1、. .實驗一 高頻小信號調(diào)諧放大器一. 實驗?zāi)康?. 掌握高頻小信號調(diào)諧放大器的工作原理;2. 掌握諧振放大器電壓增益, 通頻帶, 選擇性的定義, 測試及計算方法.二. 實驗內(nèi)容1. 測量高頻小信號諧振放大器在諧振點的電壓增益；2. 測量放大器的頻率特性曲線；3. 分析放大器的通頻帶與矩形系數(shù). 三. 實驗器材1. 高頻信號發(fā)生器1 臺2. 示波器1 臺3. 高頻電子線路實驗箱以及小信號諧振放大器實驗?zāi)K.1 套 4. 導(dǎo)線4 根.四. 實驗根本原理1. 單級單調(diào)諧放大器圖11 單級單調(diào)諧放大器實驗原理圖實驗原理圖如圖11所示, 本實驗的輸入信號由高頻信號源提供. 信號從TP5處輸入, 從TT

2、2處輸出. 調(diào)節(jié)電位器W3可改變?nèi)龢O管Q2的靜態(tài)工作點, 調(diào)節(jié)可調(diào)電容CC2和中周T2可改變諧振回路的幅頻特性. 五.實驗步驟1, 計算選頻回路的諧振頻率范圍假設(shè)諧振回路的電感量為1.8uH2.4uH, 回路總電容為105 pF125pF(分布電容包括在內(nèi)) , 根據(jù)公式, 按照 L=2uH, C=110pF 估算諧振回路諧振頻率的范圍.(注:由于反復(fù)調(diào)節(jié)磁芯或者可變電容容易導(dǎo)致器件失效, 故實測時不用調(diào)節(jié)可調(diào)器件)2, 單級單調(diào)諧放大器(1) 連接實驗電路在主板上正確插好小信號放大器模塊, 開關(guān)K1, K2, K3, K5向左撥, 主板GND接模塊GND, 主板電源12V接模塊12V輸入端.

3、 TP9接地, TP8接TP10. 檢查連線正確無誤后, 翻開實驗箱左側(cè)的船形開關(guān), K5向右撥. 假設(shè)正確連接, 那么模塊上的電源指示燈LED4亮. (2) 靜態(tài)工作點調(diào)節(jié)K5向右撥翻開模塊電源. 用示波器測三極管Q2發(fā)射極對地的直流電壓, 調(diào)節(jié)W3使此電壓為2.5V. 用示波器測量靜態(tài)工作點電壓時,探頭耦合方式用 DC 方式,探頭衰減開關(guān)置于 X10 位置, 通道選單設(shè)定衰減倍率為X10.(3) 測量小信號諧振放大器在諧振頻率附近的頻率特性.小信號諧振放大器頻率特性的測量可以利用頻率自動變化的掃頻儀完成, 也可以用手動調(diào)節(jié)信號源頻率的方法進(jìn)展逐點測量. 我們采用手動調(diào)節(jié)信號源的方法.逐點法

4、用幅度恒定但是頻率可以調(diào)節(jié)的信號源作為輸入信號, 逐點記錄相應(yīng)輸出信號的大小, 然后描繪出放大器的頻率特性曲線, 并根據(jù)所得的頻率特性曲線分析小信號諧振放大器通頻帶, 矩形系數(shù), 增益等參數(shù).高頻信號發(fā)生器的輸出信號接到小信號放大器模塊的 TP5端, 信號電壓峰峰值設(shè)為50mV, 頻率按照下表依次變化, 測量輸出信號的峰峰值并記入對應(yīng)的欄目中.示波器探頭耦合方式選擇 AC, 探頭衰減開關(guān)置于 X10,通道選單設(shè)定衰減倍率為X10. 靈敏度與時基選擇自動. 將探頭接到輸出負(fù)載電阻 R31 的上端TT2 處測量.填表11. 表 1-1信號頻率(f)/MHz輸出電壓峰峰值(Vp-p)/V7.247.

5、597.968.358.779.219.6810.1810.7011.2511.8212.4213.0513.7014.3815.0815.80六.實驗報告1. 按步實驗并完成表11.2. 根據(jù)表 1-1 的數(shù)據(jù)繪制小信號諧振放大器的歸一化頻率特性曲線.3. 根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算在諧振頻率處的高頻小信號放大器的電壓增益.實驗二三點式LC振蕩器及壓控振蕩器一. 實驗?zāi)康?. 了解三點式LC振蕩器的根本原理; 2. 了解反響系數(shù)對幅度與頻率的影響; 二. 實驗內(nèi)容1. 測量振蕩器的信號幅度與頻率. 2. 觀察反響系數(shù)對輸出強(qiáng)度與頻率的影響; 3. 測量振蕩器的頻率穩(wěn)定度. 三. 實驗儀器(略)四. 實

6、驗原理 1. 三點式LC振蕩器三點式LC振蕩器的實驗原理圖如圖21所示. 圖 21三點式LC振蕩器實驗原理圖圖中, T2為可調(diào)電感, Q1組成振蕩器, Q2組成隔離器, Q3組成放大器. C6=100pF, C7=200pF, C8=330pF, C40=1nF. 通過改變K6. K7. K8的撥動方向, 可改變振蕩器的反響系數(shù). 設(shè)C7. C8. C40的組合電容為C, 那么振蕩器的反響系數(shù)FC6/ C. 反響電路不僅把輸出電壓的一局部送回輸入端產(chǎn)生振蕩, 而且把晶體管的輸入電阻也反映到LC回路兩端. F大, 使等效負(fù)載電阻減小, 放大倍數(shù)下降, 不易起振. 另外, F的大小還影響波形的好壞

7、, F過大會使振蕩波形的非線性失真變得嚴(yán)重. 通常F約在0.010.5之間. 同時, 為減小晶體管輸入輸出電容對回路振蕩頻率的影響, C6和C取值要大. 當(dāng)振蕩頻率較高時, 有時可不加C6和C, 直接利用晶體管的輸入輸出電容構(gòu)成振蕩電容, 使電路振蕩. 忽略三極管輸入輸出電容的影響, 那么三點式LC振蕩器的交流等效電路圖如圖 22所示. 圖22 三點式LC振蕩器交流等效電路圖圖22中, C5=33pF, 由于C6和C均比C5大的多, 那么回路總電容C0可近似為： (21)那么振蕩器的頻率f0可近似為： (22)實際中C6和C也往往不是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于C5, 且由于三極管輸入輸出電容的影響, 在改變C,

8、 即改變反響系數(shù)的時候, 振蕩器的頻率也會變化. 五. 實驗步驟1. 三點式LC振蕩器(1)連接實驗電路在主板上正確插好正弦波振蕩器模塊, 開關(guān)K1, K9, K10, K11, K12向左撥, K2, K3, K4, K7, K8向下?lián)? K5, K6向上撥. 主板GND接模塊GND, 主板12V接模塊12V. 檢查連線正確無誤后, 翻開實驗箱左側(cè)的船形開關(guān), K1向右撥. 假設(shè)正確連接, 那么模塊上的電源指示燈LED1亮. (2)測量LC振蕩器的幅度與振蕩頻率穩(wěn)定度. 用示波器(或高頻毫伏表)在三極管Q2的發(fā)射極(軍品插座處)觀察反響輸出信號的峰峰值(或有效值), 記錄下來. 然后每隔 1

9、0秒記錄一次頻率計讀數(shù), 填表21. 表21時間/S0102030405060708090100110120頻率/MHz(3)觀察反響系數(shù)對輸出信號的幅度與頻率的影響用示波器在三極管Q2的發(fā)射極觀察并記錄反響輸出信號Vo的波形. 改變反響系數(shù)F的大小(通過選擇K6, K7, K8的撥動方向來改變), 測量Vo峰峰值Vop-p. 和有效值Vrms, 通過頻率計測量振蕩器頻率的變化情況, 填表22. 表22反響系數(shù)Vop-p/VVrms/V振蕩器頻率/MHzF=1/2F=1/3F=1/5F=1/10調(diào)試時, 先使反響系數(shù)F=1/2, 記錄Q2發(fā)射極處信號的頻率和峰峰值和有效值. 然后改變反響系數(shù)的

10、大小, 記錄Q2發(fā)射極處信號的頻率和峰峰值和有效值, 直至F=1/2. F=1/3. F=1/5. F=1/10的情況都做完. 六. 實驗報告1. 畫出三點式LC振蕩器和壓控振蕩器的交流等效電路圖, 按步實驗并完成表21. 22并對數(shù)據(jù)進(jìn)展處理, 計算頻率穩(wěn)定度. 實驗三幅度調(diào)制 (AM, DSB)一. 實驗?zāi)康?. 掌握AM, DSB調(diào)制的原理與性質(zhì); 2. 掌握模擬乘法器的工作原理及其調(diào)整方法; 二. 實驗內(nèi)容1. 產(chǎn)生并觀察AM, DSB 的波形; 2. 觀察DSB波和過調(diào)幅時的反相現(xiàn)象. 三. 實驗儀器1. 數(shù)字存儲示波器 1 臺; 2. 信號發(fā)生器 1 臺; 導(dǎo)線 2根.四. 實驗原

11、理實驗原理圖如圖171所示. 圖31 模擬乘法器調(diào)幅實驗原理圖調(diào)制信號從TP2輸入, 載波從TP1輸入. 合理設(shè)置調(diào)制信號與載波信號的幅度以及乘法器的靜態(tài)偏置電壓(調(diào)節(jié)W1), 可在TT1處觀察普通調(diào)幅波(AM)和抑制載波雙邊帶調(diào)幅波(DSB). 五. 實驗步驟1. 連接實驗電路在主板上正確插好幅度調(diào)制與解調(diào)模塊, 開關(guān)K1. K2. K8. K9. K10. K11向左撥, 主板GND接模塊GND, 主板12V接模塊12V, 主板12V接模塊12V, 檢查連線正確無誤后, 翻開實驗箱右側(cè)的船形開關(guān), K1. K2向右撥. 假設(shè)正確連接, 那么模塊上的電源指示燈LED1. LED2亮. 2.

12、產(chǎn)生并觀察AM波和DSB波(1)輸入調(diào)制信號V調(diào)制信號V由信號發(fā)生器CH1通道產(chǎn)生.頻率 1kHz, 峰峰值 200mVpp, 正弦. 調(diào)制信號 V 接到 幅度調(diào)制與解調(diào)模塊 的 TP2. (2)輸入載波信號Vi載波信號Vi由信號發(fā)生器CH2通道產(chǎn)生.頻率 20kHz, 峰峰值 400mVpp, 正弦. 載波信號 Vi. 接到幅度調(diào)制與解調(diào)模塊 的TP1. (3)產(chǎn)生并觀察記錄 AM 信號, DSB 信號, 過調(diào)幅信號.示波器探頭1選擇衰減悉數(shù)為 X1, 接到 幅度調(diào)制與解調(diào)模塊 TP2 觀察調(diào)制信號的波形.示波器探頭2選擇衰減悉數(shù)為 X1, 接到 幅度調(diào)制與解調(diào)模塊TT1觀察乘法器的輸出信號

13、. 調(diào)節(jié)W1 , 改變調(diào)制信號中直流分量的數(shù)值, 可以觀察到不同調(diào)制度的 AM 信號, 如圖 32所示. 圖32 普通調(diào)幅波(AM波)或者觀察到形如圖 33所示的DSB 信號. 圖33 抑制載波雙邊帶調(diào)幅波(DSB波) 在AM 和 DSB 信號之間還會觀察到形如圖 34所示的過調(diào)幅信號.圖34 過調(diào)幅的波形用示波器的 FFT 功能觀察上述各種信號的頻譜. 并將所有觀察到的信號波形與頻譜通過 USB 接口保存到優(yōu)盤中.3. 觀察DSB波和過調(diào)制情況下的反相現(xiàn)象調(diào)節(jié)電路使其輸出 DSB 信號, 如圖 3-3 所示. 調(diào)節(jié)掃描時基旋鈕, 設(shè)定掃描速度為 5uS/div. 觀察并記錄在調(diào)制信號過零時刻

14、前后的 DSB 信號的峰谷位置與屏幕刻度線之間的位置.注意:本實驗所產(chǎn)生的普通調(diào)幅波和抑制載波雙邊帶調(diào)幅波, 將作為實驗四 調(diào)幅信號解調(diào) 的輸入信號. 如果兩個實驗連續(xù)完成, 不要拆線. 六. 實驗報告1. 按步實驗并畫出各種調(diào)幅波的波形圖及頻譜圖;2. 比照實驗所得的 DSB 信號頻譜, 與理論上的 DSB 信號頻譜有何不同 不同的的原因可能是什么實驗四 同步檢波一. 實驗?zāi)康?. 掌握同步檢波的原理; 2. 掌握用模擬乘法器實現(xiàn)同步檢波的方法. 二. 實驗內(nèi)容完成普通調(diào)幅信號和抑制載波雙邊帶調(diào)幅信號的解調(diào). 三. 實驗儀器1. 數(shù)字存儲示波器 1 臺(兩個示波器探頭); 2. 信號發(fā)生器

15、1 臺; 導(dǎo)線 2根.四. 實驗原理實驗原理圖如圖41所示. 圖41 同步檢波實驗原理圖調(diào)幅信號從TP7輸入, 同步載波信號從TP8 輸入, 解調(diào)信號從TT4輸出. 本實驗所使用的調(diào)幅信號由實驗三提供, 調(diào)制信號頻率1KHz 不變, 載波信號頻率變更為1MHz. 以便運放R34和C20組成低通濾波器發(fā)揮作用.五. 實驗步驟1. 連接實驗電路在主板上正確插好幅度調(diào)制與解調(diào)模塊, 開關(guān)K1. K2. K8. K9. K10. K11向左撥, 主板GND接模塊GND, 主板12V接模塊12V, 主板12V接模塊12V, 檢查連線正確無誤后, 翻開實驗箱左側(cè)的船形開關(guān), K1. K2. K8. K9向右撥. 假設(shè)正確連接那么模塊上的電源指示燈LED1. LED2. LED3. LED4亮. 2. 產(chǎn)生普通調(diào)幅波和抑制載波雙邊帶調(diào)幅波.參考實驗三步驟2, 產(chǎn)生普通調(diào)幅波和抑制載波雙邊帶調(diào)幅波. 調(diào)制信號從 CH1輸出, 正弦, 峰峰值 200mV, 頻率1KHz. 載波信號從 CH2 輸出, 正弦, 峰峰值400mV, 頻率 1MHz. 3. 普通調(diào)幅波和抑制載波雙邊帶調(diào)幅波的解調(diào)連接 幅度調(diào)制與解調(diào)模塊的TP1 與TP8, 連接幅度調(diào)制與解調(diào)模塊的TP3 與TP7, 示波器探頭1依然接到