61高频电子线路实验指导书正文(update)

-1-前言实验是学习电子技术的一个重要环节。对巩固和加深课堂教学内容，提高学生实际动手技能，培养科学作风，为学习后续课程和从事实践技术工作奠定基础具有重要作用。本实验教程是为配合《高频电子线路》课程的理论教学，配合上海爱仪电子设备有限公司研制的ASGP-1高频电子线路实验系统的使用而编写的。本书在编写时参考了上海爱仪电子设备有限公司编写的《ASGP-1高频电子线路实验系统实验指导书》。在此基础上，结合教学实验的需要，进行了重新编写，并对错漏之处作了纠补。在编写过程中，上海爱仪电子设备有限公司的高级工程师张向东、孙伟众、王义康等同志亦提供了有益的帮助，特向他们表示衷心的感谢。由于编者水平有限，加之时间仓促，书中难免会有疏漏，甚或谬误之处，恳请老师和同学们批评指正。编者-2-实验要求1.实验前必须充分预习，完成指定的预习任务。预习要求如下：1）认真阅读实验指导书，分析、掌握实验电路的工作原理，并进行必要的估算。2）完成各实验“预习要求”中指定的内容。3）熟悉实验任务。4）复习实验中所用各仪器的使用方法及注意事项。2.使用仪器和实验箱前必须了解其性能、操作方法及注意事项，在使用时应严格遵守。3.实验时接线要认真，相互仔细检查，确定无误才能接通电源，初学或没有把握应经指导教师审查同意后再接通电源。4.高频电路实验注意：1）将实验板插入主机插座后，即已接通地线，但实验板所需的正负电源则要另外使用导线进行连接。2）由于高频电路频率较高，分布参数及相互感应的影响较大。所以在接线时连接线要尽可能短。接地点必须接触良好。以减少干扰。3）做放大器实验时如发现波形削顶失真甚至变成方波，应检查工作点设置是否正确，或输入信号是否过大。5.实验时应注意观察，若发现有破坏性异常现象（例如有元件冒烟、发烫或有异味）应立即关断电源，保持现场，报告指导老师。找出原因、排除故障，经指导老师同意再继续实验。6.实验过程中需要改接线时，应关断电源后才能拆、接线。7.实验过程中应仔细观察实验现象，认真记录实验结果（数据、波形、现象）。所记录的实验结果经指导老师审阅签字后再拆除实验线路。8.实验结束后，必须关断电源、拨出电源插头，并将仪器、设备、工具、导线等按规定整理。9.实验后每个同学必须按要求独立完成实验报告。-3-实验一览表实验序号实验名称实验主要内容/知识点需用的实验系统需用的实验仪器一单调谐回路谐振放大器放大器静态工作点LC并联谐振回路单调谐放大器幅频特性实验板1实验板6双踪示波器AS1637万用表二双调谐回路谐振放大器双调谐回路电容耦合双调谐放大器放大器动态范围实验板1实验板6双踪示波器AS1637万用表三高频谐振功率放大器谐振功放基本工作原理谐振功放工作状态，计算VCC和负载变化对谐振功放工作的影响实验板2双踪示波器AS1637万用表四电容三点式LC振荡器三点式LC振荡器克拉泼电路工作点、耦合电容、反馈系数、Q值对振荡器工作的影响实验板1双踪示波器频率计万用表五石英晶体振荡器石英晶体振荡器串联型晶体振荡器工作点、微调电容、负载电阻对晶振工作的影响实验板1双踪示波器频率计万用表六振幅调制器幅度调制模拟乘法器实现幅度调制MC1496四象限模拟相乘器实验板3双踪示波器AS1637低频信号发生器万用表七振幅解调器振幅解调二极管包络检波模拟乘法器实现同步检波实验板3双踪示波器AS1637万用表低频信号发生器八变容二极管调频器频率调制变容二极管调频静态、动态调制特性实验板4双踪示波器频率计万用表低频信号发生器九电容耦合回路相位鉴频器FM波的解调电容耦合回路相位鉴频器S形鉴频特性实验板4实验板6双踪示波器AS1637万用表低频信号发生器十LM566组成的频率调制器LM566组成LM566组成的调频器原理实验板5双踪示波器频率计万用表低频信号发生器-4-十一LM565组成的频率解调器LM565组成LM565组成的鉴频器原理实验板5双踪示波器万用表低频信号发生器十二三角波－正弦波变换器三角波－正弦波变换原理三角波－正弦波变换方法双踪示波器稳压电源-5-目录实验一单调谐回路谐振放大器..........................................................................-6-实验二双调谐回路谐振放大器........................................................................-10-实验三高频谐振功率放大器............................................................................-13-实验四电容三点式LC振荡器.........................................................................-17-实验五石英晶体振荡器....................................................................................-22-实验六振幅调制器............................................................................................-25-实验七振幅解调器..............................................................................................-29-实验八变容二极管调频器................................................................................-33-实验九电容耦合回路相位鉴频器....................................................................-36-实验十LM566组成的频率调制器.....................................................................-40-实验十一LM565组成的频率解调器...................................................................-43-实验十二正弦波振荡电路设计..........................................................................-46-附录通信原理与高频电路实验室仪器操作规程..............................................-49-参考文献................................................................................................................-52--6-实验一单调谐回路谐振放大器—、实验准备1．做本实验时应具备的知识点：放大器静态工作点LC并联谐振回路单调谐放大器幅频特性2．做本实验时所用到的仪器：实验板1（调谐放大电路及通频带扩展电路单元，简称单调谐放大器单元）实验板6（宽带检波器）双踪示波器AS1637函数信号发生器（用作为扫频仪）万用表二、实验目的1．熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统。2．熟悉放大器静态工作点的测量方法。3．熟悉放大器静态工作点和集电极负载对单调谐放大器幅频特性（包括电压增益、通频带、Q值）的影响。4．掌握用扫频仪测量放大器幅频特性的方法。三、实验内容1．用万用表测量晶体管各点（对地）电压VB、VE、VC，并计算放大器静态工作点。2．采用扫频法（以AS1637作为扫频仪）测量单调谐放大器的幅频特性。3．用示波器观察静态工作点对单调谐放大器幅频特性的影响。4．用示波器观察集电极负载对单调谐放大器幅频特性的影响。四、基本原理1．单调谐回路谐振放大器原理单调谐回路谐振放大器原理电路如图1-1所示。图中，RB1、RB2、RE用以保证晶体管工作于放大区域，从而放大器工作于甲类。CE是RE的旁路电容，CB、CC是输入、输出耦合电容，L、C是谐振回路，RC是集电极（交流）电阻，它决定了回路Q值、带宽。为了减轻负载对回路Q值的影响，输出端采用了部分接入方式。2．单调谐回路谐振放大器实验电路单调谐回路谐振放大器实验电路如图1-2所示。其基本部分与图1-1相同。图中，C3用来调谐，K1、K2、K3用以改变集电极电阻，以观RRRRCCCcCBGLINOUTB1B2BEECVcc图1-1单调谐回路放大器原理电路-7-察集电极负载变化对谐振回路（包括电压增益、带宽、Q值）的影响。K4、K5、K6用以改变射极偏置电阻，以观察放大器静态工作点变化对谐振回路（包括电压增益、带宽、Q值）的影响。五、实验步骤1．AS1637函数信号发生器用作扫频仪时的参数予置⑴频率定标频率定标的目的是为频率特性设定频标。每一频标实为某一单频正弦波的频谱图示。1）频率定标个数：共设8点频率，并存储于第0~7存储单元内。若把中心频率10.7MHz置于第3单元内，且频率间隔取为1MHz，则相应地有：0单元—7.7MHz，1单元—8.7MHz，…，7单元—14.7MHz。2）频率定标方法①准备工作：对频率范围、工作方式、函数波形作如下设置。(ⅰ)频率范围：2MHz~16MHz范围（按“频段手动递增/减”按键调整）；（ⅱ）工作方式：内计数（“工作方式”按键左边5个指示灯皆暗）；（ⅲ）函数波形：正弦波。②第0单元频率定标与存储(ⅰ)调“频率调谐”旋钮，使频率显示为7700（与此同时，“kHz”灯点亮，标明频率为7.7MHz）；（ⅱ）按“STO”键，相应指示灯点亮，再调“频率调谐”旋钮，使存储单元编号显示为0；（ⅲ）再按“STO”键，相应指示灯变暗，表明已把7.7MHz频率存入第0单元内。③第1单元频率定标与存储(ⅰ)调“频率调谐”旋钮，使频率显示为8700（与此同时，“kHz”灯点亮，标明频率为8.7MHz）；（ⅱ）按“STO”键，相应指示灯点亮，再调“频率调谐”旋钮（只需顺时针旋转1格），使存储单元编号显示为1；（ⅲ）再按“STO”键，相应指示灯变暗，表明已把8.7MHz频率存入第1单元内。④依此类推，直到把14.7MHz频率存入第7单元内为止。⑵其他参数设置①扫描时间设置为20ms，即示波器上显示的横坐标（频率）的扫描时间为20ms。设置方法为：按“工作方式”键，使TIME灯点亮；再调“频率调谐（扫描时间）”旋钮，使扫描时间显示为0.020s；图1-2单调谐回路谐振放大器实验电路-8-②工作方式又设置为线性扫描，即示波器上显示的横坐标（频率）为线性坐标。设置方法为：再按“工作方式”键，使INTLINEAR灯点亮；③输出幅度设置为50mV。设置方法为：使“﹣40dB”衰减器工作，并调“输出幅度调节（AMPL）”旋钮，使输出显示为50mV（峰-峰值）。2．实验准备⑴在箱体左下方插上实验板6，右下方插上实验板1。接通实验箱上电源开关，此时箱体上12V、5V电源指示灯点亮。⑵把实验板1左上方单元（单调谐放大器单元）的电源开关（K7）拨到ON位置，就接通了+12V电源（相应指示灯亮），即可开始实验。3．单调谐回路谐振放大器静态工作点测量⑴取射极电阻R4=1k（接通K4，断开K5、K6），集电极电阻R3=10k（接通K1，断开K2、K3），用万用表测量各点（对地）电压VB、VE、VC，并填入表1.1内。（R1=15kΩ，R2=6.2kΩ）表1.1射极偏置电阻实测(V)计算(V,mA)晶体管工作于放大区?理由VBVEVCVBEVCEIC是否R4