大三上-通信电路原理高频实验

实验 LC电容反馈正弦波振荡一实验目的LCIEQ对振荡器起振及振幅的影响LCQIEQ的影响掌握数字式频率计及示波器的正确使用方法二.预分析图1所示的实验电路，说明各元件的作用；并计算晶体管静态工作电流I的最大值（注：假设晶体管的β8实验电路图中，若L=13μH，C1=120pF，C2=680pF，可变电容Cmin=20pF时，最高fmax为多少？若可变电容Cmax=160pFfmin若电感线圈L工作频6.5MHz电感量为13μHQ100，请计算在L三 实验仪器及设备111111 实验电路及说明图 图 X1X2必须为同性质的电X3X1X2必须是异性质的电抗，且它们之间满足下列关系式：X3=－（X1+X2X1X2X1X2LCg必须满足不等式gm

1(g

0gL')F=X1/（X1+X2gib-eg0c-egL为等效三极管输出端（c-e）的负载电导和回路损耗电导之和。gm与Fgig0gL等有关。当晶体管参数与负载确定后，F应有一个确定的值，太小不易起振，太大振荡幅度太小。C2L1、C7C1、C2L1可并联Q值，可变电容C720pF160pFR1、R2、Rw、R4R3Rw可改变静态工作C4C5、C6L2构成型滤波器。3CL、C与晶体管的输入、输出阻抗参数隔开，主要是与电容Ci、Co隔开，也可以说晶体管3 1 1其中C11

C2

C1可以看出Ci和CofCC1、C2比较大，则晶体管的输出电容Co及输入电容Ci对f的影响将进一步减少。件，在一个振荡电路中，若回路的相位是01，而其它部分引入的相移总和为h，当相位平衡条件时01h=040曲线与一h的交点可以确定出振荡频率f01一般由于h很小，而且0曲线较陡，所以振荡频率近似等于回路的谐振频率f0。振荡频Qf01f02；另一方面晶体管参数、反馈电路参数等不稳定会引起h的变化，使相位平衡点移动，导致振荡频率改变，当然这两种变动是互相牵连的Qff f02△ff— -2+2图 回路Q值变动引起振荡频率变五实验内将反馈电容C1断开，C2接上，并将示波器接到输出端，观察振荡器停振；注：连接C2的线要用最短的线。压Ve能连续变化，并记下最大VemaxIe值：IeVe

Re1Ie

C1/C2

RLfmaxfmin7.0MHz、8.0MHz、9.0MHz10.0MHzVpp测试C1C2IEQ

IEQ=4mAf6.5MHz，RL取C1=100pFC2=2200pFWIEQ（静态值）0.4、0.6、Vpp（峰-峰值。取C1

C2C2C2实验条件 f

C1/C2

IEQL110K，33K，10K，4.7K时，分别记下振荡频率值（4～5位。LCQIEQ实验条件：RL C1/C2 f=6.5MHz（IEQIEQ1.0、2.0、3.0、4.0（要求有效数字4～5。实验条件：C1C2=120pF/680pFRL

IEQ 12Vf12V、11V、10V、9V六.实验报告要IEQ为横轴，输出为纵轴，将不同C1C2值下测的四组数据，在同一方格纸上绘七.思考题为什么反馈太小会造成起振，太大会造成振幅减小IEQIEQ为什么静态（停振）为什么调Coutput实验 幅度调制一.实验目观察全载波调幅波形尤其是m=100二.1496路与外部元件连接在一起的幅度调制器电路图，并分析计算各引出脚的直流电压值。mV。已知：载波信号

10sin2105t(mV，V①④=0.1V V(t)Vsin2103t(mVm=30％时的V 三.实验用仪器设函数信号发生器（可产生方波，三角波和正弦波）四实验电路及说14961496集成片的内部电路图，它是一个四象限模拟相乘器的基本电路，由差动放大器T5、T6、驱动双差放大器T1～T4组T7、T8和T9为差动放大器T5、T6器T1～T4的输入端引脚⑧、⑩之间，调制信号加在差动放大器T5、T6

3DG6VC(t)VCsinCt

VS(t)VSsin

VO(t)kVC(t)VS(t)kVSVCsinCtsin1=2kVSVC[cos(C)tcos(C1

k为相乘器的乘法因子，可用实验测得，从（3）式不难看出，该输出信号中只含如果调制信号输入端不平衡，即V①④≠0VS'(t)

V①④+VS(t)=V①④+VSsin

VO(t)kVC(t)VS'(t)kVCsinCt·（V①④+VSsint=kVCV①④（1+msint

m

V 系数由调制信号的振幅VS及直流电压VVS或V均可达到改变调m（61E2则：m=E1E1

（7VO图 调幅度m的测验内调W2电位器使载波输入端平100mV1kHz的正弦信号，调节W2电位器使10mV100kHz的正弦信号，用数字万用表测量V①④（1、2VAMO输出端的波形，以V①④=0.1V为步长，记录W1自一端调至另一端过程中所对应的输出波形及其峰值电压，注意观察相位变化，并根据公式VO(tkV①④VC（t，计算出系数kV①④（VVOP（mV调节W使V①④=0.1V，载波信号仍为

(t)10sin2105t(mV 号V(t)Vsin2103t(mV 幅波形（标明峰－峰值与谷－谷值）

0.03V、0.1Vm=100﹪和m＞100﹪载波信号

(t不变，将调制信号改为

(t)100sin2103t(mV，调节W1观察输出波形VAM(tm=30﹪，m=100﹪调幅波所对应的V①④1调节W使调制端平衡，并加

(t)10sin2105t(mV S载波输入端不变，调制信号输入端加信号V(t)100sin2103t(mV，观察S所加的载波信号，调制信号均不变，微调W2为某个值，观察并记录输出波形六实验报告要VO(tkV①④VC（t）式中的k值。画出实验中关于m=30﹪m=100﹪、m＞100﹪的调幅波形，要求波形图上标明m进行比较。画出调制信号为方波当改变V①④在同一纸上画出画出实现抑制载波调幅时改变W2后的输出波形，并解释其现象七思考用相乘器实现调幅时（假定载波输入端是平衡的）为什么调节1m的调幅波及抑制载波调幅波？fC3.5FF实验四调幅信号的解一.实验二.复习二极管峰植包络检波器的工作原理，计算用实验电路二（只按电容C1'）U

V(1msin2103tsin2105tm三.实验用仪器设四.电路说1496集成片来构成解调器，电路如图一所示，载波信号经电容C'612脚输出，经过C'3、C'4R8组成的低通滤波器后，在1mDC低通滤波器组成，由于CCC1m1

RC

fc mfc图二五.实验内（一）2（130﹪、10﹪及过调制的调VAMIN载波（即将两VC插孔相连）较。去掉C'3、C'4滤波电容（即断开插孔③与④，⑤与⑥之间的连接线）,m=30﹪3（2）VAMIN去掉滤波电容C'3、C'4m=30﹪的m≤30﹪将W1按顺时针方向调至一端，载波信号仍CV(t)10sin2105(t)(mVCm≤30﹪的调幅波，并将它加至包络检波器的VAMIN信号输入端，观察并记录检波电容为C'1时的输出波形。fC500KHz恢复（1）的实验条件并电容C'2（即短接⑦、⑧插孔，观察并记录检波输出波断开C'2，加大调制信号幅度，使输入调幅波的m=100﹪，观察并记录检波输出300mV，调节W1，使调制器输出为抑制载波的六.实验报告要输入的调幅波mm在同一纸上画出同步检波解调全载波及抑制载波调幅波时去掉低通滤波电容C'3、画出包络检波器并上电容C2C2前的检波输出波形相比较，七.Ф2供解调用的载波频率与调幅器载频相同，但相位相差π/2。2. 实验 频率调制、压控振荡器及锁相一.实验目的二.预习要求3679（1）

FO

me2.5sin(4103tm

95.68MHz

δS

?当调制信号

FminFmax当 集成电路管脚①加直流电压V15V，管脚⑧为V85V，管脚⑤①之间电压V516.4V

C10.047F（见图七

R1应为何值？（提示V81V8V1用上题的R1、C1和V8.1计算 的理论灵敏度S？若V5.18V将产生的

若V52.5VF用二进制〝1〞和〝0〞表示的方波时钟信号激励频移键控（FSK）调制器，画出10Hz时示意输出波形图（时钟高电平为〝1〞，低电平为〝0〞。三.设备及元器±5V函数发生器（正弦波、方波、三角波四.实验电路及说明压控振荡器（）是输出信号频率受外加电压大小控制的振荡器，因此可用做频率1说明了此过程。图中说明当输入端电压为0FC，当输输入变化1V产生输出频率相对载频FC的偏差称为灵敏度理 输出频率变mf

/fmfm是调制信号em（即输入信号）mf1调频常应用于频移键控（FSKFSK是进行二进制数据串行传输的方法，串行传输用它调制载频信号例一种标准当调制信号为〝1〞时调频输出信号频率为2225Hz，当调制信号为〝02025Hz2225Hz频率表示〝1〞，称为〝标记〞（mark2025Hz频率表示〝0〞，称为〝间隔〞（space 及管脚排列如图2，电路如图3。其工作原理如下：2中幅度鉴别器由施米特触发器构成，其正向触发电平为Vsp，反向触发电平为Vsm。当给电容器C1充电使其上电压V7上升至Vsp时幅度鉴别器翻转，输出为高电平，从而使内部的控制电压形成电路的输出电压VA也为高电平，当电容器C1放电时，其上电压V7下降，降至Vsm时幅度鉴别器再次翻转，输出为低电平从而使VA也变为低电平，用VA的高、低电平控制S1S2两开关的闭合和断开。VA为低电平时控制S1闭合、S2I6I70IO全部给电容C1充电，使V7IO为恒流源，V7线性斜升，升至Vsp时VA跳变为高电平，VA高平时控制S2闭合S1断开，恒流源电流IO全部流入2支路，即I6=IO，由于电流转发器的特性1支路电流I7应等于I6，所以I7=IO，该电流由C1放电电流提供，因此，V7此时线性斜降，V7降至Vsm时VA跳变为低电平。如此周而复始循环下去I7及VA的波形如图43中T1～T4IO由电源电压V8V5及R1确定。D2～D5及T5～T8D2、D32S1，D4D5及T82S2。T9是以T10为电流源负载的射极跟随器，它将电容器C1上的电压V7传送给T11、T12等组成的幅度鉴别器。鉴别器输出信号经射随T13及内部控制电压形成电路产生电压VAD2D3D4D5、T8S1S2。566（或称中心频率R1和外加电容C1来确定（37，其值为：F2(V81V51)R1C1称为时基电容，V8.1566管脚⑧至①的电压，V51为⑤至①的566的调制输入端V5电压增加，使输出频率降低，理论的灵敏度为控制1V引起输出频率的偏移量。S R1C1V8

(Hz/V实验用锁相环为565型单片集成电路，其框图及引出脚如图5，线路图如图6所示。图6 电路与565集成电路相同，T18～T25、D11～D13和R15～R23组成相位别器，其输出电压是e1和e2两个信号之间相位差的函数，相位鉴别器输出经T26～T28e1F1；另一组为内部压控振荡器产生的信号e2，经④脚输出，接至⑤脚送给相F2F1F2差别很小时可用频率差代表两信号之间的相位差，即F1F2的值使相位鉴别器输出一直流电压，该电压经⑦脚送至内部，使其输出信号频率F2发生变化。这一过程不断进行，直至F2=F1为止，这时称为e1为频率连续变化的调频信号时，相位鉴别器的输出是连续变五.实验内7RC1对（RR1W1调W2使V53.5V，改变W1R为最大值和最小值时的输出方波信号频率。测量Rmax和Rmin以及C1值。计算出这两种情况下的频率与测R=Rmin方波及三角输出波形。注意：为避免频率计接入被测电路引起对电路工作的影响，电路中接入R3和R4两个3K电阻，测量频率时在AB端接入频率计。另外测R本应断开元件一端进行测量，但由于R接在电路中测量误差不大，可不断开E、F两点之间测量即可。测C1时，为避IHH、G两点之间测量。相对误差

F测F计图 实验电用直流电压控制：先调W1W1maxW2=1K的中点电压，测当V517.6V～9.6VF的变化，V51每隔0.