高频仿真实验报告
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AGV任务分配与充电配置选择模型1、作业流程描述在集装箱码头的AGV作业流程:首先系统根据当前作业情况进行判断,若此时无运输任务,AGV进入休息区等待;若存在运输任务,则判断当前处于工作状态的AGV数量是否足够;若不足,则将非工作AGV组中的AGV分配至工作组。
当AGV完成一次运输作业后会对自身电量进行判断,若此时电量高于30%,则继续进行运输作业;若此时电量低于30%,则前往充电桩充电。
确立仿真参数的输入,确立任务数,AGV数量,自动充电桩数量,充电桩充电速度,AGV最低充电阈值(30%),AGV电量充足阈值(80%)。
2、仿真目标设置本文的仿真目标是设计和实施一个集装箱自动化码头作业流程的仿真模型,并评估其中的AGV充电任务调度策略。
具体而言,仿真目标包括以下几个方面:首先,模拟进口箱作业流程:建立一个真实的模拟环境,包括岸桥提取进出口箱、AGV小车水平运输等环节,以准确模拟进口箱的作业流程。
其次,实现AGV充电任务调度:开发一个高效的AGV充电任务调度算法,考虑到AGV的电池寿命和电量状态,以最小化充电任务的时间和成本。
该算法将基于实时的作业需求和AGV的可用状态进行智能调度,以保证作业流程的平稳运行。
再次,评估作业效率和成本:通过仿真模型,分析和比较不同的AGV充电任务调度策略对作业效率和成本的影响。
使用实际数据和性能指标,如作业时间、能源消耗和人力成本等,对各种策略进行定量评估,并找到最佳的调度策略。
最后,提出优化建议,在自动化集装箱码头作业流程中,合理的充电桩布局可以显著提升AGV充电任务的效率和整体作业流程的顺畅性。
分析作业热点区域:通过对集装箱作业流程中的瓶颈区域和高频度作业区域进行分析,确定作业热点区域。
这些区域通常是集装箱堆场附近、码头入口/出口以及岸桥与AGV交接点等位置。
准确定位热点区域可以帮助本文合理布置充电桩,以满足高负荷作业需求。
考虑AGV行驶距离和电池寿命:根据AGV的行驶距离和电池寿命特性,合理分析AGV的电池续航能力。
实验报告课程名称:高频电子线路实验名称:调幅调制器姓名:习宇专业班级:电子信息工程一、实验目的1.掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑制载波双边带调幅的方法与过程,并研究已调波与二输入信号的关系。
2.掌握测量调幅系数的方法。
二、实验电路说明用1496集成电路构成的调幅器电路图如下图2所示,图中RP1用来调节引出脚,1、4的平衡,RP2用来调节引出脚8、10的平衡。
1496芯片内部图2 1496构成的调幅器三、实验内容及其结果1.直流调制特性(1)调RP2电位器使载波输入端平衡:在调制信号输入端IN2加峰值为100mv, 频率为1kHz的正弦信号,调节RP2电位器使输出端信号最小,然后去掉输入信号。
(2)在载波输入端IN1加峰值V(C)为10mv,频率100kHz的正弦信号,用万用表测量a,b之间的电压V(a,b),用示波器观察OUT输出端的波形,以V(a,b)=0.1V为步长,记录RP1由一端跳到另一端的输出波形及其峰值电压,注意观察相位的变化,根据公式V(-)=K*V(a,b)*V(c)计算出系数K值,并填入下表:表5-1V(a,b)0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3【V】V(-)【V】0.4 0.45 0.51 0.55 0.58 0.62K直流调制特性曲线2.实现全载波调幅(AM)(1) 调节RP1使V(a,b)=0.1V,载波信号仍为VC(t)=10sin2π×10^5t(mV),将低频信号Vs(t)= Vssin2π×10^3t(mV)加至调制器输入端IN2,画出VS=30mA 和100mA时的调幅波形(标明峰峰值和谷谷值),并测出其调制度m。
(2)载波信号VC(t)不变,将调制信号改为Vs(t)=100sin2π×10^3t(mV),调节RP1观察输出波形VAM(t)的变化情况,记录m=30%和m=100%的调幅波所对应的V(a,b)值.(3)载波信号不变,将调制信号改为方波,幅值为100mV,观察并记录V(a,b)=0V,0.1V,0.15V时的已调波.3. 实现抑制载波调幅(DSB)(1)调RP1使调制端平衡,并在载波信号输入端IN1加VC(t)=10sin2π×10^5t(mV) 信号调制信号端IN2不变,观察并记录波形.(2)载波输入端不变,调制信号输入端IN2加Vs(t)=100sin2π×10^3t(mV)的信号,观察记录波形,并标明峰峰值电压.(3)所加载波信号和调制信号均不变,微调RP2为某一个值,观察及记录波形.(4)在(3)的条件下,去掉载波信号,观察并记录输出波形,并与调制信号比较.。
仿真分析报告和实验报告1. 简介本文将介绍仿真分析报告和实验报告的写作步骤和注意事项。
仿真分析报告和实验报告是科学研究和工程项目中常见的文档类型,通过对仿真模型和实验结果的分析,提供科学依据和技术支持。
2. 步骤2.1 确定报告目标在撰写报告之前,需要明确报告的目标和受众。
根据报告目标的不同,可以确定报告的结构和内容。
2.2 收集数据针对仿真分析报告,需要收集和整理仿真模型的输入数据和输出结果。
对于实验报告,需要收集实验设计和实验结果。
确保数据的准确性和完整性,并进行必要的数据预处理。
2.3 分析数据根据报告的目标,对收集到的数据进行分析。
可以使用统计方法、图表、趋势分析等手段来描述和解释数据。
在数据分析过程中,要注意客观、准确地描述结果,避免主观偏见。
2.4 结果解释在报告中对数据分析的结果进行解释和讨论。
分析结果应与报告目标相一致,回答研究问题或验证假设。
解释结果时,可以结合相关理论和前人研究,给出合理的解释和推论。
2.5 结论和建议根据对数据的分析和结果的解释,得出结论并提出相应的建议。
结论应简明扼要,简洁明确地回答研究问题。
建议应具有可操作性和实用性。
2.6 报告撰写根据报告的目标、数据分析和结果解释,撰写报告的正文部分。
报告应包含引言、方法、结果、讨论和结论等部分。
在撰写过程中,要注意科学写作的规范和准确性,使用清晰的语言和逻辑结构。
2.7 校对和修改报告撰写完成后,进行校对和修改。
检查报告中的错误、不一致性和表达不清的地方,并进行修改。
确保报告的语言通顺、准确,并符合学术写作的规范和要求。
3. 注意事项3.1 数据可靠性和准确性在进行数据分析之前,要确保收集到的数据可靠和准确。
对于仿真分析报告,要验证模型的正确性和有效性;对于实验报告,要注意实验的设计和执行质量。
3.2 结果的客观性在结果的解释和讨论中,要注意客观地描述结果,避免主观偏见和不准确的表述。
可以使用统计方法和图表来支持结果的客观性。
实验室时间段座位号实验报告实验课程实验名称班级姓名学号指导老师高频谐振功率放大器预习报告实验目的1.通过实验,加深对丙类功率放大器基本工作原理的理解,掌握丙类功率放大器的调谐特性。
2.掌握输入激励电压,集电极电源电压及负载变化对放大器工作状态的影响。
3.通过实验进一步了解调幅的工作原理。
实验内容1.实验准备在实验箱主板上装上幅度调制与无线发射模块,接通电源即可开始实验。
2.测试前置放大级输入、输出波形高频信号源频率设置为6.3MHZ,幅度峰-峰值300mV左右,用铆孔线连接到1P05,用示波器测试1P05和1TP07的波形的幅度,并计算其放大倍数。
由于该级集电极负载是电阻,没有选频作用。
3. 激励电压、电源电压及负载变化对丙类功放工作状态的影响U对放大器工作状态的影响(1)激励电压bE=5V左右(用万用表测1TP08直流电压, 1W05 1K03置“右侧”。
保持集电极电源电压cR=10KΩ左右(1K04置“右侧”,用万用表测1TP11电阻, 1W6逆时针调到底),负载电阻L顺时针调到底,然后1K04置“左侧”)不变。
高频信号源频率1.9MHZ左右,幅度200mv(峰—峰值),连接至功放模块输入端(1P05)。
示波器CH1接1P08,CH2接1TP09。
调整高频信号源频率,使功放谐振即输出幅度(1TP08)U,观察1TP09电压波形。
信号源幅度变化最大。
改变信号源幅度,即改变激励信号电压b时,应观察到欠压、临界、过压脉冲波形。
其波形如图7-7所示(如果波形不对称,应微调高频信号源频率,如果高频信号源是DDS信号源,注意选择合适的频率步长档位)。
实验报告1.认真整理实验数据,对实验参数和波形进行分析,说明输入激励电压、集电极电源电压,负载电阻对工作状态的影响。
2.用实测参数分析丙类功率放大器的特点。
3.总结由本实验所获得的体会。
高频电子线路课程设计报告班级姓名指导教师日期前言:课程设计是电子技术课程的实践性教学环节,是对学生学习电子技术的综合性训练,该训练通过学生独立进行某一课题的设计、安装和调试来完成。
学生通过动脑、动手解决若干个实际问题,巩固和运用在高频电子线路课程中所学的理论知识和实验技能,基本掌握常用电子电路的一般设计方法,提高设计能力和实验技能,为以后从事电子电路设计、研制电子产品打下基础。
本文设计了包括选频网络的设计、超外差技术的应用和三点式振荡器在内的基础设计以及振幅调制与解调电路的设计。
选频网络应用非常广泛,可以用作放大器的负载,具有阻抗变换、频率选择和滤波的功能;超外差技术是指利用本地产生的振荡波与输入信号混频,将输入信号频率变换为某个预定的频率的电路,主要指混频电路;三点式振荡器用于产生稳定的高频振荡波,在通信领域应用广泛;振幅调制解调都属于频谱的线性搬移电路,是通信系统及其它电子线路的重要部件。
在设计过程中查阅了大量相关资料,对所要设计的内容进行了初步系统的了解,并与老师和同学进行了充分的讨论与交流,最终通过独立思考,完成了对题目的设计。
实验过程及报告的完成中存在的不足,希望老师给予纠正。
目录摘要 (4)设计内容 (5)设计要求 (5)一、基础设计 (6)1、选频网络的设计 (6)2、超外差技术的设计 (9)3、三点式振荡器的设计 (11)二、综合设计:调幅解调电路的设计 (15)1、调幅电路的设计: (15)2、解调电路的设计 (20)结束语 (26)参考文献: (26)心得体会 (27)高频电子线路课程设计摘要本次课程设计主要任务是完成选频网络的设计、超外差技术的应用、三点式振荡器的设计这三个基础设计以及调幅解调电路的综合设计。
其中采用LC并联谐振回路实现谐振频率为8.2MHz,通频带为600KHZ的选频网络;对超外差技术原理进行了学习并针对其主要应用收音机进行详细的说明;对三点式振荡器的构造原则和主要类型进行简明扼要地介绍,采用电容串联改进型电容三点式振荡电路完成一定振荡频率的振荡器的设计;充分了解了调幅解调的原理并进行详细说明,在此基础上设计幅度调制和解调电路。
器件仿真实验报告电力电子仿真仿真实验报告目录实验一:常用电力电子器件特性测试................................................................................... 3 (一)实验目的:................................................................................................ .. (3)掌握几种常用电力电子器件(SCR、GTO、MOSFET、IGBT)的工作特性; (3)掌握各器件的参数设置方法,以及对触发信号的要求。
(3)(二)实验原理.................................................................................................... (3)(三)实验内容.................................................................................................... (3)(四)实验过程与结果分析 (3)1.仿真系统.................................................................................................... (3)2.仿真参数.................................................................................................... .. (4)3.仿真波形与分析.................................................................................................... .. (4)4.结论.................................................................................................... .. (10)实验二:可控整流电路.................................................................................................... .. (11)(一)实验目的.................................................................................................... . (11)(二)实验原理.................................................................................................... . (11)(三)实验内容.................................................................................................... . (11)(四)实验过程与结果分析 (12)1.单相桥式全控整流电路仿真系统,下面先以触发角为0度,负载为纯电阻负载为例.................................................................................................... .. (12)2.仿真参数.................................................................................................... (12)3.仿真波形与分析.................................................................................................... (14)实验三:交流-交流变换电路................................................................................................19(一)实验目的.................................................................................................... . (19)(三)实验过程与结果分析 (19)1)晶闸管单相交流调压电路 (19)实验四:逆变电路.................................................................................................... . (26)(一)实验目的.................................................................................................... . (26)(二)实验内容.................................................................................................... . (26)实验五:单相有源功率校正电路 (38)(一)实验目的.................................................................................................... . (38)(二)实验内容.................................................................................................... . (38)个性化作业:................................................................................................ . (40)(一)实验目的:................................................................................................ . (40)(二)实验原理:................................................................................................ . (40)(三)实验内容.................................................................................................... . (40)(四)结果分析:................................................................................................ . (44)(五)实验总结:................................................................................................ . (45)实验一:常用电力电子器件特性测试(一)实验目的:掌握几种常用电力电子器件(SCR、GTO、MOSFET、IGBT)的工作特性;掌握各器件的参数设置方法,以及对触发信号的要求。
《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。
hfss仿真实验报告HFSS仿真实验报告引言:HFSS(High Frequency Structure Simulator)是一款电磁仿真软件,广泛应用于高频电磁场分析和设计。
本篇报告将介绍一次使用HFSS进行的仿真实验,并对实验结果进行分析和讨论。
实验目的:本次实验的目的是通过HFSS仿真软件,对一个电磁场问题进行模拟和分析,以验证其在理论上的正确性。
通过仿真实验,可以更好地理解电磁场的行为规律,并为实际应用提供参考依据。
实验步骤:1. 建立模型:根据实验需求,首先在HFSS中建立相应的电磁场模型。
模型的建立需要考虑几何形状、材料特性等因素,以确保仿真结果的准确性。
2. 设置边界条件:在模型建立完成后,需要设置边界条件,即模型与外界的交互方式。
边界条件的设置对于仿真结果的准确性至关重要,需要根据实际情况进行选择和调整。
3. 定义材料特性:根据实际材料的电磁特性,对模型中的材料进行定义和设置。
材料的特性包括介电常数、磁导率等参数,对于仿真结果的准确性起到重要作用。
4. 设定激励源:在模型中添加激励源,即对电磁场进行激励的源头。
激励源的设置需要考虑频率、功率等参数,以确保仿真结果与实际情况相符。
5. 运行仿真:完成上述设置后,即可运行仿真。
HFSS将根据模型和设置的参数,计算并输出电磁场的分布情况。
实验结果与分析:通过HFSS仿真软件进行实验后,我们得到了电磁场的分布情况。
根据仿真结果,我们可以对电磁场的特性进行分析和讨论。
首先,我们可以观察到电磁场的强度分布情况。
根据模型的不同特点,电磁场的强度在不同区域呈现出不同的分布规律。
通过分析电磁场的分布情况,可以更好地理解电磁场的行为规律,并为实际应用提供指导。
其次,我们可以通过仿真结果来评估不同材料对电磁场的影响。
在模型中,我们可以设置不同材料的特性参数,通过仿真实验来观察不同材料对电磁场的吸收、反射等影响。
这对于材料的选择和设计具有重要的参考价值。
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。
实验二晶体三极管混频电路实验一. 实验目的1.理解变频电路的相关理论。
2.掌握三极管混频电路的工作原理和调试方法。
二. 实验使用仪器1.三极管混频电路实验板2.200MH泰克双踪示波器3 .FLUKE万用表4. 频谱分析仪(安泰信)5. 高频信号源三、实验基本原理与电路1. LC振荡电路的基本原理在通信技术中,经常需要将信号自某一频率变换为另一频率,一般用得较多的是把一个已调的高频信号变成另一个较低频率的同类已调信号。
完成这种频率变换的电路称变频器。
2.实验电路晶体三极管混频电路实验电路如图2-2所示。
本振电压U L频率为(10.7MHz)从晶体管的发射极e输入,信号电压Us(频率为10.245MHz)从晶体三极管的基极输入,混频后的中频(Fi=F L-Fs)信号由晶体三极管的集电极输出。
输出端的带通滤波器必须调谐在中频Fi上,本实验的中频Fi=F L-Fs=10.7MHZz-10.245MHz=455KHz。
C4C3R3R1C2*B2R4C5R5LED1K +12RW1R2C1CVJ晶体三极管混频电路TP1IN1TP3OUTTP2IN2A8-0808电路基本原理:电容C1是隔直电容,滑动变阻器RW1和电阻R1,R2是晶体管基极的直流偏置电阻,用来决定晶体管基极的直流电压,电阻R3是射极直流负反馈电阻,决定了晶体管射极的直流电流Ie 。
晶体管需要设置一个合适的直流工作点,才能保证混频器电路正常工作,并有一定的功率增益。
通常,适当的增加晶体管射极的直流电流Ie 可以提高晶体管的交流电流放大倍数 ,从而增大混频器电路的变频增益。
但Ie 过大,混频电路的噪声系数会急剧增加。
对于混频器电路,一般控制Ie 在0.2-1mA 之间。
电阻R4是混频器的负载电阻。
电容C3,C4是混频器直流电源的去耦电容。
同时混频电路的电压增益还和本振信号的幅度有关。
输入信号幅度不变时,逐渐增加本振信号的幅度,刚开始由于本振信号的幅度较小,晶体管的变频跨导较小,此时随着本振信号幅度的增加,晶体管的变频跨导也逐渐增加,混频器的变频增益逐渐增加。
实验报告实验课程:通信电子线路实验(软件部分)学生姓名:周倩文学号:6301712010专业班级:通信121班指导教师:雷向东老师、卢金平老师目录实验一仪器的操作使用实验二高频小信号调谐放大器实验三非线性丙类功率放大器实验实验四三点式正弦波振荡器实验五晶体振荡器设计实验六模拟乘法混频实验七二极管的双平衡混频器设计实验八集电极调幅实验实验九基极调幅电路设计实验十模拟乘法器调幅南昌大学实验报告学生姓名:周倩文学号:6301712010 专业班级:通信121班实验类型:□验证□综合□设计□创新实验日期: 2014-10-24 实验成绩:、实验三非线性丙类功放仿真设计(软件)一、实验目的1.了解丙类功率放大器的基本工作原理.掌握丙类放大器的调谐特性以及负载改变时的动态特性。
2.了解高频功率放大器丙类工作的物理过程以及当激励信号变化对功率放大器工作状态的影响。
3. 掌握丙类放大器的计算与设计方法。
二、实验内容1. 观察高频功率放大器丙类工作状态的现象.并分析其特点2. 测试丙类功放的调谐特性3. 测试丙类功放的负载特性4. 观察激励信号变化、负载变化对工作状态的影响三、实验基本原理放大器按照电流导通角θ的范围可分为甲类、乙类、丙类及丁类等不同类型。
功率放大器电流导通角越小.放大器的效率越高。
非线性丙类功率放大器的电流导通角小于90°.效率可达到80%.通常作为发射机末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。
特点:非线性丙类功率放大器通常用来放大窄带高频信号(信号的通带宽度只有其中心频率的1%或更小).基极偏置为负值.电流导通角小于90°.为了不失真地放大信号.它的负载必须是LC谐振回路。
在丙类谐振功放中.若将输入谐振回路调谐在输出信号频率n次谐波上.则可近似的认为.输出信号回路上仅有ic中的n次谐波分量产生的高频电压.而它的分量产生的电压均可忽略。
因而.在负载RL上得到了频率为输入信号频率n倍的输出信号功率。
将这种电路成为倍频器.它广泛的应用于无线电发射机等电子设备中。
有上述原理构成的倍频器.它的倍频次数不宜过高。
本实验设计的倍频器是二倍频。
四、实验电路设计实验总的电路设计.其中输入的是高频小信号.经过LC谐振网络后进行非线性丙类放大.而后是LC谐振选频网络。
由下图可以清楚看出信号在放大.输出基波。
将输出部分的试验LC回路参数值减半.由下图可以清楚看出信号在放大.输出倍频的波。
实现了倍频器的功能。
五、实验总结通过对实际电路的分析.结合实际实验.并利用其它电路作为辅助.提出了一种高频小信号调谐放大器的有效方法.设计时要考虑到的高频放大器时经常出现的自激振荡、频率难以确定以及电路中各级间阻抗不匹配问题。
本次试验不但锻炼了我最基本的高频电子线路的设计能力.更重要的是让我们更深刻的认识了高频电子线路这门课程在实际中的应用。
还是有书到用时方恨少的感觉呀。
在此次设计时遇到了不少的困难和问题但是通过不懈努力.辛苦的去专研去学习.最终都克服了这些困难.使问题得到了解决。
其中遇到的问题很多都是在书上不能找到的.所以自己要学会查找相关资料.利用图书馆和网络.这是一个比较辛苦和漫长的过程.最后在老师的帮助下完成了实验。
南昌大学实验报告学生姓名:周倩文学号:6301712010 专业班级:通信121班实验类型:□验证□综合□设计□创新实验日期: 2014-11-7 实验成绩:、实验五正弦振荡仿真实验一、实验目的1、掌握晶体管(振荡管)工作状态、反馈大小对振荡幅度与波形的影响。
2、掌握改进型电容三点式正弦波振荡器的工作原理及振荡性能的测量方法。
3、研究外界条件变化对振荡频率稳定度的影响。
4、比较LC振荡器和晶体振荡器频率稳定度.加深对晶体振荡器频率稳定度高的原因理解。
二、实验内容1 调试LC振荡电路特性.观察各点波形并测量其频率。
2 观察振荡状态与晶体管工作状态的关系。
3 观察反馈系数对振荡器性能的影响。
4 比较LC振荡器和晶体振荡器频率稳定度。
5 观察温度变化对振荡频率的影响。
三、实验基本原理与电路1、LC振荡电路的基本原理LC振荡器实质上是满足振荡条件的正反馈放大器。
LC振荡器是指振荡回路是由LC元件组成的。
从交流等效电路可知:由LC振荡回路引出三个端子.分别接振荡管的三个电极.而构成反馈式自激振荡器.因而又称为三点式振荡器。
如果反馈电压取自分压电感.则称为电感反馈LC振荡器或电感三点式振荡器;如果反馈电压取自分压电容.则称为电容反馈LC振荡器或电容三点式振荡器。
在几种基本高频振荡回路中.电容反馈LC振荡器具有较好的振荡波形和稳定度.电路形式简单.适于在较高的频段工作.尤其是以晶体管极间分布电容构成反馈支路时其振荡频率可高达几百MHz-GHz。
2、石英晶体振荡电路的基本原理石英晶体振荡器采用适应近体谐振器作为选聘回路的振荡器.其振荡频率主要有石英晶体决定。
于LC回路相比.适应近体振荡器具有很高的标准性和品质因数.使石英晶体振荡器可以获得较高的频率稳定度。
石英晶体振荡器的频率稳定度高.因为:1、石英晶体谐振器具有很高的标准性。
2、石英晶体谐振器与有源器件的接入系数。
3、石英晶体谐振器具有非常高的Q值。
三、实验设计LC振荡电路设计实验总的原理图:四个电阻为三极管提供合适的静态工作点。
C2是格直流的电容;由C3.C5.L1构成电容三点式的震荡。
四.实验结果显示以及分析总结下图为用示波器观测的震荡的起振过程。
C5震荡稳定后的波形观测:由光谱分析仪观测到的信号频率.在5.545KHz附近。
由探针实际测量的频率值是5.64KHz。
输入与输出之间的相位差观察以及测量方法:数据表格:测量值理论值测量值理论值4.606v 1.155v15.611ms 15.525ms 5.253v 1.344v43.572ms 43.514ms 6.473v 0.716v98.372ms 98.307ms(100nF,1000nF,5mH)增益A 谐振频率相差位(100nF,400nF,10mH)(100nF,400nF,5mH) 3.9943.9149.049167.62 5.627khz8.897khz7.503khz170.9174.9 5.959khz 8.975khz 7.983khz 531(,)C C L ,.()o U V .()i U mV 实验数据与理论值间的差异分析: 理论值: 增益:211C A F C == 分别算得三种情况下增益A 应为4,4,9 测量值与理论值相差不大.分别为3.99,3.91,9.04基本可认为是读数误差了。
谐振频率: 0121222f LCC C LC C ππ==+分别算得三种情况下谐振频率为 5.627KHZ.8.897KHZ.7.503KHZ.实际测得谐振频率分别为 5.959KHZ.8.975KHZ.7.983.大致相等.其误差也可以认为是振荡器的输出的微小变化所引起。
相位差:理论上都应为放大器的输出电压UO 与输入电压Ui反向.即()180Aϕω=,实际测得主要为167.62.170.9.174.9.频率的误差和读数误差.计算累计导致。
晶体振荡电路整体设计电路:下图为晶体振荡器电路的输出波形图:由实验输出波形观察及测量分析可知.晶体振荡器产生正弦信号的频率基本由晶体振荡器本身的参数来决定.外界电路对于频率的影响很小。
实验室晶振接入10MHz的时候.输出的正弦波振荡频率是9.48MHz,大致是与理论值相符合的。
其中的晶振的负载电容对于输出正弦波的频率值有一定的影响。
(要满足是晶振的匹配负载30pf或者是50pf)五、实验结果分析与总结由实验输出波形观察及测量分析可知.晶体振荡器产生正弦信号的频率基本由晶体振荡器本身的参数来决定.外界电路对于频率的影响很小。
实验室晶振接入10MHz的时候.输出的正弦波振荡频率是9.48MHz,大致是与理论值相符合的。
且晶体震荡与LC震荡相比.晶体震荡有较好的频率稳定性。
而LC振荡器实质上是满足振荡条件的正反馈放大器.LC振荡器是指振荡回路是由LC元件组成的。
其频率由LC谐振回路的参数决定。
实验经过老师的指导.我明白我的设计还有很多的不足.还有很多需要改进的地方。
我还有很多需要学习的地方.并且在这些实验的工程中学到了很多知识。
我会继续的学习.我相信以后会做的更好。
南昌大学实验报告学生姓名:周倩文 学号:6301712010 专业班级:通信121班实验类型:□ 验证□综合□设计□创新 实验日期:2014-11-21 实验成绩:、实验七 二极管双平衡混频仿真实验设计一、实验目的1. 掌握二极管的双平衡混频器频率变换的物理过程。
2. 掌握晶体管混频器频率变换的物理过程和本振电压V0和工作电流I 对中频转出电压大小的影响。
3. 掌握集成模拟乘法器实现的平衡混频器频率变换的物理过程。
4. 比较上述三种混频器对输入信号幅度与本振电压幅度的要求。
二、实验内容1. 研究二极管双平衡混频器频率变换过程和此种混频器的优缺点。
2. 研究这种混频器输出频谱与本振电压大小的关系。
三、实验原理与电路1. 二极管双平衡混频原理V VsD2D1D3D3RoRST1T2RLL图3-1 二极管双平衡混频器二极管双平衡混频器的电路图示见图3-1。
图中V S 为输入信号电压.V L 为本机振荡电压。
在负载电阻R L 上产生差频与和频.还夹杂有一些其它频率的无用产物.再接上一个滤波器(图中未画出).即可取得所需的混频频率。
二极管双平衡混频器的最大特点是工作频率极高.可达微波波段.由于二极管双平衡混频器工作于很高的频段。
图3-1中的变压器一般为传输线变压器。
二极管双平衡混频器的基本工作原理是利用二极管伏安特性的非线性。
众所周知.二极管的伏安特性为指数律.用幂级数展开为⋯+⋯++=-=n TT T S S V vn V v V v I eI i TV v )(1)(21[)1(2!!当加到二极管两端的电压v 为输入信号V S 和本振电压V L 之和时.V 2项产生差频与和频。
其它项产生不需要的频率分量。
由于上式中u 的阶次越高.系数越小。
因此.对差频与和频构成干扰最严重的是v 的一次方项(因其系数比v 2项大一倍)产生的输入信号频率分量和本振频率分量。
用两个二极管构成双平衡混频器和用单个二极管实现混频相比.前者能有效的抑制无用产物。
双平衡混频器的输出仅包含(p ωL ±ωS )(p 为奇数)的组合频率分量.而抵消了ωL 、ωC 以及p 为偶数(p ωL ±ωS )众多组合频率分量。
V VsRLRST2T1V VsRLRST2T1LL图3-2 双平衡混频器拆开成两个单平衡混频器下面我们直观的从物理方面简要说明双平衡混频器的工作原理及其对频率为ωL 及ωS 的抑制作用。