农大金山电信高频实验

1、福建农林大学金山学院息学院信息工程类实验报告课程名称：高频电子线路姓 名：系：专 业：年 级：学 号：指导教师：职 称：2015年 5月20日 实验项目列表序号实验项目名称成绩指导教师1实验1 石英晶体振荡器2实验2 LC电容反馈式三点式振荡器3实验3 调谐放大器4实验4 低电平振幅调制器567891011121314151617181920 福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告系： 专业： 年级： 姓名： 学号： 实验课程： 高频电子线路 实验室号： 实验时间： 指导教师签字： 成绩： 实验一 石英晶体振荡器1实验目的和要求1、了解晶体振荡器的工作原理及特点。2、掌握晶体振荡器的设

2、计方法及参考计算方法。2主要仪器设备 1、双踪示波器2、频率计3、万用表4、TPE-TXDZ通信电子电路实验系统（I区LC与晶体振荡器部分）3实验原理由于石英晶体具有正、反压电效应，因此可以做成谐振器使用。与一般谐振回路相比，石英晶体谐振器有以下特点：回路的标准性高，受外界影响小；接入系数1。故而石英晶体谐振器的频率稳定度较高，可达10-4量级以上。晶体谐振器可以分为两大类：并联型晶体振荡器和串联型晶体振荡器。在并联型晶体振荡器中，晶体起等效电感的作用；在串联型晶体振荡器中，晶体起选频短路线的作用。1、 并联型晶体谐振器：图1所示为并联型晶体振荡器（皮尔斯振荡器）的交流等效电路图，当振荡频率在

3、晶体的串联谐振频率与并联谐振频率之间时晶体呈感性，满足三点式振荡器的组成原则，故可以振荡。其振荡频率近似为晶体的标称频率，电路中与晶体串联的小电容可减小晶体管与晶体之间的耦合作用，同时，调整该电容可以微调振荡频率。2、 串联型晶体振荡器图2所示为串联型晶体振荡器的交流等效电路图，晶体串联在反馈之路中，当谐振频率等于晶体的振荡频率时，晶体相当于短路，从而构成反馈式振荡器电路。 4实验内容与实验步骤1、短接跳线端子S1000，S1001、S1003和S1004开路，S1002作适当连接。2、调整RP1001和RP1002，使输出幅度最大且失真最小。3、比较S1002在三种不同位置时的波形与幅值。4

4、、测量频率稳定度：将S1002置于S1002-2的位置，使C1002-2（510pf）接入电路，电源接通5分钟后在P1001处用频率计测试频率，以后每隔5分钟测量一次，共测7次，记录测试数据。计算相对频率稳定度：式中f0是标准频率（10.7MHZ），f是实际测试频率将实验结果与LC振荡器相比较。5实验数据记录、实验数据处理与分析6 实验心得体会 （1）由三图可知:负载变化对振荡器工作频率的影响是:几乎没有影响。负载变化对振荡器输出幅度的影响是：随着负载阻抗的减小，输出幅度略微减小。（2）比较负载变化对LC正弦波振荡器和石英晶体振荡器的不同影响负载变化对LC正弦波振荡器的影响比较明显。而对石英晶

5、体振荡器的影响很小。这主要是由于石英晶体振荡器的稳定性很高。晶体振荡器的振荡频率比LC振荡器稳定得多？因为（1）石英晶体谐振器具有很高的标准性。（2）石英晶体谐振器与有源器件的接入系数 ，受外界不稳定因素的影响少。（3）石英晶体谐振器具有非常高的Q值，维持振荡频率稳定不变的能力极强。福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告系： 专业： 年级： 姓名： 学号： 实验课程： 高频电子线路 实验室号： 实验时间： 指导教师签字： 成绩： 实验二 LC电容反馈式三点式振荡器1实验目的和要求1、熟悉电容三点式振荡器（考毕兹电路）、改进型电容三点式振荡器（克拉泼电路及西勒电路）的电路特点、结构及工作

6、原理。2、掌握振荡器静态工作点调整方法。3、熟悉频率计、示波器等仪器的使用方法。2主要仪器设备1、双踪示波器2、频率计3、万用表4、TPE-TXDZ通信电子电路实验系统（I区实验区域：LC与晶体振荡器）3实验原理振荡器是一种在没有外来信号的作用下，能自动地将直流电源的能量转换为一定波形的交叉振荡能量的装置。根据振荡器的特性，可将振荡器分为反馈式振荡器和负阻式振荡器两大类，LC振荡器属于反馈式振荡器。工作时它应满足两个条件：（1）相位条件：反馈信号必须与输入信号同相，以保证电路是正反馈电路，即电路的总相移=K+F=n360o。（2）振幅条件：反馈信号的振幅应大于或等于输入信号的振幅，即|AF|1

7、，式中A为放大倍数，F为反馈系数。 当振荡器接通电源后，电路中存在着各种电的扰动，它们就是振荡器起振的初始激励。经过电路放大和正反馈的作用，它们的幅度会得到不断地加强。同时，由于电路中LC谐振回路的选频作用，只有等于其谐振频率的电压分量满足振荡条件，最终形成了单一频率的振荡信号。图4-2给出了几种振荡电路的交流等效电路图：4实验内容与实验步骤1、实验内容：（1）分析电路结构，正确连接电路，使电路分别构成三种不同的振荡电路。（2）研究反馈大小及工作点对考毕兹电路振荡频率、幅度及波形的影响。（3）研究克拉泼电路中电容C1003-1、C1001-2、C1003-3对于振荡频率及幅度的影响。（4）研究

8、西勒电路中电容C1004对振荡频率与幅度的影响。2、实验方法：（1）考毕兹电路：a）利用跳线端子将实验电路连接成考毕兹电路。 S1000开路 S1001开路 S1002按需要接入C1002的值 S1003接入C1003-4（1000P） S1004开路b）调整静态工作点，使Ue分别为1V、1.5V、2V时，测量C1001=200pf、C1002=1000pf的幅度、频率及波形。c）固定Ue=1V， C1001=200pf，改变C1002的值，测量幅度、频率及波形。（2）克拉泼电路：a）利用跳线端子将实验电路连接成克拉泼电路。 S1000开路 S1001开路 S1002接入C1002-3=100

9、0pf S1003按需要接入C1003的值 S1004开路b）固定Ue=1.5V，测量C1001=200pf、C1002-3=1000pf，改变C1003的数值测量幅度、频率及波形。（3）西勒电路：a）利用跳线端子将实验电路连接成西勒电路。 S1000开路 S1001开路 S1002C1002-3（1000pf ） S1003C1003-2（62pf） S1004按需要接入C1004的值b）固定Ue=2V，测量C1001=200pf、C1002-3=1000pf，改变C1004的数值测量幅度、频率及波形。 c）求出西勒电路的频率覆盖系数。5实验数据记录、实验数据处理与分析（1）考毕兹电路（2）

10、 克拉泼电路（3） 西勒电路6 实验心得体会（1）考毕兹电路：（2） 克拉泼电路：（3） 西勒电路：考毕兹振荡器是标准的电容三点式振荡器，就是用一个电感再加上两个电容构成振荡回路。克拉波振荡器和西勒振荡器都是是电容三点式振荡器的一种改进。在同类三点式振荡器中，西勒电路的频率稳定度最高，振荡频率也最高，性能更好。福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告系： 专业： 年级： 姓名： 学号： 实验课程： 高频电子线路 实验室号： 实验时间： 指导教师签字： 成绩： 实验三 调谐放大器1实验目的和要求1、熟悉电子元器件和高频电路试验箱。2、熟悉谐振回路的幅频特性分析-通频带与选择性。3、熟悉信号

11、源内阻及负载对谐振回路的影响，从而了解频带扩展。4、熟悉和了解放大器的动态范围及其测试方法。2主要仪器设备1、双踪示波器2、扫描仪3、高频信号发生器4、高频毫伏表5、万用表6、TPE-TXDZ实验箱（实验区域：I区单回路调谐放大器、双回路调谐放大器）3实验内容与实验步骤（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，选择RC=10K，RE=1K，不接入负载电阻R2014。 （2）接线后仔细检查，确认无误后接通电源。2、静态测量： 测量各静态工作点，计算并填表1.1填表1.1实测实测计算根据VCE判断V是否工作在放大区原因VBVEICVCE是否发射结正偏3.37

12、2.712.519.55YES集电结反偏 * VB，VE是三极管的基极和发射极对地电压3、动态研究 （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，电路输出端接高频毫伏表，选择正常放大区的输入电压Vi，调节频率f使其为10.7MHz，调节CT7001使回路谐振，使输出电压幅度为最大。此时调节Vi由0.02伏变到0.8伏，逐点记录V0电压，并填入表1.2。Vi的各点测量值可根据各自实测情况来确定。填表1.2Vi0.020.8V0（V）Re=1KRe=500Re=2K （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

13、坐标纸上画出Ic不同时的动态曲线，并进行比较和分析。4实验数据记录、实验数据处理与分析5 实验心得体会通过本次调谐放大器实验，首先学会了示波器和高频信号发生器的使用，熟悉的电子元件和高频电子实验箱，以及按照电路图在实验板上连线摈弃能够在示波器上调出正确波形。其次对面谐振回路的幅频特性进行了分析，在实验过程中可能因为一些设备原因不能调制出正确波形，我们一个保持耐心排查错误。福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告系： 专业： 年级： 姓名： 学号： 实验课程： 高频电子线路 实验室号： 实验时间： 指导教师签字： 成绩： 实验四 低电平振幅调制器（利用乘法器）1实验目的和要求1、掌握用集成

14、模拟乘法器实现全载波调幅和抑制载波双边带调幅的方法与过程，并研究已调波与输入信号的关系。 2、掌握测量调幅系数的方法。3、通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。2主要仪器设备1、双踪示波器2、高频信号发生器3、万用表4、TPE-TXDZ通信电子电路实验系统（E实验区域：乘法器调幅电路）3实验原理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。本实验采用集成模拟乘法器1496来构成调幅器。图5-1为1496芯片内部电路图，它是一个四象限模拟乘法器的基

15、本电路，电路采用了两组差动对由V1V4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V5V6，因此恒流源的控制电压可正可负，以此实现了四象限工作。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V1V4的输入端，即引脚、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极电极（即引出脚、之间）输出。用1496集成电路构成的调幅器电路图如图5-2所示，图中RP5002用来调节引出脚、之间的平衡，RP5001用来调节、脚之间的平衡，三极管V5001为射极跟随器，以提高

16、调幅器带负载的能力。4实验内容与实验步骤实验电路图见图5-21、 直流调制特性的测量1） 载波输入端平衡调节：在调制信号输入端P5002加入峰值为200mv，频率为1KHz的正弦信号，调节Rp5001电位器使输出信号最小，然后去掉输入信号。2） 在载波输入端P5001加入峰值为20mv，频率为100KHz的正弦信号，用万用表测量A、B之间的电压，用示波器观察OUT输出端的波形，以为步长，记录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，根据公式计算出系数K值。并填入表5.1。表5.1：Vab0.40.30.20.10-0.1-0.2-0.30.4V0(P-P)0.3000.2300

17、.1500.0750.0020.0740.1500.2280.310K7576.7757574757677.52.实现全载波调幅1） 调节使，载波信号仍为Vc(t)=10sin210010t（mv），将低频信号Vs（t）=Vssin2100103t（mv）加至调制器输入端P5002，画出Vs=30mv和100mv时的调幅波形（标明峰峰值与谷谷值）并测出其调制度m。2） 调制信号Vs（t）不变，载波信号为Vc(t)=10sin210010t(mv)，调节观察输出波形Vam(t)的变化情况，记录m=30%和m=100%调幅波所对应的Vab值。3） 改载波信号Vc(t)=20sin210.7106t

18、(mv)，重复以上步骤。4） 载波信号Vc(t)不变，将调制信号改为方波，幅值为100mv，观察记录Vab=0V、0.1V、0.15V时的已调波。3.实现抑制载波调幅1) 调使调制端平衡，并在载波信号输入端IN1加Vc(t)=10sin2105t(mv)信号，调制信号端IN2不加信号，观察并记录输出端波形。2) 载波输入端不变，调制信号输入端IN2加Vs(t)=100 sin210t(mv)信号，观察记录波形，并标明峰峰值电压。3) 加大示波器扫描速率，观察记录已调波在零点附近波形，比较它与m=100%调幅波的区别。4) 所加载波信号和调制信号均不变，微调为某一个值，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。5 实验数据记录、实验数据处理与分析通过观察波形，可以轻易的得出调