《高频电子线路》实验指导书二O一五年
《高频电子线路》 实验指导书 二０一五年
实验一单调谐放大器实验项目名称：单调谐放大器实验项目性质：验正性实验所属课程名称：高频电子线路实验计划学时：2学时一、实验目的1.熟悉电子元器件和高频电路实验箱。2.熟悉谐振回路的幅频特性分析--通频带与选择性。3.熟悉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.熟悉和了解放大器的动态范围及其测试方法。L1二、实验仪器设备+12上C4工1.双踪示波器-2.扫频仪FRICToun3.高频信号发生器Ci4.毫伏表R=18K,2K,478INOHRe=1K,500,2K5.万用表6.实验板G1R2C2Re三、实验内容及步骤(一)单调谐回路谐振放大器。图1-1单调谐回路谐振放大器原理图1.实验电路见图1-1(1).按图1-1所示连接电路（注意接线前先测量+12V电源电压，无误后，关断电源再接线）。(2）.接线后仔细检查，确认无误后接通电源。2.静态测量实验电路中选Re=1k，测量各静态工作点，计算并填表1.1.1-
- 1 - 实验一 单调谐放大器 实验项目名称：单调谐放大器 实验项目性质：验正性实验 所属课程名称：高频电子线路 实验计划学时：2 学时 一、实验目的 1.熟悉电子元器件和高频电路实验箱。 2.熟悉谐振回路的幅频特性分析-通频带与选择性。 3.熟悉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.熟悉和了解放大器的动态范围及其测试方法。 二、实验仪器设备 1.双踪示波器 2.扫频仪 3.高频信号发生器 4.毫伏表 5.万用表 6.实验板 G1 三、实验内容及步骤 (一)单调谐回路谐振放大器。 图 1-1 单调谐回路谐振放大器原理图 1.实验电路见图 1-1 (1).按图 1-1 所示连接电路(注意接线前先测量+12V 电源 电压，无误后，关断电源再接线)。 (2).接线后仔细检查，确认无误后接通电源。 2.静态测量 实验电路中选 Re=1k,测量各静态工作点，计算并填表 1.1
表1.1根据VCE判断V是否工作在实测实测计算原因放大区VE是否VBICVCE*VB，VE是三极管的基极和发射极对地电压。3.动态研究（1）.测放大器的动态范围Vi～VO（在谐振点）选R=10K，Re=1K。把高频信号发生器接到电路输入端，申路输出端接毫伏表，选正常放大区的输入电压Vi，调节频率f使其为10.7MHz，调节C.使回路谐振，使输出电压幅度为最大。此时调节Vi由0.03伏变到0.6伏，逐点记录V。电压，并填入表1.2。Vi的各点测量值可根据（各自）实测情况来确定。表1.2V, (V)0.030. 040.050.060.070.080.090.40.602R=1kV.(V)R.=500QR,=2K(2).当Re分别为500Q、2K时，重复上述过程，将结果填入表1.2。在同一坐标纸上画出1.不同时的动态范围曲线，并进行比较和分析。（3）.用扫频仪调回路谐振曲线。仍选R=10K，Re=1K。将扫频仪射频输出送入电路输入端电路输出接至扫频仪检波器输入端。观察回路谐振曲线（扫频仪输出衰减档位应根据实际情况来选择适当位置），调回路电容CT，使f=10.7MHz。（4).测量放大器的频率特性当回路电阻R=10K时，选择正常放大区的输入电压Vi，-2-
- 2 - 表 1.1 * VB，VE 是三极管的基极和发射极对地电压。 3.动态研究 (1). 测放大器的动态范围 Vi～V0(在谐振点) 选 R=10K，Re=1K。把高频信号发生器接到电路输入端，电 路输出端接毫伏表，选择正常放大区的输入电压 Vi，调节频率 f 使其为 10.7MHz，调节CT 使回路谐振，使输出电压幅度为最 大。此时调节 Vi 由 0.03 伏变到 0.6 伏，逐点记录VO 电压，并 填入 表 1.2。Vi 的各点测量值可根据(各自)实测情况来确定。 表 1.2 Vi(V) 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.2 0.4 0.6 V0(V) Re=1k Re=500Ω Re=2K (2).当 Re 分别为 500Ω、2K 时，重复上述过程，将结果 填入表 1.2。在同一坐标纸上画出 C I 不同时的动态范围曲线， 并进行比较和分析。 (3).用扫频仪调回路谐振曲线。 仍选 R=10K，Re=1K。将扫频仪射频输出送入电路输入端， 电路输出接至扫频仪检波器输入端。观察回路谐振曲线(扫频 仪输出衰减档位应根据实际情况来选择适当位置)，调回路电 容CT ，使 0 f =10.7MHz。 (4).测量放大器的频率特性 当回路电阻 R=10K 时, 选择正常放大区的输入电压 Vi， 实 测 实测计算 根据 VCE 判断 V 是否工作在 放大区 原因 VB VE IC VCE 是 否
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10.7MHz，调节C.使回路谐振，使输出电压幅度为最大，此时的回路谐振频率f.=10.7MHz为中心频率，然后保持输入电压V不变，改变频率f由中心频率向两边逐点偏离，测得在不后频率f时对应的输出电压V。，将测得的数据填入表1.3。频率偏离范围可根据（各自）实测情况来确定。计算f.=10.7MHz时的电压放大倍数及回路的通频带和Q值。表1.310. 7f (MHz)R=10K QR=2KQR=470 Q2(5）.改变谐振回路电阻，即R分别为2K2，4702时，重复上述测试，并填入表1.3，比较通频带情况。四、实验报告要求1.写明实验目的。2.画出实验电路的直流和交流等效电路，计算直流工作点，与实验实测结果比较。3.写明实验所用仪器、设备及名称、型号。4.整理实验数据，并画出幅频特性。当单调谐回路接不同回路电阻时的幅频特性和通频带，整理并分析原因。5.本放大器的动态范围是多少（放大倍数下降1dB的折弯点VO定义为放大器动态范围），讨论IC对动态范围的影响。五、预习要求、思考题1.复习谐振回路的工作原理。了解谐振放大器的电压放大倍数、动态范围、通频带及选择性相互之间关系。-3-
- 3 - 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 10.7MHz，调节CT 使回路谐振，使输出电压幅度为最大，此时 的回路谐振频率 0 f =10.7MHz 为中心频率，然后保持输入电压 Vi 不变，改变频率 f 由中心频率向两边逐点偏离，测得在不同 频率 f 时对应的输出电压VO ，将测得的数据填入表 1.3。频率 偏离范围可根据(各自)实测情况来确定。计算 0 f =10.7MHz 时的 电压放大倍数及回路的通频带和 Q 值。 表 1.3 (5).改变谐振回路电阻，即 R 分别为 2KΩ，470Ω时，重 复上述测试，并填入表 1.3，比较通频带情况。 四、实验报告要求 1.写明实验目的。 2.画出实验电路的直流和交流等效电路，计算直流工作 点，与实验实测结果比较。 3.写明实验所用仪器、设备及名称、型号。 4.整理实验数据，并画出幅频特性。 当单调谐回路接不同回路电阻时的幅频特性和通频带, 整理并分析原因。 5.本放大器的动态范围是多少（放大倍数下降 1dB 的折 弯点 V0 定义为放大器动态范围），讨论 IC 对动态范围的影响。 五、预习要求、思考题 1.复习谐振回路的工作原理。了解谐振放大器的电压放大 倍数、动态范围、通频带及选择性相互之间关系。 f(MHz) 10.7 V0 R=10KΩ R= 2KΩ R=470Ω
2.谐振放大器的工作频率与哪些参数有关？3.实验电路中，若电感量L=1μH，回路总电容C-220pf（分布电容包括在内），计算回路中心频率。。-4-
- 4 - 2.谐振放大器的工作频率与哪些参数有关？ 3.实验电路中, 若电感量 L=1μH，回路总电容 C=220pf (分布电容包括在内),计算回路中心频率 0 f
实验二LC电容反馈式三点式振荡器实验项目名称：LC电容反馈式三点式振荡器实验项目性质：验正性实验所属课程名称：高频电子线路实验计划学时：2学时一、实验目的1.掌握LC三点式振荡电路的基本原理，掌握LC电容反馈式三点振荡电路设计及电参数计算。2.掌握振荡回路Q值对频率稳定度的影响。3.掌握振荡器反馈系数不同时，静态工作电流1eo对振荡器L2起振及振幅的影响。0+12VT工C12工C13R:二、实验仪器设备R31.双踪示波器C2R1OOUT2.频率计-TL13.万用表R4.实验板G1R2R4C1CT三、实验内容及步骤实验电路见图2-1。图2-1LC电容反馈式三点式振器原理图实验前根据图2-1所示原理图，在实验板上找到相应器件及插孔并了解其作用。1.检查静态工作点（1）.在实验板+12V孔上接入+12V直流电源，注意电源极性不能接反。(2).反馈电容C不接，C，接入（C=680pf），用示波器观察振荡器停振时的情况。注意：连接C”的接线要尽量短。(3).改变电位器R测得晶体管V的发射极电压Ve，V.可-5-
- 5 - 实验二 LC 电容反馈式三点式振荡器 实验项目名称：LC 电容反馈式三点式振荡器 实验项目性质：验正性实验 所属课程名称：高频电子线路 实验计划学时：2 学时 一、实验目的 1.掌握 LC 三点式振荡电路的基本原理，掌握 LC 电容反馈 式三点振荡电路设计及电参数计算。 2.掌握振荡回路 Q 值对频率稳定度的影响。 3.掌握振荡器反馈系数不同时，静态工作电流 EQ I 对振荡器 起振及振幅的影响。 二、实验仪器设备 1.双踪示波器 2.频率计 3.万用表 4.实验板 G1 三、实验内容及步骤 实验电路见图 2-1。 图 2-1 LC 电容反馈式三点式振荡器原理图 实验前根据图 2-1 所示 原理图,在实验板上找到相应器件及插孔并了解其作用。 1.检查静态工作点 (1).在实验板+12V 扦孔上接入+12V 直流电源，注意电源 极性不能接反。 (2).反馈电容 C 不接，C’接入(C’=680pf)，用示波器 观察振荡器停振时的情况。注意：连接 C’的接线要尽量短。 (3).改变电位器RP测得晶体管 V 的发射极电压VE ，VE 可
连续变化，记下V，的最大值，计算I，值：I=设:Re=1KQRe2.振荡频率与振荡幅度的测试实验条件：Ie=2mA、C=120pf、C=680pf、R,=110K(1).改变C,电容，当分别接为C9=51p、C10=100p、C11=150p时，纪录相应的频率值，并填入表4.1。(2).改变C.电容，当分别接为C9、C10、C11时，用示波器测量相应振荡电压的峰峰值Vp-p，并填入表2.1。表2.1Cf (MHz)Vp-p51pf100pf150pf3.测试当C、C’不同时，起振点、振幅与工作电流1eo的关系（R=110KQ）(1).取C=C3=100pf、C=C4=1200pf，调电位器RP使Ieo（静态值）分别为表4.2所标各值，用示波器测量输出振荡幅度Vp-p（峰-峰值)，并填入表2.2。表2.2Ie (mA)0.82. 53.55.01.02.03.04.04.51.5Vrp(V)(2).取C =C5=120pf、C=C6=680pfC =C7=680pf、C’=C8=120pf，分别重复测试表4.2的内容。4.频率稳定度的影响(1).回路LC参数固定时，改变并联在L上的电阻使等效Q值变化时，对振荡频率的影响。实验条件：f=6.5MHz时，C/C，=100/1200pf、1eo=3mA改-6-
- 6 - 连续变化，记下VE 的最大值，计算 E I 值： 设:Re=1KΩ 2.振荡频率与振荡幅度的测试 实验条件： Ie=2mA、C=120pf、C’=680pf、RL =110K (1).改变CT 电容，当分别接为 C9 =51p、C10 =100p、C11 =150p 时，纪录相应的频率值，并填入表 4.1。 (2).改变CT 电容，当分别接为 C9、C10、C11 时，用示波 器测量相应振荡电压的峰峰值VPP ，并填入表 2.1。 表 2.1 CT f(MHz) VP-P 51pf 100pf 150pf 3.测试当 C、C’不同时，起振点、振幅与工作电流 EQ I 的 关系(R=110KΩ) (1).取 C=C3=100pf、C’=C4=1200pf，调电位器 RP 使 EQ I (静 态值)分别为表 4.2 所标各值,用示波器测量输出振荡幅度 VPP (峰-峰值),并填入表 2.2。 表 2.2 IEQ(mA) 0.8 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 VP-P(V) (2).取 C = C5 =120pf、C’ = C6 =680pf; C = C7=680pf、 C’= C8=120pf，分别重复测试表 4.2 的内容。 4.频率稳定度的影响 (1).回路 LC 参数固定时，改变并联在 L 上的电阻使等效 Q 值变化时，对振荡频率的影响。 实验条件：f=6.5MHz 时，C/C’=100/1200pf、 EQ I =3mA 改 E E E R V I
变L的并联电阻R，使其分别为1KQ、10KQ、110KQ，分别记录电路的振荡频率，并填入表2.3。注意：频率计后几位跳动变化的情况。(2).回路LC参数及Q值不变，改变IEo对频率的影响。实验条件：f=6.5MHz、C/C，=100/1200pf、R=110KQ、1eo=3mA，改变晶体管Ieo使其分别为表2.2所标各值，测出振荡频率，并填入表2.4。Q~f表2.3Is~f表2.4R1KQ2310KQ110K1Ie (mA)4f (MHz)f (MHz)四、实验报告要求1.写明实验目的。2.写明实验所用仪器设备。3.画出实验电路的直流与交流等效电路，整理实验数据，分析实验结果。4.以Ieo为横轴，输出电压峰峰值Vp-p为纵轴，将不同C/C值下测得的三组数据，在同一座标纸上绘制成曲线。5.说明本振荡电路有什么特点。五、预习要求、思考题1.复习LC振荡器的工作原理。2.分析图4-1电路的工作原理，及各元件的作用，并计算晶体管静态工作电流IC的最大值（设晶体管的β值为50）。实验电路中，L1=10μh，若C=120pf，C，=680pf，计算当C,=50pf和C，=150pf时振荡频率各为多少？-7-
- 7 - 变L1的并联电阻 R，使其分别为 1KΩ、10KΩ、110KΩ， 分别 记录电路的振荡频率, 并填入表 2.3。注意:频率计后几位跳动 变化的情况。 (2).回路 LC 参数及 Q 值不变，改变 EQ I 对频率的影响。 实验条件：f=6.5MHz、C/C’=100/1200pf、R=110KΩ、 EQ I =3mA，改变晶体管 EQ I 使其分别为表 2.2 所标各值，测出振 荡频率，并填入表 2.4。 Q～f 表 2.3 IEQ～f 表 2.4 R 1KΩ 10KΩ 11OKΩ IEQ(mA) 1 2 3 4 f(MHz) f(MHz) 四、实验报告要求 1.写明实验目的。 2.写明实验所用仪器设备。 3.画出实验电路的直流与交流等效电路，整理实验数据， 分析实验结果。 4.以 EQ I 为横轴，输出电压峰峰值VPP 为纵轴，将不同 C/C′ 值下测得的三组数据，在同一座标纸上绘制成曲线。 5.说明本振荡电路有什么特点。 五、预习要求、思考题 1.复习 LC 振荡器的工作原理。 2.分析图 4-1 电路的工作原理，及各元件的作用，并计算 晶体管静态工作电流 IC 的 最大值(设晶体管的β值为 50)。 实验电路中，L1=10μh，若 C=120pf，C’=680pf，计算当 CT =50pf 和CT =150pf 时振荡频率各为多少?
实验三振幅调制与解调实验项目名称：振幅调制与解调实验项目性质：综合性实验所属课程名称：高频电子线路实验计划学时：4学时一、实验目的1.掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅、抑制载波双边带调幅的方法与过程，并研究已调波与二输入信号的关系。2.掌握测量调幅系数的方法。3.掌握调幅波的解调方法。4.掌握用集成电路实现同步检波的方法。5.了解二极管包络检波的主要指标，检波效率及波形失真。6.通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。heRCRe2二、实验仪器设备1.双踪示波器。2载波输入+82.高频信号发生器。裁波输入二183.万用表。调制输入1调制输入4.实验板G3接3002接Rc5三、实验内容及步骤（一）振幅调制器（利用乘法器）014Ve幅度调制就是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化。图3-11496芯片内部电路图变化的周期与调制信号周期相同。即振幅变化与调制信号的振幅成正比。通常称高频信号为载波信号，低频信号为调制信号，调幅器即为产生调幅信号的装置。本实验采用集成模拟乘法器1496来构成调幅器，图3-1为1496芯片内部电路图，它是一个四象限模拟乘法器的基本电-8 -
- 8 - 实验三 振幅调制与解调 实验项目名称：振幅调制与解调 实验项目性质：综合性实验 所属课程名称：高频电子线路 实验计划学时：4 学时 一、实验目的 1.掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅、抑制载波双边 带调幅的方法与过程，并研究已调波与二输入信号的关系。 2.掌握测量调幅系数的方法。 3.掌握调幅波的解调方法。 4.掌握用集成电路实现同步检波的方法。 5.了解二极管包络检波的主要指标，检波效率及波形失 真。 6.通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。 二、实验仪器设备 1.双踪示波器。 2.高频信号发生器。 3.万用表。 4.实验板 G3 三、实验内容及步骤 (一) 振幅调制器(利用乘法器) 幅度调制就是载波的振幅受 调制信号的控制作周期性的变化。 图 3-1 1496 芯片内部电路图 变化的周期与调制信号周期相同。 即振幅变化与调制信号的振幅成正比。通常称高频信号为载波 信号，低频信号为调制信号，调幅器即为产生调幅信号的装置。 本实验采用集成模拟乘法器 1496 来构成调幅器，图 3-1 为 1496 芯片内部电路图，它是一个四象限模拟乘法器的基本电
路，电路采用了两组差动对由V,-V组成，以反极性方式相连接，而且两组差分对的恒流源又组成一对差分电路，即V,与V，因此恒流源的控制电压可正可负，以此实现了四象限工作。D、V，、V。为差动放大器Vs、V.的恒流源。进行调幅时，载波信号加在V-V的输入端，即引脚的③、@之间；调制信号加在差动放大器V，、V.的输入端，即引脚的①、④之间，②、③脚外接1K2电阻，以扩大调制信号动态范围，已调制信号取自双差动放大器的两集电极（即引出脚(6)、(12)之间)输出。用1496集成电路构成的调幅器电路图如图3-2所示，图中R,1用来调节引出脚①、④之间的平衡，R2用来调节③、脚之间的平衡，三极管V为射极跟随器，以提高调幅器带负载的能力。实验电路见图3-20+12VR2R3CR18Ri1R11214CRp2X10C5INIF1496CEooU1Rp1R4R5R9R12C3BR8IN2RER'图3-21496构成的调幅器1.直流调制特性的测量(1).调Rp2电位器使载波输入端平衡：在调制信号输入端IN2加峰值为10OmV，频率为1KHz的正弦信号，调节Rp2电位器使输出端信号最小，然后去掉输入信号。(2）.在载波输入端IN1加峰值Vc为10mV，频率为100KHz的正弦信号，用万用表测量A、B之间的电压VAB，用示波器观察OUT输出端的波形，以VB=0.1V为步长，记录R1由一端调-9-
- 9 - 路，电路采用了两组差动对由 V1-V4组成，以反极性方式相连接， 而且两组差分对的恒流源又组成一对差分电路，即 V5与 V6，因 此恒流源的控制电压可正可负，以此实现了四象限工作。D、V7、 V8为差动放大器 V5、V6的恒流源。进行调幅时，载波信号加在 V1-V4的输入端，即引脚的⑧、⑩之间；调制信号加在差动放大 器 V5、V6的输入端，即引脚的①、④之间，②、③脚外接 1KΩ 电阻，以扩大调制信号动态范围，已调制信号取自双差动放大 器的两集电极(即引出脚⑹、⑿之间)输出。 用 1496 集成电路构成的调幅器电路图如图 3-2 所示，图 中 RP1 用来调节引出脚①、④之间的平衡，RP2 用来调节⑧、⑩ 脚之间的平衡，三极管 V 为射极跟随器，以提高调幅器带负载 的能力。实验电路见图 3-2 图 3-2 1496 构成的调幅器 1.直流调制特性的测量 (1).调 Rp2 电位器使载波输入端平衡：在调制信号输入端 IN2 加峰值为 100mv，频率为 1KHz 的正弦信号，调节 Rp2 电位 器使输出端信号最小，然后去掉输入信号。 (2).在载波输入端 IN1 加峰值 VC为 10mv，频率为 100KHz 的正弦信号，用万用表测量 A、B 之间的电压 VAB，用示波器观 察 OUT 输出端的波形，以 VAB=0.1V 为步长，记录 RP1 由一端调