高频电子线路实验指导书.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除高频电子线路实验指导书钓鱼岛及其附属岛屿自古以来就是中国的固有领土。主权不容侵犯，领土不容抢夺。上图为美丽的钓鱼岛。实验地点：航海西楼 308 室实 验 要 求1实验前必须充分预习，完指定的预习任务，预习要求如下： 1）。认真阅读实验指导书，分析，掌握实验电路的工作原理，并进行必要的估算。 2）。完成各实验“预习要求”中指定的内容。 3）。熟悉实验任务。 4）。复习实验中使用各仪器的使用方法及注意事项。2使用仪器和实验仪前必须了解其性能，操作方法和注意事项。3实验时接线要认真，相互仔细检查，确定无误后才能接通电源，初学或没有把握应经指导老师审查同意后再接通电源。4高频电路实验注意事项： 1）。卡式高频电路实验仪将实验板插入主机插座后，即已接通地线，但实验板所需的正负电源则要另外使用导线进行连接。 2）。由于高频电路频率较高，分布参数及相会感应的影响较大，所以在接线时连接线要尽可能短，接地点必须接触良好，以减少干扰。 3）。做放大器实验时如发现波形失真甚至变成方波，应检查工作设置是否正确，或输入信号是否过大。5实验中有焊接电路时注意事项： 1）。应先提前给电烙铁通电预热，电烙铁要远离仪器设备和各种测量线，以防烧坏仪器和测量线，导线等，做完实验要拔掉电烙铁，关断电源，防止火灾。 2）。老师分发的元器件，根据元件列表进行清点，缺少的应让老师补齐。 3）。有运算放大器电路，运算放大器不能直接焊在电路板上，应先焊上插座，等电路都焊接完成后，再插上运算放大器，电路检查无误后，才能接通电源。 4）。焊接电路时要合理布局，地线和电源线要用不同颜色的导线，一般电源线要用红线，这样一来电源就不会接错。 5）。尽量节约使用导线，焊锡，勤俭节约，注意环境卫生。 6）。实验中故意损坏仪器设备，要按原价赔偿。6实验时应注意观察，若发现有破坏性异常现象（例如有元件冒烟，发烫或有异味）应立即关断电源，保持现场，报告指导老师。找出原因，排除故障，经指导老师同意后再继续实验。7实验过程需要改接线时，应关断电源后才能拆线，接线。8实验过程中应仔细观察实验现象，认真记录实验结果（数据，波形，现象）。所记录的实验结果经指导老师审阅签字后，方可拆除实验电路。9实验结束后，必须关断电源，拔除电源插头，并将仪器，设备，工具，导线等按规定整理。10实验后每组同学必须按要求完成实验报告。高频电子线路实验 实验一 题目： 信号放大电路设计与测试一、实验目的：（1）进一步学习信号放大电路的工作原理。（2）掌握信号放大电路的设计、计算和测量方法。二、实验内容：（1）实验参考电路见下图。_+ _A1A2R1R2R3R4R5C1C274+5V-5V7+5V4-5VViV0RW1图1-1 信号放大电路图1-2。OP27引脚定义和连接图电路参考参数：R1 =R3 =R4 =1k R2 =R5 =33k C1=C2=1F RW1=20K 运算放大器选op27。电源5V。（2）信号放大电路元件参数选取条件： 在图1-1 信号放大电路中，A1为反像放大器，A2为同相放大器。1）反相放大器的放大倍数：A1的放大倍数为：A1=-R2/R1。2）同相放大器的放大倍数：A2的放大倍数为： A2=（1+（R5+RW1）/R4） 3）总的放大倍数：V0=A1*A2*Vi三、实验报告要求：（1）根据原理电路计算出放大倍数A1、A2。（2）测量出实际电路的放大倍数V0，与计算结果比较。四实验仪器： （1）示波器 一台 （2）万用表 一块 （3）调试工具 一套 （4）双路稳压电源 一台 （5）信号源 一台 五实验器材： 1运算放大器：OP27 二块 2 8脚插座 二块 31K电阻 三支 450K电位器 一个 5. 1F电容 (105) 二个 6 33K电阻 二个六、思考题：（1）信号放大电路与哪些电路参数有关？（2）电容C1、C2在电路中起什么作用？实验二 题目： 正弦波振荡电路一、实验目的：（1）进一步学习RC正弦波振荡电路的工作原理。（2）掌握RC正弦波振荡频率的调整和测量方法。二、实验内容：（1）实验参考电路见下图。图2-1 RC正弦波振荡电路 图2-2 OP37引脚定义和连接图电路参考参数：R=10k R1=10k R2=15k R3=2.2k C=001F VD1、VD为IN4148 运算放大器选op37。（2）RC正弦波振荡电路元件参数选取条件1）振荡频率 在上图电路中，则电路的振荡频率为2）起振幅值条件 应略大于3，Rf应略大于2R1式中Rf=RW+R2/Ro（Ro 为二极管导通电阻）。3）稳幅电路 实际电路中，一般在负反馈支路中加入由两个相互反接的二极管和一个电阻构成的自动稳幅电路，其目的是利用二极管的动态电阻特性，抵消由于元件误差、温度引起的振荡幅度变化所造成的影响。三、实验报告要求：（1）绘制表格，整理实验数据和理论值填入表中。（2）总结RC桥式振荡电路的工作原理及分析方法。四实验仪器： （1）示波器 一台 （2）万用表 一块 （3）调试工具 一套 （4）双路稳压电源 一台五实验器材： 1运算放大器：OP37 一块 2 8脚插座 一块 310K电阻 三支 410K电位器 一个 515K电阻 一支 62.2K电阻 一支 7. 0.01F电容 (103) 二个 8. 二极管 二个 六、思考题：（1）为保证振荡电路正常工作，电路参数应满足哪些条件？（2）振荡频率的变化与电路中的哪些元件有关？附录：附图1 正弦振荡的参考电路（仅供参考） 附图1 正弦振荡的参考电路实验三 题目：集成电路模拟乘法器的应用一 实验目的：1 了解模拟乘法器（MC1496）的工作原理，掌握用集成模拟乘法器构成调幅电路连接方法。2 通过实验掌握集成模拟乘法器的使用方法。二 实验原理及电路1 集成模拟乘法器的内部结构集成模拟乘法器是完成两个模拟量（电压或电流）相乘的电子器件。在高频电子线路中，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频等调制与解调的过程，都可以看成为两个信号相乘或包含相乘的过程，采用集成模拟乘法器实现上述功能比采用分离器件如二极管和三极管要简单的多，而且性能优越。所以在无线通信、广播电视等方面应用较多。集成模拟乘法器的常用产品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。下面介绍MC1496集成模拟乘法器1）MC1496的内部电路（a）内部电路 (b) 引脚图 图3-1. MC1496内部电路和引脚图MC1496是双平衡四象限模拟乘法器，其内部电路和引脚如图1（a）(b)所示。其中VT1、VT2与VT3、VT4组成双差分放大器，VT5、VT6组成的单差分放大器用以激励VT1-VT4。VT7、VTS及其偏置电路组成差分放大器VT5、VT6的恒流源。引脚8与10接入电压UX，1与4接入另一输入电压UY，输出电压U0从引脚6与12输出。引脚2与3外接电阻RE，对差分放大器VT5、VT6产生串联电流负反馈，以扩展输入电压UY的线性动态范围。引脚14为负电源端（双电源供电时）或接地端（单电源供电），引脚5外接电阻RS。用来调节偏置电流IS及镜像电流I0的值。2）振幅调制振幅调制是使载波信号的峰值正比于信号的瞬时值的变换过程。通常载波信号为高频信号，调制信号为低频信号。它们的波形及频谱如图2所示： 图3-2 波形调制MC1496构成的振幅调制电路如图3所示：图3-3 MC 1496构成的调幅器三 实验要求根据图3接好电路，接好电源，接入载波信号和调制信号，用示波器测量输出波形。调节输入信号的频率观察波形的变化。四 实验仪器1低频信号源 一台2高频信号源 一台3双踪示波器 一台4实验工具（电烙铁，万用表，镊子，螺丝刀，偏嘴钳） 一套五实验器材： 1集成电路：MC1496 一块 2 14脚插座 一块 31K电阻 三支 450K电位器 一个 5750电阻 二支 63.3K电阻 二支 751 电阻 三支 86.8 K电阻 一支 9. 0.1F电容 (104) 五个 10. 20F电解电容 /25 V 一个 六实验报告1 整理实验数据，绘制出有关曲线和波形。2 对实验结果进行分析。实验四 题目：调幅波信号的解调 一 实验目的1 进一步了解调幅波的原理，掌握调幅波的解调方法。2 了解大信号二极管包络检波的主要指标，检波系数及波形失真。3 掌握用集成电路实现同步检波的方法。二 预习要求1 复习课本中有关调幅和解调原理。2 分析二极管包络检波产生波形失真的主要因素。三 实验仪器设备1 双踪示波器。2 高频信号发生器。3 万用表。4 高频电路实验箱（G3实验模块）四 实验电路说明调幅波的解调即是从调幅信号中取出调制信号的过程，通常称之为检波。调幅波解调方法有二极管包络检波器，同步检波器。1 二极管包络检波器适合于解调含有较大载波分量的大信号的检波过程，它具有电路简单，易于，VAM INC0.1FR2R3C1C2outD 图4-1 二极管包络检波器实现，本实验如图4-1所示。主要由二极管D和低通滤波器组成，它利用二极管的单向导电特性和检波负载RC的冲放电过程实现检波。所以RC时间常数选择很重要，RC时间常数过大，则会产生对角切割失真。RC时间常数太小，高频分量会滤不干净。综合考虑要求满足下式：其中：m为调幅系数，f0为载波系数，为调制信号角频率。2 同步检波器利用一个和调幅信号的载波同频同相的载波信号与调幅波相乘，再通过低通滤波器滤除高频分量而获得调制信号，本实验如图4-2所示，采用1496集成电路构成解调器，载波信号Vc经过电容C1加在8、10脚之间，调幅信号VAM 经电容C2加在1、4脚之间，相乘后信号由12脚输出，经C4、C5、R6组成的低通滤波器，在解调输出端，提取调制信号。图4-2 MC1496 构成的解调器五 实验内容做此实验要用到实验三的结果。集成电路（乘法器）构成解调器实验电路见图4-21 解调全载波信号（1）将图4-2中的C4另一端接地，C5另一端接A，按调幅实验三中的条件获得调制度分别为30%，100%及100%的调幅波。将它们依次加至解调器VAM 的输入端，并在解调器的载波输入端加上与调幅信号相同的载波信号，分别记录解调输出波形，并与调制信号相比较。（2）去掉C4，C5观察记录m=30%的调幅波输入时解调器输出波形，并与调制信号相比较。然后使电路复原。2。解调抑制载波的双边带调幅信号（1）从实验三种得到抑制载波调幅波，加至解调器VAM 的输入端，其他连线均不变，观察记录解调输出波形，并与调制信号相比较。（2）去掉滤波电容C4，C5观察记录解调输出波形。六。实验报告1整理实验数据，绘制出有关曲线和波形。2对实验结果进行分析。实验五： 题目： 利用二极管函数电路实现波形转换一、实验目的利用二极管函数电路实现三角波 正弦波的转换，从而掌握非线性器件二极管折线近似特性等进行非线性变换。 二、预习要求1。三角波 正弦波变化的有关资料。2三角波 正弦波变化原理。三、实验仪器设备1。双踪示波器2。万用表3Dais 高频电路实验仪（8GP，8G）R1R2R3D1D2D3D4D5D6R4R5R6R7R8R9R10R11-5V+5vOUTINR4=R11=1.2K(2K,5.1K) 图5-1 二极管函数电路实现波形转换电路四、实验内容实验电路图见图5-11 将上下两端电阻R4、R11分别选1.2接至5V电源，测得A、B、C、D、E、F各点的分电压。选择函数发生器输出的波形为三角波，频率调至2KHz,Vp-p 调12V，然后接