高频实验指导书正文

1T13DG612348765S112348765S2123J45TXIN1J11GND1J24XXHIN1J28XXHIN1J4+12V1J1+12VR233KR1623R10500R111KR122KR710KR62KR5470C2103C15PCP1ZZ2(10.7M)C32102C1110pC3104C5103CP2ZZ2L1470UHR5410KC123-20pCT13-20pC4103从YM8177A从从10MHz从10mV从从从从10.7MANTENNA+A12V+A12VXXH.OUT从从从实验一小信号调谐放大器一、实验目的1．熟悉电子元器件和通信电子电路。2．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。3．掌握信号源内阻及负载对谐振回路的影响，从而了解频带扩展。4．了解放大器的动态范围及测试方法。二、实验仪器1．双踪示波器2．扫频仪3．高频信号发生器4．毫伏表、万用表5．稳压电源或WD990A微机电源(使用时黑按钮不能按下.GP-3实验箱红线接+5V，黄线接+12V，白线接-12V,黑线接地。)6.用万用表检查各组输出电压是否正常。三、实验原理小信号谐振放大器是通信机收端的前端电路，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3-1所示。该电路由输入回路CP1、放大器T1、选频回路CP2三部分组成。它不仅对高频小信号放大，而且还有一定的选频图3-1小信号谐振放大器电原理图2作用。本实验中输入信号的频率fs＝9MHz。R1、R2和射极电阻决定晶体管的静态工作点。拨码开关S1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S2改变射极电阻，从而改变放大器的增益。四、实验内容及步骤单调谐回路谐振放大器单元电路实验：中心频率f0=9MHz，谐振电压放大倍数AVO≥20dB，通频带BW=1MHz，矩形系数Kr0.15左右。小信号谐振放大器（位于下板-左上方框）熟悉实验板电路和各元件的作用,选用BT3频率特性仪调试,实验初调:①电源取12V正端接下板P3+12V负端接GND地,确认无误后接通电源.②将J4短接,开关S2-4置ON，S1-(1-4)置下端.调节电位器R54电阻为470.③用BT3频率特性仪调回路谐振曲线。(中心频率9MHz)频率特性仪的RF输出、Y输入端相应与被测电路输入、输出端连接，MARKERIN接YM8177输出端.④频率特性仪零dB校正:a.频标方式选择外标或10/1MHZ，扫频方式选择窄扫,b.Y增益旋钮左上中键位dB衰减置X1、dB衰减LED显示00.衰减键全弹出.c.将RF输出、Y输入端与被测电路输入、输出端连，出现双平行线，调Y增益旋钮，并读0dB校正线高度：H=5格。完成0dB校正后,Y增益旋钮在以后的实验步骤里不要再调动.⑤频率特性仪RF输出端接XXH.IN,Y输入端接XXH.OUT,中心频率9MHz,适当调节中心频率旋钮使频标居中,调电感磁芯使曲线幅度最大波形对称，频标置于波峰，改变衰减使幅度特性曲线在0dB高度(5格)附近.选用LSW251扫频仪调试,实验初调:①电源取12V正端接下板P3+12V负端接GND地,②将J4短接,开关S2-4置ON，S1-(1-4)置下端.调节电位器R54电阻为470.③用扫频仪调回路谐振曲线。(中心频率9MHz)扫频仪SCOPE的“H”、“V”分别与示波器的CH1、CH2连接，SWEEPOUT接扫频仪信号输出线，FROMT.P.接检波线，BAND置A.MARKERFREQ9MHz位。④扫频仪零dB校正,连接扫频仪与示波器，示波器DTME/DIV置“XY”方式。ATTENUATIO置0dB,0dB衰减键全弹出.调整示波器CH1、CH2的幅度，使3CH1=500mV，CH2=5mV。将“SWEEPOUT”线与“FROMT.P”检波头短接，出现双平行线，调节Y增益旋钮微调，并读0dB校正线高度：F=___5___格。⑤电路总增益的测量,接通扫频仪、示波器、电路，FROM.T.P端接XXH.OUT,适当调节中心频率旋钮使频标居中,调电感磁芯使曲线幅度最大波形对称，频标置于波峰，改变衰减使幅度特性曲线在0dB高度附近.1．静态测量将开关S2-1置ON，S1-(1-4)置下端.调节电位器R54电阻为470,测量各静态工作点，计算并填表1-1.将短路插座J4断开，用直流电流表接在C.DL两端，记录对应Ic值.表4-1三极管静态工作点实测实测实测据Vce判断V是否工作在放大区原因Re（R54）VbVeIcVce是否*Vb，Ve是三极管的基极和发射极对地电压。原因分析：∵晶体管的三种工作状态为：饱和区：VCE很，VCe=0.2V—0.3V截止区：IC=0，VCe=VCC放大区：IC=βIB，VCE=VCC-ICRC-IeRe本实验测得VCe=_____，而0.2V—0.3V≤VCEVCC∴据VCE可判断晶体管T13DG6工作在区。2．静态工作点（直流等效电路如图所示）现取RE=440Ω，已知β=60，VCC=+12V，VBE=0.7VCCBVRRRV212EBEBCRVVI图4-1直流等效电路4440ER∴ECCCCERIVVBCII3.测量放大器的动态范围Vi－Vo（在谐振点）将开关S1-(1-4)置下端,开关S2-4置ON,S2-(1-3)置下端。高频信号发生器左边表头下三键全按下指示灯全灭(后面的实验均处在此状态),80dBμV,f为9MHz，接到电路输入端J24（XXH.IN）.电路输出端J28接毫伏表或接示波器，选择正常放大区的输入电压Vi，调节Ct及中周磁芯使回路谐振，即输出电压为最大。此时调节高频信号发生器输出Vop-p由0.02V变到0.3V，接入J24（XXH.IN）,作为放大器的Vi,逐点记录Vo电压，填入表4-2。Vi的各点测量值可根据各自实测情况来确定。表4-2放大器的动态范围Vi－Vo（画出曲线）Vi(V)0.020.3Vo(V)Re=2kΩRe=1kΩRe=500ΩS2-2＝2KΩ，S2-3＝1KΩ，S2-4＝500Ω当Re分别为500Ω、1KΩ、2K时，将结果填入表4-2。在同一坐标纸上画出Ic不同时的动态范围曲线，并进行比较和分析（此时也可在J4两端测Ic值）。比较和分析如下：当RE=500Ω，1kΩ，2kΩ时，VO均随着VI的而。当VI的值相同时，VO的大小随RE的而。放大器的动态范围曲线VI—VO总体呈的趋势。54.用频率特性仪调回路谐振曲线。(中心频率9MHz)(1)实验方框图频率特性仪的RF输出、Y输入端与被测电路输入、输出端连接，MARKERIN接YM8177输出端.(2)频率特性仪零dB校正a.频标方式选择外标或10/1MHZ，扫频方式选择窄扫,图4-3频率特性仪调回路谐振曲线方框图b.dB衰置X1、dB衰减键全弹出.c.将RF输出、Y输入端与被测电路输入、输出端连，出现双平行线，调Y增益旋钮，并读0dB校正线高度：H=5格。完成0dB校正后,Y增益旋钮在以后的实验步骤里不要再调动.(3)电路总增益的测量频率特性仪RF输出端接XXH.IN,Y输入端接XXH.OUT,中心频率9MHz,适当调节中心频率旋钮使频标居中,调电感磁芯使曲线幅度最大波形对称，频标置于波峰，改变衰减使幅度特性曲线在0dB高度(5格)附近，读出：增益______dB,即为被测电路总增益.(4)通频带测量a.外接频标法：被测电路断开电源，频率特性仪频标方式选择外标，调节频标幅度旋钮至最右,MARKER(面板或背板标注)与YM8177A输出端相连，YM8177输出电平99dBμV，调频率从9MHz到8MHz，适当调节扫频宽度旋钮使波峰频宽适中,频标移动小格数T=______小格，则每小格的频宽Δf=1000KHz/T=_______KHz/T,中心频率f0=______MHz.完成该步骤之后,扫频宽度旋钮在以后的实验步骤里不要再调动.接通被测电路电源,频率特性仪波峰高度H=___5___大格,中心频率9MHz.b.内接频标法：BT3DMARKERINRF输出Y输入YM8177A○○○○○○输入输出被测电路6被测电路断开电源，频率特性仪频标方式选择10/1MHz，调节频标幅度旋钮至最右,适当调节扫频宽度旋钮使波峰频宽适中,小频标间1MHz频宽的小格数T=______小格，则每小格的频宽Δf=1000KHz/T=_______KHz/T,中心频率f0=______MHz.完成该步骤之后,扫频宽度旋钮在以后的实验步骤里不要再调动.接通被测电路电源,频率特性仪波峰高度H=___5___大格,中心频率9MHz.c.频率特性仪测带通,以波峰高度满5大格为1计算读出其幅频曲线0.707高的频带宽度T0.7=______小格，则0.707通频带宽度Δf0.7=ΔfT0.7=______MHz。同理，可测0.1高的频带宽度T0.1=_____小格,则0.1通频带宽度Δf0.1=Δf×T0.1=______MHz。计算出此电路的矩形系数Kr0.1=Δf0.1/Δf0.7=______.5.用扫频仪调回路谐振曲线。(中心频率9MHz)(1)实验方框图扫频仪SCOPE的“H”、“V”分别与示波器的CH1、CH2连接，SWEEPOUT接扫频仪信号输出线，FROMT.P.接检波线，BAND置A.MARKERFREQ9MHz位。图4-2扫频仪调回路谐振曲线方框图(2)扫频仪零dB校正a.连接扫频仪与示波器，示波器DTME/DIV置“XY”方式。b.ATTENUATIO置0dB,0dB衰减键全弹出.c.调整示波器CH1、CH2的幅度，使CH1=500mV，CH2=5mV。d.将“SWEEPOUT”线与“FROMT.P”检波头短接，出现双平行线，调节Y增益旋钮微调，并读0dB校正线高度：F=______格。(3)电路总增益的测量接通扫频仪、示波器、电路，FROM.T.P端接XXH.OUT,适当调节中心频率LSW-251V-252FROMT.PSWEEPCH1CH2HV（RECVR）OUT○○○○○○○○输入输出电路7旋钮使频标居中,调电感磁芯使曲线幅度最大波形对称，频标置于波峰，改变衰减使幅度特性曲线在0dB高度附近，读出：输出衰减值：Al=______dB被测电路总增益：A=A1+20lg（H/F）=_____dB(估算值)(4)通频带测量a.用外接频标法：断开电源，频标外接，SIZE旋钮旋至最右，“MARKEROUT/IN”与“YM8177A”相连，输出电平99dBμV，调频率从9MHz到8MHz，频标移动小格数T=______小格，则每小格的频宽Δf=1000KHz/T=_______KHz/T,中心频率f0=______MHz.接通被测电路电源,扫频仪波峰高度H=___5___大格,中心频率9MHz.a.用外接频标法：断开电源，频标外接，SIZE旋钮旋至最右，“MARKEROUT/IN”与“YM8177A”相连，输出电平99dBμV，调频率从9MHz到8MHz，频标移动小格数T=______小格，则每小格的频宽Δf=1000KHz/T=_______KHz/T,中心频率f0=______MHz.接通被测电路电源,扫频仪波峰高度H=___5___大格,中心频率9MHz.b.接通被测电路电源，以波峰高度满5大格为1计算读出其幅频曲线0.707高的频带宽度T0.7=______小格，则0.707通频带宽度Δf0.7=Δf×T0.7=______MHz。同理，可测0.1高的频带宽度T0.1=_____小格,则0.1通频带宽度Δf0.1=Δf×T0.1=______MHz。计算出此电路的矩形系数Kr0.1=Δf0.1/Δf0.7=______.6.用逐点法测量放大器的频率特性当回路电阻R＝10K时（S1-2置ON,S2-1置ON,其余置下端）,选择正常放大区的输入电压Vi，当输出波形不好时，适当减少Vi。将高频信号发生器输出端接至电路输入端，调节频率f使其为9MHz，调节Ct和电感磁心使回路谐振