《高频》(本科)实验指导书——201303修订

1、高 频 电 子 线 路信息科学与工程学院通信教研室二0一三年三月（蔡志明修订）目 录实验一 高频小信号谐振放大器（甲类）3实验二 高频功率谐振放大电路（丙类）8实验三 *正弦波振荡器的设计与测试11.实验四 *二极管峰值包络检波器.14实验五 集成电路频率调制器16实验六 集成电路频率解调器19实验七 综合设计21附录一 常用高频电子仪器使用25适用专业：通信、电子、信息类专业本科学生一、实验与实践课程的性质、目的与任务1.加深对高频电路课中各单元电路工作原理的理解，做到从实践中来，到实践中去，加深对理性知识的认识。 2.熟悉高频实验仪器的原理和使用。3.熟悉各单元电路的组成，元件及参数的选择

2、，掌握单元电路的基本设计方法。4.熟练使用实验仪器，进行电路参数的测试。5.正确分析实验数据，从而总结出符合实际的正确结论，全面掌握所学知识。 6.能自已设计制作一般电路。 二、实验与实践课程教学的基本要求加强实验与实践教学，理论联系实际，加深对知识的理解与掌握。提高学生实践操作水平，进行创新性的培养；加强综合性和设计性实验以提高学生解决实际问题的能力。为了达到以上目的，要求：1. 实验要求 ：(1)学生实验课前要认真阅读实验与实践指导书，写出预习实验报告。(2)实验课上认真听老师讲解，回答老师提出的有关实验内容的相关问题。(3)按要求正确开启实验仪器和设备。 (4)认真进行数据测量和记录。

3、(5)实验结束，请指导老师检查实验记录，做到实验数据正确，方可终止实验。(6)关闭实验仪器，整理实验现场。(7)填写实验记录，教师签字后方可离开。(8)认真处理实验数据，写出实验报告。(9)教师应仔细批改实验报告，并把有关情况以不同方式反馈学生。2. 实践要求 ：(1)认真选择实践内容。(2)若现场参观，要服从管理人员指导，认真观察，认真记录。(3)若进行电子制作，要根据老师要求选择制作项目，研究制作原理，绘制电路原理图，进行印刷电路板制作，安装调试。 (4)上述各项结束后都要认真地写出实践报告。三、考核办法 1基本要求实验课目的是为了提高学生的动手操作以及创新能力。实验成绩占高频电路课程总成

4、绩的20%30%。2平时成绩评定办法 （1）课前预习：20% 凡不写预习报告的、不能回答教师问题的，扣除此项成绩。（2）实际操作: 50% 着重考察每个学生实际操作的科学性、主动性、认真性、熟练性。 （3）实验报告：30% 不按时交实验报告的扣除 10%，书写不合格的重写，扣除20%。 （4）考勤：实验课不到的，扣除本次实验的100%。3实验课堂纪律 凡违反学生实验守则、以及安全规则的扣除成绩20%，损坏物品要赔偿。四、实验课程内容打*为选开实验实验一 高频小信号谐振放大器（甲类）一、实验目的1、熟悉电子元器件和高频电路实验箱。2、熟悉谐振回路的幅频特性分析通频带与选择性的关系。3、熟悉信号源

5、内阻及负载对谐振回路的影响。4、熟悉和了解放大器的动态范围及其测试方法。图1-1 单调谐小信号谐振放大器原理图5、自测数据，绘制曲线，分析实验数据。二、实验仪器1、双踪示波器2、扫频仪3、高频信号发生器4、毫伏表5、万用表6、实验板1三、预习要求1、复习谐振回路的工作原理。2、了解谐振放大器的电压放大倍数、动态范围、通频带及选择性相互之间关系。3、实验电路中，若电感L=1H，回路总电容C=220pf(分布电容包括在内)，计算回路中心频率f0。四、实验内容及步骤(一)单调谐回路谐振放大器。1、实验电路见图1-1(1)按图1-1所示连接电路(注意接线前先测量+12V电源电压，无误后，关断电源再接线

6、)。(2)接线后仔细检查，确认无误后接通电源。2、静态测量实验电路中选Re=1K, R开路。测量各静态工作点，计算并填表1.1表1.1 （用万用表直流电压、直流电流档测量）实 测实 测 计 算根据VCE判断V是否工作在放大区原 因VBVEICVCE是否*VB，VE是三极管的基极和发射极对地电压。注：工作在放大区要求发射结正偏，集电结反偏。3、动态测量(1)测放大器的动态范围ViV0 (在谐振点) 选R=10K，Re=1K。把高频信号发生器接到电路输入端，电路输出端接示波器，将高频信号发生器输出调至0.04V，粗调频率f=10.7MHZ，查看输出示波器的电平值，并左、右调节高频信号发生器的f，使

7、输出电平达到最大，此时即找到谐振回路的谐振频率点。此时调节Vi由0.04伏变到0.4伏，逐点记录V0电压，并填入表1.2，并用示波器观测。注：ViV0为峰-峰值电压。Vi的范围要根据实测情况来调整。不一定取0.040.4 表1.2Vi(V)0.040.20.4V0（V）Re=2kRe= 1kRe=500(2)当Re分别为500、2K时，重复上述过程，将结果填入表1.2。在同一坐标纸上画出Re不同时， Vi与V0的动态范围曲线，并进行比较和分析。【注：Re为负反馈电阻，Re增大会牺牲电压增益，但提高系统稳定性。】(3)用扫频仪观察谐振曲线。仍选R=10K，Re=1K。扫频仪0dB校正，将BT-3

8、C扫频仪Y轴衰减打到0，粗细衰减调至0dB，并将扫频仪的输出探头与Y轴输入检波探头对接，适当调Y轴增益使曲线处于屏幕适当位置，例如5格。然后将BT3C扫频仪输出探头接至被测电路的输入端，Y轴输入检波探头接被测电路输出端，调扫频仪输出粗、细衰减旋钮，使扫频仪输出曲线为5格（注：与扫频仪未接被测电路时的曲线位置一样），此时记下粗细衰减旋钮的读数，即为被测放大器的增益，并用坐标纸描绘出曲线图。 选R=470K，Re =1K，重复上述实验内容，并进行比较分析。 (4)测量放大器的频率特性当回路电阻R=10K时，选择正常放大区的输入电压Vi，记下Vi值。将高频信号发生器输出端接至电路输入端，调节频率f使

9、其为10.7MHZ（注：谐振频率在此附近），调节频率f，使输出电压幅度为最大，此时的回路谐振频率f0为中心频率，然后保持输入电压Vi不变，改变频率f由中心频率向两边逐点偏离，测得在不同频率f时对应的输出电压V0，将测得的数据填入表1.3。频率偏离范围可根据(各自)实测情况来确定。注：ViV0为峰-峰值电压表1.3f(MHZ)f0V0R=10kR=2KR=470计算谐振在中心频率f0时的电压放大倍数Au及回路的通频带B和Q值。/注：1、根据表1.3得到的幅频特性（电压-频率）曲线下降到0.707确定通频带B，再根据求Q；2、/(5)改变谐振回路电阻，即R分别为2K，470时，重复上述测试，并填入

10、表1.3。比较通频带情况。（二）双调谐回路小信号放大器 1、 实验线路见图1-2(1)用扫频仪调双回路谐振曲线接线方法同上3(3)。观察双回路谐振曲线，选C=3pf，反复调整CT1、CT2使两回路谐振在10.7MHZ。(2)测双回路放大器的频率特性按图1-2所示连接电路，将高频信号发生器的输出端接至电路输入端，选C=3pf，置高频信号发生器频率为10.7MHZ，反复微调高频信号发生器的输出信号频率，使输出电压幅度为最大，此时的频率为中心频率，然后保持高频信号发生器输出电压不变，改变频率，由中心频率向两边逐点偏离，测得对应的输出频率f和电压值，并填入表1.4。2、改变耦合电容C为10P，重复上述

11、测试，并填入表1.4。 图1-2双调谐回路小信号放大器原理图表1.4F(MHZ)10.7V0C=3pfC=10pf五、实验报告要求1、写明实验目的。2、画出实验电路的直流和交流等效电路，计算直流工作点，与实验实测结果比较。3、写明实验所用仪器、设备及名称、型号。4、整理实验数据，并画出幅频特性。(1)单调谐回路接不同回路电阻时的幅频特性和通频带，整理并分析原因。(2)双调谐回路耦合电容C对幅频特性，通频带的影响。从实验结果找出单调谐回路和双调谐回路的优缺点。5、本放大器的动态范围是多少(放大倍数下降1dB的折弯点V0定义为放大器动态范围)，讨论Ic对动态范围的影响。实验二 高频功率谐振放大电路

12、（丙类）一、实验目的1、了解丙类功率放大器的基本工作原理，掌握丙类放大器的计算与设计方法。2、掌握调试丙类功放的方法。3、了解电源电压Vc与集电极负载对功率放大器功率和效率的影响。二、预习要求1、复习功率谐振放大器原理及特点。2、 分析图2-1所示的实验电路，说明各元器件作用。三、实验仪器1、双踪示波器2、扫频仪3、高频信号发生器4、万用表5、实验板1四、电路原理和调试方法 1、实验电路与工作原理实验板电路如下V1、V2为小信号谐振甲类放大器，为V3提供放大的信号。实际的丙类功率放大器部分如图2-1。图中 , L8 、C12 、C13 、L5 为输出端电源供电支路。其中 L8 、 C12 、

13、C13 为型滤波电路，以防止高频信号对直流电源产生影响；L5 为高频扼流线圈，以阻止高频信号通过。 C8 、 L6 、 C9 、 RL 为负载支路，其中 C8 为隔直电容，对交流短路；L6 、 C9 为并联谐振回路，负载电阻 RL 与电感 L6 串接在一起，整个电路的输出从电阻 RL 端引出，这样可以减小负载电阻对谐振回路的影响。在三极管 V3 的输出端，电源供电支路和负载支路相并联，构成集电极并馈供电形式。 图中， C6 、 L4 、 R10 和 C7 为基极偏置电路，它利用发射极脉冲电流 i E 的直流成份 I eo 流过 R10 来产生基极反向偏压， L4 为高频扼流圈，反向偏压 V B

14、B 为 I eo 与 R10 的乘积， C7 为高频旁路电容，用来短路高频电流的。图2-1 高频谐振功率放大器（丙类）原理图注：并联谐振阻抗 具体见第一章并联谐振回路原理。谐振功放的负载一般为小电阻负载，如50、75、120的天线或者电缆。采用小阻抗负载和电感（或电容）串连的方法，根据，小电阻可以产生大的谐振阻抗，进而减小负载对谐振回路的影响。2、丙类功放电路的调试技术功率放大器是否工作在设计状态，与电路的设计有关，也与电路参数的调整有关，在图 2-1 中，电路中各参数均已设计好，无需再调整，但是作为一个知识点，我们还是介绍一下丙类功率放大器的调整。 为了使丙类功率放大器有较大的输出功率和效率

15、，通常要使谐振回路处于谐振状态，并使其工作在临界状态，即集电极的负载阻抗为纯电阻性，并且阻值的大小要合适。但电路在初始状态或在调谐过程中，会出现失谐，此时，集电极负载呈现感性或容性，其阻抗值大大减小，（即减小）会导致负载上的电压值也大大减小，但集电极电流反而增加，功率管集电极电压增大，集电极的耗散功率增加，严重时可能会损坏功率管。所以，为了功率管的安全使用，通常在电路正常工作之前，要对电路进行调整。调整时，通常先将电源电压调整为规定值的 1/2 ，找到谐振点后，再将电源电压恢复到规定值，这样可以防止在调整过程中损坏功率管。 功率管的损坏是高频功率放大器调试过程中容易发生的现象，必须引起足够的重

16、视，功率管损坏的原因有以下两条 : (1) 在调试过程中，由于负载失谐，负载的等效阻抗减小，使放大器工作在欠压区，三极管的集电极承受了过大的电压和电流，其耗散功率急增，当超过了三极管的最大耗散功率时，管子就有可能损坏。 (2) 在设计的过程中 , 功率管的设计裕量太小 , 造成过载能力差。 (3) 在电路设计和调整过程中，产生了高频自激振荡。为了避免产生自激振荡，应尽量采用合理的元件布局，并尽量采用短而粗的引线，以及接地良好等措施。 五、实验内容及步骤1、图 2-1 连接电路 ,C、D两点短接，负载接50，OUT 输出端接示波器， IN端接高频信号发生器，电源电压接+5V ，用逐点法测量电路的

17、谐振频率f p（最大不失真输出电压对应的频率 , 本实验电路的谐振频率在 6.5MHZ 附近）。 2. 电源电压恢复为 +12V ，负载接50电阻，C 、D 之间接入直流数字万用表，万用表放在直流电流档，量程选择大于或等于200m A（用于测量直流电源给出直流电流IO）。在 IN 输入端接高频信号发生器，输入信号频率为 f p , 输入信号电压Vi=4V(峰-峰值，用示波器测量 ), 测量电源直流电流IO和输出交流电压值Vo（用示波器进行测量，读取峰-峰值），填入表2.1. 表2.1fp = 实测 (V 或 m A) 计算 (mw 或 %) VBVE VCE Vo IO PO PDC PC C

18、   VC =5V Vi=2V (B 点峰-峰值 )R L =50                   R L =120                   Vi=4V (B 点峰-峰值 )R L =50                   R L =120         &#

19、160;            VC =12V Vi=2V (B 点峰-峰值 )R L =50                   R L =120                   Vi=4V (B 点峰-峰值 ) R L =50                  

20、 R L =120                   其中：Vi : 输入电压B点峰-峰值，用示波器测量 Vo : 输出电压峰-峰值，用示波器测量 IO: 电源给出总电流 ，用万用表的直流电流档PO: 电路输出功率 ，PDC: 电源输出总功率 , PDC =VC * IO PC: 三极管实际损耗功率 , PC = PDC - POC: 放大电路的效率 , C = (PO / PDC)*100% 3、加120负载电阻，同2测试并填入表2.1内。4、改变输入端电压Vi=2V，同2、3、4测试并填入表2.1测

21、量。5、改变电源电压Vc=5V，同2、3、4、5测试并填入表2.1内。六、实验报告要求1、根据实验测量结果，计算各种情况下PDC、P0、PC、。2、根据实验数据，分析当负载电阻变化时 , 输出功率和效率的变化情况。3、根据实验数据，分析当输入信号电压、电源电压变化时 , 输出功率和效率的变化情况。 *实验三  正弦波振荡器的设计与测试一、实验目的1、掌握LC三点式的振荡电路的基本原理，掌握LC电容反馈式三点振荡电路设计及电参数计算。2、了解晶体振荡器的工作原理及特点，学会设计石英晶体振荡器。3、研究振荡电路起振条件和影响频率稳定度的因素。二、预习要求1、复习LC振荡器、石英晶体振荡器

22、的工作原理。2、分析图3-1电路的工作原理，及各元件的作用，并计算晶体管静态工作电流IC的最大值（设晶体管的值为50）。3、实验电路中，L1=3.3H，若C=120pf，C=680pf，计算当CT=50pf和CT=150pf时，振荡频率各为多少？图3-1 LC电容反馈式三点式振荡器原理图4、查阅晶体振荡器的有关资料。阐明为什么用石英晶体作为振荡回路元件就能使振荡器的频率稳定度大大提高。5、试画出并联谐振型晶体振荡器和串联谐振型晶体振荡器的实际电路，并阐述两者在电路结构及应用方面的区别。图3-2 晶体振荡器原理图三、实验仪器1、双踪示波器2、频率计3、万用表4、实验板1四、实验内容及步骤（一）L

23、C振荡器实验电路见图3-1。实验前根据图3-1所示原理图在实验板上找到相应器件及插孔并了解其作用。 1、检查静态工作点(1)在实验板+12V插孔上接入+12V直流电源，注意电源极性不能接反。(2)反馈电容C不接，C接入（C=680pf），用示波器观察振荡器停振时的情况。注意：连接C的接线要尽量短。(3)改变电位器Rp测得晶体管V的发射极电压VE，VE可连续变化，记下VE的最大值，计算IE值 设：Re=1K2、振荡频率与振荡幅度的测试实验条件：Ie=2mA、C=120pf、C=680pf、RL=110K(1)改变CT电容，当分别接为C9、C10、C11时，纪录相应的频率值，并填入表3.1。(2)

24、改变CT电容，当分别接为C9、C10、C11时，用示波器测量相应振荡电压的峰峰值Vp-p，并填入表3.1。表 3.1CTF(MHz)VP-P51pf100pf150pf3、测试当C、C不同时，起振点、振幅与工作电流IER的关系(R=110K)(1)取C=C3=100pf、C=C4=1200pf、CT=100pf，调电位器Rp使IER (静态值)分别为表3.2所标各值，用示波器测量输出振荡幅度VP-P (峰-峰值)，并填入表3.2。IEQ(mA)0.81.01.52.02.53.03.54.04.55.0VP-P(V)(2)取C=C5=120pf、C=C6=680pf，C=C7=680pf、C=

25、C8=120pf、CT=100pf，分别重复测试表3.2的内容。4、频率稳定度的影响(1)回路LC参数固定时，改变并联在L上的电阻使等效Q值变化时，对振荡频率的影响。实验条件：C/C=100/1200pf、IEQ=3mA改变L的并联电阻R，使其分别为1K、10K、110K，分别记录电路的振荡频率，并填入表3.3。注意：频率计后几位跳动变化的情况。(2)回路LC参数及Q值不变，改变IEQ对频率的影响。实验条件：C/C=100/1200pf、R=110K、IEQ=3mA，改变晶体管IEQ使其分别为表3.2所标各值，测出振荡频率，并填入表3.4。Qf 表3.3 IEQ f 表3.4R1 K10 K1

26、10 KIEQ(mA)1234F(MHZ)F(MHZ)（二）石英晶体振荡器实验电路见图3-2 1、测振荡器静态工作点，断开负载连接，调图中RP，测得IEmin及IEmax.，设：Re=1K。2、断开负载连接的情况下，测量当工作点在上述范围时的振荡频率及输出电压，并填入表3.5。表 3.5VE (V)f（MHZ）V0 (V)3、负载不同时对频率的影响，RL分别取110K，10 K，1 K，测出电路振荡频率，填入表3.6，并与LC振荡器比较。表 3.6RL110 K10 K1 KF(MHZ)五、实验报告要求1、写明实验目的。2、写明实验所用仪器设备。3、画出实验电路的交流等效电路，整理实验数据，分

27、析实验结果。4、对于LC振荡器，以IEQ为横轴，输出电压峰峰值VP-P为纵轴，将不同C/C值下测得的三组数据，在同一坐标纸上绘制成曲线。并说明本振荡电路有什么特点。5、根据电路给出的LC参数计算回路中心频率，阐述本电路的优点。6、比较晶体振荡器与LC振荡器带负载能力的差异并分析原因。7、如何肯定电路工作在晶体的频率上。*实验四 二极管峰值包络检波器一、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、了解二极管包络检波的主要指标，检波效率及波形失真。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

28、发生器3、万用表4、实验板2四、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。下面进行二极管包络检波。图4-1 二极管包络检波器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，易于实现，本实验如图4-1所示，主要由二极管D及RC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的充放电过程实现检波。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为载波频率，为调制信号角频率。五、实

29、验内容及步骤1、解调全载波调幅信号(1) m30%的调幅波的检波载波信号仍为VC(t)=sin2×105t(V)调节调制信号幅度，按调幅实验中实验内容2(1)的条件获得调制度m30%的调幅波，并将它加至图4-1二极管包络检波器VAM信号输入端，观察记录检波电容为C1时的波形。(2) 加大调制信号幅度，使m=100%，观察记录检波输出波形。(3) 改变载波信号频率，fc=500KHZ，其余条件不变，观察记录检波器输出端波形。(4) 恢复(1)的实验条件，将电容C2并联至C1，观察记录波形，并与调制信号比较。2、解调抑制载波的双边带调幅信号。载波信号不变，将调制信号VS的峰值电压调至80

30、mV，调节RP1使调制器输出为抑制载波的双边带调幅信号，然后加至二极管包络检波器输入端，观察记录检波输出波形，并与调制信号相比较。六、实验报告要求1、通过一系列两种检波器实验，将下列内容整理在表内，并说明二种检波结果的异同原因。（注：同前一个实验比较）输入的调幅波波形M30%M=100%抑制载波调幅波二极管包络检波器输出同步检波输出2、画出二极管包络检波器并联C2前后的检波输出波形，并进行比较，分析原因。实验五 集成电路频率调制器一、实验目的1、进一步了解压控振荡器和用它构成频率调制的原理。2、掌握集成电路频率调制器的工作原理。二、预习要求1、查阅有关集成电路压控振荡器资料。2、认真阅读指导书

31、，了解566(VCO的单片集成电路)的确良内部电路及原理。3、搞清566外接元件的作用。三、实验仪器设备1、双踪示波器2、频率计3、万用表4、电容表5、实验板4四、实验电路说明图5-1为566型单片集成VCO的框图及管脚排列图5-1 566（VCO）的框图及管脚排列图5-1 中幅度鉴别器，其正向触发电平定义为VSP，反向触发电平定义为VSM，当电容C充电使其电压V7（566管脚对地的电压）上升至VSP，此时幅度鉴别器翻转，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，该电压V0为高电平；当电容C放电时，其电压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V0也变为低电平，

32、用V0的高、低电平控制S1和S2两开关的闭合与断开。V0为低电平时S1闭合，S2断开，这时I6=I7=0，I0全部给电容C充电，使V7上升，由于I0为恒流源，V7线性斜升，升至VSP时V0跳变为高电平，V0高电平时控制S2闭合，S1断开，恒流源I0全部流入A支路，即I6=I0，由于电流转发器的特性，B支路电流I7应等于I6，所以I7=I0，该电流由C放电电流提供，因此V7线性斜降，V7降至VSM时V0跳变为低电平，如此周而复始循环下去，I7及V0波形如图5-2。图5-2566输出的方波及三角波的戴波频率（或称中心频率）可用外加电阻R和外加电容C来确定。其中：R 为时基电阻C 为时基电容V8 是

33、566管脚至地的电压V5是566管脚至地的电压五、实验内容实验电路见图6-3图5-3 566构成的调频器 图5-4 输入信号电路 1、观察R、C1对频率的影响（其中R=R3+RP1）。按图接线，将C1接入566管脚，RP2及C2接至566管脚；接通电源（±5V）。调RP2使V5=3.5V，将频率计接至566管脚，改变RP1观察方波输出信号频率，记录当R为最大和最小值时的输出频率。当R分别为Rmax和Rmin及C1=2200时，计算这二种情况下的频率，并与实际测量值进行比较。用双踪示波器观察并记录R=Rmin时方波及三角波的输出波形。2、观察输入电压对输出频率的影响(1) 直流电压控制

34、：先调RP1至最大，然后改变RP2调整输入电压，测当V5在 2.2V4.2V变化时输出频率f的变化，V5按0.2V递增。将测得的结果填入表5.1。表5.1V5(V)2.22.42.62.833.23.43.63.844.2f(MHZ)(2) 用交流电压控制：仍将R设置为最大，断开脚所接C2、RP2，将图5-4(即：输入信号电路)的输出OUT接至图5-3中566的脚(a) 将函数发生器的正弦波调制信号em（输入的调制信号）置为f=5KHZ、VP-P=1V，然后接至图5-4电路的IN端。用双踪示波器同时观察输入信号em和566管脚的调频(FM)方波输出信号，观察并记录当输入信号幅度VP-P和频率f

35、m有微小变化时，输出波形如何变化。注意：输入信号em的VP-P不要大于1.3V。注意：为了更好的用示波器观察频率随电压的变化情况，可适当微调调制信号的频率，即可达到理想的观察效果。(b) 调制信号改用方波信号em，使其频率fm=1KHZ，VP-P=1V，用双踪示波器观察并记录em和566管脚的调频（FM）方波输出信号。六、实验报告要求1、阐述566（VCO的单片集成电路）的调频原理。2、整理实验结果，画出波形图，说明调频概念。3、根据实验，说明接在566管脚上R的作用，计算当R最大、最小时566的频率，并与实验结果进行比较。实验六 集成电路频率解调器一、实验目的1、了解用锁相环构成调频波的解调

36、原理。2、学习掌握集成电路频率调制器/解调器系统的工作原理。二、预习要求1、查阅有关锁相环内部结构及工作原理。2、弄清锁相环集成电路与外部元器件之间的关系。三、实验仪器设备1、双踪示波器2、频率计3、万用表4、实验板4四、实验电路说明图6-1 565（PLL）的框图及管脚排列图6-1为565（PLL单片集成电路）的框图及管脚排列，锁相环内部电路由相位鉴别器、压控振荡器、放大器三部分构成，相位鉴别器由模拟乘法器构成，它有二组输入信号，一组为外部管脚、输入信号e1，另一组为内部压控振荡器产生信号e2，经脚输出，接至脚送到相位鉴别器，其频率为f2，当f1和f2差别很小时，可用频率差代表两信号之间的相

37、位差，即f1-f2的值使相位鉴别器输出一直流电压，该电压经脚送至VCO的输入端，控制VCO，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，这时称为锁相环锁定。五、实验内容实验电路见图6-2图6-2 565（PLL）构成的频率解调器1、正弦波解调器调RP使其中VCO的输出频率f0(脚)为50KHZ。先按实验九的实验内容2(1)的要求获得调频方波输出信号(脚)，要求输入的正弦调制信号em为：VP-P=0.8V，f=1KHZ，然后将其接至565锁相环的IN输入端，调节566的RP1(逆时针旋转)使R最小，用双踪示波器观察并记录566的输入调制信号em和565“B”点的解调输出信

38、号。2、相移键控解调器：用峰一峰值V0.8V，fm=1KHZ的正弦波做调制信号送给调制器566，分别观察调制器的调制信号和比较器311的输出信号。六、实验报告1、整理全部实验数据、波形及曲线。2、分析用集成电路(566、565)构成的调频器和解调器在联机过程中遇到的问题及解决方法。实验七 综合设计调幅波的调制与解调一、综合设计目的1、掌握高频信号发射与接收系统的整体设计方法，能根据提供的集成模拟乘法器实现无线发射、接收机，完成普通载波调幅和抑制载波双边带调幅与解调，2、通过系统设计，研究已调波与二输入信号的关系。掌握测量调幅系数的方法。3、掌握用集成电路实现同步检波的方法。4、通过实验中波形的

39、变换，学会分析实验现象。二、预习要求1、复习课本中有关调制和解调原理。2、分析实验电路中1496乘法器的工作原理，并分析计算各引出脚的直流电压。3、分析全载波调幅及抑制载波调幅信号特点，并画出其频谱图。三、实验仪器1、双踪示波器。2、高频信号发生器。图5-1 为1496芯片内部电路图3、万用表。4、实验板2。四、实验电路说明本实验采用集成模拟乘法1496来构成调幅调制器和解调器，图7-1为1496芯片内部电路图，它是一个四象限模拟乘法器的基本电路，电路采用了两组差动对由V1-V4组成，以反极性方式相连接，而且两组差分对的恒流源又组成一对差分电路，即V5与V6，因此恒流源的控制电压可正可负，以此

40、实现了四象限工作。D、V7、V8为差动放大器V5、V6的恒流源。进行调幅时，载波信号加在V1-V4的输入端，即引脚的、之间；调制信号加在差动放大器V5、V6的输入端，即引脚的、之间，、脚外接1K电阻，以扩大调制信号动态范围，已调制信号取自双差动放大器的两集电极（即引出脚、之间）输出。五、实验内容（一）调制电路幅度调制就是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化。变化的周期与调制信号周期相同。即振幅变化与调制信号的振幅成正比。通常称高频信号为载波信号，低频信号为调制信号，调幅器即为产生调幅信号的装置。用1496集成电路构成的调幅器电路图如图7-2所示，图中Rp1用来调节引出脚、之间的平衡，Rp2

41、用来调节、脚之间的平衡，三极管V为射极跟随器，以提高调幅器带负载的能力。图7-2 1496构成的调幅器注：1、直流调制特性的测量(1)调Rp2电位器使载波输入端平衡：在调制信号输入端IN2加峰峰值为80mv，频率为1KHZ的正弦信号，调节Rp2电位器使输出端信号最小，然后去掉输入信号。(2)在载波输入端IN1加峰值VC为15mv，频率为1MHZ的正弦信号，用万用表测量A、B之间的电压VAB，用示波器观察OUT输出端的波形，以VAB=0.1V为步长，记录Rp1由一端调至另一端的输出波形及其峰值电压，注意观察相位变化，根据公式V0=KVABVC(t)计算出系数K值。并填入表7.1。表 7.1VAB

42、V0(P-P)K2、实现全载波调幅(1)调节RP1使VAB=0.1V，载波信号仍为VC(t)=15sin2×106t(mV)，将低频信号Vs(t)=Vssin2×103t(mV)加至调制器输入端IN2，画出Vs=30mV和80mV时的调幅波形（标明峰峰值与谷谷值）并测出其调制度m。(2)调节RP1，观察并记录m=100%和m100%两种调幅波在零点附近的波形情况。(3)载波信号VC(t)不变，改变调制信号VSm的值，观察输出波形VAM(t)的变化情况，记录m=30%和m=100%调幅波所对应的VAB值。(4)载波信号VC(t)不变，将调制信号改为方波，幅值为100mV，观察

43、记录VAB=0V、0.1V、0.15V时的已调波，并绘出波形图。3、实现抑制载波调幅(1)将VSm调至30mV，Vcm 调至80mV，调RP1 ，观察波形的变化，直到出现抑制载波调幅。(2)若步骤 (1)无法实现抑制载波调幅，可将Vcm 调至70mV，重复步骤(1)。(3) 若步骤 (2)仍无法实现抑制载波调幅，可适当改变VSm的值，重复步骤(2)，直至出现为止，此时记录VAB的值，并绘制波形图，分析结果。(4)所加载波信号和调制信号均不变，微调RP2为某一个值，观察记录输出波形。(5)在(4)的条件下，去掉载波信号，观察并记录输出波形，并与调制信号比较。图7-3 1496构成的解调器（二）解

44、调电路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。二极管包络检波见试验四。下面仅进行同步检波。用1496集成电路构成的解调器电路图如图7-3所示，载波信号VC经过电容C1加在、脚之间，调幅信号VAM经电容C2加在、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。1、解调全载波信号 (1) 将图7-3中的C4另一端接地，C5另一端接A，按调幅实验中实验内容2(1)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

45、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。 注：画出调幅波、载波、和解调信号三者的波形对比。(2) 去掉C4，C5观察记录m=30%的调幅波输入时的解调器输出波形，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) 按调幅实验中实验内容3(2)的条件获得抑制载波调幅波，并加至图7-3的VAM输入端，其它连线均不变，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观察记录输出波形。六、实验报告要求1、整理实验数据，用坐标纸画出直流调制特性曲线。2、画出调幅实验中m=30%、m=100%、m100%的调幅波形，在图上标明峰峰值

46、电压。3、画出当改变VAB时能得到几种调幅波形，分析其原因。4、画出100%调幅波形及抑制载波双边带调幅波形，比较二者的区别。5、画出实现抑制载波调幅时改变RP2后的输出波形，分析其现象。6、在同一张坐标纸上画出同步检波解调全载波及抑制载波时去掉低通滤波器中电容C4、C5前后各是什么波形，并分析二者为什么有区别。附录1常用高频电子仪器使用一、实验目的1、掌握高频信号发生器，超高频毫伏表，电子计数式频率计，频率特性测试仪等主要电子仪器的性能及用途。2、初步学会正确使用上述仪器。二、实验内容高频电子线路实常用的电子仪器有：高频信号发生器，超高频毫伏表，电子计数式频率计，频率特性测试仪，示波器、频偏

47、仪等，它们之间的主要用途及互相关系，见图（1-1）OS5020AS1053高频信号发生器HFJ8D超高频mV被测电路BT3C频率特性测试仪 SP-1500C图 1-1为了使今后的实验能顺利进行并取得正确的测量结果，必须掌握常用仪器的性能及使用方法。在本次实验中对各主要仪器进行一次初步校正和使用以便为今后的实验打下基础。下面将分别介绍下列几种仪表的用途及使用方法。1、超高频毫伏表HFT8D（1）用途：可用来测量高频及超高频交流电压。（2）频率范围：1KHZ-1000MHZ。（3）电压范围：1mV-10V分八档。（4）使用方法：a、 调整电表机械零点。b、把探头接到探头插座上。c、接通电源。d、置

48、量程为3mv档。e、用尽量短的接地线把探头与外壳短接。最好是采用本仪器提供的T型接头及终端负载。f、调节BAL（平衡）钮使表针指BAL区。g、切换合适量程对相应的被测电压进行测量。2、高频信号发生器（AS1053型）(1)用途：作高频信号源，用来调整修理相应频率范围内的各种无线电设备。(2)频率范围：100KHZ-150MHZ分成7个波段。 3、电子计数式频率计（SP-1500C）(1)可用来测量频率、周期、频率比等，在此仅介绍用它测量频率。(2)频率范围：10HZ-1.5M。(3)最大输入幅度，30V有效值，衰减30倍，输入灵敏100mv，备有1、3、10、30衰减器。(4)输入阻抗R1M，

49、C5pf(5)使用方法a)接上电源线，将机后开关扳至“内接”右面指示灯亮，表示晶振电源接通。b)面板左电源开关调至“记忆”或“不记忆”，数码管起辉时表示整机电源的接通。c)自校：对分频器，计数器，等工作情况进行检查。将作用开关调到自校，然后分别调“时校开关”“闸门开关”使数码管读数，按说明书表上所示变化，如正常则可待用。d)测量：将作用开关调至“频率A”被测信号通过电缆送人“A”端子。注意观察电平表上指针，必须使红针指在中间，（通过衰减器，控制输入幅度）才能保证数码管正确显示被测频率。4、频率特性测试仪（BT-3C型）。(1)用途：用它可以快速测量无线电设备的幅频特性，如高放、中放等电路的特性等。(2)频率范围：中心频率1MHZ-300