高频电子线路实验

1、高频电子线路实验高频电子线路实验（一）（一） 高频电子线路实验系统平台高频电子线路实验系统平台非标配模块展示非标配模块展示数字合成高频信号源区数字合成高频信号源区1 1、本实验系统接通电源前请确保电源插座接地良好。、本实验系统接通电源前请确保电源插座接地良好。2 2、各实验模块上的双刀双掷开关、拨码开关、复位开、各实验模块上的双刀双掷开关、拨码开关、复位开关、自锁开关、手调电位器和旋转编码器均为磨损件，关、自锁开关、手调电位器和旋转编码器均为磨损件，请不要频繁按动或旋转。请不要频繁按动或旋转。3 3、在关闭各模块电源之后，方可进行连线。连线时在、在关闭各模块电源之后，方可进行连线。连线时在保证

2、接触良好的前提下应尽量轻插轻放，检查无误后保证接触良好的前提下应尽量轻插轻放，检查无误后方可通电实验。拆线时若遇到连线与孔连接过紧的情方可通电实验。拆线时若遇到连线与孔连接过紧的情况，应用手捏住线端的金属外壳轻轻摇晃，直至连线况，应用手捏住线端的金属外壳轻轻摇晃，直至连线与孔松脱，切勿旋转及用蛮力强行拔出。与孔松脱，切勿旋转及用蛮力强行拔出。4 4、按动开关或转动电位器时，切勿用力过猛，以免造、按动开关或转动电位器时，切勿用力过猛，以免造成元件损坏。成元件损坏。5 5、未要求调整的电路元件严禁调整。、未要求调整的电路元件严禁调整。实验中的注意事项实验中的注意事项1、高频信号测量要采用衰减、高频

3、信号测量要采用衰减10：1探头。探头。2、Y通道控制与设定。通道控制与设定。3、X通道控制与设定。通道控制与设定。4、触发电平调整。、触发电平调整。一、一、100M模拟示波器简易使用方法模拟示波器简易使用方法实验仪器使用介绍实验仪器使用介绍面板图与基本操作：面板图与基本操作：二、二、F40型型DDS信号源的使用信号源的使用（单一频率、（单一频率、AM、FM信号产生方法介绍）信号产生方法介绍）设定输设定输出频率出频率选择调选择调制类型制类型上档键上档键（第二功能）（第二功能）设定调设定调制参数制参数函数信函数信号输出号输出数字键数字键（设参数）（设参数）设定数据设定数据（单位）（单位）设定输设定

4、输出幅度出幅度1、单一频率信号设定（未调制）、单一频率信号设定（未调制）n 按按“频率频率”键并配合数字键和频率单位选择键键并配合数字键和频率单位选择键（调幅：（调幅：MHzMHz；扫描：；扫描：KHzKHz；猝发；猝发HzHz）设定频率。设定频率。 n 按按“幅度幅度”键并配合幅度单位选择键键并配合幅度单位选择键（shiftshift：VppVpp；调频：调频：mVppmVpp；调幅：；调幅：VrmsVrms；扫描：；扫描：mVrmsmVrms）设定输出信设定输出信号幅度，此时显示屏上只能有频率或幅度单位显示，否号幅度，此时显示屏上只能有频率或幅度单位显示，否则说明不是单一频率信号，需则说明

5、不是单一频率信号，需按按“Shift”和和“7”键回到键回到点频状态。点频状态。2、输出、输出AM信号的设定信号的设定J 按上述方法设定好输出频率和输出信号幅度。按上述方法设定好输出频率和输出信号幅度。 J 按按“调幅调幅”按键按键启动调幅功能，启动调幅功能，显示屏显示显示屏显示“AM”。J 按按“菜单菜单”键察看和修改调幅参数：依次为键察看和修改调幅参数：依次为“调幅系调幅系数数”、 “调制信号调制信号频率频率” 、“调制信号波形调制信号波形”、 “调制源选择调制源选择”。3、输出、输出FM信号的设定信号的设定J 按上第按上第1步设定好输出频率和输出信号幅度。步设定好输出频率和输出信号幅度。

6、 J 按按“调频调频”按键按键启动调频功能，启动调频功能，显示屏显示显示屏显示“FM”。J 按按“菜单菜单”键选择察看和修改调频参数：依次为键选择察看和修改调频参数：依次为“调频系调频系数（频偏）数（频偏）”、 “调制信号调制信号频率频率”、“调制信号波形调制信号波形”、 “调制源选择调制源选择”。三、频率计的使用三、频率计的使用JJ 根据被测频率范围正确设置闸门时间；根据被测频率范围正确设置闸门时间；JJ 在输入信号含有谐波和干扰频率成分时需打开在输入信号含有谐波和干扰频率成分时需打开LPF低通滤低通滤波器；波器；JJ 输入信号过强时要进行输入信号过强时要进行ATT信号幅度衰减；信号幅度衰减

7、；JJ 注意读数单位；注意读数单位；实验一实验一 模拟乘法器调幅模拟乘法器调幅一、实验目的一、实验目的二、实验内容二、实验内容三、实验原理三、实验原理四、实验步骤四、实验步骤振幅调制：振幅调制：用待传输的低频信号去控制高频载波信号的幅值用待传输的低频信号去控制高频载波信号的幅值)cos(tcos1)(cacmAMtmUtu（单频调制单频调制AM信号：信号：幅度调制的一些基本概念幅度调制的一些基本概念cmmaaUUkm 调幅系数或调幅度：调幅系数或调幅度：单频调制单频调制DSB与与SSB信号：信号：)cos()cos()(caDSBttUktum )cos(21)cos(21cacatUktUk

8、mm 单边带调幅波：单边带调幅波： )(SSBtutUkm)cos(21ca )(SSBtutUkm)cos(21ca 或或振幅调制电路：振幅调制电路：按输出功率的高低分：按输出功率的高低分：低电平调幅：乘法器调幅低电平调幅：乘法器调幅高电平调幅：晶体管基极、集电极调幅高电平调幅：晶体管基极、集电极调幅示波器观察示波器观察AM调幅系数的方法：调幅系数的方法： m=(Vmax-Vmin)/(Vmax+Vmin)普通调幅波普通调幅波抑止载波双边带调幅波抑止载波双边带调幅波实验一实验一 模拟乘法器调幅模拟乘法器调幅一、实验目的一、实验目的1、掌握用集成模拟乘法器实现全载波、掌握用集成模拟乘法器实现全

9、载波 调幅、抑止载波双调幅、抑止载波双边带调幅的方法。边带调幅的方法。2、研究已调波与调制信号以及载波信号的关系。、研究已调波与调制信号以及载波信号的关系。3、掌握调幅系数的测量与计算方法。、掌握调幅系数的测量与计算方法。4、通过实验对比全载波调幅、抑止载波双边带调幅波形。、通过实验对比全载波调幅、抑止载波双边带调幅波形。5、了解模拟乘法器（、了解模拟乘法器（MC1496）的工作原理，掌握调整）的工作原理，掌握调整与测量其特性参数的方法。与测量其特性参数的方法。1、调测模拟乘法器、调测模拟乘法器MC1496正常工作时的正常工作时的静态值。静态值。2、实现全载波调幅，改变调幅度，观察波、实现全载

10、波调幅，改变调幅度，观察波形变化并计算调幅度。形变化并计算调幅度。3、实现抑止载波的双边带调幅波。、实现抑止载波的双边带调幅波。二、实验内容二、实验内容三、实验原理及电路介绍三、实验原理及电路介绍 幅度调制就是载波的振幅（包络）随调制信号幅度调制就是载波的振幅（包络）随调制信号的参数变化而变化。本实验中载波是由的参数变化而变化。本实验中载波是由DDS高频高频信号源产生的信号源产生的465KHz高频信号，再利用另外一台高频信号，再利用另外一台函数信号发生器输出函数信号发生器输出5KHz的低频信号为调制信号。的低频信号为调制信号。振幅调制器即为产生调幅信号的装置。振幅调制器即为产生调幅信号的装置。

11、 用用MC1496集成电路构成的调幅器电路图如下页集成电路构成的调幅器电路图如下页图所示。图所示。 1、静态工作点调测：使调制信号、静态工作点调测：使调制信号V=0,载波载波VC=0： R11、R12 、R13、R14与电位器与电位器W1组成组成平衡调节电路，平衡调节电路，改变改变W1可以使乘法器实现抑止可以使乘法器实现抑止载波的振幅调制或有载波的振幅调制和单边带载波的振幅调制或有载波的振幅调制和单边带调幅波。调幅波。 首先调节首先调节W1使使1、4脚的电压差脚的电压差 接近接近0V即即可，方法是用万用表表笔分别接可，方法是用万用表表笔分别接1、4脚，使得脚，使得万用表读数接近于万用表读数接近

12、于0V。 四、实验步骤四、实验步骤2、 抑止载波振幅调制：抑止载波振幅调制： 将将W1调平衡后，调平衡后，在在J1端由一端由一台台DDS信号源输入载波信号信号源输入载波信号Vc(t) , fc=465KHz, VCPP500mV；再从；再从J5端输入由端输入由函数信号源送出的调制信号，函数信号源送出的调制信号，其其f5KHz， VCPP500mV,利用示波器观察利用示波器观察在在J3处处输出输出DSB波形并记录，逐渐波形并记录，逐渐增加增加VPP，则则J3输出信号输出信号VO（t）的幅度逐渐增大。最后出）的幅度逐渐增大。最后出现如右图所示的抑止载波的调现如右图所示的抑止载波的调幅信号。（见连接

13、图）幅信号。（见连接图） 3、 普通调幅普通调幅 首先在首先在J1端由一台端由一台DDS信号源输入载波信号信号源输入载波信号Vc(t) , fc=465KHz, VCPP500mV，调节平衡电位器，调节平衡电位器W1 使使得集成电路的得集成电路的V1与与V4直流压差直流压差0.03v，用示波器观察，用示波器观察J3输输出出信号信号VO（t）。再从。再从J5端输入由另外一台函数信号源送出端输入由另外一台函数信号源送出的调制信号，其的调制信号，其f5KHz，当，当VPP由零逐渐增大时由零逐渐增大时( 100% 的调幅波形的调幅波形,分析过调幅的原因。分析过调幅的原因。3、画出当改变、画出当改变W1

14、时能得到几种调幅波形，分析时能得到几种调幅波形，分析其原因。其原因。4、画出观测到的普通调幅波形、抑止载波双边带、画出观测到的普通调幅波形、抑止载波双边带调幅波形，比较二者区别。调幅波形，比较二者区别。 一、实验目的一、实验目的二、实验内容二、实验内容三、实验原理三、实验原理四、实验步骤四、实验步骤实验二、实验二、AM信号的解调信号的解调 包络检波实验包络检波实验 一、实验目的一、实验目的1 1进一步了解调幅波的原理进一步了解调幅波的原理, ,掌握调幅波的解掌握调幅波的解调方法。调方法。2 2掌握二极管峰值包络检波的原理。掌握二极管峰值包络检波的原理。3 3掌握包络检波器的主要质量指标掌握包络

15、检波器的主要质量指标, ,检波效率检波效率及各种波形失真的现象，分析产生的原因并及各种波形失真的现象，分析产生的原因并思考克服的方法。思考克服的方法。4. 4. 了解同步检波的概念。了解同步检波的概念。二、实验内容二、实验内容 1 1完成普通调幅波的解完成普通调幅波的解调。调。 2 2观察普通调幅波解调观察普通调幅波解调中的对角切割失真，底中的对角切割失真，底部切割失真以及检波器部切割失真以及检波器不加高频滤波时的现象。不加高频滤波时的现象。三、实验原理三、实验原理 检波器的作用是从振幅受调制的高频信号中还原检波器的作用是从振幅受调制的高频信号中还原出原调制的信号。还原所得的信号，与高频调幅信

16、出原调制的信号。还原所得的信号，与高频调幅信号的包络变化规律一致，故又称为号的包络变化规律一致，故又称为包络检波器。包络检波器。 常用的检波方法有常用的检波方法有包络检波包络检波和和同步检波同步检波两种。全两种。全载波振幅调制信号的包络直接反映了调制信号的变载波振幅调制信号的包络直接反映了调制信号的变化规律，可以用二极管包络检波的方法进行解调。化规律，可以用二极管包络检波的方法进行解调。而而抑制载波抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反映调制信号的变化规律，不能直接反映调制信号的变化规律，无法用包络检无法用包络检波进行解调，所以采用同步检波方法。

17、波进行解调，所以采用同步检波方法。三、实验原理三、实验原理二极管包络检波二极管包络检波 本实验电路主要由二极管本实验电路主要由二极管D D及及RCRC低通滤波器组成，利用二极管的单向低通滤波器组成，利用二极管的单向导电特性和检波负载导电特性和检波负载RCRC的充放电过程实现检波，所以的充放电过程实现检波，所以RCRC时间常数的选择时间常数的选择很重要。很重要。RCRC时间常数过大，则会产生对角切割失真又称惰性失真。时间常数过大，则会产生对角切割失真又称惰性失真。RCRC常常数太小，高频分量会滤不干净。综合考虑要求满足下式：数太小，高频分量会滤不干净。综合考虑要求满足下式： 其中：其中：m m为

18、调幅系数，为调制信号最高角频率。为调幅系数，为调制信号最高角频率。 当检波器的直流负载电阻当检波器的直流负载电阻R R与交流音频负载电阻与交流音频负载电阻R R 不相等，而且调幅度不相等，而且调幅度又相当大时会产生负峰切割失真（又称底边切割失真），为了保证不产又相当大时会产生负峰切割失真（又称底边切割失真），为了保证不产生负峰切割失真应满足生负峰切割失真应满足 。 aammRC2max1 RRma实验电路介绍实验电路介绍J2J4C5103C6103R9510R182.2KR1951KR211KR2220KE210uf/16vTH4TH5D12AP9TP1TP21243S11243S2R391.

19、5K三、实验原理三、实验原理同步检波同步检波（了解）（了解） 本实验选用乘积型检波器。设输入的已调波为载波分量被本实验选用乘积型检波器。设输入的已调波为载波分量被抑止的双边带信号抑止的双边带信号11，即，即 ttVv111coscos)cos(000tVv 本地载波电压本地载波电压 本地载波的角频率本地载波的角频率00准确的等于输入信号载波的角频率准确的等于输入信号载波的角频率11，即即1=0,1=0,但二者的相位可能不同；这里但二者的相位可能不同；这里 表示它们的相位差。表示它们的相位差。 三、实验原理三、实验原理同步检波同步检波（了解）（了解） 这时相乘输出（假定相乘器传输系数为这时相乘输

20、出（假定相乘器传输系数为1 1） 低通滤波器滤除低通滤波器滤除2121附近的频率分量后，就得到频率为附近的频率分量后，就得到频率为 的低频的低频信号信号 由上式可见，低频信号的输出幅度与由上式可见，低频信号的输出幅度与 成正比。当成正比。当=0=0时，低频时，低频信号电压最大，随着相位差信号电压最大，随着相位差 加大，输出电压减弱。因此，在理想加大，输出电压减弱。因此，在理想情况下，除本地载波与输入信号载波的角频率必须相等外，希望情况下，除本地载波与输入信号载波的角频率必须相等外，希望二者的相位也相同。此时，乘积检波称为二者的相位也相同。此时，乘积检波称为“同步检波同步检波”。 tVVtVVt

21、VVtttVVv)2cos(41)2cos(41coscos21)cos()cos(cos1011010121012tVVvcoscos2101四、四、实验步骤- -二极管包络检波二极管包络检波 1. 1.解调全载波调幅信号解调全载波调幅信号 （1 1）m m30%30%的调幅波检波的调幅波检波 利用利用DDSDDS信号源从信号源从J2(TH4)J2(TH4)处输入处输入465KHZ465KHZ、峰峰值、峰峰值Vp-p=2VVp-p=2V、 m m 30%30%的已调波。的已调波。将开关将开关S1S1的的1 1拨上（拨上（2 2拨下）拨下）,S2,S2的的2 2拨上（拨上（1 1拨下）拨下）, ,将示波器接入将示波器接入TH5TH5处处