高频电子线路实验指导书彭洪波 张国琴编武汉科技学院电子信息工程学院二 年三月目 录实验一 高频小信号调谐放大器 1 实验二 高频功率放大器 5实验三 正弦波振荡器 9实验四 振幅调制与解调 13 实验五 混频器 19实验六 频率调制与解调 24实验七 调幅系统 29实验八 调频系统 33实验九 本振频率合成 38 1实验一 高频小信号调谐放大器一、实验目的1掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算。2掌握信号源内阻及负载对谐振回路 Q 值的影响。3掌握高频小信号放大器动态范围的测试方法。二、实验内容1调测小信号放大器的静态工作状态。2用示波器观察放大器输出与偏置及回路并联电阻的关系。3观察放大器输出波形与谐振回路的关系。4调测放大器的幅频特性。5观察放大器的动态范围。三、基本原理：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示。该电路由晶体管 频回路 不仅对高频小信号放大，而且还有一定的选频作用。本实验中输入信号的频率 067、射极电阻决定晶体管的静态工作点。拨码开关 变回路并联电阻，即改变回路 Q 值，从而改变放大器的增益和通频带。拨码开关 变射极电阻，从而改变放大器的增益。2四、实验步骤熟悉实验板电路和各元件的作用，正确接通实验箱电源。1静态测量将开关 2，3，4 分别置于“，测量对应的静态工作点，将短路插座开，用直流电流表接在 端，记录对应 ，计算并填入表 S8“l”置于“，调节电位器 察电流变化。32动态测试（1）将 10频小信号 (50入到“高频小信号放大”模块中 （2）将示波器接入到该模块中 。（3）短路块 到下横线处，拨码开关 须有一个拨向 波器上可观察到已放大的高频信号。（4）改变 关，可观察增益变化，若 l”拨向“可调整电位器 益可连续变化。（5）将 中一个置于“，改变输出回路中周或半可变电容使增益最大，即保证回路谐振。（6）将拨码开关 个拨向“，可观察增益变化，该开关是改变并联在谐振回路上的电阻，即改变回路 Q 值。使 关处于断开，“3”拨向“，改变输入信号，并将对应值填入表 12 中。V i 的值可根据各自实测情况确定。 电位器，2 2 千欧，3 1 千欧， 500 欧。4当 别为 500 、2，重复上述过程，将结果填入表 同一坐标纸上画出 同时的动态范围曲线，并进行比较和分析（此时也可在 端测 ） 。3用扫频仪调回路谐振曲线。将扫频仪射频输出端送入电路输入端，电路输出接至扫频仪检波器输入端。观察回路谐振曲线（扫频仪输出衰减档位应根据实际情况来选择适当的位置） ，调回路电容 回路谐振。4测量放大器的频率特性当回路电阻 R10K 时( 2 拨向 并且 ”拨向“，选择正常放大区的输入电压 高频信号发生器输出端接至电路输入端，调节频率 f 使其为 10节 回路谐振，使输出电压幅度为最大，此时的回路谐振频率 10中心频率，然后保持输入电压 变，改变频率 f 由中心频率向两边逐点偏离，测的偏离范围可根据各自实测的情况来确定。计算 10的电压放大倍数及回路的通频带和 Q 值。S7=l 开路。2 R10 千欧， R2 千欧， R= 470 欧5）改变谐振回路电阻，拨动 R 分别为 2 千欧， 470 欧时，重复上述测试，并填入表 13。比较通频带情况。五、实验报告要求1画出实验电路的交流等效电路2计算直流工作点，与实验实测结果比较。3整理实验数据，分析说明回路并联电阻对 Q 值的影响。4假定 回路电容 C 总和为 30据工作频率计算回路电感 L 值。5画出 R 为不同值时的幅频特性。5实验二 高频功率放大器一、实验目的：l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和电源电压化时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、功率、效率。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观察电源电压变化对丙放工作状态的影响及激励信号变化、负载变化对工作状态的影响。三、实验基本原理：丙类功率放大器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。本实验单元模块电路如图 2l 所示。该实验电路由两级功率放大器组成。其中 、 成甲类功率放大器，工作在线性放大状态，其中 12、成静态偏置电阻，调节 改变放大器的增益。 6 组成的负载回路与成丙类功率放大器。甲类功放的输出信号作为丙放的输入信号（由短路块通） 。射极反馈电阻，调节 改变丙放增益。与拨码开关相连的电阻为负载回路外接电阻，改变 码开关的位置可改变并联电阻值，即改变回路 Q 值。当短路块于开路位置时则丙放无输入信号，此时丙放功率管 止，只有当甲放输出信号大于丙放管 的负偏压值时，导通工作。四、实验步骤：1了解丙类工作状态的特点1）对照电路图 2l，了解实验板上各元件的位置与作用。2）将功放电源开关 向右端（12V） ，负载电阻转换开关 部拨向开路，示波器电缆接于 地之间，将振荡器中 关“4”拨向“，6即工作在晶体振荡状态，将振幅调制部分短路块 通在下横线处，将前置放大部分短路块 通在“横线处，将短路块 5、连在下横线处，调整 为 ，调 在示波器上可看到放大后的高频信号。 （或从 输入 0频信号，调节甲放 8）为 6 伏左右。 ）从示波器上可看到放大输出信号振幅随输入电压振幅变化，当输入电压振幅减小到一定值时，可看到输出电压为 0，记下此时输入电压幅值。也可将短路环 开，使激励信号 ，则 0，此时负偏压也为 0，由此可看出丙类工作状态的特点。2测试调谐特性使电路正常工作，从前置放大模块中 输入 右的高频信号，使功放管输入信号为 6 伏左右，全部开路，改变输入信号频率从 46下输出电压值。3测试负载特性将功放电源开关拨向左端（5V ） ，使 V，断开，将 路环断开,用信号源在 入 伏左右 0高频信号，调整回路电容 回路调谐（以示波器显示 波形为对称的双峰为调谐的标准） 。然后将负载电阻转换开关 次从 l4 拨动，用示波器测量相应的 和 形，描绘相应的 形，分析负载对工作状态的影响。74观察激励电压变化对工作状态的影响将示波器接入 发射极 ，开关 向十 5V，调整 形为凹顶脉冲。 （此时 部开路） 。然后改变 大到小变化（即减小输入信号） ，用示波器观察 形的变化。5观察电源电压 化对工作状态的影响将 形调到凹顶脉冲波形，用示波器在 可观察 流波形，此时可比较 向十 5V 或十 12V 两种不同的情况下 形的变化。6实测功率、效率计算：将 为 12V，测量丙放各参量填入表 23，并进行功率、效率计算。8其中：入电压峰出电压峰发射极直流电压 发射极电阻值P=：电源给出直流功率（P =。 ）管子损耗功率（ I c*o：输出功率（P o1/2*(V o/2)2/、实验报告要求1根据实验测量结果，计算各种情况下 o 、P=、。2说明电源电压、输入激励电压、负载电阻对工作状态的影响，并用实验参 数和波形进行分析说明。3用实测参数分析丙类功率放大器的特点9实验三 正弦波振荡器一、实验目的：1掌握三端式振荡电路的基本原理，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。3研究外界条件（温度、电源电压、负载变化）对振荡器频率稳定度的影响。4比较 荡器和晶体振荡器的频率稳定度。二、实验内容：1熟悉振荡器模块各元件及其作用。2进行 荡器波段工作研究。3研究 荡器和晶体振荡器中静态工作点，反馈系数以及负载对振荡器的影响。4测试、分析比较 荡器与晶体振荡的频率稳定度。三、基本原理本实验中正弦波振荡器包含工作频率为 10右的电容反馈 端振荡器和一个10晶体振荡器，其电路图如图 3l 所示。由拨码开关 定是 荡器还是晶振荡器(1 拨向 荡器，4 拨向 晶体振荡器）荡器交流等效电路如图 32 所示。由交流等效电路图可知该电路为电容反馈 端式振荡器，其反馈系数 F= （ 变为 14、19 其中一个。其中 变容二 极管2据所加静态电压对应其静态电容。若将 向“ l ”通，则以晶体 替电感 L，此即为晶体振荡器。图 31 中电位器 节静态工作点。拨码开关 变反馈电容的大小。变负载电阻的大小。节变容二极管的静态偏置。四、实验步骤1 根据图 3l 在实验板上找到振荡器位置并熟悉各元件及作用。2荡器波段工作研究将 于“l ”4 置于“3”3 全断开。调节 变容二极管负端到地电压为 2V，调节 输出最大不失真正弦信号，改变可变电容 10其幅频特性，描绘幅频曲线（用频率计和高频电压表在 测试） 。3荡器静态工作点，反馈系数以及负载对振荡幅度的影响。l）将 于