高频实验指导书模板

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1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。目录高频电子线路D1型实验箱总体介绍1实验一 高频小信号调谐放大器4实验二 高频谐振功率放大器7实验三 LC电容反馈三点式振荡器10实验四 石英晶体振荡器13实验五 环形混频器15实验六 乘法器混频19实验七 集电极调幅22实验八 乘法器调幅24实验九 二极管包络检波26实验十 乘法器同步检波28实验十一 变容二极管调频30实验十二 锁相环鉴频34实验十三 乘法器鉴频36实验十四 集成芯片MC3361鉴频38实验十五 锁相环倍频40实验十六 调频收发系统43实验十七 调频语音通话45实验十八 调幅语音通话46高频电子线路D1型实验箱

2、总体介绍一、 概述高频电子线路D1型实验箱的实验内容是根据高等教育出版社出版的高频电子线路一书而设计的( 作者张肃文) 。本实验箱共设置了18个实验, 分别是: 高频小信号调谐放大器实验、 高频谐振功率放大器实验、 LC电容反馈三点式振荡器实验、 石英晶体振荡器实验、 环形混频器实验、 乘法器混频实验、 集电极调幅实验、 乘法器调幅实验、 二极管包络检波实验、 乘法器同步检波实验、 变容二极管调频实验、 锁相鉴频实验、 乘法器鉴频实验、 集成芯片MC3361鉴频实验、 锁相环倍频实验、 调频收发系统实验、 调频语音通话实验、 调幅语音通话实验。其中前15个实验是为配合教学课程而设计的, 主要帮

3、助学生加深理解课堂所学内容。后3个实验是系统实验, 让学生了解每个复杂的无线收发系统都是由一个个单元电路组成的。本实验箱采用”积木式”结构, 将实验所需的直流电源、 频率计、 低频信号源、 高频信号源和调幅调频语音通话单元设计成一个公共平台。实验模块以插板的形式插在实验箱主板上。所有模块与公共平台之间采用2号迭插头对或射频连接线进行连接。其中, 红色迭插头对用于连接主板直流电源和模块直流电源, 黑色迭插头对用于连接主板GND和模块GND, 实验中信号输入输出使用射频连接线连接, 黄色迭插头对作为其它情况时的连接线。使用前请仔细阅读实验箱主板上的使用注意事项。二、 主机介绍主机提供实验所需的直流

4、电源, 包括四路直流电源: +12V、 +5V、 -12V、 -5V, 共直流地。直流电源下方是频率计、 低频信号源、 高频信号源和调幅调频语音通话单元。其中, 频率计、 低频信号源、 高频信号源不作为实验内容, 属于实验工具。各单元使用方法介绍如下: 1、 频率计本实验箱提供的频率计是基于本实验箱实验的需要而设计的。它适用于频率低于20MHz, 幅度Vp-p=100mV5V的信号。使用方法: 首先按下开关K201。测试信号从TP201或TP202输入, 数码管LED1LED8显示所测信号的频率。其中, 前6个数码管显示有效数字, 第8个数码管显示10的幂, 单位为HZ( 如显示10.7000

5、6, 则频率为10.7MHZ) 。第7个数码管显示, 用于间隔前6个数码管和第8个数码管。频率计精度为: 若信号为MHz级, 显示精度为百赫兹。若信号为KHz和Hz级则显示精度为赫兹。2、 低频信号源本实验箱提供的低频信号源是基于本实验箱实验的需要而设计的, 可输出三角波、 方波、 正弦波, 频率范围100Hz2MHz, 分六个频段连续可调。输出信号峰峰值最大为6V。K301为低频信号源的电源开关, TP301、 TP302和TP303为信号输出接口。接口下方有2个军品插座, 在对信号要求较高时, 在这2个插座上插容值合适的独石电容来处理输出正弦波的尖顶失真。对于本实验箱的实验要求不需要对输出

6、信号做处理。K302用于选择输出波形。K302拨到最上端输出正弦波, 拨到中间输出方波, 拨到最下端输出三角波。K303、 K304、 K305、 K306、 K307、 K308用于选择输出信号的频段。向右拨为选中该频段, 向左拨为关闭该频段。各开关对应的频段范围如表1所示: 表1各开关对应频段范围K303100HZ600HZK304600HZ5KHZK3055KHZ15KHZK30615KHZ100KHZK307100KHZ500KHZK308500KHZ2MHZ频率调节和幅度调节电位器用于调节输出信号的频率和幅度。顺时针调节, 调节量增大。使用方法: 首先按下开关K301, 选择波形和频

7、段, 在TP301或TP302或TP303处取输出波形。例如需输出3KHZ正弦波( 峰峰值1V) , 则按下开关K301, K302拨到最上端, K304向右拨, K303、 K305、 K306、 K307、 K308向左拨。用示波器在TP301处观察, 调节频率调节电位器使输出信号的频率为3KHZ, 调节幅度调节电位器使输出信号的峰峰值为1V。3、 高频信号源本实验箱提供的高频信号源是基于本实验箱实验的需要而设计的。它只输出正弦波, 频率范围2MHz20MHz, 分两个频段连续可调。输出信号峰峰值最大为3V。K401为高频信号源的电源开关, TP401、 TP402和TP403为输出信号接

8、口。K402、 K403为频段选择开关, 向右拨为选中该频段, 向左拨为关闭该频段。幅度调节和频率调节电位器用于调节输出信号的幅度和频率。顺时针调节, 调节量增大。K404为10.7MHZ信号的锁定开关。不需要锁定10.7MHZ信号时切记不要按下此开关, 否则其它频率信号受干扰。在本实验箱的实验内容中只有环形混频器实验、 乘法器混频实验和集成芯片MC3361鉴频实验需要锁定频率的10.7MHz信号。使用方法: 首先按下开关K401, 然后选择频段, 在TP401或TP402或TP403处取输出信号。如需输出2MHZ的正弦波( 峰峰值2V) , 则按下开关K401( 此时不要按下开关K404)

9、, K402向右拨, K403向左拨。用示波器在TP401处观察, 调节频率调节电位器使输出信号的频率为2MHZ, 调节幅度调节电位器使输出信号的峰峰值为2V。若需输出锁定频率的10.7MHZ正弦波, 则按下开关K401和K404, K402向左拨, K403向右拨。用示波器在TP401处观察, 调节频率调节电位器使输出信号频率为10.7MHz, 调节幅度调节电位器使输出信号幅度满足要求且失真最小。4、 调幅调频语音通话实验箱提供的调幅调频语音通话单元是基于本实验箱实验的需要而设计的。它和集电极调幅与大信号检波模块一起使用能够实现调幅语音通话实验。它和发射模块、 接收模块一起使用能够实现调频语

10、音通话实验。开关K501、 K502为该单元的电源开关, 使用时都需按下。语音信号经过话筒转换为微弱的电信号, 经过该单元的处理后从TP502输出, 将TP502处的信号引入到集电极调幅与大信号检波模块或发射模块作为调制信号。集电极调幅与大信号检波模块或接收模块解调出的调制信号再引入到调幅调频语音通话单元的TP501, 经过该单元的处理来驱动耳机。这样就完成了通话实验。音量调节电位器用于调节音量, 失真调节电位器用于调节语音失真。三、 模块介绍1、 接收模块: ( 1) 实验一高频小信号调谐放大器实验( 2) 实验十四集成芯片MC3361鉴频实验2、 环形混频器模块: ( 1) 实验五环形混频

11、器实验( 2) 实验三LC电容反馈三点式振荡器实验( 3) 实验四石英晶体振荡实验3、 集电极调幅与大信号检波模块: ( 1) 实验七集电极调幅实验( 2) 实验九二极管包络检波实验( 3) 实验十八调幅语音通话实验4、 发射模块: ( 1) 实验二高频功率放大器实验( 2) 实验十一变容二极管调频实验5、 锁相环应用模块: ( 1) 实验十二锁相环鉴频实验( 2) 实验十五锁相环倍频实验6、 乘法器模块: ( 1) 实验六乘法器混频实验( 2) 实验八乘法器调幅实验( 3) 实验十乘法器同步检波实验( 4) 实验十三乘法器鉴频实验另外, 发射模块和接收模块能够完成: ( 1) 实验十六调频收

12、发系统实验( 2) 实验十七调频语音通话实验说明: 用户可对各模块进行组合, 开发出新的实验, 也可挂接自己开发的模块。做实验时必须把具有相应实验内容的模块插在主板上。实验一高频小信号调谐放大器一、 实验目的1、 掌握高频小信号调谐放大器的工作原理。2、 掌握负载对谐振回路的影响。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、 测试小信号放大器的静态工作状态。2、 观察放大器输出波形与谐振回路的关系。3、 测试放大器的幅频特性。4、 观察放大器的动态范围。三、 实验仪器1、 BT-3( G) 型频率特性测试仪( 选项) 一台2、 20MHz模拟示波器一台3、 数字万用表一块4

13、、 调试工具一套四、 实验基本原理在无线电技术中, 经常会遇到这样一个问题所接收的信号很弱, 而此信号又往往是与干扰信号同时进入接收机的。我们希望将有用信号得到放大, 而把无用的干扰信号抑制掉。借助于选频放大器, 有选择地对某频率信号进行放大, 便可达到此目的。小信号调谐放大器便是这样一种最常见的选频放大器。图1-1为共发射极晶体管高频小信号调谐放大器, 晶体管集电极负载为LC并联谐振回路。它不但放大高频信号, 而且还有一定的选频作用。在高频情况下, 晶体管的极间电容及连接导线的分布参数等会影响放大器输出信号的频率或相位。图1-1高频小信号调谐放大器五、 实验步骤1、 计算选频回路谐振频率实验

14、电路如图1-1所示, 若电感量TA1=1.8uH2.4uH, 回路总电容CA3+CCA2=105pF125pF( 分布电容包括在内) , 计算回路谐振频率f0的范围。2、 将接收模块正确插在实验箱主板上。参照接收模块小信号调谐放大器部分的丝印正确连接实验电路: K1、 K2、 J2向左拨, J1向下拨。GND接GND, +12V接+12V( 从主板直流电源部分+12V和GND插孔用连接线接入) 。检查连线正确无误后打开实验箱电源开关( 实验箱左侧的船形开关) , 开关K1向右拨, 若正确连接则模块上的电源指示灯LEDA1亮。3、 静态工作点调节TP4接GND, 调节WA1使三极管QA1发射极电

15、压VE在6.8V左右, 然后去掉TP4与GND的连线。4、 动态测试( 1) 用高频信号源产生频率约10.7MHz, 峰峰值约600mV的正弦波信号作为放大器的输入信号Vi( 参见高频信号源使用方法) , 从TP7或TP4处输入, 用示波器在三极管QA1的基极观察, 记此信号为Vi( TP7与三极管QA1之间接有一个由电阻和电容组成的衰减网络, 对输入信号Vi的幅度进行衰减) , 记录Vi的幅度。再用示波器在TT1处观察输出信号Vo的幅度, 调节TA1和CCA2使输出信号Vo幅度最大且失真最小( 注意TA1不宜调的太深, 否则会使信号源和放大器达不到最佳匹配, 此时Vi会失真) , 选择正常放大区的输入电压Vi, 改变Vi的峰峰值, 用示波器在TT1处观察Vo的峰峰值变化情况, 填表1-1。表1-1Vip-p( V) /f=MHzVip-p( V) 0.40.50.60.7Vop-p( V) 增益( dB)