高频电子线路实验指导书
目 录
高频D型电子实验箱总体介绍……………………………………………………...1 实验一 高频小信号调谐放大器……………………………………………………4 实验二 环形混频器………………………………………………………………..错误!未定义书签。
实验三 谐振功率放大器…………………………………………………………..5 实验四 正弦波振荡器……………………………………………………………..7 实验五 集电极调幅与大信号检波………………………………………………..8 实验六 变容二极管调频…………………………………………………………..10
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高频D型电子实验箱总体介绍
二、主机介绍
主机上提供实验所需而配备的专用开关电源,包括三路直流电源:+12V、+5V、-12V,共直流地;直流电源下方是频率计和高低频信号源。它们不作为实验内容,属于实验工具。高低频信号源和频率计的使用说明如下。
2、低频信号源的使用方法
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。它包括两部分: 第一部分:输出500Hz~2KHz信号(实际输出信号范围较宽);此信号可以以正弦波的形式输出,也可以方波、三角波的形式输出。
第二部分:输出20KHz~100KHz信号(实际输出信号范围较宽);此信号可以正弦波的形式输出。 低频信号源的使用方法如下:
可调电阻W305用于调节输出方波信号的占空比;W303、W304的作用是:在输出正弦波信号时,通过调节W303、W304使输出信号失真最小。这三个电位器在实验箱出厂时均已调到最佳位置且此三个电位器在PCB板的另一面。
原理图上的W306用来调节输出信号频率的大小;W301用于调节方波或者三角波的幅度;W302用于调节正弦波信号的幅度。
在使用时,首先要按下开关K301。当需输出500Hz~2KHz的信号时,参照原理图G7,连接好JD1、“正弦波”跳线(此时JD2和“正弦波”跳线、“三角波”跳线应断开),则从“可调正弦波输出”处输出正弦波;断开“正弦波”跳线,连接“方波”跳线,则从“波形选择输出”处输出方波;同理,断开“方波” 跳线连接“三角波”跳线,则从“波形选择输出”处输出三角波。
当需输出20KHz~100KHz的信号时,参考原理图G7,连接好JD2和“正弦波”跳线(此时JD1和“正弦波”跳线、“三角波”跳线应断开),则在“可调正弦波输出”处输出20KHz~100KHz的正弦波;根据实验的需要用示波器观察,通过调节W302获得需要信号的大小;用频率计测量,通过调节W306获得需要信号的频率。
3、高频信号源的使用方法
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。它只提供10.7MHz的载波信号和约10.7MHz的调频信号(调频信号的调制频偏可以调节)。
晶体振荡输出载波峰峰值不低于1.5V。LC振荡输出载波峰峰值不低于1V。 高频信号源的使用方法如下:
使用时,首先要按下开关K401。当需要输出载波信号时,连接J401(此时J402、J403、J404应断开),则10.7MHz的信号由TTF1处输出,W401用于调节输出信号的大小。
当需要输出10.7MHz的调频信号时,连接J402、J403、J404(此时J401断开;若信号偏离了10.7MHz,则可调节可调电容CC401使之为10.7MHz),同时使低频信号源处于输出1KHz正弦波的状态,改变低频信号源的幅度就是改变调频信号的频偏,在没有特别要求时,一般低频信号源幅度调为2V,参看低频信号源的使用),则10.7MHz的调制信号由TTF1处输出,W401用于调节输出信号的大小;低频信号源处的W302用于调节调制频偏的大小。在具体使用中,通过示波器观察输出信号的大小和形状。
在具体使用中,通过示波器观察输出信号的大小和形状。
三、模块介绍
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1、接收模块:
(1)实验一 ―― 高频小信号调谐放大器
(2)实验十 ―― 调频接收机设计(调谐放大、中频放大、鉴频解调,可与接收模块组成发射接收系统)
2、环形混频器模块:
(1)实验二 ―― 环形混频器 (2)实验四 ―― 正弦波振荡器 3、集电极调幅与大信号检波模块:
(1)实验五 ―― 集电极调幅与大信号检波 4、发射模块:
(1)实验三 ―― 高频功率放大器 (2)实验六 ―― 变容二极管调频
(3)实验九 ―― 小功率调频发射机设计 5、锁相环应用模块:
(1)实验八 ―― 模拟锁相环的应用(PLL倍频、PLL解调) 乘法器模块:
(2)实验七 ―― 集成电路模拟乘法器的应用(调幅、检波、鉴频、混频)
注:用户可对各模块进行不同组合,开发出新的实验;也可挂接自己开发的模块并与现有模块一起使用;做实验时必须把具有相应实验内容的的模块插在主板上。
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实验一 高频小信号调谐放大器
一、实验目的
小信号调谐放大器是高频电子线路中的基本单元电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。在本实验中,通过对谐振回路的调试,对放大器处于谐振时各项技术指标的测试(电压放大倍数,通频带,矩形系数),进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理。学会小信号调谐放大器的设计方法。
二、实验内容
1、 调节谐振回路使谐振放大器谐振在10.7MHz。 2、 测量谐振放大器的电压增益。
三、实验仪器
1、20MHz模拟示波器 一台 2、数字万用表 一块
2、实验参考电路
图1-4 单级调谐放大器
五、实验步骤
参考所附电路原理图G2。先调静态工作点,然后再调谐振回路。
1、在主箱上正确插好接收模块,按照所附电路原理图G2,对照接收模块中的高频小信号调谐放大器部分,连接好跳线JA1,正确连接电路电源线,+12V孔接+12V,+5V孔接+5V,GND接GND(从电源部分+12V和+5V插孔用连接线接入),接上电源通电(若正确连接了,扩展板上的电源指示灯将会亮)。
2、K1向右拨;
3、调整晶体管的静态工作点: 在不加输入信号(即ui=0),将测试点INA1接地,用万用表直流电压档(20V档)测量三极管QA1
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射极的电压(即测R4靠近QA1端的电压),调整可调电阻WA1,使UEQ=2.25V(即使IE=1.5mA),根据电路计算此时的UBQ,
UCEQ,UEQ及IEQ值。
4、调谐放大器的谐振回路使它谐振在10.7MHz
方法是用BT-3频率特性测试仪的扫频电压输出端和检波探头,分别接电路的信号输入端INA1及测试端TTA2,通过调节y轴,放大器的“增益”旋钮和“输出衰减”旋钮于合适位置,调节中心频率刻度盘,使荧光屏上显示出放大器的“幅频谐振特性曲线”,根据频标指示用绝缘起子慢慢旋动变压器的磁芯,使中心频率fo=10.7MHz所对应的幅值最大。
用示波器来观察调谐过程,方法是:在INA1处由高频信号源提供频率为10.7MHz的载波(参考高频信号源的使用),大小为Vp-p-=20~100mV的信号,用示波器探头在TTA2处测试(在示波器上看到的是正弦波),调节变压器磁芯使示波器波形最大(即调好后,磁芯不论往上或往下旋转,波形幅度都减小)。
5、电压增益AV0
在有BT-3频率特性测试仪的情况下用频率特性测试仪测Av0测量方法如下:
在测量前,先要对测试仪的y轴放大器进行校正,即零分贝校正,调节“输出衰减”和“y轴增益“旋钮,使屏幕上显示的方框占有一定的高度,记下此时的高度和此时“输出衰减”的读数N1dB,然后接入被测放大器,在保持y轴增益不变的前提下,改变扫频信号的“输出衰减”旋钮,使谐振曲线清晰可见。记下此时的“输出衰减”的值N2dB,则电压增益为
AVO??N2?N1? dB
由示波器直接测量。方法如下:
用示波器测输入信号的峰峰值,记为Ui。测输出信号的峰峰值记为Uo。则小信号放大的电压放大倍数为Uo/Ui。
六、实验报告
1、整理好实验数据,用方格纸画出幅特性曲线。 2、思考:引起小信号谐振放大器不稳的原因是什么?如果实验中出现自激现象,应该怎样消除?
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