高频电子线路实验指导书

高频电子线路实验指导书成都电子机械高等专科学校通信工程系实验一、高频小信号调谐放大器一、实验目的1、认识和了解高频三极管，进一步学习使用示波器；2、巩固和加深对高频小信号调谐放大器的原理的理解。二、实验器材1、通信电子线路实验系统一套；2、示波器一台；3、万用表一块。三、实验原理实验原理如图1.1所示。图、1.1高频小信号放大器原理电路图在图1.1中，晶体管Q10的静态工作点处于放大区，高频小信号从插头JP2输入，放大区的负载是一个LC回路，实现选频功能，信号从LC回路输出，可以利用示波器在测试点“Test8”观察信号波形。把晶体管用其混合型等效电路等效的最后的等效电路如图1.2所示。电压增益为：（1—1）其中，，yfe、goe、Coe分别是晶体管的正向传输导纳、输出导纳和电容，go是电感L5的损耗导纳。四、实验步骤在实验系统没有异常情况下，让开关K1、K2、K3断开时，按下列步骤进行实验。1、把电源开关S4拨到“On”位置，即开电源，正常时，发光二极管LED12会亮；2、用万用表测量晶体管Q10的三个电极的直流电位并记录；3、从实验系统的信号源模块的插头JP9引出高频正弦波信号，通过插头JP2输入放大器；4、用示波器观察输入信号的波形，并记录信号的峰值、频率；5、用平口起子慢慢地调电容C65的大小，用示波器观察测试点“Test8”的信号波形，并记录四次十次以上的信号峰值、频率，注意在调C65的某个位置，峰值最大，并记录记录该峰值；6、实验完毕，把电源开关S4拨到“Off”位置，即关闭电源。如果不再实验，则关闭实验系统电源。五、实验指导书要求实验指导书至少要包括下列内容:1、简述高频小信号调谐放大器的工作原理；2、用表格填写实验数据；3、分析晶体管的静态工作点和输出信号的峰值、频率的实验数据，计算该放大器的电压增益。实验二、高频小信号调谐放大器一、实验目的1、进一步学习使用示波器；2、巩固和加深对高频小信号调谐放大器频带展宽原理的理解。二、实验器材1、通信电子线路实验系统一套；2、频谱仪一台；3、万用表一块。三、实验原理实验原理如图2.1所示。图2.1高频小信号放大器原理电路图在图2.1中，晶体管Q10的静态工作点处于放大区，高频小信号从插头JP2输入，放大区的负载是一个LC回路，实现选频功能，信号从LC回路输出，可以利用示波器在测试点“Test8”观察信号波形，开关K1、K2、K3的通断组合改变了选频回路两端并联的电阻值，从而影响高频小信号放大器的通频带，并联电阻越小，频带越宽。把晶体管用其混合型等效电路等效的最后的等效电路如图2.2所示。通频带为：（2—1）其中，yfe、goe、Coe分别是晶体管的正向传输导纳、输出导纳和电容，go是电感L5的损耗导纳，当K1、K2、K3分别处于通或断状态时，n1、n2、n3分别取值1或0。四、实验步骤在实验系统没有异常情况下，让开关K1、K2、K3断开时，按下列步骤进行实验。1、把电源开关S4拨到“On”位置，即开电源，正常时，发光二极管LED12会亮；2、用万用表测量晶体管Q10的三个电极的直流电位并记录；3、频谱仪输出探头接插头JP2，输入探头接测试点“Test8”；4、改变K1、K2、K3的通、断组合，观察并记录该模块的幅频特性曲线；5、实验完毕，把电源开关S4拨到“Off”位置，即关闭电源。如果不再实验，则关闭实验系统电源。五、实验指导书要求实验指导书至少要包括下列内容:1、简述高频小信号调谐放大器频带展宽的工作原理；2、绘制幅频特性曲线，并分析之。实验三、电容三点式振荡器一、实验目的1、了解和认识高频器件，使用示波器等仪器仪表；2、掌握和巩固电容三点式振荡器的工作原理。二、实验器材1、通信电子线路实验系统一套；2、示波器一台；3、万用表一块。三、实验原理实验原理如图3.1所示。图3.1电容三点式振荡器原理图Q1及其周围的元件组成一个电容三点式振荡器，调整RV1可以改变振荡器的静态工作点，并且影响振荡波形，甚至频率。Q2及其周围的元件组成一个射随器，提高振荡器的带负载能力，减小负载对振荡器的影响。振荡器的交流通路如图2.2所示。图3.2电容三点式振荡器等效电路振荡频率近似为：（2-1）其中，L=L1，C=C15C16/（C15+C16）。四、实验步骤在实验系统正常的情况下，可以按以下步骤进行实验。1、把开关S1拨到“On”位置，接通电源，发光二极管LED4会亮；2、调整RV1，直到Q1的静态工作点处于放大区；3、测量Q2的静态工作点，确认其工作于放大区；4、在测试点“Test1”观察振荡波形，微调RV1，观察波形变化；5、在波形最佳时刻，测量并记录出正弦波信号的频率、振幅值；6、把开关S1拨到“Off”位置，关断电源；7、如果不再做实验，切断系统电源。五、实验报告要求实验报告至少包括下列内容：1、简述电容三点式振荡器的工作原理，与电感三点式比较，电容三点式振荡器的优点；2、表格统计正弦波信号的频率、振幅，计算振荡频率的测量值与估算值的误差，并分析引起误差的因素实验四、克拉泼振荡器一、实验目的1、了解和认识高频器件，使用示波器等仪器仪表；2、掌握和巩固克拉泼振荡器的工作原理。二、实验器材1、通信电子线路实验系统一套；2、示波器一台；3、万用表一块。三、实验原理实验原理如图4.1所示。图4.1克拉泼振荡器原理电路Q3及其周围的元件组成一个克拉泼振荡器，调整RV2可以改变振荡器的静态工作点，并且影响振荡波形，甚至频率。Q4及其周围的元件组成一个射随器，提高振荡器的带负载能力，减小负载对振荡器的影响。振荡器的交流通路如图4.2所示。图4.2克拉泼振荡器等效电路振荡频率近似为：（4-1）其中，L=L2，C=C225C23/（C22+C23）+C21。一般情况下，C21C22，C21C23，此时，CC21。四、实验步骤在实验系统正常的情况下，可以按以下步骤进行实验。1、把开关S2拨到“On”位置，接通电源，发光二极管LED5会亮；2、调整RV2，直到Q3的静态工作点处于放大区；3、测量Q4的静态工作点，确认其工作于放大区；4、在测试点“Test2”观察振荡波形，微调RV2，观察波形变化；5、在波形最佳时刻，测量并记录出正弦波信号的频率、振幅值；6、把开关S2拨到“Off”位置，关断电源；7、如果不再做实验，切断系统电源。五实验报告要求实验报告至少包括下列内容：1、简述克拉泼振荡器的工作原理，与一般的电容三点式振荡器比较，克拉泼振荡器的优点；2、格统计正弦波信号的频率、振幅，计算振荡频率的测量值与估算值的误差，并分析引起误差的因素。实验五、西勒振荡器一、实验目的1、了解和认识高频器件，使用示波器等仪器仪表；2、掌握和巩固西勒振荡器的工作原理。二、实验器材1、通信电子线路实验系统一套；2、示波器一台；3、万用表一块。三、实验原理实验原理如图5.1所示。图5.1西勒振荡器原理电路Q5及其周围的元件组成一个西勒振荡器，调整RV3可以改变振荡器的静态工作点，并且影响振荡波形，甚至频率。Q6及其周围的元件组成一个射随器，提高振荡器的带负载能力，减小负载对振荡器的影响。振荡器的交流通路如图5.2所示。图5.2西勒振荡器等效电路振荡频率近似为：（5-1）其中，L=L3，C=1/（1/C29+1/C30+1/C28）+C31。一般情况下，C28C29，C21C30，此时，CC28+C31。四、实验步骤在实验系统正常的情况下，可以按以下步骤进行实验。1、把开关S3拨到“On”位置，接通电源，发光二极管LED6会亮；2、调整RV3，直到Q5的静态工作点处于放大区；3、测量Q6的静态工作点，确认其工作于放大区；4、在测试点“Test3”观察振荡波形，微调RV3，观察波形变化；5、在波形最佳时刻，测量并记录出正弦波信号的频率、振幅值；6、把开关S3拨到“Off”位置，关断电源；7、如果不再做实验，切断系统电源。五、实验报告要求实验报告至少包括下列内容：1、简述西勒振荡器的工作原理，与一般的电容三点式振荡器、克拉泼振荡器比较，西勒振荡器的优点；2、表格统计正弦波信号的频率、振幅，计算振荡频率的测量值与估算值的误差，并分析引起误差的因素。实验六、文氏电桥振荡电路一、实验目的掌握和巩固文氏电桥振荡电路的工作原理。二、实验器材1、通信电子线路实验系统一套；2、示波器一台；3、万用表一块。三、实验原理实验原理如图6.1所示。图6.1文氏电桥振荡器原理电路IC4是一个运算放大器，正、负电源供电，适合于产生较低频率的正弦波信号。只有当负反馈支路R532R（R49+RV6），才满足振荡平衡条件（具体推导过程见教材），所以，只有调整RV6为某些值时，才有正弦波信号输出。振荡频率理论值为：。（6-1）四、实验步骤在实验系统正常的情况下，可以按以下步骤进行实验。1、开关S8、S9拨到“On”位置，接通电源，发光二极管LED10、LED11会亮；2、用在测试点“Test7”观察振荡波形，微调RV6，观察波形变化；3、在波形最佳时刻，测量并记录出正弦波信号的频率、振幅值；4、把开关S8、S9拨到“Off”位置，关断电源；5、如果不再做实验，切断系统电源。五、实验报告要求实验报告至少包括下列内容：1、述文氏电桥振荡器的工作原理；2、格统计正弦波信号的频率、振幅，计算振荡频率的测量值与理论值的误差。实验七、晶体振荡器一、实验目的1、了解和认识石英晶体，学习使用示波器等仪器仪表；2、掌握和巩固晶体振荡器的工作原理。二、验器材1、通信电子线路实验系统一套；2、示波器一台；3、万用表一块。三、实验原理实验原理如图7.1所示。图7.1晶体振荡器原理电路Q7及其周围的元件组成一个晶体振荡器，调整RV4可以改变振荡器的静态工作点。Q8及其周围的元件组成一个射随器，提高振荡器的带负载能力，减小负载对振荡器的影响。振荡器的交流等效通路如图7.2所示，其中虚线框内的电路是晶体的等效电路。图7.2晶体振荡器等效电路一般地，C0C37与C38的串联等效电容，振荡频率近似为：（7-1）其中，L=Lq，C1/（1/C0+1/Cq），f0近似为晶体的并联谐振频率。由于晶体的串联谐振频率与并联谐振频率相差极小，所以f0近似为晶体的串联谐振频率（晶体上表明的参数）。四、实验步骤在实验系统正常的情况下，可以按以下步骤进行实验。1、开关S5拨到“On”位置，接通电源，发光二极管LED7会亮；2、调整RV6，直到Q7的静态工作点处于放大区；3、测量Q6的静态工作点，确认其工作于放大区；4、在测试点“Test4”观察振荡波形，微调RV4，观察波形变化；5、在波形最佳时刻，测量并记录出正弦波信号的频率、振幅值；6、把开关S3拨到“Off”位置，关断电源；7、如果不再做实验，切断系统电源。五、实验报告要求实验报告至少包括下列内容：1、晶体振荡器的工作原理；2、表格统计正弦波信号的频率、振幅，计算振荡频率的测量值与估算值的误差，并分析引起误差的因素。实验八、压控振荡器一、实验目的1、学习使用示波器等仪器仪表；2、掌握和巩固压控振荡器的工作原理。二、实验器材1、通信电子线路实验系统一套；2、示波器一台；3、万用表一块。三、实验原理实验原理如图8.1所示。图8.1压控振荡器的原理电路Q12及其周围的元件组成一个西勒振荡器，调整RV8可以改变振荡器的静态工作点，并且影响振荡波形，甚至频率。调整RV9可以改变变容二极管D9的反向电压，从而改变D9的结电容，最终引起振荡频率的改变。Q13及其周围的元件组成一个射随器，提高振荡器的带负载能力，减小负载对振荡器的影响。振荡器的交流通路如图8.2所示。图8.2压控振荡器的等效电路一般地，C79C77，C79C78，振荡频率近似为：（8-1）其中，L=L7，C=C79+Cj。四、实验步骤在实验系统正常的情况下，可以按以下步骤进行实验。1、把开关S18拨到“On”位置，接通电源，发光二极管LED15会亮；2、调整RV8，直到Q12的静态工作点处于放大区；3、测量Q13的静态工作点，确认其工作于放大区；4、在测试点“