高频实验实用简易指导书.doc

高频C4电子实验箱总体介绍1、 低频信号源的使用方法本实验箱提供的低频信号源是基于本实验箱实验的需要而设计的。它包括两部分：第一部分：输出500Hz2KHz信号（实际输出信号范围较宽）；此信号可以以方波的形式输出，也可以以正弦波的形式输出。它用于变容二极管调频单元，集成模拟乘法应用中的平衡调幅单元，集电极调幅单元和高频信号源调频输出。第二部分：输出20KHz100KHz信号（实际输出信号范围较宽）；此信号以正弦波的形式输出。它用于锁相频率合成单元。低频信号源在整机中的位置见整机分布图，电路原理图见附图G8。低频信号源的使用方法如下：电路原理图中的可调电阻WD5用于调节输出方波信号的占空比；WD3、WD4的作用是：在输出正弦波信号时，通过调节WD3、WD4使输出信号失真最小。这三个电位器在实验箱出厂时均已调到最佳位置且此三个电位器在PCB板的另一面。电路原理图中的可调电阻WD6用来调节输出频率的大小； WD2用于调节输出正弦波信号大小。在使用时，首先要按下开关KD1。当需输出500Hz2KHz的信号时，参照电路原理图G8连接好JD1、JD4（此时JD2、JD3应断开），则从TTD1处输出500Hz2KHz的正弦波；2、 高频信号源的使用方法本实验箱提供的高频信号源是基于本实验箱实验的需要而设计的。它只提供10.7MHz的载波信号和约10.7MHz的调频信号（调频信号的调制频偏可以调节）。载波主要用于小信号调谐放大单元、高频谐振功率放大器单元、集电极调幅单元、模拟乘法器部分的平衡调幅及混频单元和二极管开关混频单元。调频信号主要用于模拟乘法器部分的鉴频单元和FM锁相解调单元。参看附原理图G10和整机分布图。晶体振荡输出载波峰峰值不低于1.5V。LC振荡输出载波峰峰值不低于1V。高频信号源的使用方法如下：使用时，首先要按下开关KF1。当需要输出载波信号时，连接JF1（此时JF2、JF3、JF4断开），则10.7MHz的信号由TTF1处输出，WF1用于调节输出信号的大小。当需要输出10.7MHz的调频信号时，连接JF2、JF3、JF4（此时JF1断开，同时使低频信号源处于输出1KHz正弦波的状态，改变低频信号源的幅度就是改变调频信号的频偏，在没有特别要求时，一般低频信号源幅度调为2V，参看低频信号源的使用），则10.7MHz的调制信号由TTF1处输出，WF1用于调节输出信号的大小；低频信号源处的WD2用于调节调制频偏的大小。在具体使用中，通过示波器观察输出信号的大小和形状。实验1： 正弦振荡器实验1、晶体振荡器的频率为10.245MHz时（1）预调工作：a、接好连接器J53，J54（J52断开）；b、按下开关K51；c、调节电位器W51使三极管Q52的UE Q2V；（可用万用表测量电阻R55临近三极管Q52的管脚的电压值。）（2）无输入信号；（3）实验现象：在测试钩TT51脚测得频率为10.245MHz大小为峰峰值为500mV左右的信号。f=10.245MHz图4 2、当为L-C振荡时（1）预调工作：a、接好连接器J52，J54（J53断开）；b、按下开关K51；c、调节电位器W51使三极管Q52的UE Q2V；（可用万用表测量电阻R55临近三极管Q52的管脚的电压值。）（2）无输入信号；（3）实验现象：在测试钩TT51脚测得大小为峰峰值为500mV左右的信号，调节可调电容CC51，用频率计测得其频率范围不窄于1012MHz。注：本实验的10.245MHz作为该实验箱的高频信号源使用。实验2： 集电极调幅与大信号检波1、预调工作：（1）接好连接器J62， J65；（2）按下开关K61；2、接输入信号：（1）调W61使Q62和静态工作点为UEQ=2.1V。从IN61脚输入频率为10.7MHz大小为Vp-p=250mV左右的信号（为了使输出的调幅波更好，在实验过程中应微调输入信号的大小）；由高频信号源部分产生（参考高频信号源使用）；调节T63、T61使TT61处的信号最大且不失真（用示波器观测）。（2） 从IN63脚输入频率为1KHz、大小为：最大峰峰值为7V的信号；由低频信号源产生（参考低频信号源使用）；3、实验现象：（1）改变1KHz信号幅值的大小，在测试钩TT61脚处用示波器可以观察到调制深度变化的调幅波，如图6所示。图6（2）此时从TT62处用示波器可以观察到1KHz的检波信号，此信号为不失真信号。如图7所示。 图7（3）当改变检波的交流负载时，则输出的检波信号会出现负峰切割失真和对角线失真。断开J62，连接J63，J65则出现对角线失真；断开J63、J65，连接J62、J64则出现负峰切割失真。波形如图8和9所示。 图8图9实验3： 变容二极管调频1、预调工作：（1） 如附图G1接好连接器J82；（2） 按下开关K81；（3）调节电位器W81使变容二极管D81的反向偏压为2.5 V（注万用表的红表笔应接变容二极管的红色一端以测量其反向偏压。）；调W81使Q81的静态工作点为UEQ=2Vd) （4）调节可调电感L84，使测试钩TT82处信号的频率为10.7MHz，信号大小约为峰峰值300mV。2、接输入信号：从IN81脚输入频率为1KHz大小为300mV左右的调制信号；该信号由低频信号源部分产生（参考低频信号源的使用）； 3、实验现象：当调制信号为方波时，在测试钩TT82脚处用频谱仪可以观察到10.7MHz20KHz的双峰调频波。如图10所示。图10若无频谱仪，可用示波器观察到如图11所示的波形。如现象不明显，可以增大调制信号的幅度；两条正弦信号之间的相移随调制信号幅度的加大而变大。图11当调制信号为正弦波时，从示波器上看到为正弦带，此带的宽度随调制信号幅度变大而加宽。实验4： 集成电路模拟乘法器的应用1、乘法器混频（1）预调工作：参看附图G2a、 接好连接器J12，J13，J15，J19，J110构成混频电路；b、按下开关K11；（2）接输入信号；a、从IN11脚输入频率为10.7MHz载波信号，大小为Vp-p=300mV左右的信号（由高频信号源部分产生参考高频信号源的使用）；b、从IN13脚输入频率为10.245MHz的信号，此信号由 “正弦波振荡器”单元的晶体振荡部分产生，从测试钩TT51引入；（3）实验现象：在测试钩TT11脚测得信号的频率为455KHz（用频率计观测），大小约为400mV左右（用示波器观测）。2、乘法器调幅（1）预调工作：参看附图G2a、 接好连接器J11，J14，J16，J17，J18（断开J12、J13、J15、J19、J110），构成调幅电路；b、 按下开关K11；（2）接输入信号：a、 从IN11脚输入10.7MHz的载波信号， Vp-p大小为250mV，从高频信号源部分引入（参考高频信号源使用）；信号大小在实验过程中应微调，以保证输出信号最好。b、 从IN12脚输入频率为1KHz，大小为Vp-p=1.5V左右的正弦波调制信号，从低频信号源部分引入（参考低频信号源使用），改变调制信号的大小使调幅波不失真；信号大小在实验过程中应微调，以保证输出信号最好。（3）实验现象： 调节电位器W11，在测试钩TT11脚处用示波器可以观察到调制深度不同“有载波的调幅波”和“抑制载波的调幅波”，如图12所示。图123、乘法器同步检波（1）预调工作：如附图G3所示a、 接好连接器J22，J24，J26（断开J21、J23、J25），构成检波电路；b、 按下开关K21；（2）接输入信号：a、从IN21脚输入10.7MHz的载波信号（幅度大小与平衡调幅的一样，相当于同步载波），由高频信号源提供（参考高频信号源使用）；信号大小在实验过程中应微调，以保证输出信号最好。b、 从IN23脚输入调幅波，此信号 由“乘法器调幅”部分产生，由测试钩TT11输出；信号大小在实验过程中应微调，以保证输出信号最好。（3）实验现象：在测试钩TT21脚处用示波器可以观察到检波后得到的正弦波，如图13所示。图134、乘法器鉴频（1）预调工作：如附图G3所示a、接好连接器J21，J23， J25（断开J22、J24、J26），构成鉴频电路；b、按下开关K21；（2）接输入信号：参考低频信号源使用，使低频信号源输出f=1KHz，Vp-p=300mV1V的正弦波信号。参考高频信号源使用，使输出调频FM波（断开JF1，连接JF2、JF3），载波幅度Vp-p=500mV左右。从IN22脚输入调频信号：调频信号由高频信号源提供（中心频率为f