高频实验报告最终版.pdf

《高频实验报告最终版.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高频实验报告最终版.pdf（32页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、 实 验 报 告 实验课程： 通信电子线路实验 学生姓名： 刘晓东 学 号： 6100212207 专业班级： 电子 123 班 指导教师： 雷向东 卢金平 目录 实验一实验一 仪器的操作使用仪器的操作使用 . 1 实验二实验二 高频小信号调谐放大器实验高频小信号调谐放大器实验 . 3 实验三实验三 丙类功率放大器设计丙类功率放大器设计 . 8 实验四实验四 三点式正弦波振荡器三点式正弦波振荡器 . 10 实验五实验五 晶体振荡器设计晶体振荡器设计 . 12 实验六实验六 集成模拟乘法器混频集成模拟乘法器混频 . 14 实验七实验七 二极管的双平衡混频器二极管的双平衡混频器 . 18 实验八实

2、验八 集电极调幅实验集电极调幅实验 . 20 实验九实验九 基极调幅实验基极调幅实验 . 24 实验十实验十 模拟乘法器调幅（模拟乘法器调幅（AM、DSB、SSB） . 26 南昌大学电子信息工程 123 班刘晓东 1 实验一实验一 仪器的操作使用仪器的操作使用 一、一、实验目的实验目的 掌握使用高频实验室的示波器、高频信号发生器的目的、方法及注意事项。 示波器是用来观察和测量信号的，主要是用来观察周期信号的波形，比如正弦波、三角 波、方波、调幅波，等等。信号发生器，即信号源。 注意事项： 在仪器之间、 仪器与电路之间， 信号的传输都是通过信号线来完成的。用示波 器测量信号发生器产生的信号，就

3、要将示波器的信号输入线（表笔）与信号发生器的信号输 出线连接在一起。注意，仪器的信号线都有一个金属的连接头，也被称作“Q 头”，用来与仪器 连接在一起，这里要特别强调：在将信号线接上和取下时，一定要捏住信号线的其他部位， 否则，信号线中的芯线就会被拧断。再就是不能用蛮力， 。这是高频实验仪器操作的基本常识 和基本要求，必须遵守，不得违背。 二、二、实验内容实验内容 （1）高频正弦波信号的产生和测试 首先简单介绍一下信号发生器的基本操作使用方法。它是数字智能型的信号发生器， 打开电源开关， 液晶显示屏显示信号的参数。 信号参数， 由功能键结合数字按键设置， 比如， 我们要产生频率为 12.5MH

4、z、 有效值 150mV 的信号， 那么， 我们就要先按一下功能键“频率”， 再按数字键 12.5，然后按右边的单元键“MHz”，这时，屏幕上显示“频率 12.5MHz”；接着再按 一下功能键“幅度”，再按数字键 150，然后按右边的单元键“mV”，这时，屏幕上显示“幅度 150mV”。这时用示波器可以观测到这个 12.5MHz 的等幅正弦波信号。 被测试的信号， 通过示波器的信号输入线 （也叫测试表笔） 加入到示波器， 按一下 AUTO SET 按键，示波器就会自动检测、显示出信号波形，再按一下 Measure 按键，示波器屏幕的 右边就会显示信号的频率、幅度等参数。 示波器的表笔上 ，有“

5、 1”和“ 10”两个档位（通常要求使用“ 10”档） ，示波器 信号通道的设置，必须与表笔保持一致：按一下“CH1”或“CH2”按键，再按“F4” ，可以 调整屏幕上的显示的“档位”。 有关信号发生器输出信号幅度问题的说明： 实验一 仪器的操作使用 2 该信号发生器的内阻为 50，假设设置的信号幅度为 NmV，在测试时给信号发生器串接 上 50 的负载电阻， 这时测到的信号幅度有效值即为 NmV， 转换为峰峰值就是 2.828N （mV） 这时不串接上 50 的负载电阻，用示波器直接测量信号发生器的输出信号，这时测到的 信号幅度就应该是 5.656N（mV） ，参见原理示意图： 、实验测试。

6、设置高频正弦波信号的频率为 10.8MHz，再按照下列表格的数值分别设 置信号的幅度（有效值） ，测出对应的输出信号的峰峰值。要求示波器的表笔在“ 1”和“ 10”档时，各测得一组表格数据，并计算测量误差。 三、实验结果三、实验结果 南昌大学电子信息工程 123 班刘晓东 3 实验二实验二 高频小信号调谐放大器实验高频小信号调谐放大器实验 一、一、实验目的实验目的 1、 掌握小信号调谐放大器的基本工作原理； 2、 掌握谐振放大器电压增益、通频带及选择性的定义、测试及计算； 3、 了解高频小信号放大器动态范围的测试方法； 二、二、实验内容实验内容 1、 测量单调谐小信号放大器的静态工作点电压 2

7、、 测量单调谐小信号放大器的增益 3、 测量单调谐小信号放大器的通频带 三、三、实验仪器实验仪器 1、 高频信号发生器 1 台 2、 双踪示波器 1 台 3、 万用表 1 块 4、 扫频仪（可选） 1 台 四、四、实验原理实验原理 小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线性 放大。其实验单元电路如图 1-1 所示。该电路由晶体管 Q1、选频回路 T1二部分组成。它不仅 对高频小信号进行放大， 而且还有一定的选频作用。 本实验中输入信号的频率 fS10.7MHz。 基极偏置电阻 W3、R22、R4和射极电阻 R5决定晶体管的静态工作点。调节可变电阻 W3改变 基

8、极偏置电阻将改变晶体管的静态工作点，从而可以改变放大器的增益。 表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率 f0，谐振电压放大倍数 Av0，放大 器的通频带 BW 及选择性（通常用矩形系数 Kr0.1来表示）等。 实验二 高频小信号调谐放大器实验 4 图 1-1 单调谐小信号放大电路 放大器各项性能指标及测量方法如下： 1、谐振频率 放大器的调谐回路谐振时所对应的频率 f0称为放大器的谐振频率，对于图 1-1 所示电路 （也是以下各项指标所对应电路） ，f0的表达式为 LC f 2 1 0 式中，L 为调谐回路电感线圈的电感量； C为调谐回路的总电容， C的表达式为 ieoe CPCPC

9、C 2 2 2 1 式中， Coe为晶体管的输出电容；Cie为晶体管的输入电容；P1为初级线圈抽头系数；P2 为次级线圈抽头系数。 谐振频率 f0的测量方法是： 用扫频仪作为测量仪器，测出电路的幅频特性曲线，调变压器 T 的磁芯，使电压谐振曲 线的峰值出现在规定的谐振频率点 f0。 2、电压放大倍数 放大器的谐振回路谐振时， 所对应的电压放大倍数 AV0称为调谐放大器的电压放大倍数。 AV0的表达式为 南昌大学电子信息工程 123 班刘晓东 5 Ggpgp ypp g ypp v v A ieoe fefe i V 2 2 2 1 2121 0 0 式中， g为谐振回路谐振时的总电导。要注意的

10、是 yfe本身也是一个复数，所以谐振时输 出电压 V0与输入电压 Vi相位差不是 180 而是为 180+fe。 AV0的测量方法是：在谐振回路已处于谐振状态时，用高频电压表测量图 1-1 中输出信号 V0及输入信号 Vi的大小，则电压放大倍数 AV0由下式计算： AV0 = V0 / Vi 或 AV0 = 20 lg (V0 /Vi) dB 3、通频带 由于谐振回路的选频作用，当工作频率偏离谐振频率时，放大器的电压放大倍数下降， 习惯上称电压放大倍数 AV下降到谐振电压放大倍数 AV0的 0.707 倍时所对应的频率偏移称为 放大器的通频带 BW，其表达式为 BW = 2f0.7 = f0/

11、QL 式中，QL为谐振回路的有载品质因数。 分析表明，放大器的谐振电压放大倍数 AV0与通频带 BW 的关系为 C y BWA fe V 2 0 上式说明，当晶体管选定即 yfe确定，且回路总电容 C为定值时，谐振电压放大倍数 AV0 与通频带 BW 的乘积为一常数。这与低频放大器中的增益带宽积为一常数的概念是相同的。 通频带 BW 的测量方法：是通过测量放大器的谐振曲线来求通频带。测量方法可以是扫 频法，也可以是逐点法。逐点法的测量步骤是：先调谐放大器的谐振回路使其谐振，记下此 时的谐振频率 f0及电压放大倍数 AV0然后改变高频信号发生器的频率 （保持其输出电压 VS不 变） ，并测出对应

12、的电压放大倍数 AV0。由于回路失谐后电压放大倍数下降，所以放大器的谐 振曲线如图 1-2 所示。 实验二 高频小信号调谐放大器实验 6 可得： 7 . 0 2 fffBW LH 通频带越宽放大器的电压放大倍数越小。要 想得到一定宽度的通频宽，同时又能提高放大器 的电压增益，除了选用 yfe较大的晶体管外，还应 尽量减小调谐回路的总电容量 C。如果放大器只 用来放大来自接收天线的某一固定频率的微弱信 号，则可减小通频带，尽量提高放大器的增益。 4、选择性矩形系数 调谐放大器的选择性可用谐振曲线的矩形系数Kv0.1时来表示， 如图1-2所示的谐振曲线， 矩形系数 Kv0.1为电压放大倍数下降到

13、0.1 AV0时对应的频率偏移与电压放大倍数下降到 0.707 AV0时对应的频率偏移之比，即 Kv0.1 = 2f0.1/ 2f0.7 = 2f0.1/BW 上式表明，矩形系数 Kv0.1越小，谐振曲线的形状越接近矩形，选择性越好，反之亦然。 一般单级调谐放大器的选择性较差（矩形系数 Kv0.1远大于 1） ，为提高放大器的选择性，通常 采用多级单调谐回路的谐振放大器。 可以通过测量调谐放大器的谐振曲线来求矩形系数 Kv0.1。 五、五、实验步骤实验步骤 1、根据电路原理图熟悉实验板电路，并在电路板上找出与原理图相对应的的各测试点及 可调器件（具体指出） 。 2、打开小信号调谐放大器的电源开

14、关，并观察工作指示灯是否点亮，红灯为+12V 电源 指示灯，绿灯为-12V 电源指示灯。(以后实验步骤中不再强调打开实验模块电源开关步骤) 3、调整晶体管的静态工作点： 在不加输入信号时用万用表（直流电压测量档）测量电阻 R4 两端的电压（即 VBQ）和 R5 两端的电压（即 VEQ） ，调整可调电阻 W3，使 VEQ4.8V，记下此时的 VBQ，并计算出 此时的 IEQVEQ /R5（R5=470） ，也即 VBQ=5.2V. 4、关闭电源，将高频信号发生器的 RF 输出端连接 TH1。 5、按下信号源、2 号板的电源开关，此时开关下方的工作指示灯点亮。 6、调节信号源“RF 幅度”和“频率

15、调节”旋钮，使输出端口“RF1”和“RF2”输出频 0.7 BW 0.1 2f0.1 南昌大学电子信息工程 123 班刘晓东 7 率为 10.7 MHz 的高频信号。 7、将示波器探头连接在调谐放大器的输出端即 TH2 上，调节示波器直到能观察到输出 信号的波形，再调节中周磁芯使示波器上的信号幅度最大，此时放大器即被调谐到输入信号 的频率点上。 8、测量电压增益 Av0 在调谐放大器对输入信号已经谐振的情况下，用示波器探头在 TH1 和 TH2 分别观测输 入和输出信号的幅度大小，则 Av0即为输出信号与输入信号幅度之比。 六、六、实验结果实验结果 实验三 丙类功率放大器设计 8 实验三实验三

16、 丙类功率放大器设计丙类功率放大器设计 一、实验目的一、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.比较甲类功率放大器与丙类功率放大器的特点 4.掌握丙类放大器的计算与设计方法。 二、实验内容二、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、实验原理三、实验原理 放大器按照电流导通角的范围可分为甲类、乙类、丙类及丁类等

17、不同类型。功率放大 器电流导通角越小，放大器的效率越高。 甲类功率放大器的 o 180 ， 效率最高只能达到 50%， 适用于小信号低功率放大， 一般 作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器。 非线性丙类功率放大器的电流导通角 o 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 o 90 ， 为了不失真地放大信号，它的负载必须是 LC 谐振回路。 南昌大学电子信息工程 123 班刘晓东 9 四、实验仿真四、实验仿真原理图原理图

18、图 31 五、实验仿真结果五、实验仿真结果 图 32 结果说明： CH1 波形为输入波形，CH2 波形为经 1M 选频网络之后的波形。 实验四 三点式正弦波振荡器 10 实验四实验四 三点式正弦波振荡器三点式正弦波振荡器 一、一、实验目的实验目的 1、 掌握三点式正弦波振荡器电路的基本原理，起振条件，振荡电路设计及电路参数计 算。 2、 通过实验掌握晶体管静态工作点、反馈系数大小、负载变化对起振和振荡幅度的影 响。 二、二、实验内容实验内容 1、 熟悉振荡器模块各元件及其作用。 2、 进行 LC 振荡器波段工作研究。 3、 研究 LC 振荡器中静态工作点、反馈系数以及负载对振荡器的影响。 三、

19、三、实验仪器实验仪器 1、模块 3 1 块 2、双踪示波器 1 台 3、万用表 1 块 四、四、原理电路图原理电路图 图 41 正弦波振荡器（4.5MHz） 南昌大学电子信息工程 123 班刘晓东 11 五、五、实验步骤实验步骤 1、 根据图 5-1 在实验板上找到振荡器各零件的位置并熟悉各元件的作用。 2、 将开关 S2 的 1 拨上，2 拔上，S2 全部拨下，构成 LC 振荡器。 3、测量振荡器输出频率范围 4、改变电路板上的 CC1 电容，用示波器从 TH1 观察波形，并观察输出频率的变化，记 录最高频率和最低频率。 六、六、实验结果实验结果 1、实验数据记录 f/MHz Vp-p 2、

20、实验结果图： 图 42 图 43 实验五 晶体振荡器设计 12 实验五实验五 晶体振荡器设计晶体振荡器设计 一、实验目的一、实验目的 1掌握晶体振荡器与压控振荡器的基本工作原理。 2比较 LC 振荡器和晶体振荡器的频率稳定度。 二、实验内容二、实验内容 1熟悉振荡器模块各元件及其作用。 2分析与比较 LC 振荡器与晶体振荡器的频率稳定度。 3改变变容二极管的偏置电压，观察振荡器输出频率的变化。 三、基本原理三、基本原理 晶体振荡器，简称晶振。在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电 容的二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率是串联谐 振，较高的频率是

21、并联谐振。由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近，在这 个极窄的频率范围内，晶振等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会 组成并联谐振电路。这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路， 由于晶振等效为电感的频率范围很窄，所以即使其他元件的参数变化很大，这个振荡器的频 率也不会有很大的变化。晶振有一个重要的参数，那就是负载电容值，选择与负载电容值相 等的并联电容，就可以得到晶振标称的谐振频率。 四、实验仿真电路四、实验仿真电路 图 51 南昌大学电子信息工程 123 班刘晓东 13 五、实验结果分析五、实验结果分析 图 52 示波器显示截图 由图可知，

22、 采用 15M 的晶振， 所得到的波形频率为 14.3MHz， 基本实现晶体振荡器功能。 图 53 频谱仪结果分析图 实验六 集成模拟乘法器混频 14 实验六实验六 集成模拟乘法器混频集成模拟乘法器混频 一、一、实验目的实验目的 1、 了解集成混频器的工作原理 2、 了解混频器中的寄生干扰 二、二、实验内容实验内容 1、 研究平衡混频器的频率变换过程 2、 研究平衡混频器输出中频电压 Vi与输入本振电压的关系 3、 研究平衡混频器输出中频电压 Vi与输入信号电压的关系 三、三、实验仪器实验仪器 1、 信号源模块 1 块 2、 高频信号发生器 1 台 3、 模块 7 1 块 4、 模块 3 1

23、块 5、 双踪示波器 1 台 四、四、实验原理及实验电路说明实验原理及实验电路说明 在高频电子电路中，常常需要将信号自某一频率变成另一个频率。这样不仅能满足各种 无线电设备的需要，而且有利于提高设备的性能。对信号进行变频，是将信号的各分量移至 新的频域，各分量的频率间隔和相对幅度保持不变。进行这种频率变换时，新频率等于信号 原来的频率与某一参考频率之和或差。该参考频率通常称为本机振荡频率。本机振荡频率可 以是由单独的信号源供给，也可以由频率变换电路内部产生。当本机振荡由单独的信号源供 给时，这样的频率变换电路称为混频器。 混频器常用的非线性器件有二极管、三极管、场效应管和乘法器。本振用于产生一

24、个等 幅的高频信号 VL，并与输入信号 VS经混频器后所产生的差频信号经带通滤波器滤出。 本实验采用集成模拟相乘器作混频电路实验。 因为模拟相乘器的输出频率包含有两个输入频率之差或和，故模拟相乘器加滤波器，滤 南昌大学电子信息工程 123 班刘晓东 15 波器滤除不需要的分量，取和频或者差频二者之一，即构成混频器。 图 4-1 所示为相乘混频器的方框图。设滤波器滤除和频，则输出差频信号。图 4-2 为信号 经混频前后的频谱图。我们设信号是：载波频率为 S f的普通调幅波。本机振荡频率为 L f。 设输入信号为tVv SSS cos，本机振荡信号为tVv LLL cos 由相乘混频的框图可得输出

25、电压 tV tVVKKv SL SLSLMF )cos( )cos( 2 1 0 0 式中 SLMF VVKKv 2 1 0 实验六 集成模拟乘法器混频 16 定义混频增益 M A为中频电压幅度 0 V与高频电压 S V之比，就有 LMF S M VKK V V A 2 1 0 图 6-3 为模拟乘法器混频电路，该电路由集成模拟乘法器 MC1496 完成。 图 6-3 MC1496 构成的混频电路 MC1496 可以采用单电源供电， 也可采用双电源供电。 本实验电路中采用12V， 8V 供 电。R12（820） 、R13（820）组成平衡电路，F2为 4.5MHz 选频回路。本实验中输入信号

26、频率为 S f4.2MHz(由三号板晶体振荡输出)，本振频率 L f8.7MHz。 为了实现混频功能，混频器件必须工作在非线性状态，而作用在混频器上的除了输入信 号电压 VS和本振电压 VL外，不可避免地还存在干扰和噪声。它们之间任意两者都有可能产 生组合频率，这些组合信号频率如果等于或接近中频，将与输入信号一起通过中频放大器、 解调器，对输出级产生干涉，影响输入信号的接收。 干扰是由于混频器不满足线性时变工作条件而形成的，因此不可避免地会产生干扰，其 中影响最大的是中频干扰和镜象干扰。 五、五、实验步骤实验步骤 1、 打开本实验单元的电源开关，观察对应的发光二极管是否点亮，熟悉电路各部分元

27、件的作用。 2、 用实验箱的信号源做本振信号，将频率 L f=8.7MHz（幅度 VLP-P600mV 左右）的 本振信号从 J8 处输入（本振输入处） ，用示波器在 TH7 处观测。将频率 S f=4.2MHz 南昌大学电子信息工程 123 班刘晓东 17 （幅度 VSP-P300mV 左右）的高频信号（由模块 3 晶体振荡提供）从相乘混频器的 输入端 J7 输入，用示波器在 TH8 处观测，用示波器观察 J9 处中频信号的波形。 3、 用示波器对比观察 TH8 和 TH9 处波形。 4、 保持本振电压不变， 改变射频电压幅度， 示波器观测， 记录输出中频电压 Vi的幅值。 VSP-P /（

28、mV） 10 20 30 40 50 ViP-P（mV） 表 6-1 5、 改变本振信号电压幅度，示波器观测，记录输出中频电压 Vi的幅值。 VLp /（mV） 200 300 400 500 600 700 Vip-p（mV） 六、六、部分实验结果图部分实验结果图 由于数据太多，仅取一组数据的结果图证明，其中信号 2 是本振信号波 形，信号 1 是中频输出波形。 实验七 二极管的双平衡混频器 18 实验实验七七 二极管的双平衡混频器二极管的双平衡混频器 一、一、实验目的实验目的 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

29、电流 Ie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、二、实验内容实验内容 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、三、实验实验仿真仿真电路电路 1、 二二极管双平衡混频原理 图 7-1 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 7-1。图中左边电源为输入信号电压，右边电源为本 机振荡电压。在负载 R1 或 R4 上产生差频和合频，还夹杂有一些其它频率的无用产物，再接 南昌大学电子信息工程

30、123 班刘晓东 19 上一个滤波器，其中，R1 所接的为差频滤波器，R4 所接为合频滤波器。 四、实验仿真结果四、实验仿真结果 图 72 差频信号波形（465KHz） 图 73 合频信号波形（9.53KHz） 实验八 集电极调幅实验 20 实验八实验八 集电极调幅实验集电极调幅实验 一、一、实验目的实验目的 1、 掌握用晶体三极管进行集电极调幅的原理和方法。 2、 研究已调波与调制信号及载波信号的关系。 3、 掌握调幅系数测量与计算的方法。 二、二、实验内容实验内容 1、 丙类功放工作状态与集电级调幅的关系。 2、 观察调幅波，观察改变调幅度输出波形变化并计算调幅度。 三、三、实验仪器实验仪

31、器 1、 高频信号发生器 1 台 2、 8 号板 1 块 3、 双踪示波器 1 台 4、 万用表 1 块 四、四、实验原理与实验电路实验原理与实验电路 1、 集电极调幅的工作原理 集电极调幅就是用调制信号来改变高频功率放大器的集电极直流电源电压， 以实现调幅。 它的基本电路如图 81 所示。 tVbm0cos BBVCCV tVcos 调幅波 输出 图 81 集电极调幅的基本过程 由图可知，低频调制信号tVcos与直流电源 VCC相串联，因此放大器的有效集电极电 源电压等于上述两个电压之和，它随调制信号波形而变化。因此，集电极的回路输出高频电 南昌大学电子信息工程 123 班刘晓东 21 压振

32、幅将随调制信号的波形而变化。于是得到调幅波输出。 图 82 为 Ic1m、ICO随 VCC而变化的曲线。由于 COCCD IVP ， 2 1 2 10 2 1 mcPmc IRIP， 0 PPP DC ，因而可以从已知的 ICO,Ic1m得出 PD、P0、PC随 VCC变化的曲线，如图 9-2(b)所 示。由图可以看出，在欠压区，VCC对 Ic1m与 P0的影响很小。但集电极调幅作用时通过改变 VCC来改变 Ic1m与 P0才能实现的。因此，在欠压区不能获得有效的调幅作用，必须工作在过 压区，才能产生有效的调幅作用。 OVcc 过压状态欠压状态 OVcc 过压状态欠压状态 （a）（b） Ic1

33、m Ico PD Po Pc 图82 Vcc对工作状态的影响 集电极调幅的集电极效率高，晶体管获得充分的应用，这是它的主要优点。其缺点是已 调波的边频带功率 P(0)由调制信号供给，因而需要大功率的调制信号源。 2、 实验电路 实验电路图如下图所示，Q3和 T6、C13组成甲类功放，高频信号从 J3输入；Q4、T4、C15 组成丙类高频功放，由 R16、R17提供基极负偏压，丙类功放的电压增益，R18R21为丙放的负 载。音频信号从 J5输入，经集成运放 LM386 放大之后通过变压器 T5感应到次级，该音频电 压)(tv与电源电压 VCC串联，构成 Q4管的等效电源电压 VCC(t)=VCC

34、+)(tv，在调制过程中 VCC（t）随调制信号)(tv的变化而变化。如果要求集电极输出回路产生随调制信号)(tv规 律变化的调幅电压，则应要求集电极电流的基波分量 Icm1、集电极输出电压)(tvc随)(tv而 变化。由振荡功放的理论可知，应使 Q4放大器在 Vcc(t)的变化范围内工作在过压区，此时输 出信号的振幅值就等于电源供电电压 VCC(t);如果输出回路调谐在载波角频率 o上， 则输出信 号为：ttVVttVtV CCCCC0000 cos)cos(cos)()(，从而实现了高电平调幅。 实验八 集电极调幅实验 22 判断功放的三种工作状态的方法： 临界状态 VCCVcm= VCE

35、S 欠压状态 VCCVcmVCES 过压状态 VCCVcmVCES 式中，Vcm为各集电极输出电压的幅度，VCES为晶体管饱和压降。 调幅度 ma= minmax minmax VV VV (单音调制) 五、五、实验步骤实验步骤 （1）由函数信号发生器 RF 端输出 11.5MHz、有效值为 60mV 的高频信号接模块 8 的 TH3。 （2）由函数信号发生器 AF 端输出接可调电阻一端，再经过一固定阻值的电阻接入模块 8 的 TH8，AF 输出的信号为 1000Hz 的低频信号。 （3）示波器接模块 8 的 TH5. （4）使 Q4 管分别处于欠压状态（S1 的 1 拔上）和过压状态（S1

36、的 4 拔上） ，依次观察 调幅波形，并计算调幅度。 （5）调节可调电阻，即改变低频信号的输入电压，观察调幅波变化。 六、六、实验结果及分析实验结果及分析 1、实验波形如图 83、84 所示 图 83 过压状态下的条幅波形 南昌大学电子信息工程 123 班刘晓东 23 图 84 欠压状态的条幅波形 2、实验数据分析 3、实验现象分析 （1）集电极调幅为什么要工作在过压状态下? 答:在集电极调幅电路中，直流电压 Vcc,调制信号和输出的调幅波是相串联的，可以把调 制信号与 Vcc 之和看成是集电极电源电压。Ec=Vcc+VwCoswt,也就是说，集电极电源电压随 调制信号变化。调节 Ec 由大到

37、小，晶体管从欠压向过压变化，由下图的集电极调幅静态曲线 可知，在过压时，Ec 的变化对 Icm 的影响大，在欠压时，Ec 的影响小，集电极调幅就是通过 改变集电极电压或电流来实现调幅，故集电极电压对 Icm 的影响应该要大，故集电极调幅电 路要工作在过压状态下。 实验九 基极调幅实验 24 实验九实验九 基极调幅实验基极调幅实验 一、一、 实验目的实验目的 1、掌握用晶体三极管进行基极调幅的原理和方法。 2、研究已调波与调制信号及载波信号的关系。 3、掌握调幅系数测量与计算的方法。 二、二、 实验内容实验内容 1、丙类功放工作状态与基极调幅的关系。 2、观察调幅波，观察改变调幅度输出波形变化并

38、计算调幅度。 三、三、 实验原理实验原理 基极调制特性是指、一定， 放大器性能随变化的特性。 当一定时， 自负值向正值方向增大时，集电极电流脉冲不仅宽度增大，而且还因增大而 使其高度增加，因而和1（相应的）增大，结果使减小，放大器相应由欠 压区进入过压区。 进入过压状态后， 随着向正值方向的增大， 集电极电流脉冲的宽度 和高度均增大，但凹陷也加深，结果使和1（相应的）均增大，但增大的十分缓 慢，可以近似认为不变。 四、四、 实验仿真电路图实验仿真电路图 南昌大学电子信息工程 123 班刘晓东 25 五、五、 实验结果截图实验结果截图 实验结果说明： 通道 A 的波形为输出信号，通道 B 的波形

39、为输入信号，两者的包络基本吻合，可以说明 本电路图及元件参数设计合理，失真较小，性能较好。 实验十 模拟乘法器调幅（AM、DSB、SSB） 26 实验十实验十 模拟乘法器调幅（模拟乘法器调幅（AM、DSB、SSB） 一、一、 实验目的实验目的 1、 掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅、 抑止载波双边带调幅和音频信号单边带调幅 的方法。 2、 研究已调波与调制信号以及载波信号的关系。 3、 掌握调幅系数的测量与计算方法。 4、 通过实验对比全载波调幅、抑止载波双边带调幅和单边带调幅的波形。 5、 了解模拟乘法器（MC1496）的工作原理，掌握调整与测量其特性参数的方法。 二、二、实验内容实验内容

40、 1、实现全载波调幅，改变调幅度，观察波形变化并计算调幅度。 2、实现抑止载波的双边带调幅波。 3、实现单边带调幅。 三、三、实验仪器实验仪器 1、 信号源模块 1 块 2、 高频信号发生器 1 台 3、 4 号板 1 块 4、 双踪示波器 1 台 5、 万用表 1 块 四、四、实验原理及实验电路说明实验原理及实验电路说明 幅度调制就是载波的振幅（包络）随调制信号的参数变化而变化。本实验中载波是由高 频信号源产生的 465KHz 高频信号，1KHz 的低频信号为调制信号。振幅调制器即为产生调幅 信号的装置。 1、 集成模拟乘法器的内部结构 集成模拟乘法器是完成两个模拟量 （电压或电流） 相乘的

41、电子器件。 在高频电子线路中， 振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴相等调制与解调的过程，均可视为两个信号相乘 或包含相乘的过程。采用集成模拟乘法器实现上述功能比采用分离器件如二极管和三极管要 简单得多，而且性能优越。所以目前无线通信、广播电视等方面应用较多。集成模拟乘法器 常见产品有 BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596 等。 南昌大学电子信息工程 123 班刘晓东 27 1)MC1496 的内部结构 在本实验中采用集成模拟乘法器 MC1496 来完成调幅作用。MC1496 是四象限模拟乘法 器，其内部电路图和引脚如图 10-1 所示

42、。其中 V1、V2与 V3、V4组成双差分放大器，以反极 性方式相连接，而且两组差分对的恒流源 V5与 V6又组成一对差分电路，因此恒流源的控制 电压可正可负，以此实现了四象限工作。V7、V8为差分放大器 V5与 V6 的恒流源。 图 10-1 MC1496 的内部电路及引脚图 2）静态工作点的设定 (1)静态偏置电压的设置 静态偏置电压的设置应保证各个晶体管工作在放大状态，即晶体管的集-基极间的电压应 大于或等于 2V，小于或等于最大允许工作电压。根据 MC1496 的特性参数，对于图 10-1 所 示的内部电路，应用时，静态偏置电压（输入电压为 0 时）应满足下列关系，即 8=10, 1=

43、4, 6=12 15V6 (12)8 (10)2V 15V8 (10)1 (4)2V 15V1 (4)52V (2)静态偏置电流的确定 静态偏置电流主要由恒流源 I0的值来确定。 当器件为单电源工作时，引脚 14 接地，5 脚通过一电阻 VR 接正电源+VCC 由于 I0是 I5 的镜像电流，所以改变 VR可以调节 I0的大小，即 500 7 . 0 50 R CC V VV II 实验十 模拟乘法器调幅（AM、DSB、SSB） 28 当器件为双电源工作时，引脚 14 接负电源-Vee，5 脚通过一电阻 VR接地，所以改变 VR 可以调节 I0的大小，即 500 7 . 0 50 R ee V

44、 VV II 根据 MC1496 的性能参数，器件的静态电流应小于 4mA，一般取mAII1 50 。在本 实验电路中 VR用 6.8K 的电阻 R15代替. 2、实验电路说明 用 MC1496 集成电路构成的调幅器电路图如图 10-2（见 P.65）所示。 图中 W1 用来调节引出脚 1、4 之间的平衡，器件采用双电源方式供电（12V，8V） ， 所以 5 脚偏置电阻 R15接地。电阻 R1、R2、R4、R5、R6为器件提供静态偏置电压，保证器件 内部的各个晶体管工作在放大状态。载波信号加在 V1V4的输入端，即引脚 8、10 之间；载 波信号 Vc 经高频耦合电容 C1从 10 脚输入，C2为高频旁路电容，使 8 脚交流接地。调制信 号加在差动放大器 V5、V6的输入端，即引脚 1、4 之间，调制信号V经低频偶合电容 E1从 1 脚输入。2、3 脚外接 1K电阻，以扩大调制信号动态范围。当电阻增大，线性范围增大， 但乘法器的增