通信電子線路六個(gè)必做實(shí)驗(yàn)1

1、實(shí)驗(yàn)一 高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握小信號(hào)調(diào)諧放大器的基本工作原理；2. 掌握諧振放大器電壓增益、通頻帶、選擇性的定義、測(cè)試及計(jì)算；3. 了解高頻小信號(hào)放大器動(dòng)態(tài)范圍的測(cè)試方法；二、 實(shí)驗(yàn)原理（一）單調(diào)諧放大器小信號(hào)諧振放大器是通信機(jī)接收端的前端電路，主要用于高頻小信號(hào)或微弱信號(hào)的線性放大。其實(shí)驗(yàn)單元電路如圖1-1（a）所示。該電路由晶體管Q1、選頻回路T1二部分組成。它不僅對(duì)高頻小信號(hào)進(jìn)行放大，而且還有一定的選頻作用。本實(shí)驗(yàn)中輸入信號(hào)的頻率fS12MHz?；鶚O偏置電阻W3、R22、R4和射極電阻R5決定晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)?？勺冸娮鑇3改變基極偏置電阻將改變晶體管的靜態(tài)工作

2、點(diǎn)，從而可以改變放大器的增益。表征高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器的主要性能指標(biāo)有諧振頻率f0，諧振電壓放大倍數(shù)Av0，放大器的通頻帶BW及選擇性（通常用矩形系數(shù)Kr0.1來(lái)表示）等。放大器各項(xiàng)性能指標(biāo)及測(cè)量方法如下：1.諧振頻率放大器的調(diào)諧回路諧振時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率f0稱為放大器的諧振頻率，對(duì)于圖1-1（a）所示電路（也是以下各項(xiàng)指標(biāo)所對(duì)應(yīng)電路），f0的表達(dá)式為式中，L為調(diào)諧回路電感線圈的電感量；為調(diào)諧回路的總電容，的表達(dá)式為式中，Coe為晶體管的輸出電容；Cie為晶體管的輸入電容；P1為初級(jí)線圈抽頭系數(shù)；P2為次級(jí)線圈抽頭系數(shù)。諧振頻率f0的測(cè)量方法是：用掃頻儀作為測(cè)量?jī)x器，測(cè)出電路的幅頻特性曲線，調(diào)變壓

3、器T的磁芯，使電壓諧振曲線的峰值出現(xiàn)在規(guī)定的諧振頻率點(diǎn)f0。2.電壓放大倍數(shù)放大器的諧振回路諧振時(shí)，所對(duì)應(yīng)的電壓放大倍數(shù)AV0稱為調(diào)諧放大器的電壓放大倍數(shù)。AV0的表達(dá)式為式中，為諧振回路諧振時(shí)的總電導(dǎo)。要注意的是yfe本身也是一個(gè)復(fù)數(shù)，所以諧振時(shí)輸出電壓V0與輸入電壓Vi相位差不是180º而是為180º+fe。AV0的測(cè)量方法是：在諧振回路已處于諧振狀態(tài)時(shí)，用高頻電壓表測(cè)量圖1-1（a）中輸出信號(hào)V0及輸入信號(hào)Vi的大小，則電壓放大倍數(shù)AV0由下式計(jì)算： AV0=V0/Vi或AV0=20 lg (V0/Vi) dB3.通頻帶由于諧振回路的選頻作用，當(dāng)工作頻率偏離諧振頻率時(shí)

4、，放大器的電壓放大倍數(shù)下降，習(xí)慣上稱電壓放大倍數(shù)AV下降到諧振電壓放大倍數(shù)AV0的0.707倍時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率偏移稱為放大器的通頻帶BW，其表達(dá)式為BW=2f0.7=f0/QL式中，QL為諧振回路的有載品質(zhì)因數(shù)。分析表明，放大器的諧振電壓放大倍數(shù)AV0與通頻帶BW的關(guān)系為上式說(shuō)明，當(dāng)晶體管選定即yfe確定，且回路總電容為定值時(shí)，諧振電壓放大倍數(shù)AV0與通頻帶BW的乘積為一常數(shù)。這與低頻放大器中的增益帶寬積為一常數(shù)的概念是相 0.7 BW 0.1 2f0.1圖1-2 諧振曲線同的。通頻帶BW的測(cè)量方法：是通過(guò)測(cè)量放大器的諧振曲線來(lái)求通頻帶。測(cè)量方法可以是掃頻法，也可以是逐點(diǎn)法。逐點(diǎn)法的測(cè)量步驟是：

5、先調(diào)諧放大器的諧振回路使其諧振，記下此時(shí)的諧振頻率f0及電壓放大倍數(shù)AV0然后改變高頻信號(hào)發(fā)生器的頻率（保持其輸出電壓VS不變），并測(cè)出對(duì)應(yīng)的電壓放大倍數(shù)AV0。由于回路失諧后電壓放大倍數(shù)下降，所以放大器的諧振曲線如圖1-2所示?？傻茫和l帶越寬放大器的電壓放大倍數(shù)越小。要想得到一定寬度的通頻寬，同時(shí)又能提高放大器的電壓增益，除了選用yfe較大的晶體管外，還應(yīng)盡量減小調(diào)諧回路的總電容量C。如果放大器只用來(lái)放大來(lái)自接收天線的某一固定頻率的微弱信號(hào)，則可減小通頻帶，盡量提高放大器的增益。4.選擇性矩形系數(shù)調(diào)諧放大器的選擇性可用諧振曲線的矩形系數(shù)Kv0.1時(shí)來(lái)表示，如圖1-2所示的諧振曲線，矩形系數(shù)

6、Kv0.1為電壓放大倍數(shù)下降到0.1 AV0時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率偏移與電壓放大倍數(shù)下降到0.707 AV0時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率偏移之比，即Kv0.1= 2f0.1/ 2f0.7= 2f0.1/BW 上式表明，矩形系數(shù)Kv0.1越小，諧振曲線的形狀越接近矩形，選擇性越好，反之亦然。一般單級(jí)調(diào)諧放大器的選擇性較差（矩形系數(shù)Kv0.1遠(yuǎn)大于1），為提高放大器的選擇性，通常采用多級(jí)單調(diào)諧回路的諧振放大器?？梢酝ㄟ^(guò)測(cè)量調(diào)諧放大器的諧振曲線來(lái)求矩形系數(shù)Kv0.1。（二）雙調(diào)諧放大器雙調(diào)諧放大器具有頻帶較寬、選擇性較好的優(yōu)點(diǎn)。雙調(diào)諧回路諧振放大器是將單調(diào)諧回路放大器的單調(diào)諧回路改用雙調(diào)諧回路。其原理基本相同。1.電壓增益為

7、2. 通頻帶BW=2f0.7=fo/QL3.選擇性矩形系數(shù)Kv0.1= 2f0.1/ 2f0.7=三、 實(shí)驗(yàn)步驟（一）單調(diào)諧小信號(hào)放大器單元電路實(shí)驗(yàn)1.根據(jù)電路原理圖熟悉實(shí)驗(yàn)板電路，并在電路板上找出與原理圖相對(duì)應(yīng)的的各測(cè)試點(diǎn)及可調(diào)器件（具體指出）。2.按下面框圖（圖1-3）所示搭建好測(cè)試電路。圖1-3 高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器測(cè)試連接框圖注：圖中符號(hào)表示高頻連接線3.打開小信號(hào)調(diào)諧放大器的電源開關(guān)，并觀察工作指示燈是否點(diǎn)亮，紅燈為+12V電源指示燈，綠燈為-12V電源指示燈。(以后實(shí)驗(yàn)步驟中不再?gòu)?qiáng)調(diào)打開實(shí)驗(yàn)?zāi)K電源開關(guān)步驟)4.調(diào)整晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)：在不加輸入信號(hào)時(shí)用萬(wàn)用表（直流電壓測(cè)量檔）測(cè)量

8、電阻R4兩端的電壓（即VBQ）和R5兩端的電壓（即VEQ），調(diào)整可調(diào)電阻W3，使VeQ4.8V，記下此時(shí)的VBQ、VEQ，并計(jì)算出此時(shí)的IEQVEQ /R5（R5=470）。5.按下信號(hào)源和頻率計(jì)的電源開關(guān)，此時(shí)開關(guān)下方的工作指示燈點(diǎn)亮。6.調(diào)節(jié)信號(hào)源“RF幅度”和“頻率調(diào)節(jié)”旋鈕，使輸出端口“RF1”和“RF2”輸出頻率為12MHz的高頻信號(hào)。將信號(hào)輸入到2號(hào)板的J4口。在TH1處觀察信號(hào)峰-峰值約為100mV以上。7.調(diào)諧放大器的諧振回路使其諧振在輸入信號(hào)的頻率點(diǎn)上：將示波器探頭連接在調(diào)諧放大器的輸出端即TH2上，調(diào)節(jié)示波器直到能觀察到輸出信號(hào)的波形，再調(diào)節(jié)中周磁芯使示波器上的信號(hào)幅度最大

9、，此時(shí)放大器即被調(diào)諧到輸入信號(hào)的頻率點(diǎn)上。8.測(cè)量電壓增益Av0在調(diào)諧放大器對(duì)輸入信號(hào)已經(jīng)諧振的情況下，用示波器探頭在TH1和TH2分別觀測(cè)輸入和輸出信號(hào)的幅度大小，則Av0即為輸出信號(hào)與輸入信號(hào)幅度之比。9.測(cè)量放大器通頻帶 對(duì)放大器通頻帶的測(cè)量有兩種方式， 其一是用頻率特性測(cè)試儀（即掃頻儀）直接測(cè)量； 其二則是用點(diǎn)頻法來(lái)測(cè)量：即用高頻信號(hào)源作掃頻源，然后用示波器來(lái)測(cè)量各個(gè)頻率信號(hào)的輸出幅度，最終描繪出通頻帶特性，具體方法如下：通過(guò)調(diào)節(jié)放大器輸入信號(hào)的頻率，使信號(hào)頻率在諧振頻率附近變化（以20KHz或500KHz為步進(jìn)間隔來(lái)變化），并用示波器觀測(cè)各頻率點(diǎn)的輸出信號(hào)的幅度，然后就可以在如下的“

10、幅度頻率”坐標(biāo)軸上標(biāo)示出放大器的通頻帶特性。輸出幅度頻率10.測(cè)量放大器的選擇性描述放大器選擇性的的最主要的一個(gè)指標(biāo)就是矩形系數(shù)，這里用Kr0.1和Kr0.01來(lái)表示：式中，為放大器的通頻帶；和分別為相對(duì)放大倍數(shù)下降至0.1和0.01處的帶寬。用第9步中的方法，我們就可以測(cè)出、和的大小，從而得到和的值注意：對(duì)高頻電路而言，隨著頻率升高，電路分布參數(shù)的影響將越來(lái)越大，而我們?cè)诶碚撚?jì)算中是沒有考慮到這些分布參數(shù)的，所以實(shí)際測(cè)試結(jié)果與理論分析可能存在一定的偏差。另外，為了使測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，應(yīng)使儀器的接地盡可能良好。（二）雙調(diào)諧小信號(hào)放大器單元電路實(shí)驗(yàn)雙調(diào)諧小信號(hào)放大器的測(cè)試方法和測(cè)試步驟與單調(diào)諧放大電

11、路基本相同，只是在以下兩個(gè)方面稍作改動(dòng)：其一是輸入信號(hào)的頻率應(yīng)改為465KHz（峰峰值200mV）；其二是在諧振回路的調(diào)試時(shí)，對(duì)雙調(diào)諧回路的兩個(gè)中周要反復(fù)調(diào)試才能最終使諧振回路諧振在輸入信號(hào)的頻點(diǎn)上，具體方法是，按圖1-3連接好測(cè)試電路并打開信號(hào)源及放大器電源之后，首先調(diào)試放大電路的第一級(jí)中周，讓示波器上被測(cè)信號(hào)幅度盡可能大，然后調(diào)試第二級(jí)中周，也是讓示波器上被測(cè)信號(hào)的幅度盡可能大，這之后再重復(fù)調(diào)第一級(jí)和第二級(jí)中周，直到輸出信號(hào)的幅度達(dá)到最大，這樣，放大器就已經(jīng)諧振到輸入信號(hào)的頻點(diǎn)上了。11.同單調(diào)諧實(shí)驗(yàn)，做雙調(diào)諧實(shí)驗(yàn)，并將兩種調(diào)諧電路進(jìn)行比較。四、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1寫明實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?畫出實(shí)驗(yàn)電路

12、的直流和交流等效電路。3計(jì)算直流工作點(diǎn)，與實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果比較。4整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并畫出幅頻特性。五、 實(shí)驗(yàn)儀器1. 高頻實(shí)驗(yàn)箱 1臺(tái)2. 雙蹤示波器 1臺(tái)3. 萬(wàn)用表 1塊4. 掃頻儀（可選） 1臺(tái)實(shí)驗(yàn)二非線性丙類功率放大器實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解丙類功率放大器的基本工作原理，掌握丙類放大器的調(diào)諧特性以及負(fù)載改變時(shí)的動(dòng)態(tài)特性。2. 了解高頻功率放大器丙類工作的物理過(guò)程以及當(dāng)激勵(lì)信號(hào)變化對(duì)功率放大器工作狀態(tài)的影響。3. 比較甲類功率放大器與丙類功率放大器的特點(diǎn)、功率、效率。4. 掌握丙類放大器的計(jì)算與設(shè)計(jì)方法。二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 觀察高頻功率放大器丙類工作狀態(tài)的現(xiàn)象，并分析其特點(diǎn)2. 測(cè)試丙類功

13、放的調(diào)諧特性3. 測(cè)試丙類功放的負(fù)載特性4. 觀察激勵(lì)信號(hào)變化、負(fù)載變化對(duì)工作狀態(tài)的影響三、 實(shí)驗(yàn)基本原理放大器按照電流導(dǎo)通角的范圍可分為甲類、乙類、丙類及丁類等不同類型。功率放大器電流導(dǎo)通角越小，放大器的效率越高。甲類功率放大器的，效率最高只能達(dá)到50%，適用于小信號(hào)低功率放大，一般作為中間級(jí)或輸出功率較小的末級(jí)功率放大器。非線性丙類功率放大器的電流導(dǎo)通角，效率可達(dá)到80%，通常作為發(fā)射機(jī)末級(jí)功放以獲得較大的輸出功率和較高的效率。特點(diǎn)：非線性丙類功率放大器通常用來(lái)放大窄帶高頻信號(hào)(信號(hào)的通帶寬度只有其中心頻率的1或更小)，基極偏置為負(fù)值，電流導(dǎo)通角，為了不失真地放大信號(hào)，它的負(fù)載必須是LC諧

14、振回路。電路原理圖如圖8-1(見P.43)所示，該實(shí)驗(yàn)電路由兩級(jí)功率放大器組成。其中Q3（3DG12）、T6組成甲類功率放大器，工作在線性放大狀態(tài)，其中RA3、R14、R15組成靜態(tài)偏置電阻，調(diào)節(jié)RA3可改變放大器的增益。W1為可調(diào)電阻，調(diào)節(jié)W1可以改變輸入信號(hào)幅度，Q4（3DG12）、T4組成丙類功率放大器。R16為射極反饋電阻，T4為諧振回路，甲類功放的輸出信號(hào)通過(guò)R13送到Q4基極作為丙放的輸入信號(hào)，此時(shí)只有當(dāng)甲放輸出信號(hào)大于丙放管Q4基極射極間的負(fù)偏壓值時(shí)，Q4才導(dǎo)通工作。與撥碼開關(guān)相連的電阻為負(fù)載回路外接電阻，改變S1撥碼開關(guān)的位置可改變并聯(lián)電阻值，即改變回路Q值。下面介紹甲類功放和

15、丙類功放的工作原理及基本關(guān)系式。1. 甲類功率放大器1) 靜態(tài)工作點(diǎn)如圖8-1所示，甲類功率放大器工作在線性狀態(tài)，電路的靜態(tài)工作點(diǎn)由下列關(guān)系式確定：2) 負(fù)載特性如圖8-1所示，甲類功率放大器的輸出負(fù)載由丙類功放的輸入阻抗決定，兩級(jí)間通過(guò)變壓器進(jìn)行耦合，因此甲類功放的交流輸出功率P0可表示為：式中，為輸出負(fù)載上的實(shí)際功率，為變壓器的傳輸功率，一般為0.750.85圖8-2為甲類功放的負(fù)載特性。為獲得最大不失真輸出功率，靜態(tài)工作點(diǎn)Q應(yīng)選在交流負(fù)載線AB的中點(diǎn)，此時(shí)集電極的負(fù)載電阻RH稱為最佳負(fù)載電阻。集電極的輸出功率PC的表達(dá)式為：式中，Vcm為集電極輸出的交流電壓振幅；Icm為交流電流的振幅，

16、它們的表達(dá)式分別為：式中，VCES稱為飽和壓降，約1V圖8-2 甲類功放的負(fù)載特性如果變壓器的初級(jí)線圈匝數(shù)為N1，次級(jí)線圈匝數(shù)為N2，則式中，為變壓器次級(jí)接入的負(fù)載電阻，即下級(jí)丙類功放的輸入阻抗。3) 功率增益與電壓放大器不同的是功率放大器有一定的功率增益，對(duì)于圖8-1所示電路，甲類功率放大器不僅要為下一級(jí)功放提供一定的激勵(lì)功率，而且還要將前級(jí)輸入的信號(hào)進(jìn)行功率放大，功率放大增益Ap的表達(dá)式為： 其中，Pi為放大器的輸入功率，它與放大器的輸入電壓uim及輸入電阻Ri的關(guān)系為2. 丙類功率放大器1) 基本關(guān)系式丙類功率放大器的基極偏置電壓VBE是利用發(fā)射極電流的直流分量IEO（ICO）在射極電阻

17、上產(chǎn)生的壓降來(lái)提供的，故稱為自給偏壓電路。當(dāng)放大器的輸入信號(hào)為正弦波時(shí)，集電極的輸出電流iC為余弦脈沖波。利用諧振回路LC的選頻作用可輸出基波諧振電壓vc1,電流ic1。圖8-3畫出了丙類功率放大器的基極與集電極間的電流、電壓波形關(guān)系。分析可得下列基本關(guān)系式：式中，為集電極輸出的諧振電壓及基波電壓的振幅；為集電極基波電流振幅；為集電極回路的諧振阻抗。式中，PC為集電極輸出功率式中，PD為電源VCC供給的直流功率；ICO為集電極電流脈沖iC的直流分量。放大器的效率為： 2) 負(fù)載特性當(dāng)放大器的電源電壓VCC，基極偏壓vb，輸入電壓(或稱激勵(lì)電壓)vsm確定后，如果電流導(dǎo)通腳選定，則放大器的工作狀

18、態(tài)只取決于集電極回路的等效負(fù)載電阻Rq。諧振功率放大器的交流負(fù)載特性如圖8-4所示圖8-4 諧諧振功放的負(fù)載特性由圖可見，當(dāng)交流負(fù)載線正好穿過(guò)靜態(tài)特性轉(zhuǎn)移點(diǎn)A時(shí)，管子的集電極電壓正好等于管子的飽和壓降VCES，集電極電流脈沖接近最大值Icm。此時(shí)，集電極輸出的功率PC和效率都較高，此時(shí)放大器處于臨界工作狀態(tài)。Rq所對(duì)應(yīng)的值稱為最佳負(fù)載電阻，用R0表示，即： 當(dāng)RqR0時(shí)，放大器處于欠壓狀態(tài)，如C點(diǎn)所示，集電極輸出電流雖然較大，但集電極電壓較小，因此輸出功率和效率都較小。當(dāng)RqR0時(shí)，放大器處于過(guò)壓狀態(tài)，如B點(diǎn)所示，集電極電壓雖然比較大，但集電極電流波形有凹陷，因此輸出功率較低，但效率較高。為了

19、兼顧輸出功率和效率的要求，諧振功率放大器通常選擇在臨界工作狀態(tài)。判斷放大器是否為臨界工作狀態(tài)的條件是：四、 主要技術(shù)指標(biāo)及測(cè)試方法1. 輸出功率高頻功率放大器的輸出功率是指放大器的負(fù)載RL上得到的最大不失真功率。對(duì)于圖8-1所示的電路中，由于負(fù)載RL與丙類功率放大器的諧振回路之間采用變壓器耦合方式，實(shí)現(xiàn)了阻抗匹配，則集電極回路的諧振阻抗R0上的功率等于負(fù)載RL上的功率，所以將集電極的輸出功率視為高頻放大器的輸出功率，即：測(cè)量功率放大器主要技術(shù)指標(biāo)的連接電路如圖8-5所示，其中高頻信號(hào)發(fā)生器提供激勵(lì)信號(hào)電壓與諧振頻率，示波器監(jiān)測(cè)波形失真，直流毫安表mA測(cè)量集電極的直流電流，高頻電壓表V測(cè)量負(fù)載R

20、L的端電壓。只有在集電極回路處于諧振狀態(tài)時(shí)才能進(jìn)行各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的測(cè)量。可以通過(guò)高頻毫伏表V及直流毫安表mA的指針來(lái)判斷集電極回路是否諧振，即電壓表V的指示為最大，毫安表mA的指示為最小時(shí)集電極回路處于諧振。當(dāng)然也可以用掃頻儀測(cè)量回路的幅頻特性曲線，使得中心頻率處的幅值最大，則集電極回路處于諧振。放大的輸出功率可以由下式計(jì)算：式中，VL為高頻電壓表V的測(cè)量值2. 效率高頻功率放大器的總效率由晶體管集電極的效率和輸出網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率決定。而輸出網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率通常是由電感、電容在高頻工作時(shí)產(chǎn)生一定損耗而引起的。放大器的能量轉(zhuǎn)換效率主要由集電極的效率所決定。所以通常將集電極的效率視為高頻功率放大器的效率

21、，用表示，即： 利用圖8-5所示電路，可以通過(guò)測(cè)量來(lái)計(jì)算功率放大器的效率，集電極回路諧振時(shí)，的值由下式計(jì)算：式中，VL為高頻電壓表V的測(cè)量值圖8-5 高頻功放的測(cè)試電路3. 功率增益放大器的輸出功率P0與輸入功率Pi之比稱為功率增益，用AP（單位：dB）表示。（）五、 實(shí)驗(yàn)步驟1. 測(cè)試調(diào)諧特性在前置放大電路出入J3處輸入頻率=10.7MHz(Vp-p50mV)的高頻信號(hào)，調(diào)節(jié)W1和中周T6，使TP6處信號(hào)的電壓幅值為2V左右，S1全部撥下，改變輸入信號(hào)頻率，從9MHz15MHz（以1MHz為步進(jìn)）記錄TP6處的輸出電壓值，填入表8-1。表8-1fi9MHz10MHz11MHz12MHz13M

22、Hz14MHz15MHzV02. 測(cè)試負(fù)載特性在前置放大電路中輸入J3處輸入頻率10.7MHz（Vp-p50mV）的高頻信號(hào)，調(diào)節(jié)W1使TP6處信號(hào)約為2V，調(diào)節(jié)中周使回路調(diào)諧（調(diào)諧標(biāo)準(zhǔn)：TH4處波形為對(duì)稱雙峰）。將負(fù)載電阻轉(zhuǎn)換開關(guān)S1依次從14撥動(dòng)，用示波器觀測(cè)相應(yīng)的Vc值和Ve波形，描繪相應(yīng)的ie波形，分析負(fù)載對(duì)工作狀態(tài)的影響。表8-2 Vb2V f10.7MHz VCC5VRL()820330100VcP-P(V)VeP-P(V)ie的波形3. 觀察激勵(lì)電壓變化對(duì)工作狀態(tài)的影響先調(diào)節(jié)T4將ie波形調(diào)到凹頂波形，然后使輸入信號(hào)由大到小變化，用示波器觀察ie波形的變化（觀測(cè)ie波形即觀測(cè)Ve

23、波形，ieVe/R16+R17），Ve波形用示波器在TH4處觀察六、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1. 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并填寫表8-1、8-2。2. 對(duì)實(shí)驗(yàn)參數(shù)和波形進(jìn)行分析，說(shuō)明輸入激勵(lì)電壓、負(fù)載電阻對(duì)工作狀態(tài)的影響。3. 用實(shí)測(cè)參數(shù)分析丙類功率放大器的特點(diǎn)。七、 實(shí)驗(yàn)儀器1. 高頻實(shí)驗(yàn)箱 1臺(tái)2. 雙蹤示波器 1臺(tái)3. 頻率特性測(cè)試儀（可選） 1臺(tái)4. 萬(wàn)用表 1塊5. 高頻電壓表（可選） 1臺(tái)圖8-1 非線性丙類功率放大實(shí)驗(yàn)三三點(diǎn)式正弦波振蕩器一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握三點(diǎn)式正弦波振蕩器電路的基本原理，起振條件，振蕩電路設(shè)計(jì)及電路參數(shù)計(jì)算。2. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握晶體管靜態(tài)工作點(diǎn)、反饋系數(shù)大小、負(fù)載變化對(duì)起振和振

24、蕩幅度的影響。3. 研究外界條件（溫度、電源電壓、負(fù)載變化）對(duì)振蕩器頻率穩(wěn)定度的影響。二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 熟悉振蕩器模塊各元件及其作用。2. 進(jìn)行LC振蕩器波段工作研究。3. 研究LC振蕩器中靜態(tài)工作點(diǎn)、反饋系數(shù)以及負(fù)載對(duì)振蕩器的影響。4. 測(cè)試LC振蕩器的頻率穩(wěn)定度。三、 基本原理圖6-1 正弦波振蕩器（4.5MHz）將開關(guān)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(gòu)成電容反饋三點(diǎn)式振蕩器的改進(jìn)型振蕩器西勒振蕩器，電容CCI可用來(lái)改變振蕩頻率。振蕩器的頻率約為4.5MHz （計(jì)算振蕩頻率可調(diào)范圍）振蕩電路反饋系數(shù): F=振蕩器輸出通過(guò)耦合電容C3（

25、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(fù)載對(duì)振蕩器的影響。射隨器輸出信號(hào)Q1調(diào)諧放大，再經(jīng)變壓器耦合從J1輸出。四、 實(shí)驗(yàn)步驟1. 根據(jù)圖6-1在實(shí)驗(yàn)板上找到振蕩器各零件的位置并熟悉各元件的作用。2. 研究振蕩器靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)振蕩幅度的影響。1) 將開關(guān)S2的1撥上，S1全撥下，構(gòu)成LC振蕩器。2) 改變上偏置電位器RA1，記下發(fā)射極電流Ieo(=)，并用示波器測(cè)量對(duì)應(yīng)點(diǎn)的振蕩幅度VP-P（峰峰值）記下對(duì)應(yīng)峰峰值以及停振時(shí)的靜態(tài)工作點(diǎn)電流值。分析輸出振蕩電壓和振蕩管靜態(tài)工作點(diǎn)的關(guān)系，分析思路：靜態(tài)電流ICQ會(huì)影響晶體管跨導(dǎo)gm，而放大倍數(shù)

26、和gm是有關(guān)系的。在飽和狀態(tài)下（ICQ過(guò)大），管子電壓增蓋AV會(huì)下降，一般取ICQ=（15mA）為宜。3. 分別用5000p和100p的電容并聯(lián)在C20兩端，改變反饋系數(shù)，觀察振蕩器輸出電壓的大小。（選做）1) 計(jì)算反饋系數(shù)2) 用示波器記下振蕩幅度值3) 分析原因五、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1記錄實(shí)驗(yàn)箱序號(hào)2分析靜態(tài)工作點(diǎn)、反饋系數(shù)F對(duì)振蕩器起振條件和輸出波形振幅的影響，并用所學(xué)理論加以分析。3計(jì)算實(shí)驗(yàn)電路的振蕩頻率fo，并與實(shí)測(cè)結(jié)果比較。六、 實(shí)驗(yàn)儀器1高頻實(shí)驗(yàn)箱 1臺(tái) 2雙蹤示波器 1臺(tái)3萬(wàn)用表 1塊實(shí)驗(yàn)四 晶體振蕩器與壓控振蕩器一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握晶體振蕩器與壓控振蕩器的基本工作原理。2.

27、比較LC振蕩器和晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度。二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 熟悉振蕩器模塊各元件及其作用。2. 分析與比較LC振蕩器與晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度。3. 改變變?nèi)荻O管的偏置電壓，觀察振蕩器輸出頻率的變化。三、 基本原理圖7-1 正弦波振蕩器（4.5MHz）1. 晶體振蕩器：將開關(guān)S2的2撥上、1撥下，S1全部斷開，由Q3、C13、C20、晶體CRY1與C10構(gòu)成晶體振蕩器（皮爾斯振蕩電路），在振蕩頻率上晶體等效為電感。2. 壓控振蕩器（VCO）：將S1的1或2撥上，S2的1撥上、2撥下，則變?nèi)荻O管D1、D2并聯(lián)在電感L2兩端。當(dāng)調(diào)節(jié)電位器W1時(shí)，D1、D2兩端的反向偏壓隨之改變，從而改變了D1和

28、D2的結(jié)電容Cj，也就改變了振蕩電路的等效電感，使振蕩頻率發(fā)生變化。其交流等效電路如圖7-2所示圖7-2 壓控振蕩器交流等效電路圖3. 晶體壓控振蕩器開關(guān)S1的1接通或2接通，S2 的2接通，就構(gòu)成了晶體壓控振蕩器。四、 實(shí)驗(yàn)步驟1. 將電路接成LC振蕩器，在室溫下記下振蕩頻率（頻率計(jì)接于J1處）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，在記錄時(shí)，開關(guān)S2交替接通1（LC振蕩器）和2（晶體振蕩器），并將數(shù)據(jù)記于下表中。溫度時(shí)間變化室溫1分鐘2分鐘3分鐘4分鐘5分鐘LC振蕩器晶體管振蕩器2. 兩種壓控振蕩器的頻率變化范圍1) 將電路連接成壓控振蕩器，頻率計(jì)接于J1，直流電壓

29、表接于TP3。2) 將W1從低阻值、中阻值到高阻值位置，分別將變?nèi)荻O管的反向偏置電壓、輸出頻率記于下表中。3. 將電路改接成晶體壓控振蕩器，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，并將結(jié)果記于下表中。4. 在晶體壓控振蕩器電路的基礎(chǔ)上，將L2并接于晶體兩端，但需將CCI斷開或置于容量最小位置。然后重做上述實(shí)驗(yàn)，將結(jié)果記于下表中。W1電阻值W1低阻值W1中阻值W1高阻值VD1（VD2）振蕩頻率LC壓控振蕩器晶體壓控振蕩器并聯(lián)L的晶體壓控振蕩器五、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1. 比較所測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果，結(jié)合新學(xué)理論進(jìn)行分析。2. 晶體壓控振蕩器的缺點(diǎn)是頻率控制范圍很窄，如何擴(kuò)大其頻率控制范圍？六、 實(shí)驗(yàn)儀器6. 高頻實(shí)驗(yàn)箱 1臺(tái)7. 雙蹤

30、示波器 1臺(tái)實(shí)驗(yàn)五 模擬乘法器調(diào)幅（AM、DSB、SSB）一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握用集成模擬乘法器實(shí)現(xiàn)全載波調(diào)幅、抑止載波雙邊帶調(diào)幅和單邊帶調(diào)幅的方法。2. 研究已調(diào)波與調(diào)制信號(hào)以及載波信號(hào)的關(guān)系。3. 掌握調(diào)幅系數(shù)的測(cè)量與計(jì)算方法。4. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比全載波調(diào)幅、抑止載波雙邊帶調(diào)幅和單邊帶調(diào)幅的波形。5. 了解模擬乘法器（MC1496）的工作原理，掌握調(diào)整與測(cè)量其特性參數(shù)的方法。二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 調(diào)測(cè)模擬乘法器MC1496正常工作時(shí)的靜態(tài)值。2. 實(shí)現(xiàn)全載波調(diào)幅，改變調(diào)幅度，觀察波形變化并計(jì)算調(diào)幅度。3. 實(shí)現(xiàn)抑止載波的雙邊帶調(diào)幅波。4. 實(shí)現(xiàn)單邊帶調(diào)幅。三、 實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)電路說(shuō)明幅度調(diào)制

31、就是載波的振幅（包絡(luò)）隨調(diào)制信號(hào)的參數(shù)變化而變化。本實(shí)驗(yàn)中載波是由晶體振蕩產(chǎn)生的465KHz高頻信號(hào)，10KHz的低頻信號(hào)為調(diào)制信號(hào)。振幅調(diào)制器即為產(chǎn)生調(diào)幅信號(hào)的裝置。 1集成模擬乘法器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)集成模擬乘法器是完成兩個(gè)模擬量（電壓或電流）相乘的電子器件。在高頻電子線路中，振幅調(diào)制、同步檢波、混頻、倍頻、鑒頻、鑒相等調(diào)制與解調(diào)的過(guò)程，均可視為兩個(gè)信號(hào)相乘或包含相乘的過(guò)程。采用集成模擬乘法器實(shí)現(xiàn)上述功能比采用分離器件如二極管和三極管要簡(jiǎn)單得多，而且性能優(yōu)越。所以目前無(wú)線通信、廣播電視等方面應(yīng)用較多。集成模擬乘法器常見產(chǎn)品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM159

32、5、LM1596等。(1)MC1496的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在本實(shí)驗(yàn)中采用集成模擬乘法器MC1496來(lái)完成調(diào)幅作用。MC1496是四象限模擬乘法器，其內(nèi)部電路圖和引腳圖如圖11-1所示。其中V1、V2與V3、V4組成雙差分放大器，以反極性方式相連接，而且兩組差分對(duì)的恒流源V5與V6又組成一對(duì)差分電路，因此恒流源的控制電壓可正可負(fù)，以此實(shí)現(xiàn)了四象限工作。V7、V8為差分放大器V5與V6的恒流源。圖11-1 MC1496的內(nèi)部電路及引腳圖2）靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)定(1)靜態(tài)偏置電壓的設(shè)置靜態(tài)偏置電壓的設(shè)置應(yīng)保證各個(gè)晶體管工作在放大狀態(tài)，即晶體管的集-基極間的電壓應(yīng)大于或等于2V，小于或等于最大允許工作電壓。根據(jù)MC

33、1496的特性參數(shù)，對(duì)于圖11-1所示的內(nèi)部電路，應(yīng)用時(shí)，靜態(tài)偏置電壓（輸入電壓為0時(shí)）應(yīng)滿足下列關(guān)系，即： 8=10, 1=4, 6=1215V6(12)-8(10)2V15V8(10)-1(4)2V15V1(4)-52V(2)靜態(tài)偏置電流的確定靜態(tài)偏置電流主要由恒流源I0的值來(lái)確定。當(dāng)器件為單電源工作時(shí)，引腳14接地，5腳通過(guò)一電阻VR接正電源+VCC由于I0是I5的鏡像電流，所以改變VR可以調(diào)節(jié)I0的大小，即： 當(dāng)器件為雙電源工作時(shí)，引腳14接負(fù)電源-Vee，5腳通過(guò)一電阻VR接地，所以改變VR可以調(diào)節(jié)I0的大小，即： 根據(jù)MC1496的性能參數(shù)，器件的靜態(tài)電流應(yīng)小于4mA，一般取。在本

34、實(shí)驗(yàn)電路中VR用6.8K的電阻R15代替.2實(shí)驗(yàn)電路說(shuō)明用MC1496集成電路構(gòu)成的調(diào)幅器電路圖如圖11-2（見P.61）所示。圖中W1用來(lái)調(diào)節(jié)引出腳1、4之間的平衡，器件采用雙電源方式供電（12V，8V），所以5腳偏置電阻R15接地。電阻R1、R2、R4、R5、R6為器件提供靜態(tài)偏置電壓，保證器件內(nèi)部的各個(gè)晶體管工作在放大狀態(tài)。載波信號(hào)加在V1V4的輸入端，即引腳8、10之間；載波信號(hào)Vc經(jīng)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(diào)制信號(hào)加在差動(dòng)放大器V5、V6的輸入端，即引腳1、4之間，調(diào)制信號(hào)V經(jīng)低頻偶合電容E1從1腳輸入。2、3腳外接1K電阻，以擴(kuò)大調(diào)制信號(hào)動(dòng)

35、態(tài)范圍。當(dāng)電阻增大，線性范圍增大，但乘法器的增益隨之減小。已調(diào)制信號(hào)取自雙差動(dòng)放大器的兩集電極（即引出腳6、12之間）輸出。四、 實(shí)驗(yàn)步驟1. 靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)測(cè)：使調(diào)制信號(hào)V=0,載波VC=0，調(diào)節(jié)W1使各引腳偏置電壓接近下列參考值：管腳1234567891011121314電壓（V）0-0.74-0.740-7.168.705.9305.9308.70-8.2R11、R12 、R13、R14與電位器W1組成平衡調(diào)節(jié)電路，改變W1可以使乘法器實(shí)現(xiàn)抑止載波的振幅調(diào)制或有載波的振幅調(diào)制和單邊帶調(diào)幅波。為了使MCl496各管腳的電壓接近上表，只需要調(diào)節(jié)W1使1、4腳的電壓差接近0V即可，方法是用萬(wàn)用表

36、表筆分別接1、4腳，使得萬(wàn)用表讀數(shù)接近于0V。2. 抑止載波振幅調(diào)制：J1端輸入載波信號(hào)VC(t),其頻率fC=465KHz,峰峰值VCPP500mV。J5端輸入調(diào)制信號(hào)V(t)，其頻率f10KHz，先使峰峰值VPP0，調(diào)節(jié)W1，使輸出VO=0(此時(shí)41)，再逐漸增加VPP，則輸出信號(hào)VO（t）的幅度逐漸增大，于TH3測(cè)得。最后出現(xiàn)如圖11-3所示的抑止載波的調(diào)幅信號(hào)。由于器件內(nèi)部參數(shù)不可能完全對(duì)稱，致使輸出出現(xiàn)漏信號(hào)。腳1和4分別接電阻R12和R14，可以較好地抑止載波漏信號(hào)和改善溫度性能。3. 全載波振幅調(diào)制，J1端輸入載波信號(hào)Vc(t) , fc=465KHz, VCPP500mV，調(diào)節(jié)

37、平衡電位器W1，使輸出信號(hào)VO（t）中有載波輸出（此時(shí)V1與V4不相等）。再?gòu)腏2端輸入調(diào)制信號(hào)，其f10KHz，當(dāng)VPP由零逐漸增大時(shí)，則輸出信號(hào)VO（t）的幅度發(fā)生變化，最后出現(xiàn)如圖13-4所示的有載波調(diào)幅信號(hào)的波形，記下AM波對(duì)應(yīng)Vmmax和Vmmin，并計(jì)算調(diào)幅度m。4. 步驟同3，從J6處觀察輸出波形。5. 加大V，觀察波形變化，比較全載波調(diào)幅、抑止載波雙邊帶調(diào)幅和單邊帶調(diào)幅的波形.五、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求管腳1234567891011121314電壓（V）1 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，寫出實(shí)測(cè)MC1496各引腳的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。2畫出調(diào)幅實(shí)驗(yàn)中m30、m100、m > 100% 的調(diào)幅波形,分析過(guò)調(diào)

38、幅的原因。 3畫出當(dāng)改變W1時(shí)能得到幾種調(diào)幅波形，分析其原因。4. 畫出全載波調(diào)幅波形、抑止載波雙邊帶調(diào)幅波形及單邊帶調(diào)幅波形，比較三者區(qū)別。六、 實(shí)驗(yàn)儀器1 高頻實(shí)驗(yàn)箱 1臺(tái)2 雙蹤示波器 1臺(tái)3 萬(wàn)用表 1塊 圖11-2 AM DSB SSB(465KHz)實(shí)驗(yàn)六 模擬乘法混頻一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解集成混頻器的工作原理2. 了解混頻器中的寄生干擾二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 研究平衡混頻器的頻率變換過(guò)程2. 研究平衡混頻器輸出中頻電壓Vi與輸入本振電壓的關(guān)系3. 研究平衡混頻器輸出中頻電壓Vi與輸入信號(hào)電壓的關(guān)系4. 研究鏡象干擾。三、 實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)電路說(shuō)明在高頻電子電路中，常常需要將信號(hào)自某一頻率變成另一個(gè)頻率。這樣不僅能滿足各種無(wú)線電設(shè)備的需要，而且有利于提高設(shè)備的性能。對(duì)信號(hào)進(jìn)行變頻，是將信號(hào)的各分量移至新的頻域，各分量的頻率間隔和相對(duì)幅度保持不變。進(jìn)行這種頻率變換時(shí)，新頻率等于信號(hào)原來(lái)的頻率與某一參考頻率之和或差。該參考頻率通常稱為本機(jī)振蕩頻率。本機(jī)振蕩頻率可以是由單獨(dú)的信號(hào)源供給，也可以由頻率變換電路內(nèi)部產(chǎn)生。當(dāng)本機(jī)振蕩由單獨(dú)的信號(hào)源供給時(shí)，這樣的頻率變換電路稱為混頻器?；祛l器常用的非線性器件有二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管和乘法器。本振用于產(chǎn)生一個(gè)等