高頻實驗報告1

1、 合肥工業(yè)大學宣城校區(qū) 高頻電子線路實驗報告 專 業(yè) 班 級 電子信息科學與技術1班 學生學號及姓名 胡龍廣 2012216863 實驗指導老師 吳永忠 程文娟 實 驗 地 點 綜合實驗樓一307 實驗一 高頻小信號調諧放大器一、實驗目的1、 了解小信號調諧（諧振）放大器的工作原理及影響放大器性能的因素。2、 熟悉頻率特性測試儀（掃頻儀）的使用方法；使用頻率特性測試儀調整調諧放大器的幅頻特性，測量增益、帶寬及矩形系數。3、 了解逐點法（描點法）測試小信號調諧放大器性能指標的方法。二、實驗線路 圖 13 小信號諧振放大器實驗電路三、實驗內容及步驟1、 了解該實驗電路的工作原理，各元件的作用；熟悉

2、實驗電路板的結構、各元件的位置、各測試點的位置；2、 按下開關K，接通12V電源。12V電源指示燈LED1亮。3、 調整晶體管的靜態(tài)工作點：不加輸入信號（即Vi = 0），用萬用表直流電壓檔測量三極管Q1發(fā)射極的電壓VEQ。調整電位器W3，使VEQ=4.8V左右，計算IEQ=？測量、記錄靜態(tài)工作點。靜態(tài)工作點的測試數據記錄：Vcc(v)IEQ(MA)VBQ(v)VEQ(v)VCQ(v)VCEQ(v)4、 頻率特性測試（BT-3頻率特性測試儀的使用方法）： 接通掃頻儀電源 檢測/自校鍵： 置“自?！?頻標選擇鍵： 置“10/1” 掃頻方式鍵： 置“窄掃” Y輸入方式： AC / DC鍵： 置“D

3、C” ×1/×10鍵： 置“×1” + / - 鍵： 置“+” “輸出衰減”置為“20 dB”， 調節(jié)“y增益”旋鈕，使自校掃頻曲線在垂直方向上為6大格。 調節(jié)“掃頻寬度”旋鈕，使頻率范圍在20MHZ左右。 調節(jié)“中心頻率”旋鈕，使12MHZ頻點位于顯示屏中心。上述按鍵和旋鈕預置完畢后，在顯示器上應出現(xiàn)一條幅度為6大格的掃頻曲線。 將檢測/自校鍵置“檢測” BT-3頻率特性測試儀的射頻輸出電纜接小信號諧振放大器的信號輸入端TH1(J4)，實驗板輸出測試端TH2(J1)與頻率特性測試儀的檢波探頭相接。微調中心頻率刻度盤，使顯示屏上顯示出放大器的“幅頻特性曲線”，用絕

4、緣起子慢慢旋動變壓器磁芯或C1，使中心頻率f0 = 12MHz處幅值最大。改變“輸出衰減”按鈕，使其幅度在垂直方向上仍為6大格。5、主要指標測量： 測量諧振電壓增益AV0 ：記下中的“輸出衰減”的數值 NdB，諧振電壓增益即為： AV0 = ( N- 20) dB 計算被測放大器的諧振電壓增益。 測量通頻帶2 0.7 ：實測曲線兩對稱頻率點占有的格數1MHz 頻標占有的格數調節(jié)“頻率偏移”（掃頻寬度）旋鈕，使相鄰兩個小頻標在橫軸上占有適當的格數（即1MHz對應的寬度）。調節(jié)“y軸移位” 旋鈕，移動被測放大器諧振特性曲線，使0.707 AV0對應的兩對稱頻率點位于橫軸上，讀出他們在橫軸上占有的格

5、數（寬度），根據比值關系就可以近似算出放大器的通頻帶： 20.7 = 1MHz × 計算被測放大器的通頻帶。 測量放大器矩形系數Kr0.1 ：用同樣的方法測出20.1即可得：20.1Kr0.1 = 20.7 計算被測放大器的矩形系數。6、用逐點法（描點法）測試小信號諧振放大器的諧振電壓增益、帶寬；記錄測試數據。 按下面框圖（圖1-4）所示搭建好測試電路。圖1-4 高頻小信號調諧放大器測試連接框圖注：圖中符號表示高頻連接線 按下信號源和頻率計的電源開關，此時開關下方的工作指示燈點亮。 調節(jié)信號源“RF幅度”和“頻率調節(jié)”旋鈕，使輸出端口“RF1”和“RF2”輸出頻率為12MHz的高頻信

6、號。將信號輸入到2號板的J4口。在TH1處觀察信號峰-峰值約為100mV左右。 將示波器探頭連接在調諧放大器的輸出端即TH2上，調節(jié)中周磁芯使示波器上的信號幅度最大，此時放大器即被調諧到輸入信號的頻率點上。 測量電壓增益Av0在調諧放大器對輸入信號已經諧振的情況下，用示波器探頭在TH1和TH2分別觀測輸入和輸出信號的幅度大小，則Av0即為輸出信號與輸入信號幅度之比。 測量放大器通頻帶用高頻信號源作掃頻源，然后用示波器來測量各個頻率信號的輸出幅度，最終描繪出通頻帶特性，具體方法如下：通過調節(jié)放大器輸入信號的頻率，使信號頻率在諧振頻率附近變化（以20KHz或500KHz為步進間隔來變化），并用示波

7、器觀測各頻率點的輸出信號的幅度，然后就可以在如下的“幅度頻率”坐標軸上標示出放大器的通頻帶特性。 測量放大器的選擇性描述放大器選擇性的的最主要的一個指標就是矩形系數，這里用Kr0.1來表示：20.1 Kr0.1 = 20.7 式中，為放大器的通頻帶；為相對放大倍數下降至0.1處的帶寬。用第步中的方法，我們就可以測出、，從而得到的值注意： 由于工作頻率較高，分布參數的影響存在，放大器的各項技術指標滿足設計要求后的元件參數值與設計計算值會有一定的偏差。在調試時要反復仔細調整才能使諧振回路處于諧振狀態(tài)。測試中要保證接地良好。四、思考題1、如果實測通頻帶比要求的要窄，你會采用什么方法解決這個問題？2、

8、引起小信號諧振放大器不穩(wěn)的原因是什么？如果是要中出現(xiàn)自激現(xiàn)象，應該怎樣消除五、反思與感悟實驗二 三點式正弦波振蕩器一、 實驗目的1. 熟悉電容三點式正弦波振蕩器的工作原理及振蕩性能的測量方法。2. 了解晶體管靜態(tài)工作點、反饋系數大小、負載變化對起振和振蕩幅度的影響。3. 研究外界條件（溫度、電源電壓、負載變化）對振蕩器頻率穩(wěn)定度的影響。二、實驗線路圖6-3 正弦波振蕩器將開關S2的1撥上2撥下， S1全部斷開，由晶體管Q3和C13、C20、C10、CCI、L2構成電容反饋三點式振蕩器的改進型振蕩器西勒振蕩器，見圖6-2。電容CCI可用來改變振蕩頻率。 射極跟隨器小信號諧振放大器圖6-4西勒振蕩

9、電路振蕩器的頻率約為4.5 MHz。C13 C13 + C20 振蕩電路反饋系數: 振蕩器輸出通過耦合電容C3（10P）加到由Q2組成的射極跟隨器的輸入端，因C3容量很小，再加上射隨器的輸入阻抗很高，可以減小負載對振蕩器的影響。射隨器輸出信號經小信號諧振放大器調諧放大，通過變壓器次級耦合輸出（輸出點J1）。射極跟隨器和小信號諧振放大器的電路見圖6-1相應部分。三、實驗內容及步驟1. 根據圖6-1在實驗板上找到振蕩器各零件的位置并熟悉各元件的作用。將開關S2的1撥上2撥下， S1全部斷開。打開實驗板電源，用示波器在J1端觀察有輸出后，適當調節(jié)W1，使振蕩輸出波形無明顯失真。再將頻率計接到J1處。

10、調節(jié)CC1，使振蕩器輸出頻率為4.5 MHz。2. 觀察振蕩器靜態(tài)工作點對振蕩性能的影響。調整W1，使振蕩器的工作點VR10發(fā)生變化，并用示波器測量對應點的振蕩幅度VP-P（峰峰值），頻率計監(jiān)測頻率。觀測數據記錄填入下表。（注意：測量過程中，示波器和頻率計不要同時接到J1點，可能會相互影響。建議：分別接入）表1 工作點變化對輸出幅度及振蕩頻率的影響VR10(v)Uomp-p(v)c(KHz)分析輸出振蕩電壓和振蕩管靜態(tài)工作點的關系，分析思路：靜態(tài)電流ICQ會影響晶體管跨導gm，而振蕩器的起振條件和gm是有關系的。為使振蕩器正常工作，一般取ICQ=（15mA）。1、 觀察反饋系數對振蕩器性能的影

11、響：分別用5000p和100p的電容并聯(lián)在C20兩端，改變反饋系數，觀察反饋系數F大小對振蕩幅度的影響，并記錄觀測數據： 表2反饋系數對振蕩器性能的影響外接電容F Uomp-p(v)c(KHz)C=100pC=5000P2、 觀察溫度變化對LC振蕩頻率的影響：在室溫下記下振蕩頻率（頻率計接于J1處）（4.5 MHz）。將加熱的電烙鐵靠近振蕩管和振蕩回路，每隔1分鐘記下頻率的變化值，計算頻率穩(wěn)定度。 溫度時間變化室溫1分鐘2分鐘3分鐘4分鐘5分鐘LC振蕩器頻率 KHZ 頻率穩(wěn)定度的計算： 四、實驗儀器1高頻實驗箱 1臺 2雙蹤示波器 1臺3萬用表 1塊 4、調試工具 1套五、思考題1、 用所學理

12、論分析靜態(tài)工作點、反饋系數F對振蕩器起振條件和輸出波形振幅的影響。2、振蕩電路中的CC1有何作用？為什么振蕩器的后級要加射極跟隨器？ 六、反思與感悟實驗八 集成模擬乘法器應用（一） 振幅調制電路 一、實驗目的1、了解模擬乘法器（MC1496）的工作原理，掌握其調整與特性參數的測量方法。2、掌握利用模擬乘法器實現(xiàn)AM、DSB的方法和過程，研究已調波與調制信號及載波信號的關系。3、學會分析實驗現(xiàn)象，解決實驗中出現(xiàn)的問題。二、實驗線路其中載波信號uc加到J1端，經高頻耦合電容C1從10腳輸入。C2為高頻旁路電容，使8腳交流接地。調制信號uW 加到J5端，經低頻耦合電容E1從1腳輸入。E2為低頻旁路電

13、容，使4腳交流接地。調幅信號U0從12腳單端輸出，加到運放放大輸出，在J3（TH3）點即可觀察普通調幅波和雙邊帶的輸出波形。雙邊帶信號經455KHz模塊濾波，通過射隨即可獲得SSB輸出（J6或TH6觀察波形）。器件采用雙電源供電方式，所以5腳的偏置電阻R15接地。器件的靜態(tài)偏置電流I5或I0約為： 腳2與腳3之間接入負反饋電阻R3（RE），以擴展調制信號的UW的線性動態(tài)范圍，RE增大，線性范圍增大，但乘法器的增益隨之減少。電阻R1、R2、R4、R5、R 6為器件提供靜態(tài)偏置電壓，保證乘法器內部的各個晶體管工作在放大狀態(tài)，所以阻值的選取應滿足式（1）、（2）的要求。對于圖5-3所示電路參數，測量

14、器件的靜態(tài)（uc =0，uW =0）偏置參考電壓如下：u8 u10 u1 u4 u6 u12 u2 u3 u56V 6V 0V 0V 8.6V 8.6V -0.7V -0.7V -7 V注意上面測出的靜態(tài)偏置兩兩對應的關系。R11、R12、R13、R14與電位器W1組成平衡調節(jié)電路，改變W1可獲得雙邊帶調幅波或普通調幅波。三、實驗內容及步驟1、按下開關K，接通12V、-8V電源，電源指示燈LED12 、LED12亮。2、測量乘法器各腳靜態(tài)偏置電壓（uc = 0，uW = 0），并與上述參考測量值比較： 管腳號1234568101214實測電壓（v）測試條件UCC = + 12V UEE = -

15、 8V * 因為電路中R18、R19、R11等均為固定電阻，不可調。所以只能測試靜態(tài)工作點而不能進行調整。* 為了使MCl496各管腳的電壓接近上表，只需要調節(jié)W1使1、4腳的電壓差接近0V即可，方法是用萬用表表筆分別接1、4腳，使得萬用表讀數接近于0V。3、DSB、SSB振幅調制：J1端輸入載波信號VC(t),其頻率fC=465KHz,峰峰值VCPP500mV。J5端輸入調制信號V(t)，其頻率F10KHz，先使峰峰值VPP0，調節(jié)W1，使輸出VO=0(此時41)，再逐漸增加VPP，則輸出信號VO（t）的幅度逐漸增大，于TH3測得。最后出現(xiàn)如圖8-3所示的抑止載波的調幅信號（DSB）。圖8-

16、3 DSB信號波形3、 選擇一個你認為失真最小的波形，記下載波峰峰值和調制信號的峰峰值。然后改變載波信號幅度，調制信號的幅度不變，觀察DSB信號的變化情況。4、 恢復前一步那個失真最小的波形，載波信號幅度不變，改變調制信號幅度，觀察 DSB信號的變化情況。5、 恢復前一步那個失真最小的波形，在J6（TH6）處觀察SSB信號。畫出其波形，標出幅度。6、 普通調幅波： J1端輸入載波信號幅度和頻率都不變，J2端輸入調制信號幅度和頻率暫時也不變，調節(jié)平衡電位器W1，使V1與V4不相等，輸出信號VO（t）中便有載波漏出。此時，接在輸出端（J3或TH3）的示波器上即可看到普通調幅波波形。改變調制信號的幅

17、度，適當調節(jié)平衡電位器W1，可得到不同ma(調幅系數)AM調幅波形，如圖8-4所示。記下波形對應Vmmax（可用A表示）和Vmmin（可用B表示），調幅度ma 就可計算出來。 圖8-4 普通調幅波波形 調整UmP-P，獲得兩個不同調幅系數的普通調幅波，按要求記錄、計算。A B A + B UCmP-P =（ ）V ：ma = ma = %ma = 100 %UmP-P（V） A（調幅波幅度最大值或所占格數） B（調幅波幅度最小值或所占格數）A B A + BUmmax- UmminUmmav + Ummin* 表格中ma = = ，可通過所測電壓值計算，也可用所占格數計算。觀察ma =100%的普通調幅波波形，與雙