《高频电子线路 教学课件 ppt 作者 郭根芳 第 8 章 实验与实训》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高频电子线路 教学课件 ppt 作者 郭根芳 第 8 章 实验与实训（119页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 2 章 实验与实训,主要内容 ：,8.1 高频小信号选频（谐振）放大器 8.2 丙类高频功率放大器 8.3 LC三点式振荡器 8.4 石英晶体振荡器 8.5 振幅调制器（利用乘法器） 8.6 振幅检波器 8.7 变容二极管调频振荡器,第 2 章 实验与实训,主要内容 ：,8.8 相位鉴频器 8.9 混频器（利用乘法器） 8.10 锁相调频与鉴频器 8.11 调幅广播晶体管收音机的组装与调试 8.12 调频收音机/对讲机的组装与调试 8.13 调频/调幅集成电路收音机的组装与调试,3,8.1 高频小信号选频（谐振）放大器,1.实验目的 1）熟悉高频电路实验装置的使用。 2）熟悉高频小信号选频
2、放大器的工作原理及调整方法。 3）掌握小信号选频放大器静态工作点的测量方法。 4）掌握小信号选频放大器电压增益、通频带、选择性及动态范围的测量方法。 5）学会扫频仪的正确使用方法。,4,2.预习要求 1）预习高频小信号选频放大器的工作原理，熟悉实验电路中各元器件的作用。 2）复习LC并联谐振回路的特性。 3）了解电压放大倍数、静态工作点、动态范围与发射极电阻RE之间的关系。 4）了解谐振放大器的电压放大倍数、通频带及选择性相互之间的关系。,8.1 高频小信号选频（谐振）放大器,5,3实验仪器及设备 高频信号发生器、双踪示波器、交流高频毫伏表、扫频仪、数字万用表 、高频电路实验箱、实验板G1、连
3、接导线（或跳线）若干。,8.1 高频小信号选频（谐振）放大器,6,4.实验电路说明 实验电路如图8-1所示，属于晶体管小信号谐振放大器，集电极负载是LC并联谐振回路，RB1、RB2、RE组成分压式电流负反馈直流偏置电路，以保证晶体管工作在甲类状态。高频扼流圈HFC、C4和C5组成电源去耦电路。 当LC并联谐振回路调谐在输入信号频率上，回路产生谐振时，放大器输出电压最大，故电压增益也为最大，称为谐振电压增益（Au0）。,8.1 高频小信号选频（谐振）放大器,7,图8-1高频小信号选频（谐振）放大器,8,5.实验内容与步骤 （1）静态工作点的测量： 按图8-1连接电路，R=10k，RE=1k，检查
4、确认接线无误后，接通电源电压+12V，用万用表直流电压档测量UC、UB、UE，并计算出值，将数据填入表8-1中。,8.1 高频小信号选频（谐振）放大器,9,表8-1 静态工作点参数（电压的单位：V）,8.1 高频小信号选频（谐振）放大器,10,（2）动态研究： 1）测量放大器的动态范围 选R=10k，RE=1k，RL=130。 将高频信号发生器输出信号的频率调至10.7MHz，电压调到30mV（Uip-p=85mV）左右，输出电缆线的红夹子接到放大器的输入（IN）端，黑夹子接地。将双踪示波器输出端探头接到放大器的输出OUT端，黑夹子接地。,11,表8-2 放大器的动态范围,注意：Ui的各点测量
5、值可根据（各自）的实测情况来自己确定。输入电压、输出电压也可都用峰-峰值表示，即Uip-p 、Uop-p。,12,2）用扫频仪观察回路谐振曲线。 放大电路选R=10k，RE=1k，将扫频仪射频输出端接到放大电路输入（IN）端，放大电路输出（OUT）端接到扫频仪检波器输入端，微调回路电容，使谐振频率，观察回路谐振曲线，并纪录下回路谐振曲线。,13,3）测量放大器的频率特性及通频带。 选谐振回路电阻R=10k，将高频信号发生器输出端接至放大电路IN端，选择输入电压，调节信号发生器的频率使其为10.7MHz，再调节电容CT使回路谐振，用示波器观察放大器OUT端波形。此时输出电压应为最大值，回路谐振频
6、率，以10.7MHz为中心，然后保证放大器输入电压30mV不变，改变信号发生器的频率，由中心频率向两边逐点偏离，分别测出不同频率对应的输出电压Uop-p的值（峰-峰值），将测得的数据填入表8-3中。,14,表8-3 测量放大器的频率特性及通频带（Ui=30mV 、R= 10k）,8.1 高频小信号选频（谐振）放大器,15,6.实验报告要求 1）画出实验电路的原理图、直流通路和交流通路图，计算静态工作点，并与实验结果比较和分析。画出表8-1并填充数据。 2）讨论本放大器的电压放大倍数Au0与输入电压Ui的关系，RE对Au0的影响。 3）利用扫频仪观察回路谐振曲线，画出谐振回路电阻R为10k 、2
7、k时的谐振曲线，并进行比较和分析。 4）分析谐振回路电阻R对谐振电压增益Au0、通频带BW0.7和选择性的影响。,16,8.2 高频丙类谐振功率放大器,1.实验目的 1）熟悉高频丙类谐振功率放大器的电路组成与工作原理。 2）掌握高频谐振功率放大器测量的基本方法。 3）掌握集电极电源电压、输入信号电压 及集电极负载电阻RL对谐振功率放大器工作状态、对功率P和效率的影响。,17,2.预习要求 1）谐振功率放大器的电路组成及工作原理。 2）谐振功率放大器的特性分析，即工作状态与负载特性，VCC、Uim对工作状态的影响。 3）分析电路组成及工作原理，了解各元件的作用。 4）写出预习实验报告。,18,3
8、.实验仪器及设备 高频信号发生器、双踪示波器、扫频仪、数字万用表、高频交流毫伏表、高频电路实验箱、实验板G2、连接导线（或跳线）若干。,19,4.实验电路说明 本实验电路如图8-3所示。它由三级放大电路构成，第一级VT1、第二级VT2是小信号选频（调谐）电压放大电路，微调CT1、CT2使其两个谐振回路均谐振在6.5MHz频率上。第三级VT3则是丙类谐振功率放大电路。谐振功率放大电路基极采用自偏压串联直流馈电偏置电路，集电极采用并联直流馈电偏置电路。HFC2为高频扼流圈，对于直流电流相当短路，对于高频信号则呈现很大的阻抗，可以认为开路，阻止高频信号能量损耗，避免通过电源内阻产生寄生耦合。C6为耦
9、合电容，隔直流通交流。C7和L4为中介回路（谐振回路），RL为负载。C11和HFC3组成倒L型低通滤波器，C12、C13和HFC4组成型低通滤波器，起电源去耦作用。,20,图8-3 高频谐振功率放大器,21,5.实验内容及步骤 （1）静态工作点的测量 实验电路如图8-3所示，接通电源电压+12V，用万用表直流电压档测量第一级VT1、第二级VT2的UC、UB、UE，并将测试数据填入表8-6中。,22,表8-6 静态工作点的测量（电压的单位：V）,注意：UC、UB 、UE是晶体管的集电极、基极和发射极对地直流电压。 分析VT1、VT2是否工作在放大区（甲类状态）？,23,（2）动态研究 1）用扫频
10、仪观察调谐回路谐振曲线。实验电路如图8-3所示，按图连接线路接通电源，将A、B两点短接，加负载RL=50。 将扫频仪射频输出端接到放大电路输入IN端，放大电路输出OUT端接到扫频仪检波探测器输入端，反复调节CT1、CT2使两回路谐振在6.5MHz，观察并记录下谐振回路谐振曲线。,24,2）测量电压、电流 加负载RL=50，在放大器输入（IN）端接入=6.5MHz，Uip-p=120mV信号，测量VT3各电极工作电压，同时用示波器测量输出OUT端峰值电压Uom （或峰-峰值电压Uop-p），同时可用万用表电流档测A、B之间电流IC0，将测量值填入表8-7内。,25,表 8-7 功放级（最后一级V
11、T3）电压、电流值,26,6.实验报告要求 1）根据实验测量结果，计算出放大器的输出功率PO、电源供给的功率PD、集电极的耗散功率PC及集电极的效率，填入表8-7中。 2）分析说明集电极电源电压VCC、输入信号电压Uip-p及负载电阻RL对放大器工作状态的影响，该功率放大器晶体管晶体管VT3 是否工作在丙类状态。 3）试解释为什么丙类谐振功率放大器的集电极电流为尖脉冲，而输出电压波形却为正弦波。,27,8.3 LC电容三点式振荡器,1.实验目的 1）掌握其振荡器振荡频率的计算与测量方法。 2）了解负载电阻RL值对频率稳定度的影响。 3）掌握反馈系数不同时及静态工作电流对振荡器起振及输出电压振幅
12、的影响。,28,2.预习要求 1）复习LC振荡器的工作原理。 2）分析图8-4电路的组成、工作原理及各元件的作用。 3）实验电路中L=12H，若C1=120pF，C2=680pF，计算当CT=50pF时的振荡频率是多少？ 4）写出预习实验报告。,29,3.实验仪器及设备 双踪示波器、频率计、数字万用表、高频电路实验箱、实验板G1、连接导线（或跳线）若干。,30,4.实验电路说明 振荡器用于产生一定频率和幅度的信号，它不需要外加输入信号的控制，就能自动地将直流电能转换为所需要的交流能量输出。 对于振荡器的主要要求是应有较高的频率和幅度的准确性和稳定度，其中频率的准确性和稳定度最为重要。本实验电路
13、如图8-4所示。,31,图8-4 LC电容三点式振荡器,32,5.实验内容及步骤 （1）检查静态工作点 1）接好电源+12V，注意电源极性不能接反。 2）反馈电容C2不接。 3）改变电位器RP测得晶体管VT的发射极电压UE，UE可连续变化，记下UE的最小值、最大值，计算IE值，同时测得UB 、UC的值。将测得数据填入表8-8中。,33,表8-8 静态工作点电压、电流值（电压的单位：V）,注意：UE、UB 、UC是晶体管的发射极、基极和集电极对地直流电压。分析晶体管是否工作在放大区？,34,（2）振荡频率与振荡幅度的测试 ： 1）改变CT电容，当分别接为C9、C10、C11时，频率计接输出OUT
14、端，测量振荡器的振荡频率。记录相应的频率值，填入表8-9中。 2）改变CT电容，当分别接为C9、C10、C11时，用示波器测量相应振荡器输出电压的峰-峰值 ，将测试的数据填入表8-9中。,35,表8-9 振荡频率、振荡幅度（峰-峰值）与CT的关系,36,（3）测试当C1、C2不同时，起振点、振幅与电流IEQ的关系 1）取C1=100pF， C2=1200pF ,CT=100pF，RL=110k，调电位器RP使IEQ分别为表8-10所示各值，用示波器测量输出电压峰-峰值Uop-p，并将其填入表8-10中。,37,表8-10 振荡幅度与电流IEQ的关系,38,6.实验报告要求 1）画出实验电路的直
15、流通路、交流通路。 2）以IEQ/mA为横轴，以输出电压Uop-p /V为纵轴，将不同值下测得的三组数据，在同一坐标纸绘制成曲线。 3）整理实验数据填入表格中，分析实验结果，说明电容CT与振荡频率 f0的关系。 4）说明本振荡电路有什么特点。,39,8.4 石英晶体振荡器,1.实验目的 1）掌握石英晶体振荡器的电路组成结构、工作原理及主要特点。 2）掌握石英晶体振荡器主要参数计算与测量方法。,40,2.预习要求 1）了解为什么用石英晶体作为振荡回路元件能使振荡器的频率稳定度大大提高? 2）石英晶体振荡器有几种基本类型?石英晶体在不同类型的电路中各起什么作用? 3）了解实验电路中各元件作用。 4
16、）写出预习实验报告。,41,3.实验仪器及设备 双踪示波器、频率计、数字万用表、高频电路实验箱、实验板G1、连接（或跳线）导线若干。,42,4.实验电路说明 本实验电路如图8-5所示。采用串联型晶体振荡器电路偏置电路。由RB1、RB2、RP、RC和RE构成，改变RP可改变晶体管的静态工作点。C1、C2、CT和电感L组成振荡回路。石英晶体工作在串联谐振状态，作为高选择性短路元件，将石英晶体短接，就构成了电容三点式振荡电路。 这种振荡器的振荡频率受石英晶体串联谐振频率的控制，具有很高的频率稳定度。,43,图8-5 石英晶体振荡器,44,5.实验内容及步骤 （1）测量静态工作点 接好电源+12V，注意电源极性不能接反。 改变电位器RP测得晶体管VT的发射极电压UE，UE可连续变化，记下UE的最小值、最大值，计算IE值，同时测得UB 、UC的值。将测得数据填入表8-15中。,45,表8-15 静态工作点电压、电流值（电压的单位：V）,注意：UE、UB
