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1、北方民族大学通信电子线路实验指导书主编校对 审核 北方民族大学电气信息工程学院二一三年九月1目录实验一 小信号谐振放大器的性能分析2实验二 LC 正弦波振荡器的综合分析 8实验三 振幅调制与解调电路研究与综合测试12实验四 频率调制与解调电路研究与综合测试22实验五 锁相环的工作过程及综合分析292实验一 小信号谐振放大器的性能分析（综合性实验）一、实验目的1.掌握小信号谐振放大电路的组成和性能特点。2.熟悉小信号谐振放大器的主要性能指标。3.学会频响特性的测试。2、实验仪器与器材1. 高频电子技术实验箱中小信号谐振放大器实验模块电路(RK-050)（该模块必须装在底板 D 的位置）2. 示波
2、器3. 信号源 4. 扫频仪三、小信号调谐放大器实验电路图 1-1 为小信号调谐放大器实验电路(RK-050)。图中， 为信号输入铆孔，当做201P实验时，高频信号由此铆孔输入。 为输入信号测试点。接收天线用于构成收发系统201TP时接收发方发出的信号。变压器 和电容 、 组成输入选频回路，用来选出所需C2要的信号。晶体三极管 用于放大信号， 、 和 为三极管 的直流偏BG1R521BG置电阻，用以保证晶体管工作于放大区域，且放大器工作于甲类状态。三极管 集电极接有 调谐回路，用来谐振于某一工作频率上。本实验电路设计有单调谐与双调谐回LC路，由开关 控制。当 断开时，为电容耦合双调谐回路， 、
3、 、 和2K2 12L24C组成了初级回路， 、 和 组成了次级回路，两回路之间由电容 进行耦53L49C6合，调整 可调整其耦合度。当开关 接通时，即电容 被短路，此时两个回路6 2K6C合并成单个回路，故该电路为单调谐回路。图中 、 为变容二极管，通过改变1D2的直流电压，即可改变变容二极管的电容，达到对回路的调谐。三个二极管的并ADVIN联，其目的是增大变容二极管的容量。图中开关 控制 是否接入集电极回路，3R接通时（开关往下拨为接通） ，将电阻 （ ）并入回路，使集电极负载电阻21K32K减小，回路 值降低，放大器增益减小。图中 、 、 和三极管 组成放大Q67822BG器，用来对所选
4、信号进一步放大。 为输出信号测试点， 为信号输出铆孔。0TP0P3图 1-1 小信号调谐放大器电路图2R12BG12C52C4 2R52C122C132C32L5 2C102C1112TP012L22L42C92C72C11、2L12L312TP02、2BG22R62R7 2R8+12V12C142C22R42R21133445566Text 222T12C62D42R9+12V12K1 2R32K2、2D12C15 2D22D3ADVIN2L6ADVINGND+12V12VADVINGND+12V-12V2K3+12V1+12V2P012P022C164四、 小信号调谐放大器实验内容和实验步
5、骤（一）实验内容1.分别采用扫频法和点测法测量单调谐和双调谐放大器的幅频特性；2.用示波器测量输入、输出信号幅度，并计算放大器的放大倍数；3.用示波器观察耦合电容对双调谐回路放大器幅频特性的影响；4.用示波器观察放大器的动态范围；5.观察集电极负载对放大器幅频特性的影响。（二）实验步骤1.实验准备在实验箱主板上插装好调谐回路谐振放大器模块（该模块必须装在底板 D 的位置） ，接通实验箱上电源开关，按下模块上开关 ，此时模块上电源指示灯亮。23K2.单调谐回路谐振放大器幅频特性测量测量幅频特性通常有两种方法，即扫频法和点测法。扫频法简单直观，可直接观察到单调谐放大特性曲线，但需要扫频仪。点测法采
6、用示波器进行测试，即保持输入信号幅度不变，改变输入信号的频率，测出与频率相对应的单调谐回路谐振放大器的输出电压幅度，然后画出频率与幅度的关系曲线，该曲线即为单调谐回路谐振放大器的幅频特性。（1）扫频法，即用扫频仪直接测量放大器的幅频特性曲线。用扫频仪测出的单调谐放大器幅频特性曲线如下图：图1-5 扫频仪测量的幅频特性扫频仪的PF输出接放大器输入2TP01，扫频仪Y输入接放大器输出2TP02.扫频仪的档位：扫描选“窄扫”,频标选“10.1”MHZ挡，“X10”挡的衰减调到30dB,在结合其它旋钮进行调整。5（2）点测法，其步骤如下： 2K1置“OFF”（2K1往上拨）位，即断开集电极电阻2R3。
7、2K2置“单调谐”位，此时2C6被短路，放大器为单调谐回路。高频信号源输出连接到调谐放大器的输入端（2P01）。示波器CH1接放大器的输入端2TP01，示波器CH2接调谐放大器的输出端2TP02，调整高频信号源频率为6.3MHZ （用频率计测量），高频信号源输出幅度（峰-峰值）为200mv（示波器CH1监测）。调整调谐放大器的电容2C 5，使放大器的输出为最大值（示波器CH2监测）。此时回路谐振于6.3MHZ。比较此时输入输出幅度大小，并算出放大倍数。按照表1-1改变高频信号源的频率（用频率计测量），保持高频信号源输出幅度为200mv（示波器CH1监视），从示波器CH2上读出与频率相对应的单调
8、谐放大器的电压幅值，并把数据填入表1-1。表1-1输入信号频率f(MHZ)5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 7.0 7.1输出电压幅值U(mv)以横轴为频率，纵轴为电压幅值，按照表1-1，画出单调谐放大器的幅频特性曲线。3观察集电极负载对单调谐放大器幅频特性的影响当放大器工作于放大状态下，按照上述幅频特性的测量方法测出接通与不接通2R3的幅频特性曲线。可以发现：当不接2R3时，集电极负载增大，幅频特性幅值加大，曲线变“瘦”，Q值增高，带宽减小。而当接通2R3时，幅频特性幅值减小，曲线变“胖”，Q值降低
9、，带宽加大。用扫频仪测出接通与不接通2R3的幅频特性曲线，如下图：不接2R3时的幅频特性曲线 接2R3时的幅频特性曲线64双调谐回路谐振放大器幅频特性测量与单调谐的测量方法完全相同，可用扫频法和点测法。下图为用扫频仪测得的幅频特性曲线。用扫频仪测得的幅频特性曲线点测法，步骤如下：2K2 置“双调谐”，接通 2C6，2K1 至“off”（开关往上拨）。高频信号源输出频率 6.3MHZ（用频率计测量），幅度 200mv，然后用铆孔线接入调谐放大器的输入端（2P01）。示波器 CH1 接 2TP01，示波器 CH2 接放大器的输出（2TP02）端。调整调谐放大器电容 2C5 和底板上的“调谐”旋钮，
10、使输出为最大值。按照表 1-2 改变高频信号源的频率（用频率计测量），保持高频信号源输出幅度峰-峰值为 200mv（示波器 CH1 监视），从示波器 CH2 上读出与频率相对应的双调谐放大器的幅度值，并把数据填入表 1-2。表 1-2放大器输入信号频率f(Mhz)5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 6.0 6.1 6.2放大器输出幅度 U（mv）放大器输入信号频率f(Mhz)6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 7.0 7.1放大器输出幅度 U（mv）测出两峰之间凹陷点的大致频率是多少？以横轴为频率，纵轴为幅度，按照表 1-2，画出双调谐放大器的幅频特性曲线。调整
11、 2C6 的电容，按照上述方法测出改变 2C6 时幅频特性曲线。7下图为用扫频仪测得的不同 2C6 时的幅频特性曲线。耦合电容减小扫频曲线 耦合电容 2C06 为某一值时扫频曲线 耦合电容 2C06 增大时扫频曲线5. 放大器动态范围测量2K1 置“OFF”（开关往上拨），2K2 置“单调谐”。高频信号源输出接调谐放大器的输入端（2P01），调整高频信号源频率至谐振频率，幅度 100mv。示波器 CH1 接 2TP01，示波器 CH2 接调谐放大器的输出（2TP02）端。按照表 1-3 放大器输入幅度，改变高频信号源的输出幅度（由 CH1 监测）。从示波器 CH2 读出放大器输出幅度值，并把数
12、据填入表 1-3，且计算放大器电压放大倍数值。可以发现，当放大器的输入增大到一定数值时，放大倍数开始下降，输出波形开始畸变（失真）。表 1-3放大器输入(mV) 50 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000放大器输出(V)放大器电压放大倍数（三）实验报告要求1画出单调谐和双调谐的幅频特性，比较单调谐和双调谐在特性曲线上有何不同？2画出放大器电压放大倍数与输入电压幅度之间的关系曲线。3当放大器输入幅度增大到一定程度时，输出波形会发生什么变化？为什么？4总结由本实验所获得的体会。8实验二 LC 正弦波振荡器的综合分析（综合性实验）一、实验目的（1）掌握 L
13、C 三点式正弦波振荡电路的组成和特点。（2）熟悉振荡电路的分析方法和理解实测振荡频率与理论振荡频率的差别。（3）学会频率的测量方法及电路的调整方法。二、实验仪器与器材1. 高频电子技术实验箱中 LC 正弦波振荡器实验电路模块(RK-051)2. 万用表3. 示波器三、正弦波振荡器的实验电路图 2-1 为电容三点式 LC 振荡器和晶体振荡器实验电路(RK-051)。图中，左侧部分为LC 振荡器，中间部分为晶体振荡器，右侧部分为射极跟随器。三极管 3Q01 为 LC 振荡器的振荡管，3R01、3R02 和 3R04 为三极管 3Q01 的直流偏置电阻，以保证振荡管 3Q01 正常工作。图中开关 3
14、K05 打到“S”位置时，为改进型克拉泼振荡电路，打到“ ”位置时，为改进型西勒振荡电路。四位拨动开关 3SW01 控制回路电容P的变化，也即控制着振荡频率的变化。调整电位器 3W01 可改变振荡器三极管 3Q01 的电源电压。图中 3Q03 为晶体振荡器振荡管，3W03、3R10、3R11 和 3R13 为三极管 3Q03 直流偏置电阻，以保证 3Q03 正常工作，调整 3W03 可以改变 3Q03 的静态工作点。图中 3R12、3C20为去藕元件，3C21 为旁路电容，并构成共基接法。3L03、3C18、3C19 构成振荡回路，其谐振频率应与晶体频率基本一致。3C17 为输出耦合电容。3T
15、P03 为晶体振荡器测试点。晶体振荡器输出与 LC 振荡器输出由 3K01 来控制，开关与上方接通时，为晶振输出，与下方接通时，为 LC 振荡器输出。三极管 3Q02 为射极跟随器，以提高带负载的能力。电位器 3W02 用来调整振荡器输出幅度。3TP02 为输出测量点，3P02 为振荡器输出铆孔。93L013C023C033R04B1C2 E 33Q013R033W013R01 3R023C0113TP01 3C04VCCGND+12V12VVCCGND+12V-12V+12V+12V13C103Q02 3R063C12 1GND13D013R093W0213TP02OUT 、3R073R05Vin1GND 2+5V33U013C063C083C073C093C11 220P3R08+12V13C133C153C143K05A3K05BS PS P3P023JZ013R13B1C2 E 33Q033R123W03 3R10 3R113C213C18 3C1913TP033C173L033C20123487653SW01SW DIP-43R143K01 SW SPDT3L023C16+12V1图 2-1 LC 振荡器和晶体振荡器实验电路10四、 正弦波振荡器实验内容和实验步骤（一） 实验内容1.用示波器观察 LC 振荡器和晶体振荡器输出波形，测量振荡器输出电压峰-峰
