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1、通信电子电路实验实验讲义2012修正高频电路实验代前言本实验讲义是为配合清华大学TPEGP2型高频电路实验学习机专门编写地.多年前,学校电子技术实验室购买了几十台TPEGP2学习机供学生做高频实验,但是,始终没有与之配套地实验讲义.结合我校实验室现有实验条件和实验教学时间地需要,特地编写高频电子线路实验讲义09版.矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。实验一高频小信号调谐放大器（实验版G1）.实验二高频谐振功率放大器（实验版G2）是一类.实验三LC振荡和石英晶体振荡（实验版G1）都是单独实验；实验四振幅调制与解调（实验版G3）.实验五变容二极管调频振荡器（G4）.实验六集成电路压控振荡器构成地频率调制与解调（
2、实验版G5）,都是含有调制解调内容,是复合实验.这样地实验安排涵盖了高频电路教学地主要内容.本学期（2012秋）新购入扫频仪,所以再次修订实验讲义.聞創沟燴鐺險爱氇谴净。在此,特别感谢06.07.08.09级电子信息科学与技术专业学生.正是通过他们地使用,使本教材得到不断改进与完善.残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。TPEGP2型高频电路实验学习机说明1 技术性能11 电源：输入AC220V；输出DCV+5V.-5V.+12V.-12V,最大输出电流200mA12 信号源：（函数信号发生器）输出波形：有方波.三角波.正弦波幅 值：正弦波 VP-P ：014V（14V为峰峰值,且正负对称）方 波 VP-P
3、：024V（24V为峰峰值,且正负对称）三角波 VP-P ：024V（24V为峰峰值,且正负对称） 频率范围：分四档220Hz.20200Hz.2002KHz.2K20KHz13 电路实验板：备有五块实验板,可完成11项高频电路实验.2 使用方法11 将标有220V地电源线插入市电插座,接通开关,电源指示灯亮.12 使用实验专用电导线进行连线.13 实验时先阅读实验指导书,然后按照实验电路接好连线,检查无误后再接通主电源.特别注意：电源极性不可以接反.附录：BT-3D型扫频仪使用说明1300MHz扫频仪主要技术参数扫频范围：1300MHz扫频频偏：全扫 1300MHz,中心频率为150MHz；
4、窄扫 中心频率300MHz,扫频宽度140MHz连续可调点频（CW）1300MHz范围内连续可调,输出正弦波扫频线性：不大于1:1.2输出电压：1300MHz范围内0.5V10%输出平坦度：1300MHz范围内0dB衰减时全频段优于0.25dB输出衰减器：粗衰减器10dB7步进,电控,数字显示；细衰减器 1dB9步进,电控,数字显示输出阻抗：75频率标记：50MHz.10MHz/1MHz复合及外接,共三种；外接频标灵敏度小于300mV 2面板布置说明2.1 前面板部分,见图1前面板部分： 显示器：采用大屏幕显示器,显示待测网络地幅频特性曲线. 电源开关（POWER） Y增益：用于调节Y轴输入信
5、号幅度地大小. Y移位：调节该旋钮,可使扫描线上下移动. 亮度：用来调节扫描线地亮度. Y输入：通常接检波探头地输出端. 输入方式：+/-键,弹出为“-”极性；1/10键,弹出为“1”,Y轴输入不衰减；AC/DC键：弹出为“AC”测量,按下为“DC”测量.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 中心频率调节： 频标方式：50档为50MHz频标,按下有效；10/1档为10MHz和1MHz组合频标,按下有效；外接档,按下此键,显示器上频标会全部消失.彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。 频标幅度调节旋钮： 扫频方式：为全扫.窄扫.CW（点频）三档转换键. 扫频宽度调节旋钮： 输出衰减：为电控粗细衰减组合形式“10”为粗衰减器,
6、10dB7步进,衰减范围：070dB；“1”为细衰减器,衰减范围:09dB.謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。 RF输出（75）：扫频信号地输出端. 外接频标：该插座应和“频标方式”中地“外接”键配合使用. 输出衰减dB：显示两位输出dB值.2.2 后面板部分： X轴位移,调节该旋钮,可使扫描线左右移动. X幅度,调节该旋钮,可改变扫描线在水平方向上地幅度.3使用方法说明3.1连接连接方法见图3,将RF扫频输出口接滤波器输出口.显示方式置于DC,倍率1,调Y位移（图1地）使基线与底格重合,Y增益调至5div,选择适当扫频宽度进行测量.直读频标,确定滤波器带宽,用细衰减器确定带内波动量以及插入损耗dB值.用
7、粗衰减器确定带外衰减dB值.厦礴恳蹒骈時盡继價骚。3.2有源放大器.高频电路地测量连接方法同上.对有源网络地测量应注意隔直流.注意通过检波器地信号不可大于3V,以免损伤检波器.有源放大器一般测量指标有增益值.3dB带宽.带内波动.带外衰减.中心频率等幅频参量.3.2.1 3dB带宽地确定.在不限幅地情况下,假定被测设备所显示地包络图形Y轴最大幅度为0dB,用仪器地细衰减衰减3dB后,图形位置改变,用频标即可确定3dB带宽.茕桢广鳓鯡选块网羈泪。3.2.2 带内波动.带外衰减.增益dB值测量方法 带内波动和衰减值可用粗.细衰减器协调动作,曲线地高位置点和低位置点之差既是. 增益值：将扫频输出经检
8、波后显示地图形位置和接入放大器后显示地图形位置比较,其dB差值既是.注意,基扫线位置不动.Y增益和倍率不动.鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。3.2.3 中心频率和频率范围由频标直接读出.实验一单调谐高频小信号放大电路一.预习内容1单调谐高频小信号放大电路工作原理.2了解谐振放大器地电压放大倍数.动态范围.通频带及选择性相互之间关系.3了解LC并联谐振回路地中心频率 fo.品质因数QL地计算方法.二.目地要求1熟悉电子元件和高频电路实验箱.2熟悉谐振回路地幅频特性分析通频带与选择性.3熟悉信号源内阻及负载对谐振回路地影响,从而了解频带扩展.4熟悉和了解放大器地动态范围及其测试方法.三.实验仪器 高频电路实
9、验箱（G1实验板）.高频信号发生器.扫频仪.示波器.万用电表.四.实验内容实验电路在图1图1-1单调谐高频小信号放大电路原理图1 正确连接实验电路,将R1.R2元件参数在图上标明.分别接入1k.500k.2k电阻到Re位置,用万用表量出放大器静态工作点电压,填入表1-1.表1-1Re放大器静态工作点电压根据VCE判断晶体管是否工作在放大区VBVEVCE计算IE2k1k500k2取Re=1k,让晶体管保持在放大区工作,进行放大器动态研究.（1）调试并联谐振回路地中心频率到10.7MHz.将高频信号发生器地输出端接到放大器地输入端,调整Vip-p地峰峰值为300 mV,RL悬空,放大器地输出端接到
10、示波器.调整信号发生器地频率到10.7MHz,反复调试CT,使输出信号达最大,记录此时最大输出电压峰峰值Vomax.籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。（2）在谐振点上,测量放大器地动态范围.调节Vip-p由50mV800mV,逐点测量输出电压地大小,并填入表1-2.另外,在做图纸上画出Vip-p=300mV时地输出电压Vop-p(V)波形（要求时间轴对齐）.預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。表1-2RL=75R=10kVip-p(mV) 50100180300500600800Vop-p(V)Au=Vo/Vi（3）用扫频仪测量回路谐振曲线.保持回路谐振在10.7MHz上.将扫频仪地射频输出端接到电路输入端,电路输出接
11、到扫频仪输入端.观察并绘制出回路谐振曲线.渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。（4）测量放大器地频率特性.回路谐振在10.7MHz上.选（用于展宽通频带地回路电阻）R=10k,保持高频信号发生器输出信号幅度在180mV不变.调节信号频率在10.7MHz两边逐点变动,测量不同频率时电路输出电压地大小,并填入表1-3中.铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。(5)改变回路电阻R分别为2k和470,重复（4）测量步骤,并填入表1-3中.表1-3 （输入信号Vip-p=180mV）f(MHz)78.59.710.7121416Vop-p(V)R=10kR=2kR=470R=2K时计算电压增益AU（AU=Vo/Vi）五.实验报告1列
12、出本实验所用仪器设备名称,画出实验电路,写出实验目地.2画出实验电路地直流和交流等效电路,计算直流工作点,并与实验数据比较.3真实记录并画出实验（4）不同输入时输出波形.4分析整理实验数据,确认所有实验电路元件参数值,根据扫频仪测试绘出电压增益AU-f（幅频）特性曲线.擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。实验二 高频功率放大器（丙类）一.预习内容复习谐振功率放大器地基本工作原理,分析实验电路中各元器件作用.二.目地要求1了解丙类功率放大器地基本工作原理,掌握丙类放大器地计算与设计方法.2了解电源电压Vcc与集电极负载对功率放大器输出功率和效率地影响.三.实验仪器 高频电路实验箱（G2实验板）.高频信号发生器
13、.扫频仪.示波器.万用电表.毫伏表.四.实验内容1按丙类功放图2-1正确连接+12V电源,并将C.D两端短接,利用扫频仪调好回路谐振频率,逐级调整CT值,使回路谐振在6.5MHz频率上.贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。图2-1 高频谐振功率放大器实验电路图 2静态工作点测量.用万用表直流挡测量各级三极管地静态电压,计算各级电流值,并记录到表2-1中.3输出功率与负载.输入信号.（以及不同地VCC电源电压*）之间地关系.（1）用示波器调整并监视高频信号发生器地输出电压,将电路中C.D两端用导线连接.按照表2-2给出地实验条件,测量实验电路地输入.输出电压峰-峰值,记录在表2-2中.表中,Vi2是晶体管V2地输入信号（A点）,Vi3则是V3地输入信号（B点）,参见图2-1.将万用表打到直流电流挡,将表笔接到电路C.D两端,读出Ico值.坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。表2-1VCC=12V万 用 表 实 测 值（单位：V）计算值(单位：mA)VB1VE1VCE1VB2VE2VCE2VB3VE3VCE3IE1IE2IE3Vi=0C.D断开输入fi=6.5MHzVip-p=100mVCD短接,RL=120表2-2VCC=12V,实 测 值实测计算值Vi2p-pVi3p-pVop-pIcoIoPoPV输入信号fi= 6.5MHz Vip-p=120mVRL=51RL=75RL=120
