實驗一LC與晶體振蕩器實驗

一、實驗?zāi)康?/p>

1）、了解電容三點式振蕩器和晶體振蕩器的基本電路及其工作原理。

2）、比較靜態(tài)工作點和動態(tài)工作點，了解工作點對振蕩波形的影響。

3）、測量振蕩器的反饋系數(shù)、波段復(fù)蓋系數(shù)、頻率穩(wěn)定度等參數(shù)。

4）、比較LC與晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度。

二、實驗預(yù)習(xí)要求

實驗前，預(yù)習(xí)教材：“電子線路非線性部分”第3章：正弦波振蕩器；

“高頻電子線路”第四章：正弦波振蕩器的有關(guān)章節(jié)。

三、實驗原理說明

三點式振蕩器包括電感三點式振蕩器（哈脫萊振蕩器）和電容三點式振

蕩器（考畢茲振蕩器），其交流等效電路如圖1-1。

1、起振條件

1）、相位平衡條件：Xce和Xbe必

需為同性質(zhì)的電抗，Xcb必需為異性質(zhì)

的電抗，且它們之間滿足下列關(guān)系:

Xc=-(Xbe+Xce)

IXLI=-IXcl,

2）、幅度起振條件:

一《夕

Au

式中：qm—晶體管的跨導(dǎo),

Fu——反饋系數(shù)，Au—放大器的增益,

qie—晶體管的輸入電導(dǎo)，

qo------晶體管的輸出電導(dǎo)，

qL—晶體管的等效負(fù)載電導(dǎo)，

Fu一般在0.1~0.5之間取值。

2、電容三點式振蕩器

1)、電容反饋三點式電路一一考畢茲振蕩器

圖1-2是基本的三點式電路，其缺點是晶體管的輸入電容Cl和輸出電

容Co對頻率穩(wěn)定度的影響較大，且頻率不可調(diào)。

(a)考畢茲振蕩器(b)交流等效電路

圖1-2考畢茲振蕩器

2)、串聯(lián)改進(jìn)型電容反饋三點式電路一一克拉潑振蕩器

電路如圖1-3所示，其特點是在L支路中串入一個可調(diào)的小電容C3,

并加大G和C?的容量，振蕩頻率一主要由C3和L決定。G和C2主要起電

容分壓反饋作用，從而大大減小了C和C。對頻率穩(wěn)定度的影響，且使頻率

可調(diào)。

(a)克拉潑振蕩器(b)交流等效電路

圖卜3克拉潑振蕩器

3)、并聯(lián)改進(jìn)型電容反饋三點式電路一一西勒振蕩器

電路如圖1-4所示，它是在串聯(lián)改進(jìn)型的基礎(chǔ)上，在L1兩端并聯(lián)一

個小電容C—調(diào)節(jié)C4可改變振蕩頻率。西勒電路的優(yōu)點是進(jìn)一步提高

電路的穩(wěn)定性，振蕩頻率可以做得較高，該電路在短波、超短波通信機(jī)、

電視接收機(jī)等高頻設(shè)備中得到非常廣泛的應(yīng)用。本實驗箱所提供的LC振

蕩器就是西

3、晶體振蕩器

用于降低晶體等效電感的Q值，以改善振蕩波形。在調(diào)整LC振蕩電路靜態(tài)

工作點時，應(yīng)短接電感L102（即短接K1042-3）。三極管BG102等組成射極跟

隨電路，提供低阻抗輸出。本實驗中LC振蕩器的輸出頻率約為1.5MHz,

晶體振蕩器的輸出頻率為10MHz,調(diào)節(jié)電阻R110,可調(diào)節(jié)輸出的幅度。

經(jīng)過以上的分析后，可進(jìn)入實驗操作。接通交流電源，然后按下實驗板

上的+12V總電源開關(guān)Ki和實驗單元的電源開關(guān)K100,電源指示發(fā)光二極

管

D4和D101點亮。

（一）、調(diào)整和測量西勒振蕩器的靜態(tài)工作點，并比較振蕩器射極直流

電壓（Ue、Ucq）和直流電流（Ie、Icq）:

1、組成LC西勒振蕩器：短接K1011-2、K1021-2、K1031-2、K1M2并

在C107處插入1000p的電容器，這樣就組成了與圖1-4完全相同的LC西勒

振蕩器電路。用示波器（探頭衰減10）在測試點TP02觀測LC振蕩器的輸出

波形，再用頻率計測量其輸出頻率。

2、調(diào)整靜態(tài)工作點：短接K1042-3（即短接電感L102）,使振蕩器停振,

并測量三極管BGlo：的發(fā)射極電壓Uq;然后調(diào)整電阻Ri01的值，使UeaR.5V,

并計算出電流Ieg(=0.5V/lK=0.5mA)o

3、測量發(fā)射極電壓和電流：短接K1041-2，使西勒振蕩器恢復(fù)工作，

測量BG102的發(fā)射板電壓Ue和I。

4、調(diào)整振蕩器的輸出：改變電容Clio和電阻Ri10值，使LC振蕩器的

輸出頻率先為1.5MHz,輸出幅度VL。為1.5Vp.p。

(二)、觀察反饋系數(shù)Kfti對振蕩電壓的影響：

由原理可知反饋系數(shù)陣C106心107。按下表改變電容C107的值，在TP102

處測量振蕩器的輸出幅度VL(保持Ueq=0.5V),記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并繪制

VL=f(C)曲線。

C107(pf)5001000150020002500

VL(p-p)

VLA

°5(X)1000150020(02500阿

(三)、測量振蕩電壓VL與振蕩頻率f之間的關(guān)系曲線，計算振蕩器波

段復(fù)蓋系數(shù)fmax/fmin:

選擇測試點TP102,改變Ci10值，測量VL隨f的變化規(guī)律，并找出振蕩

器的最高頻率fmax和最低頻率fmin。

f(KHz)

VL(p-p)

fmax=_^flfmin=____,fmax/fmin=______

ViA

2.00

1..90

1.80

-------------------------------------------------------------------?

f（MHZ）

（四）、觀察振蕩器直流工作點Iq對振蕩電壓VL的影響：

保持C107=1000p,Ueq=0.5V,f0=1.5MHz不變，然后按以上調(diào)整靜態(tài)工

作點的方法改變leg,并測量相應(yīng)的VL,且把數(shù)據(jù)記入下表。

leq(mA)0.250.300.350.400.450.500.55

VL(p-p)

（五）、比較兩類振蕩器的頻率穩(wěn)定度：

1、LC振蕩器

保持Clo7=1000p,Uq=0.5V,fo=1.5MHz不變，分別測量。在TP，處

和fz在TP102處的頻率，觀察有何變化？

2、晶體振蕩器

短接K101、K102、K1032-3,并去除電容CI07,再觀測TP102處的振蕩波

形，記錄幅度VL和頻率fo之值。

波形：幅度VL=頻率fo=0

然后將測試點移至IPlo處，測得頻率h=

根據(jù)以上的測量結(jié)果，試比較兩種振蕩器頻率的穩(wěn)定度△儼f。：

LC振蕩器lfo=(fof)/fo*100%=%

晶體振蕩器△flfo=(fo-f)/fo*100%=%

六、預(yù)習(xí)思考題

1、靜態(tài)和動態(tài)直流工作點有何區(qū)別?如何測定？

2、本電路采用何種形式的反饋電路?反饋量的大小對電路有何影響？

3、試分析C103、H02對晶振電路的影響？

4、射極跟隨電路有何特性?本電路為何采用此電路？

七、實驗注意事項

1、本實驗箱提供了本課程所有的實驗項目，每次實驗通常只做其中某

一個單元電路的實驗，因此不要隨意操作與本次實驗無關(guān)的單元電路。

2、用“短路帽”換接電路時，動作耍輕巧，更不能丟失“短路帽”，以

免影響后續(xù)實驗的正常進(jìn)行。

3、在打開的實驗箱箱蓋上不可燃放重物，以免損壞機(jī)箱的零部件。

4、實驗完畢時必須按開啟電源的逆順序逐級切換相應(yīng)的電源開關(guān)。

八、實驗報告

1、整理實驗數(shù)據(jù)，繪畫出相應(yīng)的曲線。

2、總結(jié)對兩類振蕩器的認(rèn)識。

3、實驗的體會與意見等。

實驗二函數(shù)信號發(fā)生實驗

一、實驗?zāi)康?/p>

1)、了解單片集成函數(shù)信號發(fā)生器XR-2206的功能及特點。

2)、掌握XR-2206的應(yīng)用方法。

二、實驗預(yù)習(xí)要求

參閱相關(guān)資料中有關(guān)XR-2206的內(nèi)容介紹。

三、實驗原理

(一)、XR-22O6內(nèi)部框圖介紹

1、XR-2206芯片是單片集成函數(shù)信號發(fā)生器芯片。用它可產(chǎn)生正弦波、

三角波和方波。XR-2206的內(nèi)部線路框圖見圖2T,它由壓控振蕩器VCO、

電流開關(guān)、緩沖放大器A和三角波、正弦波形成電路四部分組成。三種輸

出信號的頻率由壓控振蕩器的振蕩頻率決定，而壓控振蕩器的振蕩頻率f則

由接于5、6腳之間的電容C與接在7腳的電阻R決定，即f=l/(RC),f

范圍為0.1Hz?1MHz(正弦波)，一般用C確定頻段，再調(diào)節(jié)R值來選擇該

頻段內(nèi)的頻率值。

2、XR-2206芯片各引腳的功能如下：

(1)幅度調(diào)整信號輸入，通常接地或負(fù)電源。

(2)正弦波和三角波輸出端。常態(tài)時輸出正弦波，若將13腳懸空，則

輸出三角波。

(3)輸出波形的幅值調(diào)節(jié)。

(4)正電源V+(+12V)°

(5、6)接振蕩電容C。

(7~9)7、8兩腳均可接振蕩電阻R,由9腳的電平高低經(jīng)電流開關(guān)來

決定哪個起作用。本實驗只用7腳，8、9兩腳不用(應(yīng)懸空)。

(10)內(nèi)部參比電壓。

(11)方波輸出，一般外接上拉電阻。

(12)接地或負(fù)電源V-(-12V)。

(13、14)調(diào)節(jié)正弦波的波形失真。需輸出三角波時，13腳應(yīng)懸空。

(15、16)直流電平調(diào)節(jié)。

圖2-1

2、實際線路分析(實驗電路如圖2-2所示),

XR-2206的實際線路如圖2-2,輸出處用了一塊LF353雙運放，作為波

形放大與阻抗變換。根據(jù)所選的電路元器件值，本電路的輸出頻率范圍為

約2()Hz~2()KHz;幅度調(diào)節(jié)范圍：正弦波為O~1()V,三角波為()~20V,方

波為OlOV。若要得到更高的頻率，可適當(dāng)改變?nèi)龣n電容的值。

圖2-2

四、實驗儀器與設(shè)備

THKGPZ」型高頻電子線路綜合實驗箱；

雙蹤示波器；

交流毫伏表。

五、實驗內(nèi)容與步驟

在實驗箱上找到本次實驗所用的單元電路，并與電路原理圖相對照，了

解各個切換開關(guān)的功能與使用。然后按前述的實驗步驟開啟相應(yīng)的電源開

關(guān)。

（一）、輸出正弦波的調(diào)整與測量

1、取某一頻段的正弦波輸出，用示波器觀測輸出端（TP?01）的波形。

通過反復(fù)調(diào)節(jié)電位器R201、R203、R207,使輸出正弦波的失真為最小。

2、用頻率計和交流毫伏表分別測量三個頻段的頻率調(diào)節(jié)范圍和各頻段

的輸出頻響特性V=f（f）:

①從最低頻段開始，調(diào)節(jié)頻率細(xì)調(diào)電位器R706,測定本頻段的頻率調(diào)

節(jié)范圍和輸出電壓（在最高與最低頻率之間選取若干點）。

頻率f56100150200227250300350400500

HZ

電壓0.490.500.210.300.340.370.450.530.600.74

mv

②切換到中間頻段，重復(fù)①的步驟。

③切換到最高頻段，重復(fù)①的步驟。

（二）、輸出三角波的觀察

通過調(diào)節(jié)頻率和幅度，觀測輸出的波形。

（三）、觀察輸出的方波信號

通過調(diào)節(jié)頻率和幅度，觀測輸出的波形。

六、實驗注意事項

正弦波的波形調(diào)整是一項較細(xì)致的實驗步驟，往往需要反復(fù)多次調(diào)整相

關(guān)的電位器，以獲得一個失真度最小的正弦波形。

七、預(yù)習(xí)思考題

1、如果采用單電源或不對稱的雙電源供電，對輸出有何影響？

2、本電路輸出的最高頻率與最低頻率受哪些因素的影響？

3、要想同時輸出三種不同波形的信號，有否可能?如何實現(xiàn)？

4、在實驗的實際電路中后兩級的運放有何作用？去除它行嗎？

八、實驗報告

1、作出各頻段的頻響特性曲線。

2、回答預(yù)習(xí)中的思考題。

實驗三幅度調(diào)制與解調(diào)實驗

一、實驗?zāi)康?/p>

1)、加深理解幅度調(diào)制與檢波的原理。

2)、掌握用集成模擬乘法器構(gòu)成調(diào)幅與檢波電路的方法。

3)、掌握集成模擬乘法器的使用方法。

4)、了解二極管包絡(luò)檢波的主要指標(biāo)、檢波效率及波形失真。

二、實驗預(yù)習(xí)要求

實驗前預(yù)習(xí)“電子線路非線性部分”第4章：振幅調(diào)制、解調(diào)與混頻

電路；“高頻電子線路”第六章：調(diào)幅與檢波；“高頻電子技術(shù)”第8章：調(diào)

幅、檢波與混頻——頻譜線性搬移電路有關(guān)章節(jié)。

三、實驗原理

1、調(diào)幅與檢波原理簡述：

調(diào)幅就是用低頻調(diào)制信號去控制高頻振蕩(載波)的幅度，使高頻振蕩

的振幅按調(diào)制信號的規(guī)律變化；而檢波則是從調(diào)幅波中取出低頻信號。振幅

調(diào)制信號按其不同頻譜結(jié)構(gòu)分為普通調(diào)幅(AM)信號，抑制載波的雙邊帶

調(diào)制(DSB)信號，抑制載波和一個邊帶的單邊帶調(diào)制信號。

把調(diào)制信號和載波同時加到一個非線性元件上(例如晶體一極管和晶體

三極管)，經(jīng)過非線性變換電路，就可以產(chǎn)生新的頻率成分，再利用一定帶

寬的諧振回路選出所需的頻率成分就可實現(xiàn)調(diào)幅。

2、集成四象限模擬乘法器MC1496簡介：

本器件的典型應(yīng)用包括乘、除、平方、開方、倍頻、調(diào)制、混頻、檢

波、鑒相、鑒頻動態(tài)增益控制等。它有兩個輸入端Vx、Vy和一個輸出端

Voo一個理想乘法器的輸出為Vo=KVxVy,而實際上輸出存在著各種誤差，

其輸出的關(guān)系為：Vo=K(Vx+Vxos)(Vy+Vyos)+Vzox。為了得到好的精

度，必須消除Vxos、Vyos與Vzox三項失調(diào)電壓。集成模擬乘法器MC1496

是目前常用的平衡調(diào)制/解調(diào)器，內(nèi)部電路含有8個有源晶體管。本實驗箱

在幅度調(diào)制，同步檢波，混頻電路三個基本實驗項目中均采用MC1496。

MC1496的內(nèi)部原理圖和管腳功能如圖3T所示:

-012

4）6

SIG+ZJV

GADJ2HINC

GADJ3UT-

仁83

|NC

SIG-匚

BlrAS7TCAR*

仁

U二INC

AR+

圖37集成電路MCI496電路原理圖

MC1496各引腳功能如下:

1）、SIG+信號輸入正端2）、GADJ增益調(diào)節(jié)端

3）、GADJ增益調(diào)節(jié)端4）、SIG-信號輸入負(fù)端

5）、BIAS偏置端6）、OUT+正電流輸出端

7）、NC空腳8）、CAR1載波信號輸入正端

9）、NC空腳10）、CAR-載波信號輸入負(fù)端

11）、NC空腳12）、OUT-負(fù)電流輸出端

13）、NC空腳14）、V-負(fù)電源

3、實際線路分析

實驗電路如圖3-2所示，圖中U301是幅度調(diào)制乘法器，音頻信號和載

波分別從h01和J302輸入到乘法器的兩個輸入端，K301和K303可分別將

兩路輸

入對地短路，以便對乘法器進(jìn)行輸入失調(diào)調(diào)零。W301可控制調(diào)幅波的調(diào)制

度，K302斷開時，可觀察平衡調(diào)幅波，R302為增益調(diào)節(jié)電阻，R309和R3O4

分別為乘法潛的負(fù)載電阻，C309對輸出負(fù)端進(jìn)行交流旁路。C304為調(diào)幅波

輸出

耦合電容，BG301接成低阻抗輸出的射級跟隨器。

502是幅度解調(diào)乘法器，調(diào)幅波和載波分別從J304和J305輸入，K304和

冷05可分別將兩路輸入對地短路，以便對乘法器進(jìn)行輸入失調(diào)調(diào)零。R31>

R3W、R313和C312作用與上圖相同。

圖3-2幅度調(diào)制與解調(diào)實驗電原理圖

四、實驗儀器與設(shè)備

THKGPZ-1型高頻電子線路綜合實驗箱；

高頻信號發(fā)生器；

雙蹤示波器；

萬用表。

五、實驗內(nèi)容與步驟

在實驗箱上找到本次實驗所用的單元電路，對照實驗原理圖熟悉元器件

的位置和實際電路的布局，然后按下+12V,—12V總電源開關(guān)KK3,

函數(shù)信號發(fā)生實驗單元電源開關(guān)心00,本實驗單元電源開關(guān)K300,與此相對

應(yīng)的發(fā)光二極管點亮。

準(zhǔn)備工作：

幅度調(diào)制實驗需要加音頻信號VL和高頻信號VH。調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器

的輸出為0.3Vhp、IKHz的正弦波信號；調(diào)節(jié)高頻信號發(fā)生器的輸出為C.6

Vp~p、10MHz的正弦波信號。

（一）、乘法器U$0】失調(diào)調(diào)零

將音頻信號接入調(diào)制器的音頻輸入口k01，高頻信號接入載波輸入口

J302或TP302,用雙蹤示波器同時監(jiān)視TP301和TP3O3的波形。通過電路中

有關(guān)的切換開關(guān)和相應(yīng)的電位器對乘法器的兩路輸入進(jìn)行輸入失調(diào)調(diào)零。

具體步驟

參考如下：

1）、短接K301的2-3,K303的1-2,K3O2的2-3,調(diào)節(jié)W302至TP303輸

出最小。

2）、短接K301的1-2,K303的2-3,K302的1-2,調(diào)節(jié)W303和W301,

至TP303輸出最小。

3）、短接K30I的1-2,K303的1-2,K302的1-2,微調(diào)W302,即能得到

理想的10MHz調(diào)幅波。

（二）、觀測調(diào)幅波

在乘法器的兩個輸入端分別輸入高、低頻信號，調(diào)節(jié)相關(guān)的電位器（W301

等），短接K3021-2在輸出端觀測調(diào)頻波Vo,并記錄Vo的幅度和調(diào)制度。

此外，在短接K3O22-3時，可觀測平衡調(diào)幅波Vo,記錄Vo的幅度。

（三）、觀測解調(diào)輸出

1、參照實驗步驟（一）的方法對解調(diào)乘法器進(jìn)行失調(diào)調(diào)零。

2、在保持調(diào)幅波輸出的基礎(chǔ)上，將調(diào)制波和高頻載波輸入解調(diào)乘法器

U302,即分別連接J3O3和J304J302和J305,用雙蹤示波器分別監(jiān)視音頻輸

入

和解調(diào)器的輸出。然后在乘法器的兩個輸入端分別輸入調(diào)幅波和載波。用示

波器觀測解調(diào)器的輸出，記錄其頻率和幅度。若用平衡調(diào)幅波輸入（K3O2

2-3短接），再觀察解調(diào)器的輸出并記錄之。

六、實驗注意事項

1、為了得到準(zhǔn)確的結(jié)果，乘法器的失調(diào)調(diào)零至關(guān)重要，而且又是一項

細(xì)致的工作，必須要認(rèn)真完成這一實驗步驟。

2、用示波器觀察波形時，探頭應(yīng)保持衰減10倍的位置。

3、其它同前。

七、預(yù)習(xí)思考題

1、三極管調(diào)幅與乘法器調(diào)幅各自有何特點？當(dāng)它們處于過調(diào)幅時，兩

者的波形有何不同？

3、檢波電路的電壓傳輸系統(tǒng)Ka如何定義?

八、實驗報告

1、根據(jù)觀察結(jié)果繪制相應(yīng)的波形圖，并作詳細(xì)分析。

2、回答預(yù)習(xí)思考題。

3、其它體會與意見。

實驗四變?nèi)荻O管調(diào)頻器與相位鑒頻器實驗

一、實驗?zāi)康?/p>

1）、了解變?nèi)荻O管調(diào)頻器的電路結(jié)構(gòu)與電路工作原理。

2）、掌握調(diào)頻器的調(diào)制特性及其測量方法c

3）、觀察寄生調(diào)幅現(xiàn)象，了解其產(chǎn)生的原因及其消除方法。

二、實驗預(yù)習(xí)要求

實驗前，預(yù)習(xí)“電子線路非線性部分”第5章：角度調(diào)制與解調(diào)電路；

“高頻電子線路”第八章：角度調(diào)制與解調(diào)；“高頻電子技術(shù)”第9章：角

度調(diào)制與解調(diào)一非線性頻率變換電路等有關(guān)章節(jié)的內(nèi)容。

三、實驗原理

1、變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路：

變?nèi)荻O管實際上是一個電壓控制的可變電容元件。當(dāng)外加反向偏置

電壓變化時，變?nèi)荻O管PN結(jié)的結(jié)電容會隨之改變，其變化規(guī)律如圖4-1

所不。1

變?nèi)荻O管的結(jié)電容Cj與電容二極管兩端所/

加的反向偏置電壓之間的關(guān)系可以用下式來表示：/;

式中，U（p為PN結(jié)的勢壘電位差圖4-1變?nèi)荻O管的Cj?U曲線

（硅管約0.7V,錯管約為0.2~0.3V）;Co為未加外電壓時的耗盡層電容值;

u為變?nèi)荻O管兩端所加的反向偏置電壓；y為變?nèi)荻O管結(jié)電容變化指

數(shù)，它與PN結(jié)滲雜情況有關(guān)，通常y=l/2~l/30采用特殊工藝制成的變?nèi)?/p>

二極管y值可達(dá)廣5。

直接調(diào)頻的基本原理是用調(diào)制信號直接控制振蕩回路的參數(shù)，使振蕩器

的輸出頻率隨調(diào)制信號的變化規(guī)律呈線性改變，以生成調(diào)頻信號的目的。

若載波信號是由LC自激振蕩器產(chǎn)生，則振蕩頻率主要由振蕩回路的電

感和電容元件決定。因而，只要用調(diào)制信號去控制振蕩回路的電感和電容,

就能達(dá)到控制振蕩頻率的目的。

低可

頻

若在LC振蕩回路上并聯(lián)一個控變

制電

信

變?nèi)荻O管，如圖4-2所示，并用號抗

調(diào)制信號電壓來控制變?nèi)荻O管的

電容值，則振蕩器的輸出頻率將隨圖4-2直接調(diào)頻示意圖

調(diào)制信號的變化而改變，從而實現(xiàn)了直接調(diào)頻的目的。

2、電容耦合雙調(diào)諧回路相位鑒頻器：

相位鑒頻器的組成方框圖如4-3示。圖中的線性移相網(wǎng)絡(luò)就是頻一相變

換網(wǎng)絡(luò)，它將輸入調(diào)頻信

號ui的瞬時頻率變化轉(zhuǎn)換

為相位變化的信號叱，然圖4-3相位鑒頻器的組成框圖

后與原輸入的調(diào)頻信號一起加到相位檢波器，檢出反映頻率變化的相位變

化，從而實現(xiàn)了鑒頻的H的。

圖4-4的耦合回路相位鑒頻器是常用的一種鑒頻器。這種鑒頻器的相位

檢波器部分是由兩個包絡(luò)檢波器組成，線性移相網(wǎng)絡(luò)采用耦合同路。為了擴(kuò)

大線性鑒頻的范圍，這種相位鑒頻器通常都接成平衡和差動輸出。

T耦合回路Fb)一H包絡(luò)檢波器匕

U、_________U1」疊加型相弋

?—-~[位檢波器；T>u。

一耦合回路u2A,-A包絡(luò)檢波器一丁

圖4-4耦合回路相位鑒頻器

圖4-5(a)是電容耦合的雙調(diào)諧回路相位鑒頻器的電路原理圖，它是由

調(diào)頻一調(diào)相變換器和相位檢波器兩部分所組成。調(diào)頻一調(diào)相變換器實質(zhì)上是

一個電容耦合雙調(diào)諧回路諧振放大器，耦合回路初級信號通過電容Cp耦合

到次級線圈的中心抽頭上，LiG為初級調(diào)諧回路，L2c2為次級調(diào)諧回路，

初、次級回路均調(diào)諧在輸入調(diào)頻波的中心頻率fc上，二極管Di、D2和電

阻R、R2分別構(gòu)成兩個對稱的包絡(luò)檢波器。鑒頻器輸出電壓u。山C5

兩端取

出，C5對高頻短路而對低頻開路，再考慮到L2、C2對低頻分量的短路作用,

因而鑒頻器的輸出電壓U。等于兩個檢波器負(fù)技電阻上電壓的變化之差。電

阻R3對輸入信號頻率呈現(xiàn)高阻抗，并為二極管提供直流通路。圖(a)中

初次級回路之間僅通過Cp與Cm進(jìn)行耦合，只要改變Cp和Cm的大小就

可調(diào)

節(jié)耦合的松緊程度c由于Cp的容量遠(yuǎn)大于Cm,Cp對高頻可視為短路?；?/p>

于上述，耦合回路部分的交流等效電路如圖4-5(b)所示。初級電壓Ui經(jīng)

Cm耦合，在次級回路產(chǎn)生電壓”，經(jīng)L2中心抽頭分成兩個相等的電

由圖可見，加到兩個二極管上的信號電壓分別為：尸4和UpZ二

4-J.,,,隨著輸入信號頻率的變化。5和力之間的相位也發(fā)生相應(yīng)的變化，

從而使它們的合成電壓發(fā)生變化，由j此可將調(diào)頻波變成調(diào)幅一調(diào)頻波，最

圖4-5電容耦合雙調(diào)諧回路相位鑒頻器

3、實際線路分析：

電路原理圖如圖4-6所示，圖中的上半部分為變?nèi)荻O管調(diào)頻器，下半

部分為相位鑒頻器。BG401為電容三點式振蕩器，產(chǎn)生10MHz的載波信號。

變?nèi)荻O管D401和C403構(gòu)成振蕩回路電容的一部分，直流偏置電壓通過

R427、W4OK&03和L401加至變?nèi)荻O管D4ch的負(fù)端，C402為變?nèi)荻O

管的交流通路，氐02為變?nèi)荻O管的直流通路，U01和R403組成隔離支

路，防止載波信號通過電源和低頻回路短路。低頻信號從輸入端以01輸入,

通過變?nèi)荻O管D401實現(xiàn)直接調(diào)頻，C401為耦合電容，BG《（）2對調(diào)制波

進(jìn)行放大，通過W402控制調(diào)制波的幅度，BG403為射級跟隨器，以減小負(fù)

我對調(diào)頻電路的影響。從輸出端L02或TP402輸出10MHz調(diào)制波，通過隔

離電容C413接至頻率計；用示波器接在TP402處觀測輸出波形，目的是減

小對輸出波形的影響。

J403為相位鑒頻器調(diào)制波的輸入端，C414提供合適的容性負(fù)載；BG4（M和

BG405

接成共集一共基電路，以提高輸入阻抗和展寬頻帶，R418、R419提供公用

偏置電壓，C422用以改善輸出波形。BG405集電極負(fù)載以及之后的電路在

原理

四、實驗儀器設(shè)備

THKGPZ4型高頻電子線路綜合實驗箱；

掃頻儀;

雙蹤示波器;

頻率計;

萬用表。

五、實驗內(nèi)容與步驟

在實驗箱上找到本次實驗所用的單元也路，然后接通實驗箱的電源，并

按下+12V總電源開關(guān)K,-12V總電源開關(guān)K3,函數(shù)信號發(fā)生實驗單元的

電源開關(guān)K200和本單元電源開關(guān)K400,相對應(yīng)的三個紅色發(fā)光二極管和三

個綠色二極管點亮。

（一）、振蕩器輸出的調(diào)整

1、將切換開關(guān)心01的1-2接點短接，調(diào)整電位器W401使變?nèi)荻O管

D4OI的負(fù)極對地電壓為+2V,并觀測振蕩器輸出端的振蕩波形與頻率。

2、調(diào)整線圈02的磁芯和可調(diào)電阻R404,使R407兩端電壓為2.5±0.D5V

（用直流電壓表測量），使振蕩器的輸出頻率為10±0.02MHz0

3、調(diào)整電位器W402,使輸出振蕩幅度為I.6Vp-p。

（二）、變?nèi)荻O管靜態(tài)調(diào)制特性的測量

輸入端J401無信號輸入時，改變變?nèi)荻O管的直流偏置電壓，使反偏電

壓Ea在（T5.5V范圍內(nèi)變化，分兩種情況測量輸出頻率，并填入下表。

Ed(V)00.511.522.533.544.555.5

10不并C404

MHz并C404

（三）、相位鑒頻器鑒頻特性的測試

1、相位鑒頻器的調(diào)整：

掃頻輸出探頭接TP403,掃頻輸出衰減30db,Y輸入用開路探頭接

TP404,Y衰減10（20db）,Y增幅最大，掃頻寬度控制在0.5格/MHz左右,

使用內(nèi)

頻標(biāo)觀察和調(diào)整10MHz鑒頻S曲線，可調(diào)器件為L406,T401,C426,C428,

C429五個元件。其主要作用為：

T4OKC428調(diào)中心10MHz至X軸線。

L406.C426調(diào)上下波形對稱。

C429調(diào)中心10MHz附近的的線性。

2、鑒頻特性的測試：

使高頻信號發(fā)生器輸出載波CW,頻率10MHz,幅度0.4Vp_p,接入輸

入端TP403,用直流電壓表測量輸出端TP404對地電壓（若不為零，可略微調(diào)

和C428,使其為零），然后在9.0MHz?11MHz范圍內(nèi)，以相距

0.2MHz

的點頻，測得相應(yīng)的直流輸出電壓，并填入下表。

f(.MIIz)9.09.29.49.69.81010.210.410.610.811

Vo(mV)

繪制f-Vo曲線，并按最小誤差畫出鑒頻特性的直線（用虛線表示）。

3、相位鑒頻器的解調(diào)功能測量：

使高頻信號發(fā)生器輸出FM調(diào)頻信號，幅度為0.4Vp_p,頻率為10MHz,

頻偏最大，并接入電路輸入端J403,在輸出端TP404測量解調(diào)信號：

波形：波頻率：K幅度：Vp.p（允許略微調(diào)節(jié)T401）。

（四）、變?nèi)荻O管動態(tài)調(diào)制特性的測量

在變?nèi)荻O管調(diào)頻器的輸入端J401接入1K的音頻調(diào)制信號Vi。將KdOl

的1-2短接，令Ed=2V,連接J402與J403。用雙蹤示波器同時觀察調(diào)制信號

與解調(diào)信號，改變Vi的幅度，測量輸出信號，結(jié)果填入下表。

V,(Vp.p)

00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.6

Vo(Vp-p)

六、實驗注意事項

1、實驗前必須認(rèn)真閱讀掃頻儀和高頻信號發(fā)生器的使用方法。

2、實驗時必須對照實驗原理線路圖進(jìn)行，要與實驗板上的實際元器件

一一對應(yīng)。

3、其它同前。

七、預(yù)習(xí)思考題

1、變?nèi)荻O管有何特性?有何應(yīng)用？

2、電容耦合雙調(diào)諧回路是如何實現(xiàn)鑒頻的？

3、相位鑒頻器的頻率特性為什么會是一條以載波頻率為中心的S曲

線?試從原理上加以分析。

八、實驗報告

1、在同一座標(biāo)紙上畫出兩根變?nèi)荻O管的靜態(tài)調(diào)制特性曲線，并求出

其調(diào)制靈敏度S,說明曲線斜率受哪些因素的影響。

2、根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制相位鑒頻器的鑒頻特性f?Vo曲線。

3、根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制相位鑒頻器的動態(tài)調(diào)制特性曲線V。?％和V。、

f,并分析輸出波形產(chǎn)生畸變的原因。

4、根據(jù)實驗步驟（四）的測量結(jié)果，并結(jié)合相頻特性測試所得的S曲線,

求出變?nèi)荻O管輸出調(diào)頻波的頻偏△€>

實驗五高頻功率放大與發(fā)射實驗

一、實驗?zāi)康?/p>

1）、了解丙類功率放大器的基本工作原理，掌握丙類功率放大器的調(diào)諧

特性以負(fù)載變化時的動態(tài)特性。

2）、了解激勵信號變化對功率放大器工作狀態(tài)的影響。

3）、比較甲類功率放大器與丙類功率放大器的功率、效率與特點。

二、實驗預(yù)習(xí)要求

實驗前預(yù)習(xí)教材“電子線路非線性部分”第2章：諧振功率放大器；”席

頻電子線路”第三章：高頻功率放大器；“高頻電子技術(shù)”第7章：高頻

功率放大電路的有關(guān)章節(jié)。

三、實驗原理

丙類功率放大器通常作為發(fā)射機(jī)末級功放以獲得較大的功率和較高的

效率。本實驗單元由三級放大器組成，如圖5T所示。

發(fā)射

天線

圖5T高頻功率放大器原理框圖

高頻功率放大與發(fā)射的實際電路如圖5-2所示。圖中，BGso1是一級

甲類線性放大器，以適應(yīng)較小的輸入信號電平。Ws01和R503可調(diào)節(jié)這

一級放大器的偏置電壓，同時控制輸入電平；BG502為射級跟隨電路，

W502和W503可控制后兩級放大器的輸入電平，以滿足甲類功放和丙類功

放對輸入電平的要求；BGs03為甲類功率放大器，其集電極負(fù)載為LC選

頻諧振回路，諧振

頻率為10MHz,Rs。9和Rs1可調(diào)節(jié)甲類放大器的偏置電壓，以獲得較寬的

動態(tài)范圍；BGS04為一典型的丙類高頻功率放大電路，其基級無直流偏置

電壓。只有載波的正半周且幅度足夠才能使功率管導(dǎo)通，其集電極負(fù)載為

LC選頻諧振回路，諧振在載波頻率以選出基波，因此可獲得較大的功率輸

出。Rs13可調(diào)節(jié)丙類放大器的功率增益，SWs01可選擇丙類放大器的輸

出負(fù)載。

全部電路由+12V電源供電。

圖5-2高頻功率放大與發(fā)射實驗電原理圖

四、實驗儀器設(shè)備

THKGPZ4型高頻電子線路綜合實驗箱；

雙蹤示波器;

高頻信號發(fā)生器;

頻率計;

萬用表。

五、實驗內(nèi)容與步驟

在實驗箱上找到本實驗的單元電路，并接通實驗箱電源，按下+12V總

電源開關(guān)K.本實驗單元的電源開關(guān)Ks00,相對應(yīng)的發(fā)光二極管點亮。

（一）、調(diào)整高頻功率放大電路三級放大器的工作狀態(tài)

對照圖5-2電原理圖，在TPs01（或J501）輸入10MHz,0.4Vp-p,調(diào)

制

度為30%的調(diào)幅波，用示波器在各測試點觀察，調(diào)整電路中各電位器，使甲

放與丙放的輸出最大，失真最小。（SW501全部開路）

（二）、甲類、丙類功放直流工作點的比較

在上述狀態(tài)下，用繁用表直流電壓檔測量BGs03和BG5（M的基極電壓,

然后斷開TPS01處的高頻輸入信號，再次測量BGs。3和BGs04的基極電

壓，

進(jìn)行比較。

（三）、調(diào)諧特性的測試

在上述狀態(tài)下，改變輸入信號頻率，頻率范圍從4MHz用示

波器測量TPs04的電壓值（SW501全部開路）。

f(MHz)4MHz6MHz8MHz10MHz12MHz14MHz16MHz

Uc(Vp-p)

（四）、負(fù)載特性的測試

在上述狀態(tài)下，保持輸入信號頻率10MHz,然后將負(fù)載電阻轉(zhuǎn)換開關(guān)

SW501依次從1-4撥動，用示波器測量TP504的電壓值Uc和發(fā)射極的電壓

值

Ue,分析負(fù)載RL對工作狀態(tài)的影響。

RL(Q)68015051天線

Uc(Vp.p)

Ue(Vp_p)

（五）、功率、效率的測量與計算

f(iOMiiz)VbVcVeeViViVoTcTcP=PoPcn

甲放

丙放

其中：Vi:輸入電壓峰一峰值

Vo:輸出電壓峰一峰值

Io:發(fā)射極直流電壓/發(fā)射極電阻值

P二：電源給出直流功率（P_=Vcc*Io）

Pc:為三極管損耗功率（Pc=Ic*Vcei

Po:輸出功率（PO=0.5*VO2/RL）

六、實驗注意事項

1）、實驗時，應(yīng)注意BGsO3、BG504金屬外殼的溫升情況，必要時，可

哲

時降低高訊儀輸出電平。

2）、發(fā)射天線可用短接線插頭向上疊加代替，高度應(yīng)適當(dāng)。

七、預(yù)習(xí)思考題

1）、丙類放大器的特點是什么？為什么要用丙類放大器？

2）、影響功率放大器功率和效率的主要電路參數(shù)是什么？

八、實驗報告

按照實驗內(nèi)容的四個步驟寫出實驗報告。

實驗六接收與小信號調(diào)諧放大實驗

一、實驗?zāi)康?/p>

1）、了解諧振回路的幅頻特性分析一通頻帶與選擇性。

2）、了解信號源內(nèi)阻及負(fù)載對諧振回路的影響，并掌握頻帶的展寬方法。

3）、掌握放大器的動態(tài)范圍及其測試方法。

二、實驗預(yù)習(xí)要求

實驗前，預(yù)習(xí)“電子線路非線性部分”附錄：選頻網(wǎng)絡(luò)；“高頻電子線

路”第二章：小信號諧振放大器；“高頻電子技術(shù)”第1章：直接檢波接收

機(jī)，LC選頻與檢波電路，第6章：高頻小信號放大電路分析基礎(chǔ)。

三、實驗原理說明

（一）、小信號調(diào)諧放大器基本原理

高頻小信號放大器電路是構(gòu)成無線電設(shè)備的主要電路，它的作用是放大

信道中的高頻小信號。為使放大信號不失真，放大器必須工作在線性范圍內(nèi)，

例如無線電接收機(jī)中的高放電路，都是典型的高頻窄帶小信號放大電路。窄

帶放大電路中，被放大信號的頻帶寬度小于或遠(yuǎn)小于它的中心頻率。如在調(diào)

幅接收機(jī)的中放電路中，帶寬為9KHz,中心頻率為465KHz,相對帶寬4

制約為百分之幾。因此高頻小信號放大電路的基本類型是選頻放大電路，

選頻放大電路以選頻器作為線性放大器的負(fù)載，或作為放大器與負(fù)載之間的

匹配器。它主要由放大器與選頻回路兩部分構(gòu)成。用于放大的有源器件可以

是半導(dǎo)體三極管，也可以是場效應(yīng)管，電子管或者是集成運算放大器。用于

調(diào)諧的選頻器件可以是LC諧振回路，也可以是晶體濾波器，陶瓷濾波器，

LC集中濾波器，聲表面波濾波器等。本實驗用三極管作為放大器件，LC

諧振回路作為選頻器。在分析時，主要用如下參數(shù)衡量電路的技術(shù)指標(biāo)：中

心頻率、增益、噪聲系數(shù)、靈敏度、通頻帶與選擇性。

單調(diào)諧放大電路一般采用LC回路作為選頻器的放大電路，它只有一個

LC回路，調(diào)諧在一個頻率上，并通過變壓器耦合輸出，圖6-1為該電路原

為了改善調(diào)諧電路的頻率特性，通常采用雙調(diào)諧放大電路，其電路如圖

6-2所示。雙調(diào)諧放大電路是由兩個彼此耦合的單調(diào)諧放大回路所組成。它

們的諧振頻率應(yīng)調(diào)在同一個中心頻率上。兩種常見的耦合回路是：1)兩個

單調(diào)諧回路通過互感M耦合，如圖6-2(a)所示，稱為互感耦合雙調(diào)諧振

回路；2)兩個單調(diào)諧回路通過電容耦合，如圖6-2(b)所示，稱為電容耦

若改變互感系數(shù)M或者耦合電容C,就可以改變兩個單調(diào)諧回路之間

的耦合程度。通常用耦合系數(shù)k來表征其耦合程度。

電容耦合雙調(diào)諧回路的耦合系數(shù)為：

C

而Tc”)

實際電路如圖6-4所示，圖中，由BG601等元器件組成單調(diào)諧放大器，

由BG602等元器件組成雙調(diào)諧放大器，它們的天線輸入端(J601和J603)接收

10MHz調(diào)制波信號。至放大管之間的LC元件組成天線輸入匹配回路。切

換開關(guān)K601用于改變射級電阻，以改變BG601的直流工作點。切換開關(guān)

K602用于改變LC振蕩回路的阻尼電阻，以改變LC回路的Q值。切換開

關(guān)K603可改變雙調(diào)諧回路的耦合電容，以觀測三種狀

態(tài)下的雙

調(diào)諧回路幅頻特性曲線。

圖6-4接收與小信號調(diào)諧放大實驗電原理圖

四、實驗儀器與設(shè)備

THKGPZ-1型高頻電子線路綜合實驗箱;

掃頻儀；

高頻信號發(fā)生器；

雙蹤示波器3

五、實驗內(nèi)容與步驟

首先在實驗箱上找到本次實驗所用到的單元電路，然后接通實驗箱電

源，并按下+12V總電源開關(guān)K,以及本實驗宜元電源開關(guān)K600。

（一）、輸入回路的調(diào)節(jié)

將掃頻儀的輸出探頭和檢波探頭同時接在TP6。1或TP604,調(diào)節(jié)L601或

L602.C6。2或C614,使輸入回路諧振在10MHz頻率處。測量輸入回路的諧振

曲線，并記錄之。

(二)、單調(diào)諧放大器增益和帶寬的測試

將掃頻儀的輸E1探頭接到電路的輸入端TP602,掃頻儀的檢波探頭接到

電路的輸出端TP603,然后在放大器的射極和調(diào)諧網(wǎng)路中分別接入不同阻值

的電阻，并通過調(diào)節(jié)調(diào)諧回路的磁芯T601,使波形的頂峰出現(xiàn)在頻率為

10MHz處，分別測量單調(diào)諧放大器的增值與帶寬，并記錄之。

(三)、雙調(diào)諧放大電路的測試

將掃頻儀的輸H探頭接到電路的輸入端TP605,掃頻儀的檢波探頭接到

電路的輸出端TP606。

1)、改變雙調(diào)諧回路的耦合電容，并通過調(diào)節(jié)初、次級諧振回路的磁芯，

使出現(xiàn)的雙峰波形的峰值等高。測量放大器的增益與帶寬，并記錄之。

2)、不同信號頻率下的耦合程度測試

在電路的輸入端J603輸入高頻載波信號(().4Vp.p,其頻率分別為9.5,

10,10.5MHz),用示波器在電路的輸出端(TP606)分別測試三種耦合狀

態(tài)

下的輸出幅度(Vp.p)o

9.5MHz10MHz10.5MHz

K/031-2緊耦合37.233.229.1

K/032-3適中耦合39.234.428.4

K/034-5松耦合23.631.228.8

以上測試用的高頻載波亦可取自“變?nèi)荻O管調(diào)頻器及相位鑒頻器實

驗”所產(chǎn)生的載波信號，其頻偏可用電位器W401進(jìn)行調(diào)節(jié)。

六、實驗注意事項

在調(diào)節(jié)諧振回路的磁芯時，要用小型無感性的起子，緩慢進(jìn)行調(diào)節(jié)，用

力不可過大，以免損壞磁芯。

七、預(yù)習(xí)思考題

1、試分析單調(diào)諧放大回路的發(fā)射極電阻Re和諧振回路的阻尼電阻RL

對放大器的增益、帶寬和中心頻率各有何影響？

2、為什么發(fā)射極電阻Re對增益、帶寬和中心頻率的影響不及阻尼RL

大？

3、在電容耦合雙調(diào)諧回路中，為什么耦合電容大的（緊耦合）會出現(xiàn)

雙峰，小的耦合電容（松耦合）會出現(xiàn)單峰？

八、實驗報告

1、根據(jù)實驗結(jié)果，繪制單調(diào)諧放大電路在不同參數(shù)下的頻響曲線，并

求出相應(yīng)的增益和帶寬，并作分析。

2、根據(jù)實驗結(jié)果，繪制雙調(diào)諧放大電路在不同參數(shù)下的頻響曲線，并

求出相應(yīng)的增益和帶寬，并作分析。

實驗七本機(jī)振蕩發(fā)生實驗

一、實驗?zāi)康?/p>

1）、了解電容三點式振蕩器和晶體振蕩器的基本電路及基本工作原理。

2）、比較LC與晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度。

二、實驗預(yù)習(xí)要求

實驗前，預(yù)習(xí)“電子線路非線性部分”第3章：正弦波振蕩器；“高頻

電子線路”第四章：正弦波振蕩器的有關(guān)章節(jié)。

三、實驗原理說明

本單元實驗原理部分與實驗一完全相同。這里謹(jǐn)說明本單元實驗的LC

振蕩器為克拉潑振蕩器；晶體振蕩器為皮爾斯振蕩器。請自行對照分析。

四、實驗儀器設(shè)備

THKGPZ4型高頻電子線路綜合實驗箱；

雙蹤示波器；

頻率計；

萬用表。

五、實驗內(nèi)容與步驟

（一）、準(zhǔn)備工作

在實驗箱上找到本次實驗所用的單元電路，并對照實驗原理圖，認(rèn)清各

元器件的位置與功能作用。

本次實驗的電原理圖如圖7-1所示。

圖中，晶體三極管BG701及其外圍電路組成典型的LC克拉潑振蕩器和

晶體皮爾斯振蕩器，以上兩種振蕩器通過切換開關(guān)⑹（）1轉(zhuǎn)換。R702和

R706可調(diào)整BG7OI的直流偏置，可調(diào)至波形失真最小，輸出電壓幅度最

大。LC振蕩器的頻率可由L701和C706調(diào)整。本電路的本機(jī)振蕩頻率

（LC或晶體）為16.455MHz。晶體三極管BG702及其偏置電路組成射極

跟隨電路。W701

可調(diào)節(jié)本振輸出幅度。

了解電路后，可進(jìn)入實驗操作，先接通交流電流，然后按下實驗板上的

+12V總電源開關(guān)Ki和本實驗單元的電源開關(guān)K700,相應(yīng)的電源指示發(fā)光

極管D4和D701點亮。

（一）、LC本機(jī)振蕩電路的調(diào)整：

1）、用示波器在TP702觀察，調(diào)整R702和R706,使TP702的正弦波輸

出

失點最小，幅度最大。

2、用頻率針在TP?02計數(shù)，調(diào)整L7Ol和C706,使LC本振蕩頻率為

16.455MHz。

（二）、晶體本機(jī)振蕩器電路的調(diào)整

1、用示波器在TP7O2觀察，調(diào)整R7O2和R7O6,使TP7O2的正弦波輸出失

真最小，幅度最大。

2、用頻率計在‘1舊02計數(shù)，調(diào)整C7O6,使晶體本機(jī)振蕩頻率為16.455

MHzo

（三）、比較LC與晶體管振蕩器的穩(wěn)定度

用頻率計在TP702計數(shù)，開啟電源后各等恃五分鐘，比較LC與晶體振

蕩器的頻率穩(wěn)定度。

六、預(yù)習(xí)思考題

1、如何調(diào)整振蕩器三極管的偏置。

2、本振信號的穩(wěn)定度對超外差接收的性能有何影響，試加以分析。

七、實驗注意事項

1、不要將示波器和頻率計同時接在TP7O2上，以免影響波形。若有需

要時，可分別接在TP7O2和TP7OI上。

2、在試驗溫度對振蕩頻率穩(wěn)定度的影響時，可用電烙鐵靠近BG7OI試

驗之。

八、實驗報告

1、記錄實驗數(shù)據(jù)。

2、計算頻率穩(wěn)定度。

3、回答預(yù)習(xí)思考題。

實驗八集成乘法器混頻實驗

一、實驗?zāi)康?/p>

1）、進(jìn)一步了解集成混頻器的工作原理。

2）、了解混頻器中的寄生干擾。

二、實驗預(yù)習(xí)要求

實驗前，預(yù)習(xí)“電子線路非線性部分”第4章：振幅調(diào)制、解調(diào)與混頻

電路；“高頻電子線路”第七章：混頻，第九章：集成模擬乘法器及其應(yīng)用;

“高頻電子技術(shù)”第3章：外差式接收機(jī)線性頻率變換與AGC電路，第8

章調(diào)幅、檢波與混頻一一頻譜線性搬移電路等有關(guān)章節(jié)的內(nèi)容。

三、實驗原理

混頻器的功能是將載波為fs（高頻）的已調(diào)波信號不失真地變換為另一

載頻E（固定中頻）的己調(diào)波信號，而保持原調(diào)制規(guī)律不變。例如在調(diào)幅廣

播接收機(jī)中，混頻器將中心頻率為535“605KHz的己調(diào)波信號變換為中心

頻率為465KHz的中頻己調(diào)波信號。此外，混頻器還廣泛用于需要進(jìn)行頻率

變換的電子系統(tǒng)及儀器中，如頻率合成器、外差頻率計等。

混頻器的電路模型如圖8T所示。

混頻器常用的非線性器件有二極管、

三極管、場效應(yīng)管和乘法器。本振用于產(chǎn)

生一個等幅的高頻信號uL,并與輸入信號

us經(jīng)混頻器后所產(chǎn)生的差頻信號經(jīng)帶通濾圖8T混頻器電路模型

波器濾出。目前，高質(zhì)量的通信接收機(jī)廣泛采用二極管環(huán)形混頻器和由雙差

分對管平衡調(diào)制器構(gòu)成的混頻器，而在一般接收機(jī)（例如廣播收音機(jī)）中,

為了簡化電路，還是采用簡單的三極管混頻器C本實驗采用集成模擬相乘器

作混頻電路實驗。

圖8-2MC1496構(gòu)成的混頻淤電路圖

圖8-2是用MC1496構(gòu)成的混頻器，本振電壓uL（頻率為16.455MHz）

從乘法器的一個輸入端（10）輸入，信號電壓us（頻率為10MHz）從乘法

器的另一個輸入端⑴輸入，混頻后的中頻（6.455MHz）信號由乘法器的

輸出端（6）輸出。令輸出端的兀型帶通濾波器調(diào)諧在6.455MHz,回路帶

寬為450KHz,以獲得較高的變頻增益。

為了實現(xiàn)混頻功能，混頻器件必須工作在非線性狀態(tài)，而作用在混頻器

上的除了輸入信號電壓us和本振電壓uL外，不可避免地還存在干擾和噪聲。

它們之間任意兩者都有可能產(chǎn)生組合頻率，這些組合信號頻率如果等于或接

近中頻，將與輸入信號一起通過中頻放大器、解調(diào)器，對輸出級產(chǎn)生干涉，

影響輸入信號的接收。

干擾是由于混頻不滿足線性時變工作條件而形成的，因此不可避免地會

產(chǎn)生干擾，其中影響最大的是中頻干擾和鏡象干擾。

四、實驗儀器與設(shè)備

THKGPZ4型高頻電子線路綜合實驗箱；

高頻信號發(fā)生器；

掃頻儀；

雙蹤示波器；

頻率計。

五、實驗內(nèi)容與步驟

在實驗箱上找到本實驗的單元電路，并接通實驗箱電源，按下+12V,

-12V總電源開關(guān)Ki、K3,“LC與晶體振蕩器實驗單元”電源開關(guān)K100,

以

及本實驗單元的電源開關(guān)K800,相對應(yīng)的發(fā)光二極管點亮。

圖8-3集成乘法器混頻實驗電原理圖

(一)、中頻LC濾波器的調(diào)整

掃頻輸出衰減10db,Y衰減10,調(diào)節(jié)Y增幅至適當(dāng)?shù)姆?，掃頻輸出

接至LCn型帶通濾波器的輸入端(TP803),檢波探頭接至輸出端(TP804),

調(diào)整電感線圈底()3的磁芯，使6.455MHz出現(xiàn)峰值，并記錄之。

（二）、中頻頻率的觀測

將實驗七（本機(jī)振蕩發(fā)生實驗）的振蕩輸出信號（16.455MHz）作為本實

驗的本振信號輸入乘法器的一個輸入端，乘法器的另一個輸入端（載波輸入）

接高頻信號發(fā)生器的輸出（10MHz,0.4Vp.p的載波）。在輸出端（TP804）

觀

測輸出的中頻信號，并記錄之。

（三）、鏡象干涉頻率的觀測

在雙蹤同時觀測載波-中頻后，緩慢將高頻信號發(fā)生器的輸出頻率從

10MHz調(diào)至22.91MHz,再次觀測載波-中頻，記錄之，并驗證下列關(guān)系：

f—f=2f中

（四）、混頻的綜合觀測

令高頻信號發(fā)生器輸出一個經(jīng)由1K音頻調(diào)制的載波頻率為10MHz的

調(diào)幅波，作為本實驗的載波輸入，在TPgOl、TP802.TP803和TP804處，用雙

蹤示波器對照觀測混頻的過程，并記錄之。

六、實驗注意事項

1、測量時應(yīng)用雙蹤同時觀察本振-載波，或波-中頻，以便比較。

2、本實驗用到實驗七的（本機(jī)振蕩發(fā)生實驗）輸出信號。因此，在進(jìn)

行本實驗前必須調(diào)整好實驗七的輸出，使之滿足本實驗的要求。

七、預(yù)習(xí)思考題

1、除乘法器外，還有哪些器件可組成混頻器?試舉例說明.

2、分析寄生干涉的原因，并討論預(yù)防措施。

八、實驗報告

1、根據(jù)觀測的結(jié)果，繪制所需要的波形圖，并作分析。

2、在幅