1、實驗八 三點式LC振蕩器及壓控振蕩器一、實驗目的1、掌握三點式LC振蕩器的基本原理；2、掌握反饋系數對起振和波形的影響；3、掌握壓控振蕩器的工作原理；4、掌握三點式LC振蕩器和壓控振蕩器的設計方法。二、實驗內容1、測量振蕩器的頻率變化范圍；2、觀察反饋系數對起振和輸出波形的影響；三、實驗儀器20MHz示波器一臺、數字式萬用表一塊、調試工具一套 四、實驗原理 1、三點式LC振蕩器三點式LC振蕩器的實驗原理圖如圖81所示。圖 81 三點式LC振蕩器實驗原理圖圖中，T2為可調電感，Q1組成振蕩器，Q2組成隔離器，Q3組成放大器。C6=100pF，C7=200pF，C8=330pF，C40=1nF。通

2、過改變K6、K7、K8的撥動方向，可改變振蕩器的反饋系數。設C7、C8、C40的組合電容為C，則振蕩器的反饋系數FC6/ C。 通常F約在0.010.5之間。 同時，為減小晶體管輸入輸出電容對回路振蕩頻率的影響，C6和C取值要大。當振蕩頻率較高時，有時可不加C6和C，直接利用晶體管的輸入輸出電容構成振蕩電容，使電路振蕩。忽略三極管輸入輸出電容的影響，則三點式LC振蕩器的交流等效電路圖如圖82所示。圖82 三點式LC振蕩器交流等效電路圖圖82中，C5=33pF，由于C6和C均比C5大的多，則回路總電容 則振蕩器的頻率f0可近似為： 調節T2則振蕩器的振蕩頻率變化，當T2變大時，f0將變小，振蕩回

3、路的品質因素變小，振蕩輸出波形的非線性失真也變大。實際中C6和C也往往不是遠遠大于C5，且由于三極管輸入輸出電容的影響，在改變C，即改變反饋系數的時候，振蕩器的頻率也會變化。五、實驗步驟1、三點式LC振蕩器（1）連接實驗電路在主板上正確插好正弦波振蕩器模塊，開關K1、K9、K10、K11、K12向左撥，K2、K3、K4、K7、K8向下撥，K5、K6向上撥。主板GND接模塊GND，主板12V接模塊12V。檢查連線正確無誤后，打開實驗箱后側的船形開關，K1向右撥。若正確連接，則模塊上的電源指示燈LED1亮。（2）測量LC振蕩器的頻率變化范圍用示波器在三極管Q2的發射極（J5處）觀察反饋輸出信號的波

4、形，調節T2，記錄輸出信號頻率f0的變化范圍，比較波形的非線性失真情況，填表81。（3）觀察反饋系數對輸出信號的影響用示波器在三極管Q2的發射極觀察反饋輸出信號Vo的波形，調節T2，使Vo的頻率f1為10.7MHz左右，改變反饋系數F的大?。ㄍㄟ^選擇K6、K7、K8的撥動方向來改變），觀察Vo峰峰值Vop-p、振蕩器頻率的變化情況，填表82。六、實驗報告f0（MHz）最小值最大值9.17410.70波形非線性失真（大、?。┬⌒?、畫出三點式LC振蕩器和壓控振蕩器的交流等效電路圖，按步實驗并完成表81、82。表81反饋系數Vop-p（V）振蕩器頻率（MHz）F=1/21.3410.62F=1/3

5、0.581053F=1/50.481048F=1/100.361031表82三點式LC振蕩器交流等效電路圖 壓控振蕩器的交流等效電路J5處觀察反饋輸出信號的波形：Q2的發射極觀察反饋輸出信號Vo的波形： F=1/2 F=1/3 F=1/5 F=1/102、討論回路電感變化對三點式振蕩器輸出波形非線性失真的影響。電感變化影響輸出波形諧波成分的多少，對高次諧波呈高阻抗，不易濾去高次諧波，輸出波形會產生非線性失真。實驗九 石英晶體振蕩器一、實驗目的1、掌握石英晶體振蕩器的工作原理；2、掌握石英晶體振蕩器的設計方法；3、掌握反饋系數對電路起振和波形的影響。二、實驗內容1、觀察反饋系數變化對輸出波形的影

6、響；三、實驗儀器20MHz示波器一臺、調試工具一套四、實驗原理及電路石英晶體振蕩器的實驗原理圖如圖91所示。Q1組成振蕩器，Q2組成隔離器，Q3組成放大器。圖中，C6=100pF，C7=200pF，C8=330pF，C40=1nF。通過改變K6、K7、K8的撥動方向來改變振蕩器的反饋系數。設C7、C8、C40的組合電容為C，則振蕩器的反饋系數FC6/ C。圖91 石英晶體振蕩器實驗原理圖反饋電路不僅把輸出電壓的一部分送回輸入端產生振蕩，而且把晶體管的輸入電阻也反映到LC回路兩端，F大，使等效負載電阻減小，放大倍數下降，不易起振。另外，F的大小還影響波形的好壞，F過大會使振蕩波形的非線性失真變得

7、嚴重。通常F約在0.010.5之間。同時，為減小晶體管輸入輸出電容對回路振蕩頻率的影響，C6和C取值要大。當振蕩頻率較高時，有時可不加C6和C，直接利用晶體管的輸入輸出電容構成振蕩電容，使電路振蕩。本實驗產生的10.7MHz信號將作為功放模塊、小信號放大器模塊、混頻器模塊、幅度調制與解調模塊的輸入信號。實際實驗電路在C11與Q3之間還加有一級10.7MHz陶瓷濾波器電路，用來濾除晶體振蕩器輸出信號中的二次、三次諧波分量，由于受到模塊大小的限制，故沒有在模塊上畫出這部分電路圖。本實驗電路只涉及到振蕩器和隔離器部分。五、實驗步驟1、連接實驗電路在主板上正確插好正弦波振蕩器模塊，開關K1、K9、K1

8、0、K11、K12向左撥，K2、K3、K5、K7、K8向下撥，K4、K6向上撥。主板GND接模塊GND，主板12V接模塊12V。檢查連線正確無誤后，打開實驗箱后側的船形開關，K1向右撥。若正確連接，則模塊上的電源指示燈LED1亮。2、觀察輸出波形用示波器在三極管Q2發射極（J5處）處觀察反饋輸出信號的波形，記錄信號的頻率f0。改變反饋系數F的大小（通過選擇K6、K7、K8的撥動方向來改變），觀察Vo峰峰值Vop-p大小的變化情況及波形的非線性失真情況，填表91。六、實驗報告1、畫出振蕩器的交流等效電路圖，按步實驗完成表91。表91反饋系數Vop-p（V）波形非線性失真（大?。〧=1/21.22

9、小F=1/3082小F=1/50.56小F=1/100.28失真振蕩器的交流等效電路圖：輸出波形： F=1/2 F=1/3 F=1/5 F=1/102、討論反饋系數對振蕩器起振和輸出波形非線性失真的影響。反饋系數大，使等效負載電阻減小，放大倍數下降，不易起振。另外，反饋系數的大小還影響波形的好壞，F過大會使振蕩波形的非線性失真變得嚴重。實驗十 RC振蕩一、實驗目的1、掌握文氏電橋振蕩電路的原理；2、掌握文氏電橋振蕩電路振蕩頻率的計算方法。二、實驗內容1、調試文氏電橋振蕩電路；2、測量并記錄振蕩波形的相關參數。三、實驗儀器20MHz示波器一臺四、實驗原理RC振蕩器由放大器和RC網絡組成，根據RC

10、網絡的不同，可將RC振蕩器分為相移振蕩器和文氏電橋振蕩器兩大類。其中，文氏電橋振蕩器廣泛用于產生幾Hz到幾百KHz頻段范圍的振蕩器。圖101為文氏電橋振蕩器的實驗原理圖。 圖101 文氏電橋振蕩器的實驗原理圖R27、C25、R28、C26組成RC選頻網絡同時兼作正反饋支路，R25、R26、R29、D3、D2構成負反饋及穩幅環節。當R27= R28R，C25C26C時（本實驗R27= R2812K, C25C260.01uF），電路的振蕩頻率為： (101)設二極管D2、D3的正向導通電阻為，當R26（R29|）=時，電路起振的振幅條件為 （102）運放U1A組成放大器，振蕩信號從TP6和TP6

11、處輸出，通過W3調節輸出信號的幅度。由于D2、D3正向電阻非線性特性不可能完全一致，所以振蕩波形會有正負半周不對稱的失真。本實驗產生的信號僅用于一般原理性驗證實驗，因此對輸出波形的失真未做處理。五、實驗步驟1、連接實驗電路在主板上正確插好正弦波振蕩器模塊，開關K1、K9、K10、K11、K12向左撥，主板GND接模塊GND，主板12V接模塊12V，主板12V接模塊12V。檢查連線正確無誤后，打開實驗箱后側的船形開關，K9、K10向右撥。若正確連接，則模塊上的電源指示燈LED2、LED3亮。2、觀察、測量振蕩輸出波形及其相關參數用示波器在TP6處測量，調節電位器W3，觀察TP6處波形的幅度變化及

12、失真情況，記錄TP6處波形的最大峰峰Vmp-p及頻率f0，填表10-1。六、實驗報告1、按步實驗并完成表101。表101f0（KHz）Vmp-p（V）理論計算值實測值最大值1.40232mv振蕩輸出波形：2、分析文氏電橋振蕩器的工作原理。文氏電橋振蕩電路又稱RC串并聯網絡正弦波振蕩電路，它是一種較好的正弦波產生電路，適用于頻率小于1MHz，頻率范圍寬，波形較好的低頻振蕩信號。 從結構上看，正弦波振蕩器是沒有輸入信號的，為了產生正弦波，必須在放大電路中加入正反饋，因此放大電路和正反饋網絡是振蕩電路的最主要部分。實驗十一 集成電路振蕩器一、實驗目的1、熟悉由運放組成集成電路振蕩器的原理；

13、2、熟悉由運放組成集成電路振蕩器的設計方法。二、實驗內容觀察振蕩波形并測量波形的相關參數。三、實驗儀器20MHz示波器一臺、調試工具一套四、實驗原理及電路用運算放大器和外接LC元件可組成三點式運放振蕩器。三點式運放振蕩器要求運放同相輸入端與反相輸入端、輸出端之間是同性質電抗元件，運放反相輸入端與輸出端之間是異性質電抗元件。為滿足振幅起振條件，集成運放的單位增益帶寬BW至少應比振蕩器頻率f0大12倍，為保證振蕩器有足夠高的頻率穩定度，一般宜取BW（310）f0。集成運放的最大輸出電壓幅度和負載特性也應滿足要求。本實驗的實驗原理圖如圖111所示。圖111 集成電路振蕩器實驗原理圖五、實驗步驟1、連

14、接實驗電路在主板上正確插好正弦波振蕩器模塊，開關K1、K9、K10、K11、K12向左撥，主板GND接模塊GND，主板5V接模塊5V，主板5V接模塊5V。檢查連線正確無誤后，打開實驗箱后側的船形開關，K11、K12向右撥。若正確連接，則模塊上的電源指示燈LED4、LED5亮。2、觀察、測量振蕩輸出波形及其相關參數（1）用示波器在TP7處測量，調節CC2使電路起振，即使TP7處有波形輸出。（2）將電位器W4調節在某一位置，調節T1使TP7處波形最大不失真。（3）調節W4，用示波器觀察TP7處波形幅度的變化情況。若波形不穩定，可能是振蕩器與后級調諧放大器不匹配或W4擰到了最底端，可通過調節T1或W

15、4改善。若波形上下不對稱，則調節T1來改善。（4）調節CC2，觀察并記錄TP7處波形頻率f0的變化范圍填表111。六、實驗報告1、按步實驗并完成表111。表111f0（MHz）最小值最大值10.2494輸出波形：2、討論設計振蕩電路時應考慮哪些因素？電容耐壓、.二極管耐壓、電感電流耐壓、自飽和特性、二極管的恢復速度、.開關管的耐壓和功率、根據電流連續性紋波和濾波器截止頻率等因素計算不同部分的電感值電容值、減少干擾、降低損耗。實驗十三 模擬乘法器調幅（AM、DSB、SSB）一、實驗目的1、掌握AM、DSB和SSB調制的原理與性質；2、掌握模擬乘法器的工作原理及其調整方法。二、實驗內容1、產生并觀

16、察AM、DSB、SSB的波形； 2、觀察AM、DSB、SSB波的頻譜（選做）；3、觀察DSB波和過調幅時的反相現象。三、實驗儀器1、20MHz模擬示波器 一臺2、調試工具 一套3、BT-3掃頻儀（選做） 一臺4、數字式萬用表 一塊四、實驗原理實驗原理圖如圖131所示。圖131 模擬乘法器調幅實驗原理圖調制信號從TP2輸入，載波從TP1輸入。合理設置調制信號與載波信號的幅度以及乘法器的靜態偏置電壓（調節W1），可在TP3處觀察普通調幅波（AM）和抑制載波雙邊帶調幅波（DSB）。FL1為10.7MHz的陶瓷濾波器，它的作用是對TP3處調幅波進行濾波，得到抑制載波單邊帶調幅波（SSB）。為兼容檢波電

17、路的濾波網絡，在進行調制與檢波實驗時，調制信號的頻率選擇為1KHz左右，載波信號的頻率選擇為10.7MHz。為了便于觀察各種調幅波的頻譜和DSB波的相位突變現象，調制信號的頻率選擇為500KHz，載波信號的頻率選擇為11.2MHz。本實驗所產生的普通調幅波和抑制載波雙邊帶調幅波，是實驗十五同步檢波和實驗十六小信號檢波的輸入信號。五、實驗步驟1、連接實驗電路在主板上正確插好幅度調制與解調模塊，開關K1、K2、K8、K9、K10、K11向左撥，主板GND接模塊GND，主板12V接模塊12V，主板12V接模塊12V，檢查連線正確無誤后，打開實驗箱右側的船形開關，K1、K2向右撥。若正確連接，則模塊上

18、的電源指示燈LED1、LED2亮。2、產生并觀察AM波和DSB波（1）輸入調制信號V本步驟的調制信號可由正弦波振蕩器模塊的RC振蕩器提供，也可由低頻信號源提供。若調制信號由正弦波振蕩器模塊的RC振蕩器提供參考實驗十，用RC振蕩器產生1.2KHz左右的正弦波調制信號V，調節正弦波振蕩器模塊的W3，使V的峰峰值Vp-p約為700mV。連接正弦波振蕩器模塊的TP6和幅度調制與解調模塊的TP2。若調制信號由低頻信號源提供參考低頻信號源的使用方法，用低頻信號源產生頻率為1KHz，峰峰值約700mV的正弦波調制信號V。連接信號源的Vout與幅度調制與解調模塊的TP2。（2）輸入載波信號Vi本步驟載波信號由

19、高頻信號源或正弦波振蕩器模塊提供。參考高頻信號源使用方法，產生10.7MHz的載波信號。將此信號輸入到幅度調制與解調模塊的TP1。調節載波信號的幅度，使TP1處信號的峰峰值約為500mV。（3）產生并觀察AM波、DSB波用模擬示波器在幅度調制與解調模塊的TP3處觀察，適當調節幅度調制與解調模塊的W1，使TP3處出現如圖132所示的波形，即產生AM波。圖132 普通調幅波（AM波）用模擬示波器在幅度調制與解調模塊的TP3處觀察，適當調節幅度調制與解調模塊的W1，使TP3出現如圖133所示的波形，即產生DSB波。圖133 抑制載波雙邊帶調幅波（DSB波）用模擬示波器在幅度調制與解調模塊的TP3處觀

20、察，適當調節幅度調制與解調模塊的W1或增大調制信號的幅度，使TP3出現如圖134所示的波形，即產生過調幅波形。圖134 過調幅的波形說明1：由于載波頻率和調制信號的頻率相差很大，DSB波和過調情況下調幅波的反相現象不明顯。若要觀察反相現象可在實驗步驟4中進行。說明2：觀察AM波和DSB波波形時建議使用模擬示波器，若使用數字示波器，請選擇存儲空間足夠大的數字示波器。3、觀察DSB波和過調制情況下的反相現象（1）用低頻信號源產生500KHz的正弦波信號，峰峰值約700mV，輸入到幅度調制與解調模塊的TP2。載波信號頻率為10.7MHz，由高頻信號源或正弦波振蕩器模塊產生，參考高頻信號源的使用方法或

21、實驗一實驗步驟2（3），產生10.7MHz的載波，將此信號輸入到TP1。（2）用模擬示波器在TP3處觀察，適當調節W1或調制信號的幅度，直至出現圖133所示的波形為止，即產生DSB波。觀察調幅波幅度為0的瞬間，載波相位的變化情況。畫出DSB波的波形。（3）用模擬示波器在TP3處觀察，適當調節W1或調制信號的幅度，直至出現圖134所示的波形為止，即過調制的情況。觀察調幅波幅度為0的瞬間，載波相位的變化情況。畫出過調時的波形。4、觀察SSB波的波形（1）用低頻信號源產生500KHz的正弦波信號，峰峰值約700mV，輸入到幅度調制與解調模塊的TP2。參考本實驗步驟3、（2）產生11.2MHz的載波信

22、號，輸入到幅度調制與解調模塊的TP1。（2）用模擬示波器在TP3處觀察，適當調節W1或調制信號的幅度，直至出現圖133所示的波形為止，即產生DSB波。（3）參考實驗一實驗步驟2搭建單級單調諧放大器，操作步驟如下：在主板上正確插好小信號放大器模塊，開關K1、K2、K3、K5向左撥，主板GND接該模塊GND，主板12V接該模塊12V。TP9接地，TP8接TP10。檢查連線正確無誤后，打開實驗箱右側的船形開關，K5向右撥。若正確連接，則模塊上的電源指示燈LED4亮。該模塊TP5接地，用萬用表測該模塊三極管Q2發射極對地的直流電壓，調節W3使此電壓為5V。然后去掉TP5與地的連線。（4）連接幅度調制與

23、解調模塊的TP4與小信號放大器模塊的TP5，用示波器在小信號放大器模塊的TP4處觀察經放大的SSB波波形。適當調節幅度調制與解調模塊的W1、調制信號的幅度以及小信號放大器模塊的T2，使SSB波波形最大不失真，畫出SSB波的波形。說明1：經放大的SSB波為等幅波，頻率為10.7MHz。六、實驗結果1、按步實驗并畫出各種調幅波的波形圖。2、討論SSB調制時，減小載波頻率與調制信號頻率差別的好處。答：調制是使載波的振幅隨調制信號成正比的變化，減小載波頻率與調制信號頻率的差別可以使SSB調制時波形特征更清晰實驗十四 二極管峰值包絡檢波一、實驗目的1、掌握二極管峰值包絡檢波的原理；2、掌握負峰切割失真和

24、對角線失真的發生條件及改善方法。二、實驗內容1、觀察檢波輸出波形；2、觀察檢波器的負峰切割失真和對角線失真。三、實驗儀器1、20MHz模擬示波器 一臺2、數字式萬用表 一塊3、調試工具 一套四、實驗原理實驗原理圖如圖141所示。圖141 二極管峰值包絡檢波器實驗原理圖調幅波從TP5處輸入（本實驗的調幅波由集電極調幅電路提供），檢波器的直流負載電阻(R1為電阻R16、R17的組合電阻)，檢波器的交流負載電阻 (R2為電阻R18、R19、R20的組合電阻)。C9和檢波器的負載電阻組成RC低通濾波器，一方面作為檢波器的負載，在其兩端輸出調制信號電壓，另一方面起載頻濾波作用。電容C8的作用是提高檢波器

25、的高頻濾波能力。五、實驗步驟1、連接實驗線路在主板上正確插好幅度調制與解調模塊，主板GND接模塊GND。2、產生調幅波（1）參考實驗十二（集電極調幅），用集電極調幅電路產生調幅波，載波峰峰值約500mV，頻率10.7MHz；調制信號峰峰值約5V，頻率1KHz左右。（2）或用信號源產生調幅波，載波峰峰值約5V，頻率10.7MHz；調制信號頻率1KHz，調制系數約為50%。 3、輸入調幅波將實驗步驟2中產生的調幅波輸入到幅度調制與解調模塊的TP5。4、觀察解調輸出信號用示波器在幅度調制與解調模塊的TP6處觀察以下三種情況時檢波器的輸出波形。 （1）K3、K6向上撥，K4、K 5、K7向下撥，觀察不

26、失真檢波輸出波形。（2）K4、K6向上撥，K3、K5、K7向下撥，觀察“對角線切割失真”現象，若現象不明顯可加大調制信號幅度（信號源輸入時可改變調制系數）或適當改變各開關的撥動方向。（3）K3、K7向上撥、K4、K5、K6向下撥，觀察“負峰切割失真”現象，若現象不明顯可加大調制信號的幅度（信號源輸入時可改變調制系數）或適當改變各開關的撥動方向。說明：實驗中給出的開關K3、K4、K5、K6、K7的撥動方式為參考撥動方式，若對角線切割失真和負峰切割失真現象不明顯可適當改變的K3、K4、K5、K6、K7的撥動方向，以獲得最佳實驗效果。六、實驗報告1、按步實驗并畫出對角線失真和負峰切割失真情況下解調信

27、號的波形形狀。2、討論對角線失真和負峰切割失真的發生條件和改善方法。l 對角線失真產生原因：正常情況下電容C對高頻每一周充放電一次，每次充到接近包絡線的電壓，使檢波輸出基本能跟上包絡的變化。假設時間常數為RC，RC很大，則放電很慢，隨后的若干高頻周期內，包絡線電壓雖然已經下降，但電容C上面的電壓還大于包絡線電壓，從而產生對角線失真。改善方法：使包絡線下降的速率小于RC放電速率。l 負峰切割失真的發生條件：輸入信號調制過深，以致一部分時間內幅值比E還小，則再次期間內將處于反向截止狀態，產生失真。改善方法：要求輸入信號的最小值U(1-ma)大于等于E實驗十五 同步檢波一、實驗目的1、掌握同步檢波的

28、原理；2、掌握用模擬乘法器實現同步檢波的方法。二、實驗內容完成普通調幅波和抑制載波雙邊帶調幅波的解調。三、實驗儀器1、20MHz模擬示波器 一臺2、調試工具 一套四、實驗原理實驗原理圖如圖151所示。圖151 同步檢波實驗原理圖同步載波信號從TP7輸入，調幅波從TP8輸入，解調信號從TP16輸出。運放LF353對解調信號進行放大，R34和C20組成低通濾波器，改善解調輸出信號的失真。本實驗所使用的調幅波由實驗十二提供，調制信號頻率1KHz左右，載波信號頻率為10.7MHz。五、實驗步驟1、連接實驗電路在主板上正確插好幅度調制與解調模塊，開關K1、K2、K8、K9、K10、K11向左撥，主板GN

29、D接模塊GND，主板12V接模塊12V，主板12V接模塊12V，檢查連線正確無誤后，打開實驗箱右側的船形開關，K1、K2、K8、K9向右撥。若正確連接則模塊上的電源指示燈LED1、LED2、LED3、LED4亮。2、產生普通調幅波和抑制載波雙邊帶調幅波參考實驗十三步驟2，產生普通調幅波和抑制載波雙邊帶調幅波。調制信號峰峰值約500mV，頻率約1KHz。載波信號峰峰值約400mV，頻率10.7MHz。3、普通調幅波和抑制載波雙邊帶調幅波的解調連接幅度調制與解調模塊的TP3與TP8，連接幅度調制與解調模塊的TP1與TP7，用示波器在TP16處觀察，調節W2，使TP16處波形最大不失真，畫出TP16

30、處信號的波形，觀察TP16信號的頻率是否與調制信號頻率相同。六、實驗報告畫出幅度調制與解調整個過程的原理框圖。答：幅度的調制實質是頻譜的線性搬移。解調是調制的逆過程。Cos wt調制信號H（f）低通濾波全波整流帶通濾波抽樣判決解調后信號實驗十六 小信號檢波一、實驗目的1、掌握小信號檢波的原理；2、熟悉用二極管實現檢波的方法。二、實驗內容1、產生普通調幅波和抑制載波雙邊帶調幅波；2、用二極管小信號檢波器對調幅波進行檢波。三、實驗儀器1、20MHz模擬示波器 一臺2、數字式萬用表 一塊四、實驗原理小信號檢波是利用器件特性曲線在靜態工作點處的冪級數展開式中含有輸入信號平方項的原理實現的，可參考電子工

31、業出版社出版的通信電子電路（于洪珍）P125的相關內容。小信號檢波實驗原理圖如圖161所示。R42和R43為二級管D6提供靜態偏置電壓，使二極管靜態工作點在其特性曲線的彎曲部分，如圖162所示。C23為高頻旁路電容，E3為音頻耦合電容。由于二極管輸入特性曲線的非線性，調幅波在正負半周所引起的電流變化是不同的，正半周電流上升的多而負半周電流下降的少，這就使對稱電壓的調幅波轉變成不對稱的電流。如果取載波電流周期平均值，并繪出曲線，就可看出電流中還含有直流和低頻成分。其中，高頻成分被C23旁路，故在R43上高頻電壓很小，主要是低頻和直流電壓。低頻成分就是檢出的調制信號，它通過E3隔直流輸出。運放（L

32、F353）組成放大器，對檢波輸出的微弱信號進行放大。設調制信號的頻率為，由于檢波輸出的低頻成分中還含有頻率為2、3等成分，因此，小信號平方律檢波的非線性失真非常嚴重，故在電路中又加了一級RC低通濾波器（由R47和C24組成），用來改善檢波器的非線性失真。圖161 二極管小信號檢波實驗原理圖圖162 小信號二極管檢波五、實驗步驟1、連接實驗電路在主板上正確插好幅度調制與解調模塊，開關K1、K2、K8、K9、K10、K11向左撥，主板GND接模塊GND，主板12V接模塊12V，主板12V接模塊12V。檢查連線正確無誤后，打開實驗箱右側的船形開關。開關K1、K2、K10、K11向右撥。若正確連接，則

33、模塊上的電源指示燈LED1、LED2、LED5、LED6亮。2、產生調幅波參考實驗十三，用乘法器產生普通調幅波或抑制載波雙邊帶調幅波，操作步驟如下：（1）TP2處輸入頻率約1KHz，峰峰值約600mV的正弦波調制信號。（2）TP1處輸入頻率為10.7MHz，峰峰值約800mV的正弦波載波信號。（3）用示波器在TP3處觀察，適當調節調制信號的幅度及幅度調制與解調模塊的W1，使TP3處的調幅波為普通調幅波（調幅系數小于100）。3、小信號檢波連接TP3與TP9，用示波器在TP17處觀察檢波輸出信號，適當調節調制信號的幅度，使TP17處的波形最大且非線性失真最小。逐漸增大調制信號的幅度，觀察TP17

34、處波形的非線性失真程度變化情況。六、實驗結果l 討論小信號檢波器的優缺點。缺點：小信號檢波器輸入阻抗低，非線性失真嚴重，檢波效率低優點：線路簡單，能對很小的信號檢波，檢波輸出電流與輸入載波電壓幅度的平方（即與輸入信號的功率）成正比實驗十八 直接調頻一、實驗目的1、掌握直接調頻的原理；2、掌握直接調頻電路的設計方法。二、實驗內容1、觀察調頻波的正弦帶；2、觀察調制信號幅度對調頻波頻偏的影響。三、實驗原理在某些實際情況下，為了滿足中心頻率穩定度較高的要求，有時采用石英晶體振蕩器直接調頻電路。但由于晶體的串聯諧振頻率和并聯諧振頻率靠的很近，因而調頻的頻偏很小。為了擴大頻偏，可在石英晶體支路中串聯電感

35、線圈，但同時使振蕩頻率的穩定度下降。直接調頻的實驗原理圖如圖181所示。圖181 直接調頻實驗原理圖四、實驗步驟1、連接實驗電路在模塊上正確插好角度調制模塊，開關K1、K2、K3、K5向左撥，主板GND接模塊GND，主板12V接模塊12V。檢查連線正確無誤后打開實驗箱右側的船形開關，K1向右撥，若正確連接則模塊上的電源指示燈LED1亮。2、觀察振蕩器輸出用示波器在TP2處觀察，調節T1使TP2處信號最大不失真，記錄振蕩輸出信號的頻率f0和最大峰峰值Vop-p，填表181。表181f0（MHz）Vop-p（V）15.302.323、輸入調制信號V調制信號V可由正弦波振蕩器模塊的RC振蕩電路提供，

36、也可由低頻信號源提供。（1）若調制信號V由正弦波振蕩器模塊的RC振蕩電路提供參考實驗十，用RC振蕩電路產生頻率為1.2KHz左右的正弦波調制信號V，調節正弦波振蕩器模塊的W3，使調制信號V的峰峰值Vp-p約為3V。連接正弦波振蕩器模塊的TP6與角度調制模塊的TP1。（2）若調制信號V由低頻信號源提供參考低頻信號源的使用方法，用低頻信號源產生頻率為1KHz，峰峰值約3V的正弦波調制信號V。連接低頻信號源的Vout與角度調制模塊的TP1。4、觀察調頻波用模擬示波器在TT1處觀察，可看到如圖182所示的正弦帶。圖232 正弦帶5、觀察調制信號幅度對正弦帶寬度的影響（即調制信號幅度對頻偏的影響）逐漸增

37、大調制信號的幅度，觀察正弦帶寬度的變化情況。說明：本實驗調頻波的最大頻偏約為幾十KHz，相對與14MHz左右的載波來說太小，所以用數字示波器觀察調頻波的疏密現象時效果是很不好的（除非數字示波器的存儲空間足夠大），正確的觀察方法是使用模擬示波器觀察調頻波的正弦帶。如果想要觀察疏密的調頻波，可在鎖相環調頻實驗中進行。實驗十九 間接調頻（選做）一、實驗目的1、了解間接調頻電路的原理及優缺點；2、了解間接調頻電路的設計方法。二、實驗內容1、觀察調頻波的正弦帶和寄生調幅；2、觀察調制信號幅度對調頻波頻偏和寄生調幅程度的影響。三、實驗原理間接調頻的關鍵電路是調相電路。調相方法通常有三類：一類是網絡移相法調

38、相（用調制信號控制諧振回路或移相網絡的電抗或電阻元件以實現調相）；第二類是矢量合成法調相；第三類是脈沖調相。本實驗調相運用的是第一類方法。實驗原理圖如圖191所示。圖191 網絡移相法調相實驗原理圖調制信號從TP9輸入，載波從TP11輸入，調相波從TP10輸出。變容二極管D2、C26、CC1、L4組成中心頻率約為10.7MHz的諧振回路。電阻R27、R28、W1為變容二極管提供靜態反向偏置電壓。在諧振回路失諧量不大的情況下，載波通過諧振回路的相移是按照調制信號的規律變化的。此外從電路幅頻特性考慮，載波相移越大，寄生調幅也越大，即只有在失諧不大的情況下才能得到較小的寄生調幅，否則幅度起伏過大，相

39、移角的增大受到限制。所以，往往在調相之后還加一級限幅器，以減少寄生調幅。網絡移相法調相的缺點是調制系數小，為了獲得足夠大的調制系數，必須在調相器后再加多級倍頻器。本實驗為選做實驗，沒有在調相電路的后級加限幅電路或倍頻電路，實驗時僅觀察調制信號幅度與相移角度、寄生調幅程度的關系。有興趣的同學，可以運用此電路進行二次開發。四、實驗步驟1、連接實驗電路在主板上正確插好角度調制模塊，開關K1、K2、K3、K5向左撥，主板GND接模塊GND，主板12V接模塊12V。檢查連線正確無誤后，打開實驗箱右側的船形開關，K5向右撥，若正確連接，則模塊上的電源指示燈LED4亮。2、輸入調制信號調制信號V可由正弦波振

40、蕩器模塊的RC振蕩電路提供，也可由低頻信號源提供。（1）若調制信號V由正弦波振蕩器模塊的RC振蕩電路提供參考實驗十，用RC振蕩電路產生頻率為1.2KHz左右的正弦波調制信號V，調節正弦波振蕩器模塊的W3，使調制信號V的峰峰值Vp-p約為500mV。連接正弦波振蕩器模塊的TP6與角度調制模塊的TP9。（2）若調制信號V由低頻信號源提供參考低頻信號源的使用方法，用低頻信號源產生頻率為1KHz，峰峰值約500mV的正弦波調制信號V。連接低頻信號源的Vout與角度調制模塊的TP9。3、輸入載波信號本實驗的載波信號為10.7MHz的正弦波，由高頻信號源或正弦波振蕩器模塊提供，參考高頻信號源使用方法或實驗

41、一實驗步驟2（3）產生10.7MHz，峰峰值約2V的載波信號，將此信號輸入到角度調制模塊的TP11。4、觀察調相波的正弦帶和寄生調幅現象用示波器在TP10處觀察，調節調制信號的幅度，觀察TP10處波形的正弦帶寬度變化情況和寄生調幅程度的變化情況，畫出帶有寄生調幅的正弦帶的形狀。說明：調制信號的幅度不要太大，否則諧振回路的幅頻特性起主要作用，相頻特性起次要作用，TP10處信號波形寄生調幅非常嚴重。六、實驗報告討論相移網絡法間接調頻的缺點以及減小寄生調幅且擴大頻偏的方法。 答：缺點：電路較復雜，頻移小，且寄生調幅較大，通常需多次倍頻使頻移增加。方法：最大頻偏是頻率調制器的主要性能指標。倍頻器可以不

42、失真地將調頻波的載波角頻率和最大角頻偏同時增大n倍，而保持調頻波的相對角頻偏不變?；祛l器有頻率加減的功能，它可以使調頻波的載波角頻率降低或者提高，但不會使最大角頻偏變化；可見，混頻器可以在保持最大角頻偏不變的條件下，不失真地改變調頻波的相對角頻偏。利用倍頻器和混頻器的特性，可以實現在要求的載波頻率上擴展頻偏。實驗二十 鎖相環調頻一、實驗目的1、掌握鎖相調頻的原理；2、掌握鎖相調頻電路的設計方法。二、實驗內容1、測量鎖相環內部VCO振蕩頻率；2、測量鎖相環的跟蹤帶與捕捉帶；3、觀察調頻波。三、實驗原理在普通的直接調頻電路中，振蕩器的中心頻率穩定度較差，而采用晶體振蕩器的調頻電路，其調頻范圍又太窄

43、。采用鎖相環調頻可以解決這個矛盾。實現鎖相調頻的條件是調制信號的頻譜要處于低通濾波器的通帶之外。使壓控振蕩器的中心頻率鎖定在穩定度很高的晶振頻率上，而隨著輸入調制信號的變化，振蕩頻率可以發生很大頻偏。鎖相調頻的實驗原理圖如圖201所示。圖201 鎖相調頻實驗原理圖調制信號從TP8輸入，外部載波信號從TP5輸入，調制信號從TP7輸出。鎖相環內部VCO的頻率受C18、R21和第12腳外接電阻的影響。設第12腳外接電阻阻值為R，則VCO的振蕩頻率f為： （201）其中，VCVdd/2，Vdd為74HC4046的供電電壓，本電路為5V。R越大，單位調制信號電壓所引起的頻偏也越大。本實驗電路，C18=5

44、600pF，R21=10K，R20=100K，R33=10K。四、實驗步驟1、連接實驗電路在主板上正確插好角度調制模塊，開關K1、K2、K3、K5向左撥，主板GND接模塊GND，主板5V接模塊5V。檢查連線正確無誤后打開實驗箱右側船形開關，K3向右撥，若正確連接，則模塊上的電源指示燈LED3亮。2、測量鎖相環內部VCO的振蕩頻率（1）K4向左撥，即74HC4046的第12腳接電阻R20。用示波器在TP7處測量輸出信號的頻率f1，由式201計算此時TP7處信號頻率的理論值，填表201。（2）K4向右撥，即74HC4046的第12腳接電阻R33。用示波器在TP7處測量輸出信號的頻率f2，由式201

45、計算此時TP7處信號頻率的理論值，填表201。表201（KHz）實測值理論值（KHz）實測值理論值19.7610.8179.3131.283、觀察鎖相環鎖定、同步、跟蹤、失鎖和再同步過程并測量鎖相環的跟蹤帶TP6接TP7。TP5處輸入參考信號（由低頻信號源提供），峰峰值5V，直流量約1V，方波正弦波均可。 （1）K4向右撥，先使TP5處參考信號頻率為fR =25KHz。用雙蹤示波器同時在TP7和TP5處觀察，逐漸增大fR，觀察示波器上兩波形。當兩波形同步移動時，處在同步跟蹤狀態，記下此時的fR的值fR1。再逐漸增加fR，當fR增大到一定值時，只有TP5處信號在移動，而TP7處信號不變化，此時處

46、于失鎖狀態，記下此時的fR值fR2。則f R0fR2fR1為鎖相環的跟蹤帶，填表202。多次重復步驟，找到最大的f R0。表202fR2fR1fR2fR1fR2fR1fR2fR111035109401124510430fR0(KHz)75696774跟蹤帶71.25（2）K4向左撥，先使TP5處參考信號頻率為fR =1KHz。用雙蹤示波器的兩個探頭同時在TP7和TP5處觀察，逐漸減小fR，觀察示波器上兩波形。當兩波形同步移動時，處在同步跟蹤狀態，記下此時的fR的值fR1。再逐漸減小fR，當fR減小到一定值時，只有TP5處信號在移動，而TP7處信號不變化，此時處于失鎖狀態，記下此時的fR值fR2

47、。則f R0fR1fR2為鎖相環的跟蹤帶，填表203。多次重復步驟，找到最大的f R0。表203fR2fR1fR2fR1fR2fR1fR2fR10.02510.02910.03510.0331fR0(KHz)0.9750.9710.9650.967跟蹤帶0.9694、觀察調頻波連接TP6與TP7，K4向左撥。（1）TP8處輸入調制信號：頻率約1KHz，峰峰值5V的正弦波信號，可由正弦波振蕩器模塊的RC振蕩電路或低頻信號源提。（2）TP5處輸入外置載波信號：頻率為40KHz，峰峰值7V的正弦波或方波，由外置信號源提供，要求頻率穩定度高。若沒有外置信號源，TP5處可不輸入信號。（3）用示波器在TP

48、7處觀察調頻波，調節調制信號的幅度，觀察調頻波疏密程度的變化情況。說明：用數字示波器觀察調頻波時，用運行/停止鍵捕獲合適的疏密波來觀察。實驗二十一 集成電路調頻一、實驗目的了解集成調頻電路的設計方法。二、實驗內容觀察調頻波的正弦帶三、實驗原理本實驗運用的芯片是Motorola公司的窄帶單片調頻電路MC2833，它由可變電抗和高頻振蕩組成的調頻振蕩器、緩沖加兩級放大器組成的功率放大器、對音頻信號進行放大的微音放大器以及電壓基準四部分組成。相關芯片資料可在網站下載。本實驗的原理圖如圖211所示。CR2為10.7MHz晶振，T2為中周，且T2和C16組成選頻網絡。調制信號從TP3輸入，調頻波從TP4

49、輸出。MC2833組成調頻電路的基本原理是：調制信號經過耦合電容送給可變電抗的輸入端（第5腳）去控制可變電抗。而由受調制信號控制的可變電抗與高頻振蕩器組成調頻振蕩電路，產生的調頻波經緩沖送給功率放大器，再經中周耦合到負載R17上。圖211 集成調頻電路實驗原理圖四、實驗步驟1、連接實驗電路在主板上正確插好角度調制模塊，開關K1、K2、K3、K5向左撥，主板GND接模塊GND，主板5V接模塊5V。檢查連線正確無誤后打開實驗箱右側船形開關，K2向右撥，若正確連接，則模塊上的電源指示燈LED2亮。 2、觀察芯片內部振蕩器輸出用示波器在TT2處觀察，調節T2，使TT2處信號最大不失真。記錄此信號的頻率

50、f0和最大峰峰值Vmp-p，填表211。表261f0（MHz）737mVmp-p（V）4.643、輸入調制信號調制信號為正弦波信號，可由正弦波振蕩器模塊的RC振蕩電路或低頻信號源提供。（1）若調制信號由正弦波振蕩器模塊的RC振蕩電路提供參考實驗十，用RC振蕩電路產生頻率約1.2KHz，峰峰值2V的正弦波信號，連接正弦波振蕩器模塊的TP6與角度調制模塊的TP3。（2）若調制信號由低頻信號源提供參考低頻信號源的使用方法，用低頻信號源產生頻率為1KHz，峰峰值為2V的正弦波信號，連接低頻信號源的Vout與角度調制模塊的TP3。4、觀察調頻波的正弦帶用模擬示波器在TP4處觀察，逐漸增大調制信號的幅度，

51、觀察TP4處調頻波正弦帶的變化情況。說明：由于MC2833為窄帶調頻集成電路，因此它所產生的調頻波頻偏很小，因而正弦帶很窄，肉眼觀察不出來，可以通過頻譜分析儀來觀察。五、實驗報告1、按步實驗并完成表211。2、討論MC2833的工作原理。答： MC2833芯片電路中，發射機的信號源分別為語音信號輸入和數據信號輸入。語音信號采用話筒采集輸入，首先經過1.0F電容隔直，去除其中的直流分量，送入腳5放大，放大后的信號由腳4輸出，信號的放大倍數可由連于腳4、5之間的電阻進行控制。低頻調制信號經話筒放大器放大后(放大器增益由外接電阻決定)，送入可變電抗器，通過調制信號改變可變電抗，從而改變射頻振蕩器的頻率實現調頻。射頻振蕩器的中心振蕩頻率fo由l和16腳外接晶體決定，晶體為基頻晶體，經過調頻后的信號由緩沖器端14腳輸出，緩沖器的負載為Lc構成的