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1、通信电子线路实验指导书GP-4A前 言通信电子线路实验系统是配合通信电子线路（高频电子线路或非线性电子电路）课程的理论教学研制的一套实验系统。通信电子线路实验系统由通信发射机和接收机两大部分组成。每部分都由单独的单元模块组合。既可根据课程内容、进度完成单元模块实验，又可进行调幅、调频两种收、发系统的实验。实验内容既有分立器件又有集成器件，便于学生循序渐进的学习。发射机系统由低频调制源振荡器电路、变容二极管调频电路、振幅调制电路、高频功率放大器五个模块组成。可独立进行各部分功能模块实验，也可将各部分级连完成发射机整机调试和测试实验。接收机系统由小信号调谐放大器、混频器、锁相频率合成器、本振源、中
2、放、二次混频与鉴频，包络检波五个模块组成。可独立进行各部分功能模块实验，也可将各部分级联完成接收机功能实验。该实验装置还可进行通话实验，使学生了解实际的通信系统。通过实验可使学生进一步消化理解理论课程内容，培养学生调测的实际动手能力，建立系统概念。采用 GP-4 型实验设备做实验时，必备的仪器是 20MHZ 以上双踪示波器，万用表、频率计、毫伏表、高频信号发生器等，GP-4A 型实验设备中带有高频信号发生器和频率计。该实验设备经过多次修改，本指导书是针对 GP-4 型和 GP-4A 型机所写，设备和指导书仍有一些不完善甚至不妥之处，期望同学们及有关老师提出宝贵意见。目 录实验板模块分布图 .1
3、实验一 高频小信号调谐放大器 .4实验二 高频功率放大器 .8实验三 正弦波振荡器 .13实验四 振幅调制器 .16实验五 检波器及调幅系统实验 .20实验六 混频器实验 .20实验七 调频系统实验 .23实验八 本振频率合成实验 .23GP-4 型通信电子线路简易操作说明 .26 高 频 小 信 号 放 大 HIG FREQ SIGNAL AMPLIFICATIO 本 振 频 率 合 成 FREQ SYNTHESI 晶 体 管 混 频TRANSITOR MIXING 平 衡 混 频 器 BALNCED MIXING 二 次 混 频 与 鉴 频 MIXING & FREQ DISCRIMINA
4、TION 中 放 ME FRQ APL 低 放 LOW.FREQ.AMPL 包 络 检 波 SIGNAL DEMODULTIO 调 频 与 振 荡 OSCILATION & FREQ MODULATION 低 频 调 制 信 号 LOW FREQ SIGNAL 振 幅 调 制 AMPLITUDE MODULATION 电 源 POWER 甲 放 与 丙 放 POWER AMPLIFIER 前 置 放 大 AMPLIFIER 发 射 板 模 块 分 布 图 接 收 板 模 块 分 布 图 本 振 16.45MHz GP-4 J6(ZD.OUT) 晶 振 （ 10MHZ） J23(TF.OUT)
5、平 衡 调 幅 器MC1496 J26(FD.OUT) 前 置 放 大 器 J8(JF.OUT) 甲 类 功 放 J13(BF.OUT) 丙 类 功 放 音 频 信 号 （ 1KHZ） （ (1111111111111J19(TZXH1) J11 J15 J4 J5 J17 ZD.IN FD.IN JF.IN BF.IN TZXH.IN 图 10-1（a）调幅发射机实验组成原理框图 J31(XH.OUT) 高 频 小 信 号放 大 器 J36(J.H.OUT) 晶 体 管 混 频 器 J38(Z.POUT) 二 次 混 频 J5(ZF.OUT) 中 放 J52(J.B.OUT) 检 波 J3
6、J29 J40 J46 J34 J30 XH.IN J42 低 放 J4 (D.FOUT) 平 衡 混 频 器 1.645MHZ 晶 体 振 荡 器 J43 B2.OUT 1 2 2 1 1 2 2 3 J49 J29 J48 图 10-1 （b）调幅接收机实验组成原理框图 J6 LC振 荡 与 变 容二 极 管 调 频 J26 前 置 放 大 器 J8(JF.OUT) 甲 类 功 放 J13(BF.OUT) 丙 类 功 放 低 频 振 荡 源 (1KHZ) J2 J15 BF.IN 1 2 JF.IN J2(TZXH) ZD.OUT FD.OUT FD.IN J4 J5 TP.IN 图 11
7、-1 （a）调频发射机实验组成原理框图 J31(XH.OUT) 高 频 小 信 号放 大 器 J36(J.H.OUT) 晶 体 管 混 频 器 J38(Z.P.OUT) 二 次 混 频 J39(J.P.OUT) 鉴 频 S9 J34 J30 XH.ZN 平 衡 混 频 器 16.45MHZ 晶 体 振 荡 器 J43 BZ.OUT 1 2 2 3 J49 J48 J42 低 放 J4 (D.F.OUT) 2 3 J3 J29 J29 图 11-1 （b）调频接收机实验组成原理框图实验一 高频小信号调谐放大器一、实验目的1掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算。2掌握信号源内阻
8、及负载对谐振回路 Q 值的影响。3掌握高频小信号放大器动态范围的测试方法。二、实验内容1调测小信号放大器的静态工作状态。2用示波器观察放大器输出与偏置及回路并联电阻的关系。3观察放大器输出波形与谐振回路的关系。4调测放大器的幅频特性。5观察放大器的动态范围。三、基本原理：图 1-1 高频小信号放大器小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。其实验单元电路如图 1-1 所示。该电路由晶体管 VT7、选频回路 CP2 二部分组成。它不仅对高频小信号放大，而且还有一定的选频作用。本实验中输入信号的频率fs10MHz。R67、R68 和射极电阻决定晶体管的静态工
9、作点。拨码开关 S7 改变回路并联电阻，即改变回路 Q 值，从而改变放大器的增益和通频带。拨码开关 S8 改变射极电阻，从而改变放大器的增益。L7,C72 构成滤波电路，滤除直流源的干扰信号。J30(XXH.IN)信号输入接口，J31(XXH.OUT)信号输出接口。四、实验步骤单调谐回路谐振放大器单元电路实验：熟悉实验板电路和各元件的作用，正确接通实验箱电源。1静态测量将开关 S8 的 2，3，4 分别置于“ON” ，开关 S7 全部置于断开状态，测量对应的静态工作点，计算并填入表 1.1。表 1.1实测 实测 实测 据 Vce 判断 V 是否作在放大区S8 开关置于ON 号Re Vb Ve
10、Vce 是 否4 5003 1K2 2K*Vb，Ve 是三极管的基极和发射极对地电压。2动态测试（一）观测输入信号示波器探头接 OUT，黑夹接 AGND。调节灰色大旋钮，使信号频率为 10MHZ 左右。用长柄绝缘起子调节信号幅度至 100mv 左右。将 10MHZ 高频小信号（ 100% 的调幅波形,分析过调幅的原因。3画出当改变 VR8 时能得到几种调幅波形，分析其原因。4画出 100调幅波形及抑止载波双边带调幅波形，比较两者区别。实验五 检波器及调幅系统实验一、实验目的：1掌握调幅波的解调方法。2掌握二极管峰值包络检波的原理。3掌握包络检波器的主要质量指标,检波效率及各种波形失真的现象，产
11、生的原因以及克服的方法。二、实验内容：1完成普通调幅波的解调2观察抑制载波的双边带调幅波的解调3观察普通调幅波解调中的对角切割失真，底部切割失真以及检波器不加高频滤波的现象。三、实验电路说明调幅 波 的 解 调 是 调 幅 的 逆 过 程 ， 即 从 调 幅 信 号 中 取 出 调 制 信 号 ， 通 常 称 之 为 检 波 。 调幅 波 解 调 方 法 主 要 有 二 极 管 峰 值 包 络 检 波 器 ， 同 步 检 波 器 。 本 实 验 板 上 主 要 完 成 二 极 管 包络 检 波 。二极管包络检波器主要用于解调含有较大载波分量的大信号，它具有电路简单，易于实现的优点。本实验电路如
12、图 5-1 所示，主要由二极管 D7 及 RC 低通滤波器组成，利用二极管的单向导电特性和检波负载 RC 的充放电过程实现检波 .所以 RC 时间常数的选择很重要，RC 时间常数过大，则会产生对角切割失真又称惰性失真。RC 常数太小，高频分量会滤不干净.综合考虑要求满足下式： amRC2ax1其中：m 为调幅系数， 为调制信号最高角频率。max当检波器的直流负载电阻 R 与交流音频负载电阻 R 不相等，而且调幅度 又相当am大时会产生负峰切割失真（又称底边切割失真） ，为了保证不产生负峰切割失真应满。Ra图 5-1 包络检波电路四、实验步骤1解调全载波调幅信号（1）m30%的调幅波检波:从 J
13、45(ZF.IN)处输入 455KHZ,0.1V. m30%的已调波,短路环 J46 连通,调整 CP6 中周,使 J51(JB.IN)处输出 0.5V1V 已调幅信号。将开关 S13 拨向左端,S14,S15,S16 均拨向右端,将示波器接入 J52(JB.OUT),观察输出波形.（2）加大调制信号幅度,使 m=100%,观察记录检波输出波形.2观察对角切割失真:保持以上输出,将开关 S15 拨向左端,检波负载电阻由 3.3K 变为 100K,在 J52 处用示波器观察波形,并记录与上述波形进行比较.3观察底部切割失真:将开关 S16 拨向左端，S15 也拨向左端,在 J52 处观察波形并记录与正常鲜调波形进行比较。4将开关 S15，S16 还原到右端，将开关 S14 拨向左端，在 S52 处可观察到检波器不加高频滤波的现象。五、实验报告要求1通过一系列检波实验,将下列内容整理在表内:输入的调幅波波形 M30% m=100% 抑制载波调幅波二极管包络检波器输出波形画出观察到的对角切割失真和负峰切割失真波形以及检波器不加高频滤波的现象。并进行分析说明。实验六 混频器一、实验目的：1掌握晶体三极管混频器频率变换的物理过程和本振电压 Vo 和工作电流 Ie 对中频输出电压大小的影响。2掌握由集成模拟乘法器实现的平衡混频器频率变换的物理过程3比较晶体管混频器和平衡混频器
