数据与分析(40分)4. 实验结论与总结(20分)本实验报告得分:______分。
1. 理解高频鉴频的基本原理和过程。
2. 掌握正交鉴频和锁相鉴频两种方法的操作步骤。
3. 学习如何使用实验仪器测量鉴频特性曲线。
4. 了解鉴频灵敏度和线性鉴频范围的概念。
二、实验原理高频鉴频是将调频信号中的调制信息解调出来的过程。
它通过检测调频信号与参考信号的相位差,从而得到调制信号。
本实验主要采用正交鉴频和锁相鉴频两种方法。
1. 正交鉴频:正交鉴频器利用正交信号(即相位差为90度的两个信号)分别对调频信号进行鉴频,然后将两个鉴频信号相加,得到解调信号。
其原理如下:- 将调频信号与正交信号分别送入两个鉴频器,得到两个鉴频信号。
- 将两个鉴频信号相加,得到解调信号。
2. 锁相鉴频:锁相鉴频器利用锁相环(PLL)来实现对调频信号的解调。
其原理如下:- 锁相环由相位比较器、低通滤波器和压控振荡器组成。
- 相位比较器将调频信号与压控振荡器输出的参考信号进行比较,得到误差信号。
- 低通滤波器将误差信号滤波,得到控制信号。
- 压控振荡器根据控制信号调整频率,使输出信号与调频信号同步。
三、实验仪器与设备1. 高频信号发生器2. 双踪示波器3. 鉴频器4. 低通滤波器5. 万用表1. 正交鉴频实验1. 将调频信号和正交信号分别送入鉴频器。
2. 观察示波器上的波形,记录鉴频信号的幅度和相位。
3. 调整鉴频器的参数,使鉴频信号达到最佳状态。
4. 记录鉴频特性曲线。
2. 锁相鉴频实验1. 将调频信号送入锁相鉴频器。
2. 观察示波器上的波形,记录锁相环的锁定过程。
3. 调整锁相鉴频器的参数,使锁相环锁定调频信号。
4. 记录锁相鉴频器的输出波形。
五、实验结果与分析1. 正交鉴频实验结果- 鉴频特性曲线呈现出S形曲线,表明正交鉴频器能够正确解调调频信号。
- 鉴频灵敏度较高,线性鉴频范围较宽。
2. 锁相鉴频实验结果- 锁相环能够迅速锁定调频信号,输出信号稳定。
- 解调信号质量较好,失真度低。
六、实验结论1. 正交鉴频和锁相鉴频都是有效的解调方法,能够将调频信号中的调制信息解调出来。
一、实验目的1. 理解高频振荡磁场产生的基本原理。
2. 掌握利用高频振荡器产生稳定磁场的方法。
3. 学习使用磁场测量仪器测量高频振荡磁场的强度和分布。
4. 分析实验数据,验证理论计算,加深对电磁场理论的理解。
二、实验原理高频振荡磁场是利用高频振荡器产生的交变电磁场,在空间形成交变磁场。
根据法拉第电磁感应定律,交变磁场会在导体中产生感应电动势,从而实现能量的传输。
本实验中,高频振荡器通过发射线圈产生交变磁场,通过接收线圈感应出电动势,进而测量磁场的强度和分布。
三、实验仪器与设备1. 高频振荡器2. 发射线圈3. 接收线圈4. 磁场强度计5. 示波器6. 信号发生器7. 信号分析仪8. 线路阻抗匹配器四、实验步骤1. 搭建实验电路:将高频振荡器、发射线圈、接收线圈以及测量仪器连接成实验电路。
2. 调节高频振荡器:调节高频振荡器的频率和输出功率,使振荡器输出稳定的高频信号。
3. 测量磁场强度:将磁场强度计放置在接收线圈附近,测量不同位置处的磁场强度。
4. 测量磁场分布:通过改变接收线圈的位置,测量不同位置处的磁场强度,绘制磁场分布图。
5. 数据分析:将实验数据与理论计算值进行比较,分析实验误差。
五、实验结果与分析1. 磁场强度测量:实验测得发射线圈附近磁场强度约为0.5mT,接收线圈附近磁场强度约为0.1mT。
2. 磁场分布测量:实验测得磁场在发射线圈附近呈近似圆形分布,随着距离的增加,磁场强度逐渐减弱。
3. 数据分析:将实验数据与理论计算值进行比较,发现实验结果与理论计算值基本一致,实验误差在可接受范围内。
六、实验结论1. 通过本实验,成功搭建了高频振荡磁场实验平台,掌握了利用高频振荡器产生稳定磁场的方法。
2. 实验结果表明,高频振荡磁场在空间呈近似圆形分布,随着距离的增加,磁场强度逐渐减弱。
3. 本实验验证了电磁场理论,加深了对电磁场理论的理解。
七、实验讨论1. 影响高频振荡磁场强度的因素有哪些?2. 如何提高高频振荡磁场的稳定性?3. 高频振荡磁场在哪些领域有应用?八、实验心得通过本次实验,我深刻认识到理论知识与实际应用相结合的重要性。
实验一正弦波振荡器
一、实验目的
1了解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、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)对角振荡器频率稳定度的影响。
4测量振荡器的反馈系数、波段复盖系数、频率稳定度等参数。
二、实验设备
TKGPZ-1型高频电子线路综合实验箱;双踪示波器;频率计繁用表。
三、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、基本原理
将开关S2的1拨上2拨下,S1全部断开,由晶体管Q3和C13、C20、C10、CCI、L2构成电容三点式反馈振荡器的改进型振荡器——西勒振荡器,电容CCI可用来改变振荡器频率。
f=振荡器频率约为4.5MHZ
振荡电路反馈系数:13
2056
0.12 470
C
F
C
==≈
振荡器输出通过耦合电容C3加到由Q2组成的射极跟随器的输入端,因C3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。
四、实验步骤
1研究振荡器静态工作点对振荡幅度的影响。
2将开关S2的1拨上,构成LC振荡器。
3改变上偏置电位器RA1,并用示波器测量对应点的振荡幅度Vp-p,记下停振时的静态工作点电流值。
五、实验结果
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Ueq;然后调整电阻R101的值,使
Ueq=0.5V,并计算出电流Ieq(=0.5V/1K=0.5mA)。
测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Ue和Ie。
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VLo为1.5VP-P。
实验二振幅调制与解调
一、实验目的
1了解模拟乘法器(MC1496)的工作原理。
2掌握利用乘法器实现调幅、混频、同步检波和鉴频的电路结构和调整方法。
3 掌握调幅系数的测量与计算方法;
4 通过实验对比全载波调幅、抑制载波双边带调幅和单边带调幅的波
形;
二、 实验设备
1.示波器(一台)
2.高频信号源(一台)
3.频率计(一台) 4 .数字万用表(一块) 5.实验箱及实验电路板(一套)
三、 实验内容
1 调测模拟乘法器正常工作时的静态值;
2 实现全载波调幅,改变调幅度,观察波形变化并计算调幅度;
3 实现抑制载波的双边带调幅波;
4 实现单边带调幅。
四、 基本原理
幅度调制就是载波的振幅随调制信号的参数变化而变化。
本实验中载波是由晶体振荡器产生的465KHZ 高频信号,1KHZ 的低频信号为调制信号。
振幅调制器即为产生调幅信号的装置。
五、 实验步骤
1 静态工作点调制:使调制信号0V Ω=,载波0C V =,调节W1使各引脚
偏置电压接近下列参考值:
使乘法器实现抑制载波的振幅调制或有载波的振幅调制和单边带调幅波。
2 抑制载波振幅调制:J1端输入载波信号VC(t),其频率fc=456KHZ ,峰峰值
Vcp-p=500mv 。
J5端输入调制信号V(t),其频率f=1KHZ ,显示峰峰值Vp-p=0,调节W1,使输出V o=0,再逐渐增加Vp-p ,则输出信号V0(t)的幅度逐渐增大。
3 全载波振幅调制max min max min
m m m m V V m V V -=+,J1端输入载波信号Vc(t),fc=456KHZ ,Vcp-p=500mv ,调节平衡电位器W1,使输出信号V0(t)中有载波输出。
再从J2端输入调制信号,其f=1KHZ ,当Vp-p 由零逐渐增大时,则输出信号V o(t)的幅度发生变化。
实验三 变容二极管调频实验
一、 实验目的
1 掌握变容二极管调频电路的原理;
2 了解调频特性及测量方法;
3 观察寄生调幅现象,了解其产生及消除的方法。
二、 实验内容
1 测试变容二极管的静态调制特性;
2 观察调频波波形;
3 观察调制信号振幅时对频偏的影响;
4 观察寄生调幅现象。
三、 基本原理
1 变容二极管工作原理
调频即为载波的瞬时频率受调制信号的控制。
其频率的变化量与调制信号成线性关系。
常用变容二极管实现调频。
1 变容二极管调频器获得线性调制的条件
设回路电感为L ,回路的电容是变容二极管的电容C ,则振荡频率为12f LC π=。
为了获得线性调制,频率振荡应该与调制电压成线性关系,f Au =,A 是一个常数。
由此可得:22221(2)C Bu LA u
π-==,这即是变容二极管调频器获得线性调制的条件。
当电容C 与电压U 平方成反比时,振荡频率就与调制电压成正比。
2调频灵敏度
调制灵敏度
S定义为每单位调制电压所产生的频偏。
f
四、实验原理
调频即为载波的瞬时频率受调制信号的控制。
其频率的变化量与调制信号成线性关系。
常用变容二极管实现调频。
变容二极管调频电路如下图所示。
从P3处加入调制信号,使变容二极管的瞬时反向偏置电压在静态反向偏置电压的基础上按调制信号的规律变化,从而使振荡频率也随调制电压的规律变化,此时从P2处输出为调频波(FM)。
C15为变容二级管的高频通路,L2为音频信号提供低频通路,L2可阻止外部的高频信号进入振荡回路。
本电路中使用的是飞利浦公司的BB910型变容二极管,其电压-容值特性曲线见图12-4,从图中可以看出,在1到10V的区间内,变容二极管的容值可由35P 到8P左右的变化。
电压和容值成反比,也就是TP6的电平越高,振荡频率越高。
图示出了当变容二极管在低频简谐波调制信号作用情况下,电容和振荡频率的变化示意图。
在(a)中,U0是加到二极管的直流电压,当u =U0时,电容值为C0。
uΩ是调制电压,当uΩ为正半周时,变容二极管负极电位升高,即反向偏压增大;变容二极管的电容减小;当
uΩ为负半周时,变容二极管负极电位降低,即反向偏压减小,变容二极管的电容增大。
在图(b)中,对应于静止状态,变容二极管的电容为C0,此时振荡频率为f0。
五、实验步骤
1静态调制特性的测量
将电路接成压控振荡器,J2端不接音频信号,将频率计接于J1处,调节电位器W1,记下变容二极管D1,D2两端电压和对应输出频率。
2动态测试
(1)将电位器W1置于某一中值位置,将音频信号通过该J2输入,将示
波器接于J1端,可以看到调频信号。
由于载波很高,频偏很小,因此看不到明显的频率变化的调频波。
(2)为了观察FM波,可以将FM信号从J1端用连线连接到晶体三极管混
频器的输入端,将示波器接在变频器输出端,调节调制信号电压的大小即可观察到频偏的变化。