高频电子实验指导书

实验一LC与晶体振荡器实验

一、实验目的

1）、了解电容三点式振荡器和晶体振荡器的基本电路及其工作原理。

2）、比较静态工作点和动态工作点，了解工作点对振荡波形的影响。

3）、测量振荡器的反馈系数、波段复盖系数、频率稳定度等参数。

4）、比较LC与晶体振荡器的频率稳定度。

二、实验预习要求

实验前，预习教材：“电子线路非线性部分”第3章：正弦波振荡器；

“高频电子线路”第四章：正弦波振荡器的有关章节。

三、实验原理说明

三点式振荡器包括电感三点式振荡器（哈脱莱振荡器）和电容三点式振

荡器（考毕兹振荡器），其交流等效电路如图1-1。

1、起振条件

1）、相位平衡条件：Xce和Xbe必

需为同性质的电抗，Xcb必需为异性质

的电抗，且它们之间满足下列关系:

Xc=-(Xbe+Xce)

IXLI=-IXcl,

2）、幅度起振条件:

一《夕

Au

式中：qm—晶体管的跨导,

Fu——反馈系数，Au—放大器的增益,

qie—晶体管的输入电导，

qo------晶体管的输出电导，

qL—晶体管的等效负载电导，

Fu一般在0.1~0.5之间取值。

2、电容三点式振荡器

1)、电容反馈三点式电路一一考毕兹振荡器

图1-2是基本的三点式电路，其缺点是晶体管的输入电容Cl和输出电

容Co对频率稳定度的影响较大，且频率不可调。

(a)考毕兹振荡器(b)交流等效电路

图1-2考毕兹振荡器

2)、串联改进型电容反馈三点式电路一一克拉泼振荡器

电路如图1-3所示，其特点是在L支路中串入一个可调的小电容C3,

并加大G和C?的容量，振荡频率一主要由C3和L决定。G和C2主要起电

容分压反馈作用，从而大大减小了C和C。对频率稳定度的影响，且使频率

可调。

(a)克拉泼振荡器(b)交流等效电路

图卜3克拉泼振荡器

3)、并联改进型电容反馈三点式电路一一西勒振荡器

电路如图1-4所示，它是在串联改进型的基础上，在L1两端并联一

个小电容C—调节C4可改变振荡频率。西勒电路的优点是进一步提高

电路的稳定性，振荡频率可以做得较高，该电路在短波、超短波通信机、

电视接收机等高频设备中得到非常广泛的应用。本实验箱所提供的LC振

荡器就是西

3、晶体振荡器

用于降低晶体等效电感的Q值，以改善振荡波形。在调整LC振荡电路静态

工作点时，应短接电感L102（即短接K1042-3）。三极管BG102等组成射极跟

随电路，提供低阻抗输出。本实验中LC振荡器的输出频率约为1.5MHz,

晶体振荡器的输出频率为10MHz,调节电阻R110,可调节输出的幅度。

经过以上的分析后，可进入实验操作。接通交流电源，然后按下实验板

上的+12V总电源开关Ki和实验单元的电源开关K100,电源指示发光二极

管

D4和D101点亮。

（一）、调整和测量西勒振荡器的静态工作点，并比较振荡器射极直流

电压（Ue、Ucq）和直流电流（Ie、Icq）:

1、组成LC西勒振荡器：短接K1011-2、K1021-2、K1031-2、K1M2并

在C107处插入1000p的电容器，这样就组成了与图1-4完全相同的LC西勒

振荡器电路。用示波器（探头衰减10）在测试点TP02观测LC振荡器的输出

波形，再用频率计测量其输出频率。

2、调整静态工作点：短接K1042-3（即短接电感L102）,使振荡器停振,

并测量三极管BGlo：的发射极电压Uq;然后调整电阻Ri01的值，使UeaR.5V,

并计算出电流Ieg(=0.5V/lK=0.5mA)o

3、测量发射极电压和电流：短接K1041-2，使西勒振荡器恢复工作，

测量BG102的发射板电压Ue和I。

4、调整振荡器的输出：改变电容Clio和电阻Ri10值，使LC振荡器的

输出频率先为1.5MHz,输出幅度VL。为1.5Vp.p。

(二)、观察反馈系数Kfti对振荡电压的影响：

由原理可知反馈系数阵C106心107。按下表改变电容C107的值，在TP102

处测量振荡器的输出幅度VL(保持Ueq=0.5V),记录相应的数据，并绘制

VL=f(C)曲线。

C107(pf)5001000150020002500

VL(p-p)

VLA

°5(X)1000150020(02500阿

(三)、测量振荡电压VL与振荡频率f之间的关系曲线，计算振荡器波

段复盖系数fmax/fmin:

选择测试点TP102,改变Ci10值，测量VL随f的变化规律，并找出振荡

器的最高频率fmax和最低频率fmin。

f(KHz)

VL(p-p)

fmax=_^flfmin=____,fmax/fmin=______

ViA

2.00

1..90

1.80

-------------------------------------------------------------------►

f（MHZ）

（四）、观察振荡器直流工作点Iq对振荡电压VL的影响：

保持C107=1000p,Ueq=0.5V,f0=1.5MHz不变，然后按以上调整静态工

作点的方法改变leg,并测量相应的VL,且把数据记入下表。

leq(mA)0.250.300.350.400.450.500.55

VL(p-p)

（五）、比较两类振荡器的频率稳定度：

1、LC振荡器

保持Clo7=1000p,Uq=0.5V,fo=1.5MHz不变，分别测量。在TP，处

和fz在TP102处的频率，观察有何变化？

2、晶体振荡器

短接K101、K102、K1032-3,并去除电容CI07,再观测TP102处的振荡波

形，记录幅度VL和频率fo之值。

波形：幅度VL=频率fo=0

然后将测试点移至IPlo处，测得频率h=

根据以上的测量结果，试比较两种振荡器频率的稳定度△俨f。：

LC振荡器lfo=(fof)/fo*100%=%

晶体振荡器△flfo=(fo-f)/fo*100%=%

六、预习思考题

1、静态和动态直流工作点有何区别?如何测定？

2、本电路采用何种形式的反馈电路?反馈量的大小对电路有何影响？

3、试分析C103、H02对晶振电路的影响？

4、射极跟随电路有何特性?本电路为何采用此电路？

七、实验注意事项

1、本实验箱提供了本课程所有的实验项目，每次实验通常只做其中某

一个单元电路的实验，因此不要随意操作与本次实验无关的单元电路。

2、用“短路帽”换接电路时，动作耍轻巧，更不能丢失“短路帽”，以

免影响后续实验的正常进行。

3、在打开的实验箱箱盖上不可燃放重物，以免损坏机箱的零部件。

4、实验完毕时必须按开启电源的逆顺序逐级切换相应的电源开关。

八、实验报告

1、整理实验数据，绘画出相应的曲线。

2、总结对两类振荡器的认识。

3、实验的体会与意见等。

实验二函数信号发生实验

一、实验目的

1)、了解单片集成函数信号发生器XR-2206的功能及特点。

2)、掌握XR-2206的应用方法。

二、实验预习要求

参阅相关资料中有关XR-2206的内容介绍。

三、实验原理

(一)、XR-22O6内部框图介绍

1、XR-2206芯片是单片集成函数信号发生器芯片。用它可产生正弦波、

三角波和方波。XR-2206的内部线路框图见图2T,它由压控振荡器VCO、

电流开关、缓冲放大器A和三角波、正弦波形成电路四部分组成。三种输

出信号的频率由压控振荡器的振荡频率决定，而压控振荡器的振荡频率f则

由接于5、6脚之间的电容C与接在7脚的电阻R决定，即f=l/(RC),f

范围为0.1Hz〜1MHz(正弦波)，一般用C确定频段，再调节R值来选择该

频段内的频率值。

2、XR-2206芯片各引脚的功能如下：

(1)幅度调整信号输入，通常接地或负电源。

(2)正弦波和三角波输出端。常态时输出正弦波，若将13脚悬空，则

输出三角波。

(3)输出波形的幅值调节。

(4)正电源V+(+12V)°

(5、6)接振荡电容C。

(7~9)7、8两脚均可接振荡电阻R,由9脚的电平高低经电流开关来

决定哪个起作用。本实验只用7脚，8、9两脚不用(应悬空)。

(10)内部参比电压。

(11)方波输出，一般外接上拉电阻。

(12)接地或负电源V-(-12V)。

(13、14)调节正弦波的波形失真。需输出三角波时，13脚应悬空。

(15、16)直流电平调节。

图2-1

2、实际线路分析(实验电路如图2-2所示),

XR-2206的实际线路如图2-2,输出处用了一块LF353双运放，作为波

形放大与阻抗变换。根据所选的电路元器件值，本电路的输出频率范围为

约2()Hz~2()KHz;幅度调节范围：正弦波为O~1()V,三角波为()~20V,方

波为OlOV。若要得到更高的频率，可适当改变三档电容的值。

图2-2

四、实验仪器与设备

THKGPZ」型高频电子线路综合实验箱；

双踪示波器；

交流毫伏表。

五、实验内容与步骤

在实验箱上找到本次实验所用的单元电路，并与电路原理图相对照，了

解各个切换开关的功能与使用。然后按前述的实验步骤开启相应的电源开

关。

（一）、输出正弦波的调整与测量

1、取某一频段的正弦波输出，用示波器观测输出端（TP?01）的波形。

通过反复调节电位器R201、R203、R207,使输出正弦波的失真为最小。

2、用频率计和交流毫伏表分别测量三个频段的频率调节范围和各频段

的输出频响特性V=f（f）:

①从最低频段开始，调节频率细调电位器R706,测定本频段的频率调

节范围和输出电压（在最高与最低频率之间选取若干点）。

频率f56100150200227250300350400500

HZ

电压0.490.500.210.300.340.370.450.530.600.74

mv

②切换到中间频段，重复①的步骤。

③切换到最高频段，重复①的步骤。

（二）、输出三角波的观察

通过调节频率和幅度，观测输出的波形。

（三）、观察输出的方波信号

通过调节频率和幅度，观测输出的波形。

六、实验注意事项

正弦波的波形调整是一项较细致的实验步骤，往往需要反复多次调整相

关的电位器，以获得一个失真度最小的正弦波形。

七、预习思考题

1、如果采用单电源或不对称的双电源供电，对输出有何影响？

2、本电路输出的最高频率与最低频率受哪些因素的影响？

3、要想同时输出三种不同波形的信号，有否可能?如何实现？

4、在实验的实际电路中后两级的运放有何作用？去除它行吗？

八、实验报告

1、作出各频段的频响特性曲线。

2、回答预习中的思考题。

实验三幅度调制与解调实验

一、实验目的

1)、加深理解幅度调制与检波的原理。

2)、掌握用集成模拟乘法器构成调幅与检波电路的方法。

3)、掌握集成模拟乘法器的使用方法。

4)、了解二极管包络检波的主要指标、检波效率及波形失真。

二、实验预习要求

实验前预习“电子线路非线性部分”第4章：振幅调制、解调与混频

电路；“高频电子线路”第六章：调幅与检波；“高频电子技术”第8章：调

幅、检波与混频——频谱线性搬移电路有关章节。

三、实验原理

1、调幅与检波原理简述：

调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡(载波)的幅度，使高频振荡

的振幅按调制信号的规律变化；而检波则是从调幅波中取出低频信号。振幅

调制信号按其不同频谱结构分为普通调幅(AM)信号，抑制载波的双边带

调制(DSB)信号，抑制载波和一个边带的单边带调制信号。

把调制信号和载波同时加到一个非线性元件上(例如晶体一极管和晶体

三极管)，经过非线性变换电路，就可以产生新的频率成分，再利用一定带

宽的谐振回路选出所需的频率成分就可实现调幅。

2、集成四象限模拟乘法器MC1496简介：

本器件的典型应用包括乘、除、平方、开方、倍频、调制、混频、检

波、鉴相、鉴频动态增益控制等。它有两个输入端Vx、Vy和一个输出端

Voo一个理想乘法器的输出为Vo=KVxVy,而实际上输出存在着各种误差，

其输出的关系为：Vo=K(Vx+Vxos)(Vy+Vyos)+Vzox。为了得到好的精

度，必须消除Vxos、Vyos与Vzox三项失调电压。集成模拟乘法器MC1496

是目前常用的平衡调制/解调器，内部电路含有8个有源晶体管。本实验箱

在幅度调制，同步检波，混频电路三个基本实验项目中均采用MC1496。

MC1496的内部原理图和管脚功能如图3T所示:

-012

4）6

SIG+ZJV

GADJ2HINC

GADJ3UT-

仁83

|NC

SIG-匚

BlrAS7TCAR*

仁

U二INC

AR+

图37集成电路MCI496电路原理图

MC1496各引脚功能如下:

1）、SIG+信号输入正端2）、GADJ增益调节端

3）、GADJ增益调节端4）、SIG-信号输入负端

5）、BIAS偏置端6）、OUT+正电流输出端

7）、NC空脚8）、CAR1载波信号输入正端

9）、NC空脚10）、CAR-载波信号输入负端

11）、NC空脚12）、OUT-负电流输出端

13）、NC空脚14）、V-负电源

3、实际线路分析

实验电路如图3-2所示，图中U301是幅度调制乘法器，音频信号和载

波分别从h01和J302输入到乘法器的两个输入端，K301和K303可分别将

两路输

入对地短路，以便对乘法器进行输入失调调零。W301可控制调幅波的调制

度，K302断开时，可观察平衡调幅波，R302为增益调节电阻，R309和R3O4

分别为乘法潜的负载电阻，C309对输出负端进行交流旁路。C304为调幅波

输出

耦合电容，BG301接成低阻抗输出的射级跟随器。

502是幅度解调乘法器，调幅波和载波分别从J304和J305输入，K304和

冷05可分别将两路输入对地短路，以便对乘法器进行输入失调调零。R31>

R3W、R313和C312作用与上图相同。

图3-2幅度调制与解调实验电原理图

四、实验仪器与设备

THKGPZ-1型高频电子线路综合实验箱；

高频信号发生器；

双踪示波器；

万用表。

五、实验内容与步骤

在实验箱上找到本次实验所用的单元电路，对照实验原理图熟悉元器件

的位置和实际电路的布局，然后按下+12V,—12V总电源开关KK3,

函数信号发生实验单元电源开关心00,本实验单元电源开关K300,与此相对

应的发光二极管点亮。

准备工作：

幅度调制实验需要加音频信号VL和高频信号VH。调节函数信号发生器

的输出为0.3Vhp、IKHz的正弦波信号；调节高频信号发生器的输出为C.6

Vp~p、10MHz的正弦波信号。

（一）、乘法器U$0】失调调零

将音频信号接入调制器的音频输入口k01，高频信号接入载波输入口

J302或TP302,用双踪示波器同时监视TP301和TP3O3的波形。通过电路中

有关的切换开关和相应的电位器对乘法器的两路输入进行输入失调调零。

具体步骤

参考如下：

1）、短接K301的2-3,K303的1-2,K3O2的2-3,调节W302至TP303输

出最小。

2）、短接K301的1-2,K303的2-3,K302的1-2,调节W303和W301,

至TP303输出最小。

3）、短接K30I的1-2,K303的1-2,K302的1-2,微调W302,即能得到

理想的10MHz调幅波。

（二）、观测调幅波

在乘法器的两个输入端分别输入高、低频信号，调节相关的电位器（W301

等），短接K3021-2在输出端观测调频波Vo,并记录Vo的幅度和调制度。

此外，在短接K3O22-3时，可观测平衡调幅波Vo,记录Vo的幅度。

（三）、观测解调输出

1、参照实验步骤（一）的方法对解调乘法器进行失调调零。

2、在保持调幅波输出的基础上，将调制波和高频载波输入解调乘法器

U302,即分别连接J3O3和J304J302和J305,用双踪示波器分别监视音频输

入

和解调器的输出。然后在乘法器的两个输入端分别输入调幅波和载波。用示

波器观测解调器的输出，记录其频率和幅度。若用平衡调幅波输入（K3O2

2-3短接），再观察解调器的输出并记录之。

六、实验注意事项

1、为了得到准确的结果，乘法器的失调调零至关重要，而且又是一项

细致的工作，必须要认真完成这一实验步骤。

2、用示波器观察波形时，探头应保持衰减10倍的位置。

3、其它同前。

七、预习思考题

1、三极管调幅与乘法器调幅各自有何特点？当它们处于过调幅时，两

者的波形有何不同？

3、检波电路的电压传输系统Ka如何定义?

八、实验报告

1、根据观察结果绘制相应的波形图，并作详细分析。

2、回答预习思考题。

3、其它体会与意见。

实验四变容二极管调频器与相位鉴频器实验

一、实验目的

1）、了解变容二极管调频器的电路结构与电路工作原理。

2）、掌握调频器的调制特性及其测量方法c

3）、观察寄生调幅现象，了解其产生的原因及其消除方法。

二、实验预习要求

实验前，预习“电子线路非线性部分”第5章：角度调制与解调电路；

“高频电子线路”第八章：角度调制与解调；“高频电子技术”第9章：角

度调制与解调一非线性频率变换电路等有关章节的内容。

三、实验原理

1、变容二极管直接调频电路：

变容二极管实际上是一个电压控制的可变电容元件。当外加反向偏置

电压变化时，变容二极管PN结的结电容会随之改变，其变化规律如图4-1

所不。1

变容二极管的结电容Cj与电容二极管两端所/

加的反向偏置电压之间的关系可以用下式来表示：/;

式中，U（p为PN结的势垒电位差图4-1变容二极管的Cj〜U曲线

（硅管约0.7V,错管约为0.2~0.3V）;Co为未加外电压时的耗尽层电容值;

u为变容二极管两端所加的反向偏置电压；y为变容二极管结电容变化指

数，它与PN结渗杂情况有关，通常y=l/2~l/30采用特殊工艺制成的变容

二极管y值可达广5。

直接调频的基本原理是用调制信号直接控制振荡回路的参数，使振荡器

的输出频率随调制信号的变化规律呈线性改变，以生成调频信号的目的。

若载波信号是由LC自激振荡器产生，则振荡频率主要由振荡回路的电

感和电容元件决定。因而，只要用调制信号去控制振荡回路的电感和电容,

就能达到控制振荡频率的目的。

低可

频

若在LC振荡回路上并联一个控变

制电

信

变容二极管，如图4-2所示，并用号抗

调制信号电压来控制变容二极管的

电容值，则振荡器的输出频率将随图4-2直接调频示意图

调制信号的变化而改变，从而实现了直接调频的目的。

2、电容耦合双调谐回路相位鉴频器：

相位鉴频器的组成方框图如4-3示。图中的线性移相网络就是频一相变

换网络，它将输入调频信

号ui的瞬时频率变化转换

为相位变化的信号叱，然图4-3相位鉴频器的组成框图

后与原输入的调频信号一起加到相位检波器，检出反映频率变化的相位变

化，从而实现了鉴频的H的。

图4-4的耦合回路相位鉴频器是常用的一种鉴频器。这种鉴频器的相位

检波器部分是由两个包络检波器组成，线性移相网络采用耦合同路。为了扩

大线性鉴频的范围，这种相位鉴频器通常都接成平衡和差动输出。

T耦合回路Fb)一H包络检波器匕

U、_________U1」叠加型相弋

♦—-~[位检波器；T>u。

一耦合回路u2A,-A包络检波器一丁

图4-4耦合回路相位鉴频器

图4-5(a)是电容耦合的双调谐回路相位鉴频器的电路原理图，它是由

调频一调相变换器和相位检波器两部分所组成。调频一调相变换器实质上是

一个电容耦合双调谐回路谐振放大器，耦合回路初级信号通过电容Cp耦合

到次级线圈的中心抽头上，LiG为初级调谐回路，L2c2为次级调谐回路，

初、次级回路均调谐在输入调频波的中心频率fc上，二极管Di、D2和电

阻R、R2分别构成两个对称的包络检波器。鉴频器输出电压u。山C5

两端取

出，C5对高频短路而对低频开路，再考虑到L2、C2对低频分量的短路作用,

因而鉴频器的输出电压U。等于两个检波器负技电阻上电压的变化之差。电

阻R3对输入信号频率呈现高阻抗，并为二极管提供直流通路。图(a)中

初次级回路之间仅通过Cp与Cm进行耦合，只要改变Cp和Cm的大小就

可调

节耦合的松紧程度c由于Cp的容量远大于Cm,Cp对高频可视为短路。基

于上述，耦合回路部分的交流等效电路如图4-5(b)所示。初级电压Ui经

Cm耦合，在次级回路产生电压”，经L2中心抽头分成两个相等的电

由图可见，加到两个二极管上的信号电压分别为：尸4和UpZ二

4-J.,,,随着输入信号频率的变化。5和力之间的相位也发生相应的变化，

从而使它们的合成电压发生变化，由j此可将调频波变成调幅一调频波，最

图4-5电容耦合双调谐回路相位鉴频器

3、实际线路分析：

电路原理图如图4-6所示，图中的上半部分为变容二极管调频器，下半

部分为相位鉴频器。BG401为电容三点式振荡器，产生10MHz的载波信号。

变容二极管D401和C403构成振荡回路电容的一部分，直流偏置电压通过

R427、W4OK&03和L401加至变容二极管D4ch的负端，C402为变容二极

管的交流通路，氐02为变容二极管的直流通路，U01和R403组成隔离支

路，防止载波信号通过电源和低频回路短路。低频信号从输入端以01输入,

通过变容二极管D401实现直接调频，C401为耦合电容，BG《（）2对调制波

进行放大，通过W402控制调制波的幅度，BG403为射级跟随器，以减小负

我对调频电路的影响。从输出端L02或TP402输出10MHz调制波，通过隔

离电容C413接至频率计；用示波器接在TP402处观测输出波形，目的是减

小对输出波形的影响。

J403为相位鉴频器调制波的输入端，C414提供合适的容性负载；BG4（M和

BG405

接成共集一共基电路，以提高输入阻抗和展宽频带，R418、R419提供公用

偏置电压，C422用以改善输出波形。BG405集电极负载以及之后的电路在

原理

四、实验仪器设备

THKGPZ4型高频电子线路综合实验箱；

扫频仪;

双踪示波器;

频率计;

万用表。

五、实验内容与步骤

在实验箱上找到本次实验所用的单元也路，然后接通实验箱的电源，并

按下+12V总电源开关K,-12V总电源开关K3,函数信号发生实验单元的

电源开关K200和本单元电源开关K400,相对应的三个红色发光二极管和三

个绿色二极管点亮。

（一）、振荡器输出的调整

1、将切换开关心01的1-2接点短接，调整电位器W401使变容二极管

D4OI的负极对地电压为+2V,并观测振荡器输出端的振荡波形与频率。

2、调整线圈02的磁芯和可调电阻R404,使R407两端电压为2.5±0.D5V

（用直流电压表测量），使振荡器的输出频率为10±0.02MHz0

3、调整电位器W402,使输出振荡幅度为I.6Vp-p。

（二）、变容二极管静态调制特性的测量

输入端J401无信号输入时，改变变容二极管的直流偏置电压，使反偏电

压Ea在（T5.5V范围内变化，分两种情况测量输出频率，并填入下表。

Ed(V)00.511.522.533.544.555.5

10不并C404

MHz并C404

（三）、相位鉴频器鉴频特性的测试

1、相位鉴频器的调整：

扫频输出探头接TP403,扫频输出衰减30db,Y输入用开路探头接

TP404,Y衰减10（20db）,Y增幅最大，扫频宽度控制在0.5格/MHz左右,

使用内

频标观察和调整10MHz鉴频S曲线，可调器件为L406,T401,C426,C428,

C429五个元件。其主要作用为：

T4OKC428调中心10MHz至X轴线。

L406.C426调上下波形对称。

C429调中心10MHz附近的的线性。

2、鉴频特性的测试：

使高频信号发生器输出载波CW,频率10MHz,幅度0.4Vp_p,接入输

入端TP403,用直流电压表测量输出端TP404对地电压（若不为零，可略微调

和C428,使其为零），然后在9.0MHz〜11MHz范围内，以相距

0.2MHz

的点频，测得相应的直流输出电压，并填入下表。

f(.MIIz)9.09.29.49.69.81010.210.410.610.811

Vo(mV)

绘制f-Vo曲线，并按最小误差画出鉴频特性的直线（用虚线表示）。

3、相位鉴频器的解调功能测量：

使高频信号发生器输出FM调频信号，幅度为0.4Vp_p,频率为10MHz,

频偏最大，并接入电路输入端J403,在输出端TP404测量解调信号：

波形：波频率：K幅度：Vp.p（允许略微调节T401）。

（四）、变容二极管动态调制特性的测量

在变容二极管调频器的输入端J401接入1K的音频调制信号Vi。将KdOl

的1-2短接，令Ed=2V,连接J402与J403。用双踪示波器同时观察调制信号

与解调信号，改变Vi的幅度，测量输出信号，结果填入下表。

V,(Vp.p)

00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.6

Vo(Vp-p)

六、实验注意事项

1、实验前必须认真阅读扫频仪和高频信号发生器的使用方法。

2、实验时必须对照实验原理线路图进行，要与实验板上的实际元器件

一一对应。

3、其它同前。

七、预习思考题

1、变容二极管有何特性?有何应用？

2、电容耦合双调谐回路是如何实现鉴频的？

3、相位鉴频器的频率特性为什么会是一条以载波频率为中心的S曲

线?试从原理上加以分析。

八、实验报告

1、在同一座标纸上画出两根变容二极管的静态调制特性曲线，并求出

其调制灵敏度S,说明曲线斜率受哪些因素的影响。

2、根据实验数据绘制相位鉴频器的鉴频特性f〜Vo曲线。

3、根据实验数据绘制相位鉴频器的动态调制特性曲线V。〜％和V。、

f,并分析输出波形产生畸变的原因。

4、根据实验步骤（四）的测量结果，并结合相频特性测试所得的S曲线,

求出变容二极管输出调频波的频偏△€>

实验五高频功率放大与发射实验

一、实验目的

1）、了解丙类功率放大器的基本工作原理，掌握丙类功率放大器的调谐

特性以负载变化时的动态特性。

2）、了解激励信号变化对功率放大器工作状态的影响。

3）、比较甲类功率放大器与丙类功率放大器的功率、效率与特点。

二、实验预习要求

实验前预习教材“电子线路非线性部分”第2章：谐振功率放大器；”席

频电子线路”第三章：高频功率放大器；“高频电子技术”第7章：高频

功率放大电路的有关章节。

三、实验原理

丙类功率放大器通常作为发射机末级功放以获得较大的功率和较高的

效率。本实验单元由三级放大器组成，如图5T所示。

发射

天线

图5T高频功率放大器原理框图

高频功率放大与发射的实际电路如图5-2所示。图中，BGso1是一级

甲类线性放大器，以适应较小的输入信号电平。Ws01和R503可调节这

一级放大器的偏置电压，同时控制输入电平；BG502为射级跟随电路，

W502和W503可控制后两级放大器的输入电平，以满足甲类功放和丙类功

放对输入电平的要求；BGs03为甲类功率放大器，其集电极负载为LC选

频谐振回路，谐振

频率为10MHz,Rs。9和Rs1可调节甲类放大器的偏置电压，以获得较宽的

动态范围；BGS04为一典型的丙类高频功率放大电路，其基级无直流偏置

电压。只有载波的正半周且幅度足够才能使功率管导通，其集电极负载为

LC选频谐振回路，谐振在载波频率以选出基波，因此可获得较大的功率输

出。Rs13可调节丙类放大器的功率增益，SWs01可选择丙类放大器的输

出负载。

全部电路由+12V电源供电。

图5-2高频功率放大与发射实验电原理图

四、实验仪器设备

THKGPZ4型高频电子线路综合实验箱；

双踪示波器;

高频信号发生器;

频率计;

万用表。

五、实验内容与步骤

在实验箱上找到本实验的单元电路，并接通实验箱电源，按下+12V总

电源开关K.本实验单元的电源开关Ks00,相对应的发光二极管点亮。

（一）、调整高频功率放大电路三级放大器的工作状态

对照图5-2电原理图，在TPs01（或J501）输入10MHz,0.4Vp-p,调

制

度为30%的调幅波，用示波器在各测试点观察，调整电路中各电位器，使甲

放与丙放的输出最大，失真最小。（SW501全部开路）

（二）、甲类、丙类功放直流工作点的比较

在上述状态下，用繁用表直流电压档测量BGs03和BG5（M的基极电压,

然后断开TPS01处的高频输入信号，再次测量BGs。3和BGs04的基极电

压，

进行比较。

（三）、调谐特性的测试

在上述状态下，改变输入信号频率，频率范围从4MHz用示

波器测量TPs04的电压值（SW501全部开路）。

f(MHz)4MHz6MHz8MHz10MHz12MHz14MHz16MHz

Uc(Vp-p)

（四）、负载特性的测试

在上述状态下，保持输入信号频率10MHz,然后将负载电阻转换开关

SW501依次从1-4拨动，用示波器测量TP504的电压值Uc和发射极的电压

值

Ue,分析负载RL对工作状态的影响。

RL(Q)68015051天线

Uc(Vp.p)

Ue(Vp_p)

（五）、功率、效率的测量与计算

f(iOMiiz)VbVcVeeViViVoTcTcP=PoPcn

甲放

丙放

其中：Vi:输入电压峰一峰值

Vo:输出电压峰一峰值

Io:发射极直流电压/发射极电阻值

P二：电源给出直流功率（P_=Vcc*Io）

Pc:为三极管损耗功率（Pc=Ic*Vcei

Po:输出功率（PO=0.5*VO2/RL）

六、实验注意事项

1）、实验时，应注意BGsO3、BG504金属外壳的温升情况，必要时，可

哲

时降低高讯仪输出电平。

2）、发射天线可用短接线插头向上叠加代替，高度应适当。

七、预习思考题

1）、丙类放大器的特点是什么？为什么要用丙类放大器？

2）、影响功率放大器功率和效率的主要电路参数是什么？

八、实验报告

按照实验内容的四个步骤写出实验报告。

实验六接收与小信号调谐放大实验

一、实验目的

1）、了解谐振回路的幅频特性分析一通频带与选择性。

2）、了解信号源内阻及负载对谐振回路的影响，并掌握频带的展宽方法。

3）、掌握放大器的动态范围及其测试方法。

二、实验预习要求

实验前，预习“电子线路非线性部分”附录：选频网络；“高频电子线

路”第二章：小信号谐振放大器；“高频电子技术”第1章：直接检波接收

机，LC选频与检波电路，第6章：高频小信号放大电路分析基础。

三、实验原理说明

（一）、小信号调谐放大器基本原理

高频小信号放大器电路是构成无线电设备的主要电路，它的作用是放大

信道中的高频小信号。为使放大信号不失真，放大器必须工作在线性范围内，

例如无线电接收机中的高放电路，都是典型的高频窄带小信号放大电路。窄

带放大电路中，被放大信号的频带宽度小于或远小于它的中心频率。如在调

幅接收机的中放电路中，带宽为9KHz,中心频率为465KHz,相对带宽4

制约为百分之几。因此高频小信号放大电路的基本类型是选频放大电路，

选频放大电路以选频器作为线性放大器的负载，或作为放大器与负载之间的

匹配器。它主要由放大器与选频回路两部分构成。用于放大的有源器件可以

是半导体三极管，也可以是场效应管，电子管或者是集成运算放大器。用于

调谐的选频器件可以是LC谐振回路，也可以是晶体滤波器，陶瓷滤波器，

LC集中滤波器，声表面波滤波器等。本实验用三极管作为放大器件，LC

谐振回路作为选频器。在分析时，主要用如下参数衡量电路的技术指标：中

心频率、增益、噪声系数、灵敏度、通频带与选择性。

单调谐放大电路一般采用LC回路作为选频器的放大电路，它只有一个

LC回路，调谐在一个频率上，并通过变压器耦合输出，图6-1为该电路原

为了改善调谐电路的频率特性，通常采用双调谐放大电路，其电路如图

6-2所示。双调谐放大电路是由两个彼此耦合的单调谐放大回路所组成。它

们的谐振频率应调在同一个中心频率上。两种常见的耦合回路是：1)两个

单调谐回路通过互感M耦合，如图6-2(a)所示，称为互感耦合双调谐振

回路；2)两个单调谐回路通过电容耦合，如图6-2(b)所示，称为电容耦

若改变互感系数M或者耦合电容C,就可以改变两个单调谐回路之间

的耦合程度。通常用耦合系数k来表征其耦合程度。

电容耦合双调谐回路的耦合系数为：

C

而Tc”)

实际电路如图6-4所示，图中，由BG601等元器件组成单调谐放大器，

由BG602等元器件组成双调谐放大器，它们的天线输入端(J601和J603)接收

10MHz调制波信号。至放大管之间的LC元件组成天线输入匹配回路。切

换开关K601用于改变射级电阻，以改变BG601的直流工作点。切换开关

K602用于改变LC振荡回路的阻尼电阻，以改变LC回路的Q值。切换开

关K603可改变双调谐回路的耦合电容，以观测三种状

态下的双

调谐回路幅频特性曲线。

图6-4接收与小信号调谐放大实验电原理图

四、实验仪器与设备

THKGPZ-1型高频电子线路综合实验箱;

扫频仪；

高频信号发生器；

双踪示波器3

五、实验内容与步骤

首先在实验箱上找到本次实验所用到的单元电路，然后接通实验箱电

源，并按下+12V总电源开关K,以及本实验宜元电源开关K600。

（一）、输入回路的调节

将扫频仪的输出探头和检波探头同时接在TP6。1或TP604,调节L601或

L602.C6。2或C614,使输入回路谐振在10MHz频率处。测量输入回路的谐振

曲线，并记录之。

(二)、单调谐放大器增益和带宽的测试

将扫频仪的输E1探头接到电路的输入端TP602,扫频仪的检波探头接到

电路的输出端TP603,然后在放大器的射极和调谐网路中分别接入不同阻值

的电阻，并通过调节调谐回路的磁芯T601,使波形的顶峰出现在频率为

10MHz处，分别测量单调谐放大器的增值与带宽，并记录之。

(三)、双调谐放大电路的测试

将扫频仪的输H探头接到电路的输入端TP605,扫频仪的检波探头接到

电路的输出端TP606。

1)、改变双调谐回路的耦合电容，并通过调节初、次级谐振回路的磁芯，

使出现的双峰波形的峰值等高。测量放大器的增益与带宽，并记录之。

2)、不同信号频率下的耦合程度测试

在电路的输入端J603输入高频载波信号(().4Vp.p,其频率分别为9.5,

10,10.5MHz),用示波器在电路的输出端(TP606)分别测试三种耦合状

态

下的输出幅度(Vp.p)o

9.5MHz10MHz10.5MHz

K/031-2紧耦合37.233.229.1

K/032-3适中耦合39.234.428.4

K/034-5松耦合23.631.228.8

以上测试用的高频载波亦可取自“变容二极管调频器及相位鉴频器实

验”所产生的载波信号，其频偏可用电位器W401进行调节。

六、实验注意事项

在调节谐振回路的磁芯时，要用小型无感性的起子，缓慢进行调节，用

力不可过大，以免损坏磁芯。

七、预习思考题

1、试分析单调谐放大回路的发射极电阻Re和谐振回路的阻尼电阻RL

对放大器的增益、带宽和中心频率各有何影响？

2、为什么发射极电阻Re对增益、带宽和中心频率的影响不及阻尼RL

大？

3、在电容耦合双调谐回路中，为什么耦合电容大的（紧耦合）会出现

双峰，小的耦合电容（松耦合）会出现单峰？

八、实验报告

1、根据实验结果，绘制单调谐放大电路在不同参数下的频响曲线，并

求出相应的增益和带宽，并作分析。

2、根据实验结果，绘制双调谐放大电路在不同参数下的频响曲线，并

求出相应的增益和带宽，并作分析。

实验七本机振荡发生实验

一、实验目的

1）、了解电容三点式振荡器和晶体振荡器的基本电路及基本工作原理。

2）、比较LC与晶体振荡器的频率稳定度。

二、实验预习要求

实验前，预习“电子线路非线性部分”第3章：正弦波振荡器；“高频

电子线路”第四章：正弦波振荡器的有关章节。

三、实验原理说明

本单元实验原理部分与实验一完全相同。这里谨说明本单元实验的LC

振荡器为克拉泼振荡器；晶体振荡器为皮尔斯振荡器。请自行对照分析。

四、实验仪器设备

THKGPZ4型高频电子线路综合实验箱；

双踪示波器；

频率计；

万用表。

五、实验内容与步骤

（一）、准备工作

在实验箱上找到本次实验所用的单元电路，并对照实验原理图，认清各

元器件的位置与功能作用。

本次实验的电原理图如图7-1所示。

图中，晶体三极管BG701及其外围电路组成典型的LC克拉泼振荡器和

晶体皮尔斯振荡器，以上两种振荡器通过切换开关⑹（）1转换。R702和

R706可调整BG7OI的直流偏置，可调至波形失真最小，输出电压幅度最

大。LC振荡器的频率可由L701和C706调整。本电路的本机振荡频率

（LC或晶体）为16.455MHz。晶体三极管BG702及其偏置电路组成射极

跟随电路。W701

可调节本振输出幅度。

了解电路后，可进入实验操作，先接通交流电流，然后按下实验板上的

+12V总电源开关Ki和本实验单元的电源开关K700,相应的电源指示发光

极管D4和D701点亮。

（一）、LC本机振荡电路的调整：

1）、用示波器在TP702观察，调整R702和R706,使TP702的正弦波输

出

失点最小，幅度最大。

2、用频率针在TP?02计数，调整L7Ol和C706,使LC本振荡频率为

16.455MHz。

（二）、晶体本机振荡器电路的调整

1、用示波器在TP7O2观察，调整R7O2和R7O6,使TP7O2的正弦波输出失

真最小，幅度最大。

2、用频率计在‘1旧02计数，调整C7O6,使晶体本机振荡频率为16.455

MHzo

（三）、比较LC与晶体管振荡器的稳定度

用频率计在TP702计数，开启电源后各等恃五分钟，比较LC与晶体振

荡器的频率稳定度。

六、预习思考题

1、如何调整振荡器三极管的偏置。

2、本振信号的稳定度对超外差接收的性能有何影响，试加以分析。

七、实验注意事项

1、不要将示波器和频率计同时接在TP7O2上，以免影响波形。若有需

要时，可分别接在TP7O2和TP7OI上。

2、在试验温度对振荡频率稳定度的影响时，可用电烙铁靠近BG7OI试

验之。

八、实验报告

1、记录实验数据。

2、计算频率稳定度。

3、回答预习思考题。

实验八集成乘法器混频实验

一、实验目的

1）、进一步了解集成混频器的工作原理。

2）、了解混频器中的寄生干扰。

二、实验预习要求

实验前，预习“电子线路非线性部分”第4章：振幅调制、解调与混频

电路；“高频电子线路”第七章：混频，第九章：集成模拟乘法器及其应用;

“高频电子技术”第3章：外差式接收机线性频率变换与AGC电路，第8

章调幅、检波与混频一一频谱线性搬移电路等有关章节的内容。

三、实验原理

混频器的功能是将载波为fs（高频）的已调波信号不失真地变换为另一

载频E（固定中频）的己调波信号，而保持原调制规律不变。例如在调幅广

播接收机中，混频器将中心频率为535“605KHz的己调波信号变换为中心

频率为465KHz的中频己调波信号。此外，混频器还广泛用于需要进行频率

变换的电子系统及仪器中，如频率合成器、外差频率计等。

混频器的电路模型如图8T所示。

混频器常用的非线性器件有二极管、

三极管、场效应管和乘法器。本振用于产

生一个等幅的高频信号uL,并与输入信号

us经混频器后所产生的差频信号经带通滤图8T混频器电路模型

波器滤出。目前，高质量的通信接收机广泛采用二极管环形混频器和由双差

分对管平衡调制器构成的混频器，而在一般接收机（例如广播收音机）中,

为了简化电路，还是采用简单的三极管混频器C本实验采用集成模拟相乘器

作混频电路实验。

图8-2MC1496构成的混频淤电路图

图8-2是用MC1496构成的混频器，本振电压uL（频率为16.455MHz）

从乘法器的一个输入端（10）输入，信号电压us（频率为10MHz）从乘法

器的另一个输入端⑴输入，混频后的中频（6.455MHz）信号由乘法器的

输出端（6）输出。令输出端的兀型带通滤波器调谐在6.455MHz,回路带

宽为450KHz,以获得较高的变频增益。

为了实现混频功能，混频器件必须工作在非线性状态，而作用在混频器

上的除了输入信号电压us和本振电压uL外，不可避免地还存在干扰和噪声。

它们之间任意两者都有可能产生组合频率，这些组合信号频率如果等于或接

近中频，将与输入信号一起通过中频放大器、解调器，对输出级产生干涉，

影响输入信号的接收。

干扰是由于混频不满足线性时变工作条件而形成的，因此不可避免地会

产生干扰，其中影响最大的是中频干扰和镜象干扰。

四、实验仪器与设备

THKGPZ4型高频电子线路综合实验箱；

高频信号发生器；

扫频仪；

双踪示波器；

频率计。

五、实验内容与步骤

在实验箱上找到本实验的单元电路，并接通实验箱电源，按下+12V,

-12V总电源开关Ki、K3,“LC与晶体振荡器实验单元”电源开关K100,

以

及本实验单元的电源开关K800,相对应的发光二极管点亮。

图8-3集成乘法器混频实验电原理图

(一)、中频LC滤波器的调整

扫频输出衰减10db,Y衰减10,调节Y增幅至适当的幅度，扫频输出

接至LCn型带通滤波器的输入端(TP803),检波探头接至输出端(TP804),

调整电感线圈底()3的磁芯，使6.455MHz出现峰值，并记录之。

（二）、中频频率的观测

将实验七（本机振荡发生实验）的振荡输出信号（16.455MHz）作为本实

验的本振信号输入乘法器的一个输入端，乘法器的另一个输入端（载波输入）

接高频信号发生器的输出（10MHz,0.4Vp.p的载波）。在输出端（TP804）

观

测输出的中频信号，并记录之。

（三）、镜象干涉频率的观测

在双踪同时观测载波-中频后，缓慢将高频信号发生器的输出频率从

10MHz调至22.91MHz,再次观测载波-中频，记录之，并验证下列关系：

f—f=2f中

（四）、混频的综合观测

令高频信号发生器输出一个经由1K音频调制的载波频率为10MHz的

调幅波，作为本实验的载波输入，在TPgOl、TP802.TP803和TP804处，用双

踪示波器对照观测混频的过程，并记录之。

六、实验注意事项

1、测量时应用双踪同时观察本振-载波，或波-中频，以便比较。

2、本实验用到实验七的（本机振荡发生实验）输出信号。因此，在进

行本实验前必须调整好实验七的输出，使之满足本实验的要求。

七、预习思考题

1、除乘法器外，还有哪些器件可组成混频器?试举例说明.

2、分析寄生干涉的原因，并讨论预防措施。

八、实验报告

1、根据观测的结果，绘制所需要的波形图，并作分析。

2、在幅