通信电路实验

一、实训背景随着信息技术的飞速发展，通信电子线路在现代社会中扮演着越来越重要的角色。

为了提高我们的专业技能，增强实际操作能力，我们选择了通信电子线路实训作为本次课程的主要内容。

通过本次实训，我们不仅加深了对通信电子线路理论知识的理解，而且掌握了通信电子线路的实际操作技能。

二、实训目的1. 理解通信电子线路的基本概念和基本原理。

2. 掌握通信电子线路的实验操作方法。

3. 培养实际动手能力，提高工程实践水平。

4. 增强团队协作意识，提高沟通协调能力。

三、实训内容本次实训主要包括以下内容：1. 通信电子线路基本概念与原理：学习通信电子线路的基本概念、基本原理以及各类电路的特性。

2. 通信电子线路实验操作：通过实验，掌握通信电子线路的实际操作方法，如电路搭建、参数测量、故障排查等。

3. 通信电子线路综合实验：完成一个通信电子线路的综合实验项目，将所学知识应用于实际项目中。

四、实训过程1. 理论讲解：首先，由指导老师对通信电子线路的基本概念、基本原理进行讲解，并介绍实验操作方法和注意事项。

2. 实验操作：按照实验指导书的要求，进行通信电子线路的实验操作。

实验内容包括：- 基本放大电路实验：搭建放大电路，测试放大倍数、带宽等参数。

- 滤波电路实验：搭建滤波电路，测试滤波效果。

- 调制与解调电路实验：搭建调制与解调电路，测试调制效果和解调效果。

3. 综合实验：完成一个通信电子线路的综合实验项目，如设计一个无线通信系统。

五、实训结果与分析1. 基本放大电路实验：通过搭建放大电路，成功实现了信号的放大。

实验结果显示，放大倍数、带宽等参数符合预期。

2. 滤波电路实验：通过搭建滤波电路，成功实现了信号的滤波。

实验结果显示，滤波效果符合预期。

3. 调制与解调电路实验：通过搭建调制与解调电路，成功实现了信号的调制与解调。

实验结果显示，调制效果和解调效果符合预期。

4. 综合实验：成功设计并搭建了一个无线通信系统，实现了信号的发射、接收和传输。

班级： 05111104 学号： 1120111244 姓名： 李伟奇 桌号：实验一 电容反馈三点式振荡器的实验研究一、实验目的1．通过实验深入理解电容反馈三点式振荡器的工作原理，熟悉改进型电容反馈三点式振荡器的构成及电路各元件作用；2．研究在不同的静态工作点时，对振荡器起振、振荡幅度和振荡波形的影响；3．学习使用示波器和数字式频率计测量高频振荡器振荡频率的方法；4．观察电源电压和负载变化对振荡幅度、频率及频率稳定性的影响。

二、实验原理电容反馈三点式振荡器的基本原理电路(考比兹振荡器)如图2-1(a)所示。

由图可知，反馈电压由C 1和C 2分压得到，反馈系数为112C B C C =+ (2-1) 起振的幅度条件为 p m g B g 1>(忽略三极管g e ) (2-2) 其中，g m 为晶体管跨导，g p 为振荡回路的等效谐振电导。

图2-1(a)所示等效电路中的回路总电容为2121C C C C C +⋅=(2-3) 振荡频率近似为LC f g π21≈ (2-4)当外界条件(如温度等)发生变化时，振荡回路元件及晶体管结电容要发生变化，从而使得振荡频率发生漂移。

因此，为了改善普通电容反馈三点式振荡器的频稳度，可在振荡回路中引入串接电容C 3，如图2-1(b)所示，当满足C 3<< C 1、C 2时，C 3明显减弱了晶体管与振荡回路的耦合程度。

为了得到较宽的波段覆盖效果，引入并联电容C 4(它和C 3为同一个数量级)，回路总电容近似为C≈C 3+C 4。

这种改进型电容反馈振荡器称为西勒电路，其振荡频率为)(2143C C L f g +≈π (2-5) 当改变C 4调节f g 时，振荡器的反馈系数不会受显著影响。

三、实验电路说明本实验电路采用西勒振荡器，如图2-2所示。

由图可知，电容C 1、C 2、C 3、C 4和电感L 1组成振荡回路。

晶体管VT 1的集电极直流负载为R C ，偏置电路由R 1、R 2、W 1和R e 构成，改变电位器W 1可改变VT 1的静态工作点。

实验一 CPLD 可编程数字信号发生器实训一、实验目的1、熟悉各种时钟信号的特点及波形；2、熟悉各种数字信号的特点及波形。

二、实验设备与器件1、通信原理实验箱一台；2、模拟示波器一台。

三、实验原理1、CPLD 可编程模块电路的功能及电路组成CPLD可编程模块（芯片位号：U101）用来产生实验系统所需要的各种时钟信号和数字信号。

它由 CPLD可编程器件 ALTERA公司的 EPM7128(或者是Xilinx 公司的 XC95108)、编程下载接口电路（J104）和一块晶振（OSC1）组成。

晶振用来产生系统内的16.384MHz 主时钟。

本实验要求参加实验者了解这些信号的产生方法、工作原理以及测量方法，才可通过CPLD可编程器件的二次开发生成这些信号，理论联系实践，提高实际操作能力，实验原理图如图1-1 所示。

2、各种信号的功用及波形CPLD 型号为 EPM7128 由计算机编好程序从 J104 下载写入芯片，OSC1 为晶体，频率为 16.384MHz，经 8 分频得到 2.048MHz 主时钟，面板测量点与EPM7128 各引脚信号对应关系如下：SP101 2048KHz 主时钟方波对应 U101EPM7128 11 脚SP102 1024KHz 方波对应 U101EPM7128 10 脚SP103 512KHz 方波对应 U101EPM7128 9 脚SP104 256KHz 方波对应 U101EPM7128 8 脚SP105 128KHz 方波对应 U101EPM7128 6 脚SP106 64KHz 方波对应 U101EPM7128 5 脚SP107 32KHz 方波对应 U101EPM7128 4 脚SP108 16KHz 方波对应 U101EPM7128 81 脚SP109 8KHz 方波对应 U101EPM7128 80脚SP110 4KHz 方波对应 U101EPM7128 79脚SP111 2KHz 方波对应 U101EPM7128 77脚SP112 1KHz 方波对应 U101EPM7128 76脚SP113 PN32KHz 32KHz伪随机码对应U101EPM7128 75脚SP114 PN2KHz 2KHz伪随机码对应U101EPM7128 74脚SP115 自编码自编码波形，波形由对应 U101EPM7128 73 脚J106 开关位置决定SP116 长 0 长 1 码码形为1、0 连“1”对应 U101EPM7128 70脚、0 连“0”码SP117 X 绝对码输入对应 U101EPM7128 69 脚SP118 Y 相对码输出对应 U101EPM7128 68 脚SP119 F80 8KHz0 时隙取样脉冲对应 U101EPM7128 12 脚此外，取样时钟、编码时钟、同步时钟、时序信号还将被接到需要的单元电路中。

《通信电⼦线路》实验指导书实验⼀、⾼频⼩信号放⼤器实验⼀、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、主要实验仪器与设备1、⾼频电⼦线路综合实验箱（TKGP系列）；2、扫频仪；3、⾼频信号发⽣器；4、双踪⽰波器。

三、实验原理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。

本实验⽤三极管作为放⼤器件，LC 谐振回路作为选频器。

在分析时，主要⽤如下参数衡量电路的技术指标：中⼼频率、增益、噪声系数、灵敏度、通频带与选择性。

单调谐放⼤电路⼀般采⽤LC回路作为选频器的放⼤电路，它只有⼀个LC回路，调谐在⼀个频率上，并通过变压器耦合输出，图1-1为该电路原理图。

1f中⼼频率为f0+带宽为Δf=f2-f1图1-1、单调谐放⼤电路为了改善调谐电路的频率特性，通常采⽤双调谐放⼤电路，其电路如图1-2所⽰。

双调谐放⼤电路是由两个彼此耦合的单调谐放⼤回路所组成。

它们的谐振频率应调在同⼀个中⼼频率上。

两种常见的耦合回路是：1）两个单调谐回路通过互感M耦合，如图1-2（a）所⽰，称为互感耦合双调谐振回路；2）两个单调谐回路通过电容耦合，如图1-2（b）所⽰，称为电容耦合双调谐回路。

中南大学《通信电子线路》实验报告学院信息科学与工程学院题目调制与解调实验学号专业班级姓名指导教师实验一振幅调制器一、实验目的：1．掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑止载波双边带调幅的方法。

2．研究已调波与调制信号及载波信号的关系。

3．掌握调幅系数测量与计算的方法。

4．通过实验对比全载波调幅和抑止载波双边带调幅的波形。

二、实验内容：1．调测模拟乘法器MC1496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．实现抑止载波的双边带调幅波。

三、基本原理幅度调制就是载波的振幅（包络）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信号。

本实验中载波是由晶体振荡产生的10MHZ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。

在本实验中采用集成模拟乘法器MC1496来完成调幅作用，图2-1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与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电位器，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。

图2-1 MC1496内部电路图用1496集成电路构成的调幅器电路图如图2－2所示，图中VR8用来调节引出脚①、④之间的平衡，VR7用来调节⑤脚的偏置。

器件采用双电源供电方式（＋12V，－9V），电阻R29、R30、R31、R32、R52为器件提供静态偏置电压，保证器件内部的各个晶体管工作在放大状态。

实验十一包络检波及同步检波实验一、实验目的1、进一步了解调幅波的原理,掌握调幅波的解调方法。

2、掌握二极管峰值包络检波的原理。

3、掌握包络检波器的主要质量指标,检波效率及各种波形失真的现象,分析产生的原因并思考克服的方法。

4、掌握用集成电路实现同步检波的方法。

二、实验内容1、完成普通调幅波的解调。

2、观察抑制载波的双边带调幅波的解调。

3、观察普通调幅波解调中的对角切割失真,底部切割失真以及检波器不加高频滤波时的现象。

三、实验仪器1、信号源模块 1 块2、频率计模块 1 块3、 4 号板 1 块4、双踪示波器 1 台5、万用表 1 块三、实验原理检波过程就是一个解调过程,它与调制过程正好相反。

检波器的作用就是从振幅受调制的高频信号中还原出原调制的信号。

还原所得的信号,与高频调幅信号的包络变化规律一致,故又称为包络检波器。

假如输入信号就是高频等幅信号,则输出就就是直流电压。

这就是检波器的一种特殊情况,在测量仪器中应用比较多。

例如某些高频伏特计的探头,就就是采用这种检波原理。

若输入信号就是调幅波,则输出就就是原调制信号。

这种情况应用最广泛,如各种连续波工作的调幅接收机的检波器即属此类。

从频谱来瞧,检波就就是将调幅信号频谱由高频搬移到低频。

检波过程也就是应用非线性器件进行频率变换,首先产生许多新频率,然后通过滤波器,滤除无用频率分量,取出所需要的原调制信号。

常用的检波方法有包络检波与同步检波两种。

全载波振幅调制信号的包络直接反映了调制信号的变化规律,可以用二极管包络检波的方法进行解调。

而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反映调制信号的变化规律,无法用包络检波进行解调,所以采用同步检波方法。

1、二极管包络检波的工作原理当输入信号较大(大于0、5伏)时,利用二极管单向导电特性对振幅调制信号的解调,称为大信号检波。

检波的物理过程如下:在高频信号电压的正半周时,二极管正向导通并对电容器 C 充电,由于二极管的正向导通电阻很小,所以充电电流iD 很大,使电容器上的电压VC 很快就接近高频电压的峰值。

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. 了解通信电子电路的基本组成和工作原理。

2. 掌握通信电子电路的基本实验技能和操作方法。

3. 培养分析问题和解决问题的能力。

二、实验仪器与设备1. 信号发生器2. 示波器3. 数字万用表4. 通信电子电路实验板5. 连接线三、实验原理通信电子电路是现代通信系统中的核心组成部分，其主要功能是将信号进行调制、放大、解调等处理，以实现信号的传输。

本实验主要涉及以下通信电子电路：1. 模拟调制解调电路：将模拟信号进行调制和解调，实现信号的传输。

2. 数字调制解调电路：将数字信号进行调制和解调，实现信号的传输。

3. 放大电路：对信号进行放大，提高信号的传输质量。

四、实验内容1. 模拟调制解调电路实验（1）实验目的：掌握模拟调制解调电路的原理和操作方法。

（2）实验步骤：① 按照实验电路图连接实验板。

② 将信号发生器输出的信号接入调制电路的输入端。

③ 使用示波器观察调制电路的输出波形。

④ 改变调制电路的参数，观察输出波形的变化。

⑤ 将调制电路的输出信号接入解调电路的输入端。

⑥ 使用示波器观察解调电路的输出波形。

⑦ 改变解调电路的参数，观察输出波形的变化。

2. 数字调制解调电路实验（1）实验目的：掌握数字调制解调电路的原理和操作方法。

（2）实验步骤：① 按照实验电路图连接实验板。

② 将信号发生器输出的信号接入调制电路的输入端。

③ 使用示波器观察调制电路的输出波形。

④ 改变调制电路的参数，观察输出波形的变化。

⑤ 将调制电路的输出信号接入解调电路的输入端。

⑥ 使用示波器观察解调电路的输出波形。

⑦ 改变解调电路的参数，观察输出波形的变化。

3. 放大电路实验（1）实验目的：掌握放大电路的原理和操作方法。

（2）实验步骤：① 按照实验电路图连接实验板。

② 将信号发生器输出的信号接入放大电路的输入端。

③ 使用示波器观察放大电路的输出波形。

④ 改变放大电路的参数，观察输出波形的变化。

⑤ 使用数字万用表测量放大电路的增益。

第1篇一、实验目的1. 理解通信电路的基本组成和工作原理。

2. 掌握通信电路中常用元件的性能和作用。

3. 学习通信电路的调试方法和故障排除技巧。

4. 提高实际操作能力和动手能力。

二、实验器材1. 通信电路实验箱2. 双踪示波器3. 函数信号发生器4. 信号源5. 测试仪6. 连接线7. 阻抗箱三、实验原理通信电路主要包括发送电路、接收电路和传输线路。

本实验主要涉及以下原理：1. 调制与解调：将信息信号转换成适合传输的信号（调制），在接收端再将信号还原为信息信号（解调）。

2. 放大与滤波：放大信号，增强信号强度，同时滤除干扰信号。

3. 编码与解码：将信息信号进行编码，以便于传输和识别，接收端再将编码信号解码为信息信号。

四、实验步骤1. 搭建通信电路：根据实验要求，搭建通信电路，包括发送电路、接收电路和传输线路。

2. 调试电路：调整电路参数，使电路工作在最佳状态。

3. 测试电路性能：使用测试仪测量电路的各项性能指标，如增益、带宽、信噪比等。

4. 分析实验结果：根据实验数据，分析电路性能，找出存在的问题，并提出改进措施。

五、实验内容1. 调制与解调实验：- 使用函数信号发生器产生基带信号。

- 使用调制电路将基带信号调制为高频信号。

- 使用解调电路将调制信号解调为基带信号。

- 比较调制前后信号的变化，验证调制和解调电路的工作原理。

2. 放大与滤波实验：- 使用信号源产生信号。

- 使用放大电路放大信号。

- 使用滤波电路滤除干扰信号。

- 测量放大和滤波后的信号强度，验证放大和滤波电路的工作原理。

3. 编码与解码实验：- 使用编码电路将信息信号编码。

- 使用解码电路将编码信号解码。

- 比较编码前后信号的变化，验证编码和解码电路的工作原理。

六、实验结果与分析1. 调制与解调实验：- 通过实验验证了调制和解调电路的工作原理。

- 发现调制后的信号频率较高，带宽较宽，有利于信号的传输。

- 解调后的信号与基带信号基本一致，说明解调电路能够有效还原信息信号。

实验十二变容二极管调频实验一、实验目的1.掌握掌握变容二极管调频电路的原理。

2.了解调频调制特性及测量方法。

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.观察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、实验仪器1、信号源模块 1 块2、频率计模块 1 块3、 3 号板 1 块4、双踪示波器 1 台5、万用表 1 块6、频偏仪（选用） 1 台三、实验原理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。

)(2121j N C C L LC f +==ππC-u 曲线可表示为n Bu C -= 2222)2(1-==Bu u LA C π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 调频灵敏度调频灵敏度 定义为每单位调制电压所产生的频偏,以Sf 表示，单位为kHz/V 。

LB nu u f S n f π412-=∂∂=00U f S f =2.电路原理图设调制信号：υΩ(t)= VΩcosΩt，载波振荡电压为：a ( t ) = A ocosωot根据定义，调频时载波的瞬时频率ω(t)随υΩ(t)成线性变化，即ω(t)= ωo + KfVΩcosΩt =ωo + ΔωcosΩt则调频波的数字表达式如下：af (t) = Aocos(ωot + sinΩt)或 af (t) = Aocos(ωot + mf sinΩt)四、实验步骤实验连线框图：1、静态调制特性测量将3号板SW1拨置“LC”，P3端先不接音频信号，将频率计接于P2处。

调节电位器W2，记下变容二极管测试点TP6电压和对应输出频率，并记于下表中。

2.动态测试将电位器W2置于某一中值位置，将峰－峰值为4V，频率为1kHz 的音频信号（正弦波）从P2输入。

在TP6用示波器观察，可以看到调频信号特有的疏密波。