通信电路实验报告.docx

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通信电路实验报告

第一次实验报告

实验一高频小信号放大器

一、实验目的

1、掌握高频小信号谐振电压放大器的电路组成与基本工作原理。

2、熟悉谐振回路的调谐方法及测试方法。

3、掌握高频谐振放大器处于谐振时各项主要技术指标意义及测试技能。

二、实验容

（1）单调谐高频小信号放大器仿真

图1.1单调谐高频小信号放大器

（2）双调谐高频小信号放大器

（a）

（b）

图1.2双调谐高频小信号放大器

三、实验结果

（1）单调谐高频小信号放大器仿真

1、仿真电路图

2、根据电路中选频网络参数值，计算该电路的谐振频率ωp。

ωp==2.94Mrad/sfp467kHz

由于三极管的电容会对谐振回路造成影响，因此我适当增大了谐振回路中的电容值（减小电感），ωp的误差减小，仿真中实际fp464kHz

3、通过仿真，观察示波器中的输入输出波形，计算电压增益Av0。

Av0==11.08db

4、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。

f0.7:

446kHz~481kHzf0.1:

327kHz~657kHz

矩形系数约为：

9.4

5、改变信号源的频率（信号源幅值不变），通过示波器或着万用表测量输出电压的有效值，计算出输出电压的振幅值，完成下列表，并汇出f~Av相应的图，根据图粗略计算出通频带。

f0（KHz）

65

75

165

265

365

465

1065

1665

2265

2865

3465

4065

U0（mv）

0.0129

0.0155

0.0404

0.0858

0.2150

1.274

0.0526

0.0301

0.0216

0.0173

0.0144

0.0126

AV（db）

-28.89

-27.38

-19.06

-12.60

-4.894

11.43

-16.46

-21.36

-24.22

-26.22

-27.73

-28.93

通频带：

446kHz~481kHz带宽：

35kHZ

6、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波，通过示波器观察图形，体会该电路的选频作用。

二次谐波：

加入四次谐波

加入六次谐波

结论分析：

在输入端加入了2、4、6次谐波后，经过谐振回路的选频网络后，输入端没有失真，仍然是基波频率的正弦波，增益没有发生变化。

（2）双调谐高频小信号放大器

1、仿真电路图

2、通过示波器观察输入输出波形，并计算出电压增益Av0。

Av0==43.5db

3、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。

f0.7:

1.575MHz~1.602MHzf0.1:

1.480MHZ~1.721MHz

通频带为：

1.515MHz~1.602MHz带宽87kHz

矩形系数为：

=2.77

实验二高频功率放大器

一、实验目的

1、掌握高频功率放大器的电路组成与基本工作原理。

2、熟悉谐振回路的调谐方法及测试方法。

3、掌握高频功率放大器各项主要技术指标意义及测试技能。

二、实验容

图2.1高频功率放大器

一、原理仿真

1、搭建Multisim电路图（Q1选用元件Transistors中的BJT_NPN_VIRTUAL）。

2、设输入信号的振幅为0.7V，利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。

要设置起始时间与终止时间，和输出变量。

（提示：

单击simulate菜单中中analyses选项下的transientanalysis...命令，在弹出的对话框中设置。

在设置起始时间与终止时间不能过大，影响仿真速度。

例如设起始时间为0.03s，终止时间设置为0.030005s。

在outputvariables页中设置输出节点变量时选择vv3#branch即可）

3、将输入信号的振幅修改为1V，用同样的设置，观察ic的波形。

4、根据原理图中的元件参数，计算负载中的选频网络的谐振频率ω0，以及该网络的品质因数QL。

根据各个电压值，计算此时的导通角θc。

5、要求将输入信号V1的振幅调至1.414V。

注意：

此时要改基极的反向偏置电压V2=1V，使功率管工作在临界状态。

同时为了提高选频能力，修改R1=30KΩ。

6、正确连接示波器后，单击“仿真”按钮，观察输入与输出的波形。

7、读出输出电压的值并根据电路所给参数值，计算输出功率P0，PD，ηC。

二、外部特性

1、调谐特性，将负载选频网络中的电容C1修改为可变电容（400pF），在电路中的输出端加一直流电流表。

当回路谐振时，记下电流表的读数，修改可变电容百分比，使回路处于失谐状态，通过示波器观察输出波形，并记下此时电流表的读数；

2、将电容调为90%时，观察波形。

3、负载特性，将负载R1改为电位器（60k），在输出端并联一万用表。

根据原理中电路图知道，当R1=30k，单击仿真，记下读数U01，修改电位器的百分比为70%，重新仿真，记下电压表的读数U02。

修改电位器的百分比为30%，重新仿真，记下电压表的读数U03。

R1（百分比）

50%

70%

30%

U0

比较三个数据，说明当前电路各处于什么工作状态？

4、当电位器的百分比为30%时，通过瞬态分析方法，观察ic的波形。

5、振幅特性，在原理图中的输出端修改R1=30KΩ并连接上一直流电流表。

将原理图中的输入信号振幅分别修改为1.06V，0.5V，并记下两次的电流表的值，比较数据的变化，说明原因。

V1（V）

0.7

1.06

0.5

Ic0

6、倍频特性，将原理图中的信号源频率改为500KHz，谐振网络元件参数不变，使电路成为2倍频器，观察并记录输入与输出波形，并与第2个实验结果比较，说明什么问题？

通过傅里叶分析，观察结果。

（提示：

在单击Simulate菜单中中Analyses选项下的FourierAnalysis...命令，在弹出的对话框中设置。

在AnalysisParameters标签页中的Fundamentalfrequency中设置基波频率与信号源频率相同，NumberOfHarmonics中设置包括基波在的谐波总数，Stoptimeforsampling中设置停止取样时间，通常为毫秒级。

在Outputvariables页中设置输出节点变量）。

三、实验结果

（1）原理仿真

1、仿真电路图

2、设输入信号的振幅为0.7V，利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析。

3、将输入信号的振幅修改为1V，用同样的设置，观察ic的波形。

4、根据原理图中的元件参数，计算负载中的选频网络的谐振频率ω0，以及该网络的品质因数QL。

根据各个电压值，计算此时的导通角θc。

ω0==6.3Mrad/s

QL==0.0378

Vbz=0.714VVbb=0.1VVbm=1Vθc35.5。

5、要求将输入信号V1的振幅调至1.414V。

注意：

此时要改基极的反向偏置电压V2=1V，使功率管工作在临界状态。

同时为了提高选频能力，修改R1=30KΩ。

6、正确连接示波器后，单击“仿真”按钮，观察输入与输出的波形。

7、读出输出电压的值并根据电路所给参数值，计算输出功率P0，PD，ηC。

P0=1.099mWPD=2.22mWηC==49.5%

（2）外部特性

1、调谐特性，将负载选频网络中的电容C1修改为可变电容（400pF），在电路中的输出端加一直流电流表。

当回路谐振时，记下电流表的读数，修改可变电容百分比，使回路处于失谐状态，通过示波器观察输出波形，并记下此时电流表的读数；

2、将电容调为90%时，观察波形。

3、负载特性，将负载R1改为电位器（60k），在输出端并联一万用表。

根据原理中电路图知道，当R1=30k，单击仿真，记下读数U01，修改电位器的百分比为70%，重新仿真，记下电压表的读数U02。

修改电位器的百分比为30%，重新仿真，记下电压表的读数U03。

R1（百分比）

50%

70%

30%

U0

3.003mV

3.586mV

2.079mV

比较三个数据，说明当前电路各处于什么工作状态？

分别是处于临界状态，过压，欠压状态

4、当电位器的百分比为30%时，通过瞬态分析方法，观察ic的波形。

5、振幅特性，在原理图中的输出端修改R1=30KΩ并连接上一直流电流表。

将原理图中的输入信号振幅分别修改为1.06V，0.5V，并记下两次的电流表的值，比较数据的变化，说明原因。

V1（V）

0.7

1.06

0.5

Ic0

1.776uA

231.2uA

1.776uA

当V1超过1V时，流通角θc将超过90°，则不再工作于丙类，电流会变大（不再是脉冲电流）。

6、倍频特性，将原理图中的信号源频率改为500KHz，谐振网络元件参数不变，使电路成为2倍频器，观察并记录输入与输出波形，并与第2个实验结果比较，说明什么问题？

通过傅里叶分析，观察结果。

（提示：

在单击Simulate菜单中中Analyses选项下的FourierAnalysis...命令，在弹出的对话框中设置。

在AnalysisParameters标签页中的Fundamentalfrequency中设置基波频率与信号源频率相同，NumberOfHarmonics中设置包括基波在的谐波总数，Stoptimeforsampling中设置停止取样时间，通常为毫秒级。

在Outputvariables页中设置输出节点变量）。

实验心得

这次通过实验对课本知识有了更深的了解，开始有的波形、数据不对，有一些比较细致的原理问题还是不太清楚，听老师讲解了，以及和旁边同学的讨论，才把实验真正搞明白。

所以，做实验时不能存在侥幸心理，要脚踏实地，即便是很小的知识点也要弄懂，不要让它成为自己的盲点。