通信电子电路实验报告

1、实验八三点式LC振荡器及压控振荡器一、实验目的1、掌握三点式LC振荡器的基本原理；2、掌握反馈系数对起振和波形的影响；3、掌握压控振荡器的工作原理；4、掌握三点式LC振荡器和压控振荡器的设计方法。二、实验内容1、测量振荡器的频率变化范围；2、观察反馈系数对起振和输出波形的影响；三、实验仪器20MHz示波器一台、数字式万用表一块、调试工具一套四、实验原理1、三点式LC振荡器三点式LC振荡器的实验原理图如图 8- 1所示。图中，T2为可调电感，Q1组成振荡器，Q2组成隔离器，Q3组成放大器。C6=100pF , C7=200pF , C8=330pF , C40=1 nF。通过改变 K6、K7、K

2、8的拨动方向，可改变振荡器的反 馈系数。设C7、C8、C40的组合电容为C二则振荡器的反馈系数F = C6/ C応 通常F约在0.010.5之间。同时，为减小晶体管输入输出电容对回路振荡频率的影响，C6和CE取值要大。当振荡频率较高时，有时可不加C6和Ce,直接利用晶体管的输入输出电容构成振荡电容，使电路振荡。忽略三极管输入输出电容的影响，则三点式LC振荡器的交流等效电路图如图8 2所示。图8 2中，C5=33pF，由于C6和Ce均比C5大的多，则回路总电容 C0C5 C4则振荡器的频率fo可近似为:12 订2（C5 C4）调节T2则振荡器的振荡频率变化，当T2变大时，fo将变小，振荡回路的品

3、质因素变小，振荡输出波形的非线性失真也变大。实际中C6和C!也往往不是远远大于 C5，且由于三极管输入输出电容的影响，在改变C笃即改变反馈系数的时候，振荡器的频率也会变化。五、实验步骤1、三点式LC振荡器（1）连接实验电路在主板上正确插好正弦波振荡器模块，开关K1、K9、K10、K11、K12向左拨，K2、K3、K4、K7、K8向下拨，K5、K6向上拨。主板 GND接模块 GND，主板+ 12V接模块+ 12V。检查连线正确无误后，打开实验箱后侧的船形开关，K1向右拨。若正确连接，则模块上的电源指示灯 LED1亮。（2）测量LC振荡器的频率变化范围用示波器在三极管 Q2的发射极（J5处）观察反

4、馈输出信号的波形，调节T2，记录输出信号频率fo的变化范围，比较波形的非线性失真情况，填表8- 1。（3）观察反馈系数对输出信号的影响用示波器在三极管 Q2的发射极观察反馈输出信号 V。的波形，调节T2，使Vo的频率 fi为10.7MHz左右，改变反馈系数 F的大小（通过选择 K6、K7、K8的拨动方向来改变）， 观察V。峰峰值Vop-p、振荡器频率的变化情况，填表 8- 2。六、实验报告1、画出三点式LC振荡器和压控振荡器的交流等效电路图，按步实验并完成表 8- 1、82。C4C6三点式LC振荡器交流等效电路图丰C5ACN 二Cj3LC4 T2 =r1卜卞二 CMQ1C6压控振荡器的交流等效

5、电路表8 1f0 (MHz )最小值最大值9.17410.70波形非线性失真（大、小）小小表8 2反馈系数V op-p ( V )振荡器频率（MHz ）F=1/21.3410.62F=1/30.5810. 53F=1/50.4810. 48F=1/100.3610. 31J5处观察反馈输出信号的波形:n ti叭MUuQftf f Wft inv取渣自9tri9MF=1/2F=1/3F=1/5F=1/102、讨论回路电感变化对三点式振荡器输出波形非线性失真的影响。电感变化影响输出波形谐波成分的多少，对高次谐波呈高阻抗，不易滤去高次谐波，输出波形会产生非线性失真。实验九石英晶体振荡器一、实验目的1

6、、掌握石英晶体振荡器的工作原理；2、掌握石英晶体振荡器的设计方法；3、掌握反馈系数对电路起振和波形的影响。二、实验内容1、观察反馈系数变化对输出波形的影响；三、实验仪器20MHz示波器一台、调试工具一套四、实验原理及电路石英晶体振荡器的实验原理图如图9- 1所示。Q1组成振荡器，Q2组成隔离器，Q3组成放大器。图中， C6=100pF , C7=200pF , C8=330pF , C40=1 nF。通过改变 K6、K7、K8 的 拨动方向来改变振荡器的反馈系数。设C7、C8、C40的组合电容为C二则振荡器的反馈系数 F= C6/ C工。图9- 1石英晶体振荡器实验原理图反馈电路不仅把输出电压

7、的一部分送回输入端产生振荡，而且把晶体管的输入电阻也反映到LC回路两端，F大，使等效负载电阻减小，放大倍数下降，不易起振。另外，F的大小还影响波形的好坏，F过大会使振荡波形的非线性失真变得严重。通常F约在0.010.5之间。同时，为减小晶体管输入输出电容对回路振荡频率的影响，C6和CE取值要大。当振荡频率较高时，有时可不加C6和Ce,直接利用晶体管的输入输出电容构成振荡电容，使电路振荡。本实验产生的10.7MHz信号将作为功放模块、小信号放大器模块、混频器模块、幅度 调制与解调模块的输入信号。实际实验电路在C11与Q3之间还加有一级10.7MHz陶瓷滤波器电路，用来滤除晶体振荡器输出信号中的二

8、次、三次谐波分量，由于受到模块大小的限制，故没有在模块上画出这部分电路图。本实验电路只涉及到振荡器和隔离器部分。五、实验步骤1、连接实验电路在主板上正确插好正弦波振荡器模块，开关K1、K9、K10、K11、K12向左拨，K2、K3、K5、K7、K8向下拨，K4、K6向上拨。主板 GND接模块 GND，主板+ 12V接模块+ 12V。检查连线正确无误后，打开实验箱后侧的船形开关，K1向右拨。若正确连接，则模块上的电源指示灯 LED1亮。2、观察输出波形用示波器在三极管 Q2发射极（J5处）处观察反馈输出信号的波形，记录信号的频率 f。改变反馈系数 F的大小（通过选择 K6、K7、K8的拨动方向来

9、改变），观察V。峰峰值六、实验报告1、画出振荡器的交流等效电路图，按步实验完成表9- 1o表9- 1输出波形:反馈系数V op-p ( V)波形非线性失真（大小）F=1/21.22小F=1/30. 82小F=1/50.56小F=1/100.28失真振荡器的交流等效电路图:F=1/5F=1/102、讨论反馈系数对振荡器起振和输出波形非线性失真的影响。反馈系数大，使等效负载电阻减小，放大倍数下降，不易起振。另外，反馈系数的大小 还影响波形的好坏，F过大会使振荡波形的非线性失真变得严重。实验十 RC振荡一、实验目的1、掌握文氏电桥振荡电路的原理；2、掌握文氏电桥振荡电路振荡频率的计算方法。二、实验内

10、容1、调试文氏电桥振荡电路；2、测量并记录振荡波形的相关参数。三、实验仪器20MHz示波器一台四、实验原理RC振荡器由放大器和 RC网络组成，根据 RC网络的不同，可将 RC振荡器分为相移 振荡器和文氏电桥振荡器两大类。其中，文氏电桥振荡器广泛用于产生几Hz到几百KHz频段范围的振荡器。图 10- 1为文氏电桥振荡器的实验原理图。图10- 1文氏电桥振荡器的实验原理图R27、C25、R28、C26组成RC选频网络同时兼作正反馈支路， R25、R26、R29、D3、 D2构成负反馈及稳幅环节。当 R27= R28 = R, C25= C26 = C 时(本实验 R27= R28 = 12KQ ,

11、 C25 = C26= 0.01uF),电路的振荡频率为:12 RC(10 -1)设二极管D2、D3的正向导通电阻为rD，当R26+( R29| rD ) = RF时,(10 电路起振的振幅条件为 &2R252)运放U1A组成放大器，振荡信号从TP6和TP6处输出，通过W3调节输出信号的幅度。 由于D2、D3正向电阻非线性特性不可能完全一致，所以振荡波形会有正负半周不对称的失真。本实验产生的信号仅用于一般原理性验证实验，因此对输出波形的失真未做处理。五、实验步骤1、连接实验电路在主板上正确插好正弦波振荡器模块，开关K1、K9、K10、K11、K12向左拨，主板GND接模块GND，主板+ 12V

12、接模块+ 12V，主板12V接模块12V。检查连线正确无 误后，打开实验箱后侧的船形开关，K9、K10向右拨。若正确连接，则模块上的电源指示灯 LED2、LED3 亮。2、观察、测量振荡输出波形及其相关参数用示波器在TP6处测量，调节电位器 W3，观察TP6处波形的幅度变化及失真情况，记 录TP6处波形的最大峰峰 Vmp-p及频率fo,填表10-1。六、实验报告1、按步实验并完成表10 1。振荡输出波形:AUTCHI平均值43.7mVCHI232mvn i oomv取消自 动设置 CHI y -4imv 1.39635Hr表 10 1fo (KHz )Vmp-p (V)理论计算值实测值最大值1

13、.40232mv2、分析文氏电桥振荡器的工作原理。文氏电桥振荡电路又称 RC串并联网络正弦波振荡电路， 它是一种较好的正弦波产生电 路，适用于频率小于 1MHz，频率范围宽，波形较好的低频振荡信号。从结构上看，正弦波振荡器是没有输入信号的，为了产生正弦波，必须在放大电路中加入正反馈，因此放大电路和正反馈网络是振荡电路的最主要部分。实验十一集成电路振荡器一、实验目的1、熟悉由运放组成集成电路振荡器的原理；2、熟悉由运放组成集成电路振荡器的设计方法。二、实验内容观察振荡波形并测量波形的相关参数。三、实验仪器20MHz示波器一台、调试工具一套四、实验原理及电路用运算放大器和外接 LC元件可组成三点式

14、运放振荡器。三点式运放振荡器要求运放同 相输入端与反相输入端、 输出端之间是同性质电抗元件，运放反相输入端与输出端之间是异性质电抗兀件。为满足振幅起振条件，集成运放的单位增益带宽BW至少应比振荡器频率fo大12倍，为保证振荡器有足够高的频率稳定度，一般宜取BW ( 310) fo。集成运放的最大输出电压幅度和负载特性也应满足要求。本实验的实验原理图如图11- 1所示。图11- 1集成电路振荡器实验原理图五、实验步骤1、连接实验电路在主板上正确插好正弦波振荡器模块，开关K1、K9、K10、K11、K12向左拨，主板GND接模块GND，主板+ 5V接模块+ 5V，主板5V接模块5V。检查连线正确无

15、误后， 打开实验箱后侧的船形开关，K11、K12向右拨。若正确连接，则模块上的电源指示灯 LED4、LED5 亮。2、观察、测量振荡输出波形及其相关参数(1) 用示波器在TP7处测量，调节 CC2使电路起振，即使 TP7处有波形输出。(2) 将电位器 W4调节在某一位置，调节 T1使TP7处波形最大不失真。(3) 调节 W4，用示波器观察 TP7处波形幅度的变化情况。若波形不稳定，可能是振 荡器与后级调谐放大器不匹配或W4拧到了最底端，可通过调节T1或W4改善。若波形上下不对称，则调节 T1来改善。(4) 调节CC2，观察并记录TP7处波形频率fo的变化范围填表11 1。六、实验报告1、按步实

16、验并完成表 11 1。表 11 1fo (MHz)最小值最大值10.2494输出波形:2、讨论设计振荡电路时应考虑哪些因素？电容耐压、二极管耐压、电感电流耐压、自饱和特性、二极管的恢复速度、开关管的耐压和功率、根据电流连续性纹波和滤波器截止频率等因素计算不同部分的电感值电容值、 减少干扰、降低损耗。实验十三 模拟乘法器调幅（AM DSB SSB一、实验目的1、掌握AM、DSB和SSB调制的原理与性质;2、掌握模拟乘法器的工作原理及其调整方法。二、实验内容1、产生并观察 AM、DSB、SSB的波形；2、观察AM、DSB、SSB波的频谱（选做）；3、观察DSB波和过调幅时的反相现象。.一-台一套.

17、一-台一块三、实验仪器1、20MHz模拟示波器2、调试工具3、BT-3扫频仪（选做）4、数字式万用表四、实验原理实验原理图如图13- 1所示。图13- 1模拟乘法器调幅实验原理图调制信号从TP2输入，载波从TP1输入。合理设置调制信号与载波信号的幅度以及乘 法器的静态偏置电压（调节W1），可在TP3处观察普通调幅波（AM ）和抑制载波双边带调幅波（DSB ）。FL1为10.7MHz的陶瓷滤波器，它的作用是对TP3处调幅波进行滤波，得到抑制载波单边带调幅波（SSB）。为兼容检波电路的滤波网络，在进行调制与检波实验时，调制信号的频率选择为1KHz左右，载波信号的频率选择为 10.7MHz。为了便于

18、观察各种调幅波的频谱和 DSB波的相位 突变现象，调制信号的频率选择为 500KHz，载波信号的频率选择为 11.2MHz。本实验所产生的普通调幅波和抑制载波双边带调幅波，是实验十五同步检波和实验十六小信号检波的输入信号。五、实验步骤1、连接实验电路在主板上正确插好幅度调制与解调模块，开关K1、K2、K8、K9、K10、K11向左拨，主板GND接模块GND，主板+ 12V接模块+ 12V，主板12V接模块12V，检查连线正 确无误后，打开实验箱右侧的船形开关，K1、K2向右拨。若正确连接，则模块上的电源指示灯 LED1、LED2 亮。2、产生并观察 AM波和DSB波（1）输入调制信号V?本步骤

19、的调制信号可由正弦波振荡器模块的RC振荡器提供，也可由低频信号源提供。 若调制信号由正弦波振荡器模块的RC振荡器提供参考实验十，用RC振荡器产生1.2KHz左右的正弦波调制信号 V?，调节正弦波振荡器 模块的 W3，使V?的峰峰值V?p-p约为700mV。连接正弦波振荡器模块的 TP6和幅度调制 与解调模块的TP2。 若调制信号由低频信号源提供参考低频信号源的使用方法，用低频信号源产生频率为1KHz，峰峰值约700mV的正弦波调制信号 V?。连接信号源的 Vout与幅度调制与解调模块的 TP2。（2）输入载波信号Vi本步骤载波信号由高频信号源或正弦波振荡器模块提供。参考高频信号源使用方法，产生

20、10.7MHz的载波信号。将此信号输入到幅度调制与解调模块的TP1。调节载波信号的幅度，使TP1处信号的峰峰值约为 500mV。(3) 产生并观察AM波、DSB波用模拟示波器在幅度调制与解调模块的TP3处观察，适当调节幅度调制与解调模块的W1，使TP3处出现如图13-2所示的波形，即产生 AM波。DWtrMftw 0.000?ifi泗屮类型 f料率用模拟示波器在幅度调制与解调模块的TP3处观察，适当调节幅度调制与解调模块的W1，使TP3出现如图13- 3所示的波形，即产生 DSB波。图13- 3抑制载波双边带调幅波(DSB波)MPwiOjOOOSWJTDSETX A A i田佝舀I fs -2

21、51 juVQH2軒瓏752mvM 250ArtCH2 3iR1A 50JX1V 1,00th 用模拟示波器在幅度调制与解调模块的TP3处观察，适当调节幅度调制与解调模块的W1或增大调制信号的幅度，使TP3出现如图13-4所示的波形，即产生过调幅波形。CH21500卿RfA SOHmV IjOOhw反桐CH? / ”400) 悟时CH! 綢合图13 - 4过调幅的波形带宽限制 fllOOMHz 伏朋探头说明1:由于载波频率和调制信号的频率相差很大，DSB波和过调情况下调幅波的反相现象不明显。若要观察反相现象可在实验步骤4中进行。说明2 :观察AM波和DSB波波形时建议使用模拟示波器，若使用数字

22、示波器，请选 择存储空间足够大的数字示波器。3、观察 DSB 波和过调制情况下的反相现象（1）用低频信号源产生 500KHz 的正弦波信号，峰峰值约 700mV ，输入到幅度调制与 解调模块的TP2。载波信号频率为10.7MHz ,由高频信号源或正弦波振荡器模块产生，参考高频信号源的使用方法或实验一实验步骤2（3），产生 10.7MHz 的载波，将此信号输入到TP1 。（2）用模拟示波器在 TP3 处观察，适当调节 W1 或调制信号的幅度，直至出现图 13 3 所示的波形为止，即产生 DSB 波。观察调幅波幅度为 0 的瞬间，载波相位的变化情况。 画出 DSB 波的波形。（3）用模拟示波器在

23、TP3 处观察，适当调节 W1 或调制信号的幅度，直至出现图 13 4所示的波形为止， 即过调制的情况。 观察调幅波幅度为 0的瞬间， 载波相位的变化情况。 画出过调时的波形。4、观察 SSB 波的波形（1）用低频信号源产生 500KHz的正弦波信号，峰峰值约 700mV，输入到幅度调制与 解调模块的TP2。参考本实验步骤 3、（2）产生11.2MHz的载波信号，输入到幅度调制与解 调模块的 TP1 。（2）用模拟示波器在 TP3 处观察，适当调节 W1 或调制信号的幅度，直至出现图 13 3 所示的波形为止，即产生 DSB 波。（ 3）参考实验一实验步骤 2 搭建单级单调谐放大器，操作步骤如

24、下： 在主板上正确插好小信号放大器模块，开关K1、K2、K3、K5向左拨，主板 GND接该模块GND，主板+ 12V接该模块+ 12V。TP9接地，TP8接TP10。检查连线正确无误 后，打开实验箱右侧的船形开关， K5 向右拨。若正确连接，则模块上的电源指示灯 LED4 亮。 该模块 TP5 接地， 用万用表测该模块三极管 Q2 发射极对地的直流电压， 调节 W3 使 此电压为5V。然后去掉TP5与地的连线。（4）连接幅度调制与解调模块的 TP4与小信号放大器模块的 TP5，用示波器在小信号 放大器模块的TP4处观察经放大的 SSB波波形。适当调节幅度调制与解调模块的W1、调制信号的幅度以及

25、小信号放大器模块的T2 ,使SSB波波形最大不失真，画出SSB波的波形。说明1:经放大的SSB波为等幅波，频率为 10.7MHz。六、实验结果1、按步实验并画出各种调幅波的波形图。2、讨论SSB调制时，减小载波频率与调制信号频率差别的好处。 答:调制是使载波的振幅随调制信号成正比的变化， 减小载波频率与调制信号频率的差别可以使SSB调制时波形特征更清晰实验十四 二极管峰值包络检波一、实验目的1、掌握二极管峰值包络检波的原理；2、掌握负峰切割失真和对角线失真的发生条件及改善方法。二、实验内容1、观察检波输出波形；2、观察检波器的负峰切割失真和对角线失真。.台一块一套三、实验仪器1、20MHz模拟

26、示波器2、数字式万用表3、调试工具四、实验原理实验原理图如图14- 1所示。TP5D2R15E2TT3 TP6K3K4 . K5K7C8C9R16rR17R18R19R20图14 - 1二极管峰值包络检波器实验原理图调幅波从TP5处输入（本实验的调幅波由集电极调幅电路提供），检波器的直流负载电R 1R（R刀1为电阻R16、R17的组合电阻），检波器的交流负载电阻RR,51 （R工2为电阻R18、R19、R20的组合电阻）。C9和检波器的负载电阻R 1 R 2组成RC低通滤波器，一方面作为检波器的负载，在其两端输出调制信号电压，另一方面起 载频滤波作用。电容 C8的作用是提高检波器的高频滤波能力

27、。五、实验步骤1、连接实验线路在主板上正确插好幅度调制与解调模块，主板GND接模块GND。2、产生调幅波（1） 参考实验十二（集电极调幅），用集电极调幅电路产生调幅波，载波峰峰值约 500m V,频率10.7MHz ;调制信号峰峰值约 5V，频率1KHz左右。（2） 或用信号源产生调幅波，载波峰峰值约5V ,频率10.7MHz ;调制信号频率1KHz , 调制系数约为50%。3、输入调幅波将实验步骤2中产生的调幅波输入到幅度调制与解调模块的TP5。4、观察解调输出信号用示波器在幅度调制与解调模块的TP6处观察以下三种情况时检波器的输出波形。（1）K3、K6向上拨，K4、K 5、K7向下拨，观察

28、不失真检波输出波形。AUTDStTCH2 平均值CH2亠500均RfliA soomv 1JOOTTK!取消自 -动设置nJKllkrt（2）K4、K6向上拨，K3、K5、K7向下拨，观察对角线切割失真”现象，若现象不明 显可加大调制信号幅度（信号源输入时可改变调制系数）或适当改变各开关的拨动方向。吐 JL 汕卩梢际2皿CH2 iOOrrV MSOOjjfCHZOuOOVfief冉 SOJlmV 11.S2009WZ（3）K3、K7向上拨、K4、K5、K6向下拨，观察 负峰切割失真”现象，若现象不明显 可加大调制信号的幅度（信号源输入时可改变调制系数）或适当改变各开关的拨动方向。伏/榕探头反相

29、CHJ/IXOOV一叫I-M旳0RefA 504kmV I.OQrm耦台带宽限制 w僦I %说明：实验中给出的开关K3、K4、K5、K6、K7的拨动方式为参考拨动方式，若对角线切割失真和负峰切割失真现象不明显可适当改变的K3、K4、K5、K6、K7的拨动方向,以获得最佳实验效果。六、实验报告1、按步实验并画出对角线失真和负峰切割失真情况下解调信号的波形形状。2、讨论对角线失真和负峰切割失真的发生条件和改善方法。对角线失真产生原因：正常情况下电容 C对高频每一周充放电一次，每次充到接近包络线的电压，使检波输 出基本能跟上包络的变化。假设时间常数为RC, RC很大，则放电很慢，随后的若干高频周期内

30、，包络线电压虽然已经下降，但电容C上面的电压还大于包络线电压，从而产生对角线失真。改善方法：使包络线下降的速率小于 RC放电速率。负峰切割失真的发生条件：输入信号调制过深，以致一部分时间内幅值比E还小，则再次期间内将处于反向截止状态，产生失真。改善方法：要求输入信号的最小值 U(1-ma)大于等于E实验十五同步检波一、实验目的1、掌握同步检波的原理;2、掌握用模拟乘法器实现同步检波的方法。、实验内容完成普通调幅波和抑制载波双边带调幅波的解调。三、实验仪器1、 20MHz模拟示波器一台2、 调试工具一套四、实验原理实验原理图如图15- 1所示。图15 - 1同步检波实验原理图同步载波信号从 TP

31、7输入，调幅波从 TP8输入，解调信号从 TP16输出。运放LF353 对解调信号进行放大，R34和C20组成低通滤波器，改善解调输出信号的失真。本实验所使用的调幅波由实验十二提供，调制信号频率1KHz左右，载波信号频率为 10.7MHz。五、实验步骤1、连接实验电路在主板上正确插好幅度调制与解调模块，开关K1、K2、K8、K9、K10、K11向左拨，主板GND接模块GND，主板+ 12V接模块+ 12V，主板12V接模块12V，检查连线正 确无误后，打开实验箱右侧的船形开关，K1、K2、K8、K9向右拨。若正确连接则模块上的电源指示灯 LED1、LED2、LED3、LED4亮。2、产生普通调

32、幅波和抑制载波双边带调幅波参考实验十三步骤2,产生普通调幅波和抑制载波双边带调幅波。调制信号峰峰值约500m V,频率约1KHz。载波信号峰峰值约 400mV，频率10.7MHz。3、普通调幅波和抑制载波双边带调幅波的解调连接幅度调制与解调模块的TP3与TP8,连接幅度调制与解调模块的TP1与TP7，用示波器在TP16处观察，调节 W2，使TP16处波形最大不失真，画出TP16处信号的波形，观察TP16信号的频率是否与调制信号频率相同。MJjil JiTfigMCH2 / 1.90V 1,00004kHz:平均值ai.imV:频率CH2墜嵋值4 ?2 国期価.吧RetA StLOmV 1,00

33、mi六、实验报告画出幅度调制与解调整个过程的原理框图。答：幅度的调制实质是频谱的线性搬移。解调是调制的逆过程。实验十六小信号检波一、实验目的1、掌握小信号检波的原理；2、熟悉用二极管实现检波的方法。二、实验内容1、产生普通调幅波和抑制载波双边带调幅波;2、用二极管小信号检波器对调幅波进行检波。三、实验仪器1、20MHz模拟示波器2、数字式万用表一块四、实验原理小信号检波是利用器件特性曲线在静态工作点处的幕级数展开式中含有输入信号平方项的原理实现的，可参考电子工业出版社出版的通信电子电路（于洪珍）P125的相关内容。小信号检波实验原理图如图16 - 1所示。R42和R43为二级管D6提供静态偏置

34、电压，使二极管静态工作点在其特性曲线的弯曲部分，如图16-2所示。C23为高频旁路电容，E3为音频耦合电容。由于二极管输入特性曲线的非线性，调幅波在正负半周所引起的电流变化是不同的，正半周电流上升的多而负半周电流下降的少，这就使对称电压的调幅波转变成不对称的电流。如果取载波电流周期平均值，并绘出曲线，就可看出电流中还含有直流和低频成分。其中，高频成分被C23旁路，故在R43上高频电压很小，主要是低频和直流电压。低频成分就是检出的调制信号，它通过 E3隔直流输出。运放（LF353 ） 波输出的微弱信号进行放大。设调制信号的频率为 ？，由于检波输出的低频成分中还含有频率为 因此，小信号平方律检波的

35、非线性失真非常严重，故在电路中又加了一级R47和C24组成），用来改善检波器的非线性失真。-12V组成放大器，对检2?、3?等成分，RC低通滤波器（由JR42E3R44十11nR43二二 C2JI32TP9 D6-H11I竺LF3 53R46+ 12V8 -1R474-r-c=7L-12 VTT5二C24图16- 1二极管小信号检波实验原理图0化音频成分)0图16-2小信号二极管检波五、实验步骤1、连接实验电路在主板上正确插好幅度调制与解调模块，开关K1、K2、K8、K9、K10、K11向左拨，主板GND接模块GND，主板+ 12V接模块+ 12V，主板12V接模块12V。检查连线正 确无误后

36、，打开实验箱右侧的船形开关。开关K1、K2、K10、K11向右拨。若正确连接，贝U模块上的电源指示灯 LED1、LED2、LED5、LED6亮。2、产生调幅波参考实验十三，用乘法器产生普通调幅波或抑制载波双边带调幅波，操作步骤如下：(1) TP2处输入频率约1KHz，峰峰值约600mV的正弦波调制信号。(2) TP1处输入频率为10.7MHz，峰峰值约800mV的正弦波载波信号。(3) 用示波器在TP3处观察，适当调节调制信号的幅度及幅度调制与解调模块的W1 ,使TP3处的调幅波为普通调幅波(调幅系数小于100%)。3、小信号检波连接TP3与TP9，用示波器在TP17处观察检波输出信号，适当调

37、节调制信号的幅度， 使TP17处的波形最大且非线性失真最小。逐渐增大调制信号的幅度，观察TP17处波形的非线性失真程度变化情况。Tek JLmrm 2JHkwCH24IS合Tek THo*dMPtot 2.M0ms耦合A探头M IOOtmR*fA SflgV 10Qm(TQOOOt 毗4带宽服制 .1伽电LI伏/榕六、实验结果讨论小信号检波器的优缺点。缺点：小信号检波器输入阻抗低，非线性失真严重，检波效率低（即优点：线路简单，能对很小的信号检波，检波输出电流与输入载波电压幅度的平方与输入信号的功率）成正比实验十八直接调频一、实验目的1、掌握直接调频的原理；2、掌握直接调频电路的设计方法。二、实

38、验内容1、观察调频波的正弦带;2、观察调制信号幅度对调频波频偏的影响。三、实验原理在某些实际情况下，为了满足中心频率稳定度较高的要求，有时采用石英晶体振荡器直接调频电路。但由于晶体的串联谐振频率和并联谐振频率靠的很近，因而调频的频偏很小。 为了扩大频偏，可在石英晶体支路中串联电感线圈，但同时使振荡频率的稳定度下降。直接调频的实验原理图如图 18- 1所示。图18 - 1直接调频实验原理图四、实验步骤1、连接实验电路在模块上正确插好角度调制模块，开关K1、K2、K3、K5向左拨，主板 GND接模块GND，主板+ 12V接模块+ 12V。检查连线正确无误后打开实验箱右侧的船形开关，K1向右拨，若正

39、确连接则模块上的电源指示灯 LED1亮。2、观察振荡器输出用示波器在TP2处观察，调节T1使TP2处信号最大不失真，记录振荡输出信号的频率 fo和最大峰峰值 Vop-p，填表18- 1。表 18- 1fo (MHz )V op-p (V)15.302.323、输入调制信号V?调制信号V?可由正弦波振荡器模块的 RC振荡电路提供，也可由低频信号源提供。(1) 若调制信号V?由正弦波振荡器模块的RC振荡电路提供参考实验十，用RC振荡电路产生频率为 1.2KHZ左右的正弦波调制信号 V?,调节正弦 波振荡器模块的 W3，使调制信号V?的峰峰值V?p-p约为3V。连接正弦波振荡器模块的 TP6 与角度

40、调制模块的 TP1。(2) 若调制信号V?由低频信号源提供1KHz，峰峰值约3V的正弦波参考低频信号源的使用方法，用低频信号源产生频率为调制信号V?。连接低频信号源的 Vout与角度调制模块的 TP1。4、观察调频波用模拟示波器在 TT1处观察，可看到如图18-2所示的正弦带。5、观察调制信号幅度对正弦带宽度的影响（即调制信号幅度对频偏的影响） 逐渐增大调制信号的幅度，观察正弦带宽度的变化情况。说明：本实验调频波的最大频偏约为几十KHz，相对与14MHz左右的载波来说太小,所以用数字示波器观察调频波的疏密现象时效果是很不好的（除非数字示波器的存储空间 足够大），正确的观察方法是使用模拟示波器观

41、察调频波的正弦带。如果想要观察疏密的调 频波，可在锁相环调频实验中进行。实验十九间接调频（选做）一、实验目的1、了解间接调频电路的原理及优缺点；2、了解间接调频电路的设计方法。二、实验内容1、观察调频波的正弦带和寄生调幅；2、观察调制信号幅度对调频波频偏和寄生调幅程度的影响。三、实验原理间接调频的关键电路是调相电路。调相方法通常有三类：一类是网络移相法调相（用调制信号控制谐振回路或移相网络的电抗或电阻元件以实现调相）；第二类是矢量合成法调相；第三类是脉冲调相。本实验调相运用的是第一类方法。实验原理图如图19-1所示。图19 - 1网络移相法调相实验原理图调制信号从TP9输入，载波从TP11输入

42、，调相波从TP10输出。变容二极管D2、C26、 CC1、L4组成中心频率约为 10.7MHz的谐振回路。电阻 R27、R28、W1为变容二极管提供 静态反向偏置电压。在谐振回路失谐量不大的情况下，载波通过谐振回路的相移是按照调制信号的规律变化的。 此外从电路幅频特性考虑，载波相移越大，寄生调幅也越大，即只有在失谐不大的情况下才能得到较小的寄生调幅，否则幅度起伏过大，相移角的增大受到限制。 所以，往往在调相之后还加一级限幅器，以减少寄生调幅。网络移相法调相的缺点是调制系数小，为了获得足够大的调制系数，必须在调相器后再加多级倍频器。本实验为选做实验， 没有在调相电路的后级加限幅电路或倍频电路，实

43、验时仅观察调制信号幅度与相移角度、寄生调幅程度的关系。 有兴趣的同学，可以运用此电路进行二次开发。四、实验步骤1、连接实验电路在主板上正确插好角度调制模块，开关K1、K2、K3、K5向左拨，主板 GND接模块GND，主板+ 12V接模块+ 12V。检查连线正确无误后，打开实验箱右侧的船形开关，K5向右拨，若正确连接，则模块上的电源指示灯LED4亮。2、输入调制信号调制信号V?可由正弦波振荡器模块的RC振荡电路提供，也可由低频信号源提供。(1) 若调制信号V?由正弦波振荡器模块的RC振荡电路提供参考实验十，用RC振荡电路产生频率为 1.2KHZ左右的正弦波调制信号 V?,调节正弦 波振荡器模块的

44、 W3，使调制信号 V?的峰峰值V?p-p约为500mV。连接正弦波振荡器模块 的TP6与角度调制模块的TP9。(2) 若调制信号V?由低频信号源提供参考低频信号源的使用方法，用低频信号源产生频率为1KHz，峰峰值约500mV的正弦波调制信号V?。连接低频信号源的 Vout与角度调制模块的TP9。3、输入载波信号本实验的载波信号为 10.7MHz的正弦波，由高频信号源或正弦波振荡器模块提供，参 考高频信号源使用方法或实验一实验步骤2 ( 3)产生10.7MHz，峰峰值约2V的载波信号，将此信号输入到角度调制模块的TP11。4、观察调相波的正弦带和寄生调幅现象用示波器在TP10处观察，调节调制信

45、号的幅度，观察TP10处波形的正弦带宽度变化情况和寄生调幅程度的变化情况，画出带有寄生调幅的正弦带的形状。说明：调制信号的幅度不要太大，否则谐振回路的幅频特性起主要作用，相频特性起 次要作用，TP10处信号波形寄生调幅非常严重。六、实验报告讨论相移网络法间接调频的缺点以及减小寄生调幅且扩大频偏的方法。答：缺点：电路较复杂，频移小，且寄生调幅较大，通常需多次倍频使频移增加。方法：最大频偏是频率调制器的主要性能指标。倍频器可以不失真地将调频波的载波角频率和最大角频偏同时增大 n倍，而保持调频波的相对角频偏不变。混频器有频率加减的功能，它可以使调频波的载波角频率降低或者提高， 但不会使最大角频偏变化

46、； 可见，混频器可以 在保持最大角频偏不变的条件下， 不失真地改变调频波的相对角频偏。 利用倍频器和混频器 的特性，可以实现在要求的载波频率上扩展频偏。实验二十锁相环调频一、实验目的1、掌握锁相调频的原理；2、掌握锁相调频电路的设计方法。、实验内容1、测量锁相环内部 VCO振荡频率;2、测量锁相环的跟踪带与捕捉带；3、观察调频波。三、实验原理在普通的直接调频电路中， 振荡器的中心频率稳定度较差，而采用晶体振荡器的调频电路，其调频范围又太窄。 采用锁相环调频可以解决这个矛盾。实现锁相调频的条件是调制信号的频谱要处于低通滤波器的通带之外。使压控振荡器的中心频率锁定在稳定度很高的晶振频率上，而随着输

47、入调制信号的变化，振荡频率可以发生很大频偏。锁相调频的实验原理图 如图20- 1所示。图20- 1锁相调频实验原理图调制信号从TP8输入，外部载波信号从 TP5输入，调制信号从 TP7输出。锁相环内部VCO的频率受C18、R21和第12脚外接电阻的影响。设第12脚外接电阻阻值为 R笃则VCO的振荡频率f为：2 C181)其中，Vc= Vdd/2 , Vdd为74HC4046的供电电压，本电路为 5V。 R泌大，单位调制信 号电压所引起的频偏也越大。本实验电路，C18=5600pF , R2仁10Q , R20=100R33=10KQ。四、实验步骤1、连接实验电路在主板上正确插好角度调制模块，开

48、关 K1、K2、K3、K5向左拨，主板 GND接模块 GND，主板+ 5V接模块+ 5V。检查连线正确无误后打开实验箱右侧船形开关，K3向右拨,若正确连接，则模块上的电源指示灯 LED3亮。2、测量锁相环内部 VCO的振荡频率(1) K4向左拨，即74HC4046的第12脚接电阻R20。用示波器在 TP7处测量输出信号的频率f1，由式20 1计算此时TP7处信号频率的理论值，填表20 1。(2) K4向右拨，即74HC4046的第12脚接电阻R33。用示波器在 TP7处测量输出信 号的频率f2，由式20 1计算此时TP7处信号频率的理论值，填表20 1。表 20 1(KHz )实测值理论值f2

49、 (KHz)实测值理论值19.7610.8179.3131.283、观察锁相环锁定、同步、跟踪、失锁和再同步过程并测量锁相环的跟踪带TP6接TP7。TP5处输入参考信号(由低频信号源提供)，峰峰值5V，直流量约1V ,方波正弦波均可。(1) K4向右拨，先使TP5处参考信号频率为fR =25KHz。 用双踪示波器同时在 TP7和TP5处观察，逐渐增大 fR，观察示波器上两波形。当两波形同步移动时，处在同步跟踪状态，记下此时的fR的值fR1。再逐渐增加fR，当fR增大到一定值时，只有 TP5处信号在移动，而 TP7处信号不变化，此时处于失锁状态，记下此时的fR值fR2。贝y f R0 = fR2

50、 fR1为锁相环的跟踪带，填表20 2。 多次重复步骤，找到最大的f R0。表 20 2fR2fR1f R2fR1fR2fR1fR2fR111035109401124510430fRo(KHz)75696774跟踪带71.25JUW频率月 1：0 28JUS取消自 动设置耳 厲世-,旳?：呷 AUTOSETJWIiffirlJi TrlgdMJTCSeiJHM SOjusIL取消(2) K4向左拨，先使TP5处参考信号频率为fR =1KHz 。 用双踪示波器的两个探头同时在 TP7和TP5处观察，逐渐减小fR，观察示波器上两波形。当两波形同步移动时，处在同步跟踪状态，记下此时的fR的值fR1。

51、再逐渐减小fR，当fR减小到一定值时，只有TP5处信号在移动，而TP7处信号不变化，此时处于失锁状态， 记下此时的fR值fR2。贝y f R0= fRi fR2为锁相环的跟踪带，填表 20- 3。 多次重复步骤，找到最大的f R0。表 20 3fR2fR1f R2fR1fR2fR1fR2fR10.02510.0210.0310.031953fRo(KHz)0.9750.9710.9650.967跟踪带0.969M Pot: -224,0jlwIO卜E4、观察调频波连接TP6与TP7 , K4向左拨。（1）TP8处输入调制信号：频率约 1KHz，峰峰值5V的正弦波信号，可由正弦波振荡 器模块的R

52、C振荡电路或低频信号源提。（2） TP5处输入外置载波信号：频率为40KHZ，峰峰值7V的正弦波或方波，由外置信号源提供，要求频率稳定度高。若没有外置信号源，TP5处可不输入信号。（3）用示波器在TP7处观察调频波，调节调制信号的幅度，观察调频波疏密程度的变 化情况。Tk 几劎E，戶农皿 WTOSETCHi:计丄护值&KZ?,eioa(*Hr StopM Pos: (LOQWAUTOSfTn+5DWS MV424仙取消自 动设置平均值 -3?7mV 频車23M说明：用数字示波器观察调频波时，用运行/停止键捕获合适的疏密波来观察。实验二十集成电路调频一、实验目的了解集成调频电路的设计方法。、实验内容观察调频波的正弦带三、实验原理本实验运用的芯片是 Motorola公司的窄带单片调频电路 MC2833，它由可变电抗和高频 振荡组成的调频振荡器、缓冲加两级放大器组成的功率放大器、对音频信号进行放大的微音放大器以及电压基准四部分组成。相关芯片资料可在网站下载。本实验的原理图如图