通信电子线路实验指导书(8个实验)

目录第一章高频IV型实验系统介绍.............................................1一、高频IV型实验系统概述.............................................1二、实验箱箱体结构....................................................1三、箱体各组成部分说明................................................2四、高频模块介绍及实验说明............................................4五、高频电路实验要求..................................................4第二章高频电路实验部分..................................................6实验一单调谐回路谐振放大器.........................................................................................6实验二高频功率放大器...................................................................................................10实验三正弦波振荡器.......................................................................................................15实验四振幅调制器...........................................................................................................21实验五变容二极管调频器与相位鉴频器实验..............................26实验六混频器实验....................................................35实验七检波器实验....................................................40实验八调频发射、接收系统实验...................................................................................46高频电路IV型实验指导书1第一章高频IV型实验系统介绍一、高频IV型实验系统概述本系统由实验箱体和外接实验模块两部分组成，其中外接模块采用插拔式结构设计，便于功能的扩展。箱体上带有一个最高频率1MHz的低频信号源、最高频率10MHz的高频信号源、语音与麦克风模块和电源引出端，可进行部分数字电路和模拟电路实验。而插上选配的高频模块，则可进行相应的高频实验。二、实验箱箱体结构箱体平面结构如图1所示，主要由以下几部分组成：扬声器高频信号源、低频信号源区电源输出区扬声器麦克风电源输出低频信号源外接实验模块高频信号源模块电源座图1GP-IV实验箱平面布局图高频电路IV型实验指导书2外接实验模块区实验模块电源座区三、箱体各组成部分说明1.电源输出区电源接通时，电源输出区电源指示灯亮2.扬声器和麦克风其输入输出为汉字标示3.直流电压输出区：系统的电源为220V交流输入，5路直流输出：±5V/2A，±12V/0.5A，-8V/0.5A。在本区内设有这5组直流电压的输出接口，以方便使用。4.高频信号源、低频信号源高低频信号源均采用DDS芯片输出正弦波、三角波、方波三种波形的信号，峰峰值最大可达6V，同时幅值、偏移可调。1).操作：频率设置键“MENU”：第一次按下此键，数码管第一位开始闪烁，即进入了“频率设置”状态，此时功能键“NEXT”、“ADD”有效；第二次按下此键，退出“频率设置”状态，功能键“NEXT”“ADD”无效。功能键“NEXT”：在“频率设置”状态有效，用于切换“待设置控制位”，“带设置控制位”闪烁。功能键“ADD”:“待设置控制位”数据循环变化“0—9—0”。波形切换键“波形选择”：对输出波形进行变换。幅值调节：调节输出信号的幅值Vp-p。偏移调节：在高频信号源中，在输出为正弦波和三角波时，为输出信号的偏移量调节；当输出为方波时，为方波占空比调节；在低频信号源中，为偏移量调节。高频电路IV型实验指导书32).技术参数低频信号源技术参数：型号EL-GP-IV-低频信号源模块电源+5V/1A、-5V/1A显示四位LED显示性能通道单通道输出输出阻抗100Ω、1.5pF输出波形正弦、三角、方波输出频率（F）Fmin=0.1HZFmax=1MHZ(正弦波)Fmax=1MHZ(三角波)Fmax=1MHZ(方波)输出幅值（Vp-p）Vp-p_min=50mVVp-p_max=6V垂直分辨率10位（1024）失真典型值0.5%高频信号源技术参数：型号EL-GP-IV-高频信号源模块电源+5V/1A、-5V/1A显示四位LED显示性能通道单通道输出输出阻抗100Ω、1.5pF输出波形正弦、三角、方波输出频率（F）Fmin=1HZFmax=10MHZ(正弦波)Fmax=2MHZ(三角波)Fmax=5MHZ(方波)输出幅值（Vp-p）Vp-p_min=50mVVp-p_max=6V垂直分辨率10位（1024）失真典型值0.5%高频电路IV型实验指导书45.外接实验模块区：外接模块采用插拔式结构设计，通过卡钉与实验箱连接，便于安装和拆卸。模块电源提供由实验箱板上的模块电源区供给，各个模块上方均有电源开关控制电源的通断。插拔模块要在断电即模块电源处在关闭电源的状态下进行。四、高频模块介绍及实验说明本系统配有九个高频模块，分别为：单、双调谐放大模块LC振荡、石英晶体振荡模块幅度调制、解调（平衡调幅、二极管包络检波器、同步检波器）模块频率调制、鉴频器模块集成混频器模块小功率调频发射模块小功率调频接收模块集成锁相环、频率合成模块丙类功率放大模块各模块的的表面均覆有该实验电路的原理图。各模块的电源均实验箱上引入，模块上设有电源指示灯，当模块上电源开关处于“ON”状态时，模块电源接通，模块上电路电源指示灯点亮。五、高频电路实验要求1.实验之前必须充分预习，认真阅读实验指导书，掌握好实验所必需的有关原理和理论知识；2.对实验中所用到的仪器使用之前必须了解其性能、使用方法和注意事项，并在实验时严格遵守；3.动手实验之前应仔细检查电路，确保无误后方能接通电源；高频电路IV型实验指导书54.由于高频电路的特点，要求每次实验时连线要尽可能地短且整齐，不要有多余的线；5.调节可变电容或可变电阻时应使用无感工具；6.需要改接连线时，应先关断电源，再改接线；7.实验中应细心操作，仔细观察实验现象；8.实验中如发现异常现象，应立即关断电源，并报告指导老师；9.实验结束后，必须关断电源，整理好仪器、设备、工具和实验导线。高频电路IV型实验指导书6第二章高频电路实验部分实验一单调谐回路谐振放大器（验证性实验）一、实验目的1.掌握高频电路实验箱的组成及其电路中各元件的作用；2.掌握并联谐振回路的通频带与选择性等相关知识；3.掌握负载对谐振回路的影响，从而了解频带扩展；4.熟悉和了解单调谐回路谐振放大器的性能指标和测量方法；5.掌握调调谐回路的静态测试和动态测试方法。二、实验原理Q19013R15.1KR220KRe12KC1100pC40.01uFC27/25pF+12VW100KL1RL1Ktest1Re2500R310KC60.1uFR42KC50.1uFGNDGNDGNDGNDGNDUinK1K2K3Uouttest3C3100p+12VP1R50test2图1-1单调谐回路高频小信号放大器小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路，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1-1所示。W、R1、R2和Re1(Re2)为直流偏置电路，调节W可改变直流工作点。C2、L1构成谐振回路，R3为回路电阻，RL为负载电阻。三、实验仪器设备与器材通信电子线路实验箱，数字示波器高频电路IV型实验指导书7四、实验内容与步骤1．静态测量将P1接通，开关K2的1、2分别置于“ON”，开关K1、K2全部置于断开状态，测量对应的静态工作点，计算并填入表1-1。表1-1不同射级电阻下的静态工作点测量实测实测实测据Vce判断BJT是否作在放大区K2开关置于ON号ReVbVeVce是否1500Ω22KΩ*Vb，Ve是三极管的基极和发射极对地电压。2．动态测试1）拨动开关K1，接通R3；2）拨动开关K2，选中Re1；3）高频信号发生器接到电路输入端Uin，示波器接电路输出端Uout；4）调节高频信号发生器的正弦信号输出频率为4MHz，调节C2使谐振放大器输出电压幅度Uo最大且波形不失真。此时调节高频信号发生器的信号输出幅度由100mV变化到850V，使谐振放大器的输出经历由不失真到失真的过程，记录下最大不失真的Uo值（如找不到不失真的波形，可同时微调一下W和C2来配合），填入表1-2：表1-2不同射级电阻下输出电压的幅度Ui(mV)100200300500600700800850Uo(V)Re1=2KRe2=5005）再选Re1=2KΩ，重复第4）步的过程；6）在相同的坐标上画出不同Ic（由不同的Re决定）时的动态范围曲线，并进行分析和比较。7）K1、K3打到不同位置时重复上述过程，并记录相应表格，表格形式同表1-2。高频电路IV型实验指导书83．测量放大器的频率特性1）拨动开关K3至“RL”档；2）拨动开关K1至“OFF”档，断开R3；3）拨动开关K2，选中Re2；4）检查无误后P1拨动到“on”，接通电源，电路电源指示灯亮；5）调整谐振放大器的动态工作点；6）高频信号发生器接到电路输入端Uin，示波器接电路输出端Uout；7）使高频信号发生器的正弦信号输出幅度为120mV左右（本实验指导书中所说幅度都是指峰峰值），其频率在3.5—4.5MHz之间变化，从2Mhz开始每次增加0.1Mhz,找到谐振放大器输出电压幅度最大且波形不失真的频率并记录下来；（注意：如找不到不失真的波形，应同时调节W来配合；幅度最大不失真的输出频率在4MHZ左右。）表1-3谐振放大电路谐振特性测量3.5MHZ3.6MHZ3.7MHZ3.8MHZ3.9MHZ4.0MHZ4.1MHZ4.2MHZ4.3MHZ4.4MHZUo(mv)4、测量放大器的通频带：1）拨动开关K1，接通R3；2）拨动开关K2，选中Re2；3）拨动开关K3至“RL”档；4）高频信号发生器接到电路输入端Uin，示波器接电路输出端Uout；5）调节高频信号发生器的正弦信号输出频率为4MHz，信号输出幅度为100mV左右，调节C2使输出电压幅度Uo最大且波形不失真（注意检查一下此时谐振放大器如无放大倍数可调节W）。以此时回路的谐振频率4MHz为中心频率，保持高频信号发生器的信号输出幅度不变，改变频率由中心频率向两边偏离，测得在不同频率时对应的输出电压uo，频率偏离的范围根据实际情况确定。将测量的结果记录下来，并计算回路的谐振频率为4-8MHz时电路的电压放大倍数和回路的通频带；表1-4谐振放大电路同频带测量测量3.53.63.73.83.94.04.14.24.34.4高频电路IV型实验指导书9MHZMHZMHZMHZMHZMHZMHZMHZMHZMHZUo(mv)6）拨动开关K1，断开R3，重复第5）步。比较通频带的情况。五、实验结果（或数据）与分析1．计算直流工作点，与表1-1中实验实测结果比较。2．整理实验数据，分析说明回路并联电阻对Q值的影响。3．根据所