高频电子电路.docx
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高频电子电路
《高频电子电路》
实验报告册
班级:
姓名:
学号:
唐山学院电工电子实验教学中心
2009年3月
《高频电子电路》课程实验报告
(一)
实验名称
电容反馈三点式振荡器实验
实验时间
年月日第讲
实验地点
实验人
姓名
合作者
学号
实验小组
第组
实验性质
□验证性□设计性□综合性□应用性
实验成绩:
评阅教师签名:
实验测试结果:
1研究晶体三极管静态工作点不同时对振荡器输出幅度和波形的影响;
1.1将开关K1和K2均拨至1X档,负载电阻R5暂不接入,接通+12V电源,调节W使振荡器振荡,此时用示波器在TP1观察不失的正弦电压波形;
1.2调节W使Q1静态电流在0.5-4mA之间变化(可用万用表测量R4两端的电压来计算相应的IEQ,至少取4个点),用示波器测量并计下TP1点的幅度与波形变化情况。
2研究外界条件变化时对振荡频率的影响及正确测量振荡频率:
2.1选择一合适的稳定工作点电流IEQ,使振荡器正常工作,利用示波器在TP3点和TP2点分别估测振荡器的振荡频率;
2.2用频率计重测,比较在TP3点和TP2点测量有何不同?
2.3将负载电阻R5接入电路(将开关K3拨至ON档),用频率计测量振荡频率的变化(为估计振荡器频稳度的数量级,可每10s记录一次频率,至少记录5次),并添入表1-1。
F1
F2
F3
F4
F5
R5
表1-1
2.4分别将开关K3拨至“OFF”和“ON”档,比较负载电阻R5不接入电路和接入电路两种情况下,输出振幅和波形的变化。
用示波器在TP1点观察并记录。
2.5将开关K1和K2均拨至2X档。
比较选取电容值不同的C2,C3和C2X,C3X,反馈系数不同时的起振情况。
注意改变电容值时应保持静态电流值不变。
3整理各实验步骤所得的数据和波形,绘制输出振幅随静态电流变化的实验曲线。
4回答问题:
4.1为什么静态工作点电流不合适时会影响振荡器的起振?
4.2振荡器负载的变化为什么会引起输出振幅和频率的变化?
4.3在TP3点和TP2点用同一种仪器(频率计或示波器)所测得的频率不同是什么原因?
哪一点测得的结果更准确?
4.4说明本振荡电路的特点。
《高频电子电路》课程实验报告
(二)
实验名称
石英晶体振荡器实验
实验时间
年月日第讲
实验地点
实验人
姓名
合作者
学号
实验小组
第组
实验性质
□验证性□设计性□综合性□应用性
实验成绩:
评阅教师签名:
1.接通电源;
2.测量振荡器的静态工作点:
调整图中W,测得Iemin和Iemax(可测量R4两端的电压来计算相应的IE值)。
3.测量当工作点在上述范围时的振荡器频率及输出电压。
4.研究有无负载对频率的影响:
先将K1拨至OFF,测出电路振荡频率,再将K1拨至R5,测出电路振荡频率,添入表2-1,并与LC振荡器比较。
OFF
R5
f
5.画出实验电路的交流等效电路;
6.整理实验数据;
7.比较晶体振荡器与LC振荡器带负载能力的差异,并分析原因;
8.说明本电路的优点。
《高频电子电路》课程实验报告(三)
实验名称
单调谐回路谐振放大器及通频带展宽实验
实验时间
年月日第讲
实验地点
实验人
姓名
合作者
学号
实验小组
第组
实验性质
□验证性□设计性□综合性□应用性
实验成绩:
评阅教师签名:
1测量谐振放大器的谐振频率;
1.1拨动开关K3至“RL”档;
1.2拨动开关K1至“OFF”档,断开R3;
1.3拨动开关K2,选中RE2;
1.4检查无误后接通电源;
1.5调整谐振发达器的动态工作点;
1.6高频信号发生器接到电路输入端TP1,示波器接电路输出端TP3;
1.7是高频信号发生器的阵线信号输出幅度为300mV左右(本实验指导书中所说幅度都是只峰值),其频率在2-11MHz时间变化,找到谐振放大器输出电压幅度最大且波形不失真的频率并记录下来;(注意:
如找不到不失真的波形,应同时调节W来配合;幅度最大不失真的输出频率在8.3MHZ左右。
)
2测量放大器在谐振点的动态范围:
2.1拨动开关K1,接通R3;
2.2拨动开关K2,选中RE1;
2.3高频信号发生器接到电路输入端TP1,示波器接到电路输出端TP3;
2.4调节高频信号发生器的正弦信号输出频率为8MHZ,调节C2使谐振放大器输出电压幅度u0最大且波形不失真。
此时调节高频信号发生器的信号输出幅度由300mV变为1V,使谐振放大器的输出经历由不失真到失真的过程,记录下最大不失真的u0值(如找不到不失真的波形,可同时微调一下W和C2来配合),添入表3-1;
Ui(mV)
300
1000
U0(V)
Re1=2k
Re2=500
表3-1
2.5再选RE1=2千欧,重复第2.4步的过程;
2.6在相同的坐标上画出不同IC(由不同的RE决定)时的动态范围曲线,并进行分析和比较。
3测量放大器的通频带:
3.1拨动开关K1,接通R3;
3.2拨动开关K2,选中RE2;
3.3波动开关K3至“RL”档;
3.4高频信号发生器接到电路输入端TP1,示波器接电路输出端TP3;
3.5调节高频信号发生器的正弦信号输出频率为8MHZ,信号输出幅度为300mV左右,调节C2使输出电压幅度U0最大且波形不失真(注意检查一下此时谐振放大器如无放大倍数可调节W)。
以此时回路的谐振频率8MHZ为中心频率,保持高频信号发生器的信号输出幅度不变,改变频率由中心频率向两边偏离,测得在不同频率时对应的输出电压U0,频率偏离的范围根据实际情况确定。
将测量的结果记录下来,并计算回路的谐振频率为8MHZ时电路的电压放大倍数和回路的通频带;
3.6拨动开关K1,断开R3,重复第五步。
比较通频带的情况。
3.7画出实验电路的交流等效电路;
4整理各实验步骤所得的数据和图形,绘制出单谐振回路接与不接回路电阻时的幅频特性和通频带,分析原因;
5分析IC的大小不同对放大器的动态范围所造成的影响;
《高频电子电路》课程实验报告(四)
实验名称
双调谐回路谐振放大器实验
实验时间
年月日第讲
实验地点
实验人
姓名
合作者
学号
实验小组
第组
实验性质
□验证性□设计性□综合性□应用性
实验成绩:
评阅教师签名:
1测量双调谐回路谐振放大器的频率特性:
1)拨动开关K1,选中C7-8p;拨动开关K2至“RL”档;
2)检查无误后接通电源;
3)高频信号源输出端接到双调协回路谐振放大器电路的输入端TP1,示波器接电路输出端TP3;
4)使高频信号源的正弦信号输出幅度为300mV左右(峰峰值),输出频率在8MHZ,反复调节C2,C10,W使双调谐回路谐振放大器的输出电压幅度最大且波形不失真;
5)以此时回路的谐振频率8MHZ为中心频率,保持高频信号源的信号,输出幅度不变,改变频率由中心频率向两边偏离,测得在不同频率时对应的输出电压U0,频率偏离的范围根据实际情况确定,将测量的结果添入表2-1。
F(MHZ)
U0(mV)
C8=12pF
C7=8pF
表2-1
6)选C8=12pF,重复第3-5步的过程。
2画出实验电路的交流等效电路;
3整理各实验步骤所得的数据和图形,绘制出双调谐回路不同偶合电容时的幅频特性和通频带,分析原因;
4比较单,双调谐回路的优缺点;
《高频电子电路》课程实验报告(五)
实验名称
幅度调制器实验
实验时间
年月日第讲
实验地点
实验人
姓名
合作者
学号
实验小组
第组
实验性质
□验证性□设计性□综合性□应用性
实验成绩:
评阅教师签名:
1.接通电源;
2.调节高频信号源使其产生fc=10MHz幅度为200mv左右的正弦信号作为载波接到幅度调制电路输入端TP1,从函数波发生器输出频率为fΩ=1Mhz左右的正弦调制信号到幅度调制信号输入端TP2,示波器接幅度调制电路输出端TP3;
3.反复调整uΩ的幅度和W及C5使之出现合适的条幅波,观察其波形并测量调制系数m;
4.调整uΩ的幅度和W及C5,同时观察并记录m<1、m=1及m>1时的调幅波形;
5.在保证fc、fΩ和Ucm一定的情况下测量m~uΩm曲线。
6.整理各实验步骤所得的数据和波形,绘制出m~uΩm调制特性曲线;
7.分析各实验步骤所得的结果。
《高频电子电路》课程实验报告(六)
实验名称
调幅信号的解调实验
实验时间
年月日第讲
实验地点
实验人
姓名
合作者
学号
实验小组
第组
实验性质
□验证性□设计性□综合性□应用性
实验成绩:
评阅教师签名:
(一)二极管包络检波器:
1从P1端输入载波频率FC=10MHZ,调制信号频率FΩ=1KHZ左右,U0=1.5V左右的调幅拨(可从幅度调制器获得,注意每次均应调整好幅度调制器电路使其输出理想的调幅波),K1接C1,K2接负载电阻R3,用示波器测量检波器电压传输系数KD。
2观察并记录不同的检波负载对检波器输出波形的影响:
(1)令输入调幅波的M>0.5,fc=10MHz,FΩ=1KHZ和FΩ=10KHZ,选择不同的检波负载电容,观察并记录检波器输出波形的变化;
(2)令输入调幅波的M>0.5,fc=10MHz和FΩ=1KHZ,选择不同的外接负载电阻R2,R3,观察并记录检波器输出波形的变化,此时,接入的检波电容应选择合适的电容值。
(二)集成电路构成的同步检波器:
1从高频信号源输出FC=10MHZ,UC=200mV的正弦信号到幅度解调电路的P1端作为同步信号(其频率为调幅拨的载波);
2从幅度解调电路的P2端依次输入载波频率fc=10MHz,FΩ=1KHZUS=1V左右,调制度分别为M=0.3,m=1及m>1的调幅波。
分别记录解调输出波形并与调制信号相比较;
3将抑制载波的调幅波加至P2端,观察并记录解调输出波形,并与调制信号相比较。
(三)分析
1整理各实验步骤所得的数据和波形,分析各实验步骤所得的结果。
2在二极管包络检波器电路中,如果M=0.5,R1=5.1K,FΩ=1KHZ,试估算一下本实验不产生惰性和负峰失真时,负载电阻和检波负载电容值应各是多少?
《高频电子电路》课程实验报告(七)
实验名称
丙类功率放大器实验
实验时间
年月日第讲
实验地点
实验人
姓名
合作者
学号
实验小组
第组
实验性质
□验证性□设计性□综合性□应用性
实验成绩:
评阅教师签名:
1将开关拨到接通R14的位置,万用表选直流毫安的适当档位,红表笔接P2,黑表笔接P3;
2检查无误后打开电源开关,调整W使电流表的指示最小(时刻注意监控电流不要过大,否则损坏晶体三极管);
3将示波器接在TP1和地之间,在输入端P1接入8MHZ幅度约为500mV的高频正弦信号,缓慢增大高频信号的幅度,直到示波器出现波形。
这时调节L1,L2,同时通过示波器及万用表的指针来判断集电极回路是否谐振,即示波器的波形为最大值,电流表的指示I0为最小值时集电极回路处于谐振状态。
用示波器监测此时波形应不失真。
4根据实际情况选两个合适的输入信号幅值,分别测量各工作电压和峰值电压及电流,并根据测得的数据分别计算:
1)电源给出的总功率;
2)放大电路的输出功率;
3)三极管的损耗功率;
4)放大器的功率。
5根据实验测量的数值,写出下列各项的计算结果:
1)电源给出的总功率;
2)放大电路的输出功率
3)三极管的损耗功率;
4)放大器的效率。
6说明电源电压,输出电压,输出功率的关系。
《高频电子电路》课程实验报告(八)
实验名称
变容二极管频率调制电路实验
实验时间
年月日第讲
实验地点
实验人
姓名
合作者
学号
实验小组
第组
实验性质
□验证性□设计性□综合性□应用性
实验成绩:
评阅教师签名:
1静态调制特性测量
1)接通电源;
2)输入端不接调制信号,将频率计接到TP1端,示波器接至TP2观察波形;
3)调节W1使振荡器起振,且波形不失真,振荡器频率约为5.6MHZ左右;
4)调节W2使TP3处的电压变化(UD—二极管电压),将对应的频率填入表1。
Ud(V)
F0(MHZ)
表1
2动态测试:
Um(V)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
△f(MHZ)上
△f(MHZ)下
表2
调节频率调制电路的f0=6.5MHZ,从P1端输入F=2KHZ的调制信号Um,在输出TP1端观察Um与调频波上下频偏的关系(用频率分析仪测量△f(MHZ)),将对应的频率填入表2。
3整理各项实验所得的数据和波形,绘制静态调制特性曲线;
4求出调制灵敏度S。
《高频电子电路》课程实验报告(九)
实验名称
频率解调(相位鉴频器)电路实验
实验时间
年月日第讲
实验地点
实验人
姓名
合作者
学号
实验小组
第组
实验性质
□验证性□设计性□综合性□应用性
实验成绩:
评阅教师签名:
1用逐点描绘法测绘乘积型相位鉴频器的静态鉴频特性:
1)用高频信号源从P1端输入一幅度适中,6.5Mhz正弦信号;
2)将开关K1拨至R5档;
3)用万用表测鉴频器的输出电压;在5-8MHZ的范围内(以6.5MHZ为基准),以每格0.02MHZ的间隔测量相应的输出电压,记录下来并绘制出静态鉴频特性曲线(注意:
当6.5MHZ相位鉴频时,应使输出电压为零;如果不为零,可以调可变电容C5,归零后再进行实验);
4)将开关K1拨至R6档,重复第2步的工作,并与之比较;
2观察调频纤毫解调的电压波形:
1)将调频电路中心频率条为6.5MHZ;
2)将鉴频电路的中心也调谐为6.5MHZ;
3)将调频输出信号(调频电路中的TP1端送入相位鉴频器的输入端P1,将F=2KHZ的调制信号加至调频电路的输入端进行调频;
4)用双踪示波器同时观察调制信号和解调信号,比较二者的异同。
将调制信号的幅度改变,观察波形变化,分析原因。
3整理各项实验所得的数据和波形,绘制出曲线;
4分析回路参数对鉴频特性的影响;
《高频电子电路》课程实验报告(十)
实验名称
小功率调频发射、接收实验
实验时间
年月日第讲
实验地点
实验人
姓名
合作者
学号
实验小组
第组
实验性质
□验证性□设计性□综合性□应用性
实验成绩:
评阅教师签名:
1小功率调频发射实验:
1)从函数波发生器输入一1K左右的正弦波(音频)信号到模块的“Vin”端作为调制信号,调整频率调制电路使其在“TP2”端输出理想的波形;
2)按高频功率放大器的调试方法调整电路使其“TP1”端输出最大且不失真;
3)将高频功率放大器的电路的开关拨至“OFF”端输出理想的波形;
2小功率调频接收实验:
1)将天线拉出,调节微调电容(必要时可调节发射模块的W1,W3),使“VOUT“端输出基本清晰的低频波形。
2)改变函数波发生器的频率,输出信号的频率应随之改变。
3音频放大实验
音频功放电路的输入端“VIN”接实验箱的低频信号发生器或调频接收电路的“Vout”端,调节音频放大器电路的W2,使扬声器发出的声音大其清晰,输出波形基本不失真。
改变输入信号频率,扬声器发出的声音音频应随之改变。
4总结调试过程中的经验及遇到的问题。
《高频电子电路》课程实验报告(十一)
实验名称
相位调制器的实验
实验时间
年月日第讲
实验地点
实验人
姓名
合作者
学号
实验小组
第组
实验性质
□验证性□设计性□综合性□应用性
实验成绩:
评阅教师签名:
1)调节高频信号源使其产生fc=6.5MHz,1V左右的正弦信号作为载波接到相位调制电路的UC端,从函数波发生器输出频率为fΩ=1KHZ左右的正弦调制信号到US端,示波器接相位调制电路输出端Vout。
2)反复调节电位器W及输入调制信号的幅值,使输出端出现较明显的调相波。
观察其波形并计算调相指数M。
3)在保证fc,fΩ和Ucm一定的情况下测量m-Uωm曲线。
《高频电子电路》课程实验报告(十二)
实验名称
锁相环及压控振荡器电路实验
实验时间
年月日第讲
实验地点
实验人
姓名
合作者
学号
实验小组
第组
实验性质
□验证性□设计性□综合性□应用性
实验成绩:
评阅教师签名:
1观察模拟锁相环的锁定状态,失锁状态及捕捉过程。
环路锁定时,TP2处的电压Ud为近似锯型波的稳定波形,环路输入信号频率等于反馈信号频率,即TP3与TP1处的频率相等。
环路失锁时Ud为差拍电压(不稳定的波形,环路输入信号频率与反馈信号频率不相等,既此时TP3与TP1处的频率不相等。
耕具上述特点可判断环路的工作状态,具体实验步骤如下:
(1)观察锁定状态是失锁状态
接通电源后用示波器观察TP2处的电压Ud,若Ud为稳定的防拨,这说明环路处于锁定状态。
用示波器同时在TP1和TP3处观察,可以看到两个信号频率相等。
也可以用频率计分别测量TP1和TP3频率。
在锁定状态下,向某一方向变化W1,可使TP1和TP3处的频率不再相等,环路由锁定状态变为失锁。
接通电源后Ud也可能是差拍信号,表示环路已处于失锁状态。
失锁时Ud的最大值和最小值就是锁定状态下Ud的变化范围(对应于环路的同步范围)。
环路处于失锁状态时,TP1和TP3处的频率不相等。
调节W使Ud的频率改变,当频率改变到某一程度时Ud会突然变化成稳定的方波,环路由失锁状态变为锁定状态。
2观察环路的捕捉带和同步带:
环路处于锁定状态后,慢慢增大W1,是Ud增大到锁定状态下的最大值Ud1(此值不大于+12V);继续增大W1,Ud变为非稳定状态,环路失锁。
再反向减小W1,Ud的频率逐渐改变,直至波形稳定。
记环路刚刚由失锁状态进入锁定状态时鉴相器输出电压为Ud2;继续减小W,使Ud减小到锁定状态下的最小值Ud3;再继续减小W,使环路再次失频。
然后反向增大W,记环路刚刚由失锁状态进入锁定状态时鉴相器输出电压为Ud4。
令ΔV1=Ud1-Ud3,ΔV2=Ud2-Ud4,它们分别为同步范围内及捕捉范围内环路控制电压的变化范围,可以发现ΔV1>ΔV2。
设VCO的灵敏度为Ko(HZ/V),则环路同步带ΔfH及捕捉带Δfp分别为:
ΔfH=KoΔV1/2,ΔfP=KoΔV2/2。
应说明的是,由于VCO是晶体压控振荡器,它的频率变化范围比较小,调节W1时环路可能只是从一个方向由锁定状态变化到失锁状态,此时可用ΔfH=Ko(Ud1-6)或ΔfH=Ko(6-Ud3),Δfp=Ko(Ud2-6)或Δfp=Ko(6-Ud4),来计算同步带和捕捉带,式中6为Ud变化范围的中值(单位:
V)。
作上述观察时应注意:
●TP2处的差拍频率低但幅度大,而TP1和TP3的频率高但幅度很小,用示波器观察这些信号时,应注意幅度旋钮和频率旋钮的调整。
●失锁时,TP1和TP3频率不相等,但当频差较大时,在鉴相器输出端电容的作用下,Ud幅度较小。
此时向某一方向改变W,可使Ud幅度逐步变大,频率逐步减小,环路进入锁定状态。
3总结锁相环锁定状态及失锁状态的特点。
4设Ko=18HZ/V,根据实验结果计算环路同步带ΔfH及捕捉带Δfp。
设VCO固有振荡频率fo不变,环路输入信号频率改变,试拟订测量环路同步带及捕捉带的步骤。
《高频电子电路》课程实验报告(十三)
实验名称
频率合成电路实验
实验时间
年月日第讲
实验地点
实验人
姓名
合作者
学号
实验小组
第组
实验性质
□验证性□设计性□综合性□应用性
实验成绩:
评阅教师签名:
1将开关K1向下拨(即R3未接进殿禄);
2从函数波发生器输出一频率在10-200Hz之间的方波信号直本电路的Uin处,适当调节其幅度,用示波器在Uout处观察,可见到一逐渐稳定在100fm的方波信号,同时用示波器在Uin处观察并比较两处的波形;
3将开关K1向上拨,将R3接进电路;
4从Uin处接入一频率在10-200Hz之间的波形信号(可从函数波发生引入),用示波器在Uout处观察,同时用示波器在Uin处观察并比较两处的波形,可见Uout处的波形不稳定,思考并分析产生这种现象的原因。
《高频电子电路》课程实验报告(十四)
实验名称
集成混频器电路实验
实验时间
年月日第讲
实验地点
实验人
姓名
合作者
学号
实验小组
第组
实验性质
□验证性□设计性□综合性□应用性
实验成绩:
评阅教师签名:
1测量Uim-Ulm关系曲线:
1.1检查电路无误后
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