东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：电子电路与综合实验第一次实物实验院（系）：信息科学与工程学院专业：信息工程姓名：陈金炜学号：04013130实验室：高频实验室实验组别：同组人员：陈秦郭子衡邹俊昊实验时间：2015年11月21日评定成绩：审阅教师：实验一常用仪器使用一、实验目的1. 通过实验掌握常用示波器、信号源和频谱仪等仪器的使用，并理解常用仪器的基本工作原理；2.通过实验掌握振幅调制、频率调制的基本概念。
二、实验仪器示波器（带宽大于 100MHz） 1台万用表 1台双路直流稳压电源 1台信号发生器 1台频谱仪 1台多功能实验箱 1 套多功能智能测试仪1 台三、实验内容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：（1）频谱仪结构框图为：频谱仪的主要工作原理：①对信号进行时域的采集，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。
②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。
（2）示波器的测量精度与示波器带宽、被测信号频率之间的关系：示波器的带宽越宽，在通带内的衰减就越缓慢； 示波器带宽越宽，被测信号频率离示波器通带截止频率点就越远，则测得的数据精度约高。
2、画出示波器测量电源上电时间示意图，说明示波器可以捕获电源上电上升时间的工作原理。
答：上电时间示意图：工作原理：捕获这个过程需要示波器采样周期小于过渡时间。
示波器探头与电源相连，使示波器工作于“正常”触发方式，接通电源后，便有电信号进入示波器，由于示波器为“正常”触发方式，所以在屏幕上会显示出电势波形；并且当上电完成后，由于没有触发信号，示波器将不再显示此信号。
这样，就可以利用游标读出电源上电的上升时间。
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：载波的瞬时角频率为()()c f t k u t ωωΩ=+，(其中f k 为与电路有关的调频比例常数） 已调的瞬时相角为00t ()()ttc ft dt t k ut dt θωωθΩ=++⎰⎰（）=所以FM 已调波的表达式为：000()cos[()]tom c fu t U t k ut dt ωθΩ=++⎰当()cos m u t U t ΩΩ=Ω时，00()cos[sin ]om c f u t U t M t ωθ=+Ω+其中f M 为调制指数其值与调制信号的幅度m U Ω成正比，与调制信号的角频率Ω反比，即mf fU M k Ω=Ω。
这样，调制信号的幅度与频率信息是已加到 FM 波中。
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：（1）AM波的带宽公式：（2）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。
实验二振幅调制与解调电路实验一、实验目的1、通过实验加深理解振幅调制的基本概念、调幅波的性质及其特点；2、通过实验加深理解大信号包络检波的基本概念及基本原理。
二、实验仪器双踪示波器（带宽大于40ＭＨＺ）1台万用表1台双路直流稳压电源1台信号发生器 2台频谱仪 1台三、实验内容（1）打开实验箱调幅与解调部份供电电源；（2）测量MC1496 各引脚直流电位，估算片内各三极管工作状态，注意不要让使其引脚短路。
（3）在P10 端输入信号f C =2MHz，Vpp=400mV 正弦单音信号作为载频信号，该信号可用智能测试仪的高频信号输出端口产生。
（4）在P11 端输入信号f M =2KHz, Vpp=400mV 正弦单音信号作为调制（基带）信号，该信号可用信号发生器产生（也可以用实验箱DDS 的功能5 产生，DDS 信号输出端为P24）。
（5）示波器通道衰减打到X10 档；（6）分别用示波器和频谱仪观察P13 端振幅调制信号。
（7）分别改变载波和基带信号频率及幅度，观察已调信号波形。
（8）用信号发生器产生调幅信号，载频为2MHz，调制信号为2KHz，调制度在60%左右，调幅波信号峰峰值大于700mV，输入到调幅解调电路的P14 输入信号端。
（9）用示波器观察AM 解调输出端P17 的波形，分别改变载频、基带信号频率、幅度及调制度，观察波形失真情况。
（10）改变图3.3.8 中包络检波器中放电时间常数(RL 值)，即接通与断开开关LJQ2，观察对解调波形的影响。
二、实验结果（2）根据所测电压，分析并判断调幅集成电路内主要晶体管的工作状态。
原理图见教材152页5脚、14脚所接的三极管作为恒流源正常工作，1脚、4脚所接三极管导通，其余四只差分对三极管未导通。
（3）当 f C =2MHz, Vpp=200mV 正弦单音信号，f M = 2KHz, Vpp=200mV 正弦单音信号时，①分别画出调幅信号的频域及时域波形，计算调制指数； ②测量此时的调幅波形，从所测量波形上计算调制数； ③用频谱仪测量此已调波的频谱。
①t f t f t t V k V t u c M C m a cm o ππω2cos ]2cos 5.01[200cos )cos ()(+=Ω+=Ω②由测量结果所得的调制指数%12.62%100206.85206.85=⨯+-=A m③（4）写出此调幅信号的数学表达式，并计算此调幅波所占带宽。
此调幅信号的数学表达式为：)(108cos )104cos 5.01(200)(63mV t t t V O ⨯⨯+=ππ此调幅波所占带宽为：324102wf Hz ωπ∆==⨯ （5）实验步骤（3）与（4）中分别改变载波和基带信号幅度时，哪一个对已调信号波形的影响大些，为什么？答：从实验中可见已调信号的振幅是周期变化的，主要受基带信号振幅的影响，基带信号幅度对已调波形影响较大。
分析：引脚2 与引脚 3 间的反馈电阻可增加射频电压的线性范围，引脚 5 和引脚14间电压恒定，引脚 5 接T7、T8的基极，这两个三极管为恒流源。
从MC1496的原理图，可以看出晶体管T1~T4组成双差分放大器，T5、T6组成单差分放大器，用以激励晶体管T1~T4，晶体管T7、T8为恒流电路。
当两个输入电压相等时，乘法器的线性动态范围较小，在引脚2和引脚3之间外接电阻R E ，可扩大输入的线性动态范围。
基带信号加载到引脚1和引脚4之间，T5、T6将基带信号电流放大，载波信号加载到引脚8和引脚10之间，若三极管T1~T4的放大倍数均为β，则5152c B B I I I ββ==，可见T5的基极电流变化对结果的影响较大。
实验三 高频小信号谐振放大器一、实验目的1.通过实验加深理解高频小信号谐振放大器的基本性能特点；2.通过实验理解小信号谐振放大器的增益、通频带、选择性等主要性能指标；3.掌握双踪示波器、IST-B 智能信号测试仪的使用方法和小信号谐振放大器主要性能指标的测试方法。
二、实验内容与步骤1.将拨动开关JP11置于1~2之间，接通“小信号谐振放大器”的直流电压＋12V ；2.小信号谐振放大器静态工作点的调整：调节电位器W1，使BG1集电极电流Ic1约为1.5mA 左右(通过测量P3点的电压来确定电流IC1)；3.从P1端接入6.5MHZ 的正弦信号，幅度约为50mV 左右；4.用示波器观察比较P2端的波形，应有不失真的放大波形；5.选IST－B“频率键控”（18号）功能，并设始频为5.0MHZ，频率间隔为100KHz，按IST-B 键盘光标键，随着信号频率的变化，应能观察到P2信号输出波形从小到大，再从大到小的变化。
并记录谐振点的频率。
6.选IST－B“频响测试”（13号）功能，并设置参数：始频为5.5MHZ，频率间隔为100KHZ，N＝20，S＝1ms。
P1为输入点，P2为输出点，P2点接示波器探头（X10档），做一次频响测试，并记录测试结果。
（P1、P2点各有一个测量孔，用于插接IST-B的探头）7．P2点接示波器探头（X1档）步骤同六再做一次频响测试，并记录测试结果。
8.将拨动开关JP1置于2、3使谐振回路并接电阻R8重复实验6。
比较接与不接R8两种情况下频响曲线有何区别。
三、实验结果与数据分析1、谐振功率放大V mV MHz输入：:141.4,6.5iV mV输出：:52.8oV mVRMV MHz输入：:100,6.5iV mV输出：:103o3、实验测得频响波形：分析：从图中我们可以看出：小信号谐振放大器在谐振频率两侧呈现的是衰减的趋势，由于谐振回路中电感品质因数Q有限，因此频响并不关于谐振点呈现重中心对称的结论。
利用采样点直接测量输出电压幅度测量频响与利用智能信号测试仪直接测得的频响在图像上有很大的相似，但是存在一定的差压。
这是由于高频实验中，布线电容，测量仪器引入误差导致测量结果存在一定差异。
此外，还可以得到谐振频率大约是4.3MHz~4.5MHz。
4、比较所描绘的曲线，分析实验结果比较可知，示波器探头X10衰减后，最大频率值和对应输出电压值都发生了变化。
示波器探头X1时，最大频率值为6.1MHz，探头X10以后，最大频响值出现在6.4MHz。
这是由于示波器探头衰减后，带宽变大，增益变小。
5.分析接入电阻R8以后对测量结果的影响接入电阻R8以后，主要发生两方面的变化：谐振频率点的减小和在谐振点电压增益减小。
这是由于接入电阻R8，相当于在输出端并入电阻，谐振频率降低，负载输出减小。
