1、實驗一、LC與晶體振蕩器實驗一、實驗目的1）、了解電容三點式振蕩器和晶體振蕩器的基本電路及其工作原理。2）、比較靜態(tài)工作點和動態(tài)工作點，了解工作點對振蕩波形的影響。3）、測量振蕩器的反饋系數(shù)、波段復蓋系數(shù)、頻率穩(wěn)定度等參數(shù)。4）、比較LC與晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度。、實驗預習要求實驗前，預習教材：“電子線路非線性部分”第 3章：正弦波振蕩器;“高頻電子線路”第四章：正弦波振蕩器的有關章節(jié)三、實驗原理說明三點式振蕩器包括電感三點式振蕩器（哈脫來振湯器）和電容三點式振蕩器（考畢茲振蕩器），其交流等效電路如圖1-11、起振條件1）、相位平衡條件：Xce和Xbe必需為同性質(zhì)的電抗，Xcb必需為異性質(zhì)的電

2、抗，且它們之間滿足下列關系：XC （Xbe Xce）即1|XL|XC|， o 1%FLC2）、幅度起振條件：圖1-1、三點式振蕩器qmFu * qieAr(qoeAuq'L)1式中：qm晶體管的跨導,9 -Fu反饋系數(shù)，Au放大器的增益,qie晶體管的輸入電導，qoe晶體管的輸出電導，q'L 晶體管的等效負載電導，F(xiàn)u 一般在0.10.5之間取值。2、電容三點式振蕩器1)、電容反饋三點式電路一一考畢茲振蕩器圖1-2是基本的三點式電路，其缺點是晶體管的輸入電容Ci和輸出電容Co對頻率穩(wěn)定度的影響較大，且頻率不可調(diào)Jl-C1C2L1b VcC1eLC2 Lr1L1(b)、交流等效電

3、路(a)、考畢茲振蕩器圖1-2、考畢茲振蕩器2)、串聯(lián)改進型電容反饋三點式電路克拉潑振蕩器電路如圖1-3所示，其特點是在L支路中串入一個可調(diào)的小電容 C3, 并加大C1和C2的容量，振蕩頻率主要由 C3和L決定。C1和C2主要起電 容分壓反饋作用，從而大大減小了 Ci和Co對頻率穩(wěn)定度的影響，且使頻率可調(diào)ICE(a)、克拉潑振湯器(b)、交流等效電路 圖1-3、克拉潑振蕩器3)、并聯(lián)改進型電容反饋三點式電路西勒振蕩器電路如圖1-4所示，它是在串聯(lián)改進型的基礎上，在Li兩端并聯(lián)一個小電容C4,調(diào)節(jié)C4可改變振蕩頻率。西勒電路的優(yōu)點是進一步提高電路的穩(wěn)定性，振蕩頻率可以做得較高，該電路在短波、超短

4、波通信機、電視接收 機等高頻設備中得到非常廣泛的應用。本實驗箱所提供的LC振蕩器就是西勒振蕩器。Ec_L_|Z1 c卜1 *3Ielt=C2 '盧1d1(a)、西勒振蕩器(b)、交流等效電路圖1-4、西勒振蕩器3、晶體振蕩器本實驗箱提供的晶體振蕩器電路為并聯(lián)晶振I IJ1圖1-5、皮爾斯振蕩器b-c型電路，又稱皮爾斯電路，其交流等效電路 如圖1-5所示。四、實驗設備THKGP系列高頻電子實驗箱；雙蹤示波器：2040MHz;頻率計：10MHz ；繁用表。五、實驗內(nèi)容與步驟開啟實驗箱，在實驗板上找到與本次實驗內(nèi)容相關的單元電路，并對照實驗原理圖，認清各個元器件的位置與作用，特別是要學會如何

5、使用“短 路帽”來切換電路的結(jié)構(gòu)形式。作為第一次接觸本實驗箱，特對本次實驗的具體線路作如下分析；電阻R101R106為三極管BG101提供直流偏置工作點，電感 L101既為集 電極提供直流通路，又可防止交流輸出對地短路，在電阻R105上可生成交、直流負反饋，以穩(wěn)定交、直流工作點。用“短路帽”短接切換開關K101、K102、K103的1和2接點（以后簡稱“短接Kxxx X-X”）便成為LC西勒振 蕩電路，改變C107可改變反饋系數(shù)，短接 K101、K102、K103 2-3，并去除電 容C107后，便成為晶體振蕩電路，電容 C106起耦合作用，R111為阻尼電阻， 用于降低晶體等效電感的 Q值，

6、以改善振蕩波形。在調(diào)整 LC振蕩電路靜 態(tài)工作點時，應短接電感L102 （即短接K104 2-3）。三極管BG102等組成射極 跟隨電路，提供低阻抗輸出。 本實驗中 LC 振蕩器的輸出頻率約為 1.5MHz， 晶體振蕩器的輸出頻率為6MHz，調(diào)節(jié)電阻Riio,可調(diào)節(jié)輸出的幅度。經(jīng)過以上的分析后， 可進入實驗操作。 接通交流電源， 然后按下實驗板上的+12V總電源開關Ki和實驗單元的電源開關Kioo,電源指示發(fā)光二極管 D4和D101點亮。（一）、調(diào)整和測量西勒振蕩器的靜態(tài)工作點,并比較振蕩器射極直流 電壓（Ue、Ueq）和直流電流（le、|eq）：1、組成 LC 西勒振蕩器：短接 Kioil-

7、2、K102I-2、K103 1-2、K1041-2，并 在C107處插入1000p的電容器，這樣就組成了與圖1-4完全相同的LC西勒 振蕩器電路。用示波器（探頭衰減10）在測試點TP102觀測LC振蕩器的輸出 波形，再用頻率計測量其輸出頻率。2、調(diào)整靜態(tài)工作點：短接 K104 2-3 （即短接電感L102）,使振蕩器停振， 并測量三極管BG101的發(fā)射極電壓Ueq；然后調(diào)整電阻R101的值，使Ueq=0.5V， 并計算出電流 leq（=0.5V/1K=0.5mA）。3、量發(fā)射極電壓和電流：短接 K104 1-2，使西勒振蕩器恢復工作，測量BG102的發(fā)射極電壓Ue和|e04、 調(diào)整振蕩器的輸

8、出：改變電容 C110和電阻R110值，使LC振蕩器的 輸出頻率f0為1.5MHz，輸出幅度Vlo為1.5Vp-Po（二）、觀察反饋系數(shù) Kfu 對振蕩電壓的影響：由原理可知反饋系數(shù)Kfu=C106/C107。按下表改變電容C107的值，在TP102 處測量振蕩器的輸出幅度 Vl （保持Ueq=0.5V），記錄相應的數(shù)據(jù)，并繪制VL=f (C)曲線（三）、測量振蕩電壓Vl與振蕩頻率f之間的關系曲線，計算振蕩器波段復蓋系數(shù)f max/ f min :選擇測試點TP102,改變C110值，測量Vl隨f的變化規(guī)律，并找出振蕩 器的最咼頻率 fmax 和最低頻率 fmin of（MHZ）（四）、觀察振

9、蕩器直流工作點leq對振蕩電壓VL的影響：保持Cl07=1000p, Ueq=0.5V , fo=1.5MHz不變，然后按以上調(diào)整靜態(tài)工作點的方法改變Ieq，并測量相應的Vl，且把數(shù)據(jù)記入下表。Ieq(mA)0.250.300.350.400.450.500.55VL(p-p)(五) 比較兩類振蕩器的頻率穩(wěn)定度：1、LC振蕩器保持 Ci07=1000p, Ueq=0.5V, fo=1.5MHz 不變，分別測量 fi 在 TP101 處 和f2在TP102處的頻率，觀察有何變化？2、晶體振蕩器短接K101、K102、K1032-3，并去除電容C107,再觀測TP102處的振蕩波形，記錄幅度Vl和

10、頻率f0之值。波形： 幅度 Vl = 頻率 f0=。然后將測試點移至TP101處，測得頻率f1 = 。根據(jù)以上的測量結(jié)果，試比較兩種振蕩器頻率的穩(wěn)定度f/ f0 :LC 振蕩器f/f。(f。fj/f。100%晶體振蕩器f/fo(fofj/fo100%六、預習思考題1、靜態(tài)和動態(tài)直流工作點有何區(qū)別？如何測定？2、本電路采用何種形式的反饋電路？反饋量的大小對電路有何影響？3、試分析C103、L102對晶振電路的影響？4、射極跟隨電路有何特性？本電路為何采用此電路？七、實驗注意事項1、本實驗箱提供了本課程所有的實驗項目，每次實驗通常只做其中某一個單元電路的實驗，因此不要隨意操作與本次實驗無關的單元電

11、路。，以2、用“短路帽”換接電路時，動作要輕巧，更不能丟失“短路帽”免影響后續(xù)實驗的正常進行。3、在打開的實驗箱箱蓋上不可堆放重物， 以免損壞機動性箱的零部件4、實驗完畢時必須按開啟電源的逆順序逐級切換相應的電源開關。八、實驗報告1、整理實驗數(shù)據(jù)，繪畫出相應的曲線。2、總結(jié)對兩類振蕩器的認識。3、實驗的體會與意見等。+ 12V11實驗二、非線性波形變換實驗一、實驗目的1）、了解二極管限幅器的組成與工作原理。2）掌握用二極管限幅器實現(xiàn)非線性波形變換的原理與方法。3）、熟悉將三角波變換成正弦波的方法。二、實驗預習要求實驗前，預習“高頻電子線路”第五章：頻率變換電路分析基礎；“高頻電子技術(shù)”第8章：

12、調(diào)幅、檢波與混頻一頻譜線性搬移電路等有關章節(jié)。三、實驗原理說明1、二極管函數(shù)電路一個理想的二極管與一個線性電阻串聯(lián)組合后的伏安特性可視為一條折線，如圖3-1-1所示。若再與一個電源串聯(lián)，組成為二極管限幅器，它生 成另一條新的折線，如圖3-1-2所示。同理，用具有不同電導的二極管支路 分別與不同的電源相串聯(lián)，可生成各種不同的折線，如圖3-1-3所示。如將多條這種電路并聯(lián)組合一起，則可生成一條由多個折點組成的具有特定函數(shù) 功能的電路，并可以此來逼近某一特定的曲線，此即為二極管函數(shù)電路，如17圖3-1-4所示圖3-1-1、二極管與電阻串聯(lián)i圖3-1-3、不同偏置電壓下的二極管限幅器呑D1 NSTD2

13、 二ND3 立D4圖3-1-4、二極管函數(shù)電路實例及其伏安特性2實際線路分析圖3-2所示的電路，是一個由多個限幅 器接在運放反饋支路中所構(gòu)成的二極管函 數(shù)電路。設置二極管DiD3和D4D6的偏 置電路參數(shù)，使分壓電阻的阻值對應相等。 在選定適當?shù)淖柚岛螅斴斎胍粋€三角波 信號時，兩組二極管將分別在正負半周的 不同電壓下導通，則在電路的輸出端可得D3D2HD4<Rb2Rb3Ra3Ra4RD5Ra5Rb6Ra6D5D1>+VR-| -VRRa2Rb4到一個逼近于正弦波的折線組合。一Vi 01I1Rf1W圖3-3是圖3-2所示電路的輸出折線D6<*O Vo與輸入三角波1/4周期的對

14、應關系圖，為使輸出折線逼近于正弦波，在輸入三角波圖3-2、二極管正弦函數(shù)變換電路|Af1|Rf2Vi11Rf1|Af2|Vo 2Vo10.79Rf2 Ra1Vi2Vi2Rf1|Af3|Vo3Vo 20.5Rf 2 Ra1 / Ra2Vi3Vi2Rf1|Af4|Vo4Vo30.18Rf2 Ra1 Ra2 Ra3Vi4Vi3Rf1而折線轉(zhuǎn)折點電壓與電路參數(shù)的關系是:V_Vim1.00.90.80.70.60.50.40.30.20.1Ra1Ra1Rb1Vo1(R Vr%1VRb1D1)/ Ra2、，Ra2Rb2Vo2(VrVd2)Rb2Rb2VO3(字VrRa3Rb3VD3)Rb3Rb3AVim5

15、 T5 T7 T11 = 18* 7，t 2= 9* 7，t3= 9 * 7,t 4=Vim的1/4周期中，選定:5 T5 Ttl,2* , t318 49 4ti t4對應的輸入電壓值分別為:當Vim為三角波的峰值時,|Vi1|0.28Vim,IV0110.28Vm|W|0.56Vim，|Vo2|0.5Vim|Vi3|0.78Vim，|VO3|0.61Vim|Vi4|Vim，|VO4|0.65Vim折線各段對應的斜率即傳輸系數(shù)的絕對值與電路參數(shù)的關系是:式中VD1、VD2和VD3表示三條支路的二極管在不同的工作電路情況下， 導通電壓所出現(xiàn)的明顯差異。四、實驗儀器設備圖 3-3 、正弦波折線與

16、三角波間的對應關系19THKGP 系列高頻電子線路綜合實驗箱； 函數(shù)信號發(fā)生器；雙蹤示波器。五、實驗內(nèi)容與步驟 在實驗箱上找到“非線性波形變換”實驗單元后，接通實驗箱電源，然 后依次按下+12V總電源開關Ki, -12V總電源開關K3，函數(shù)信號發(fā)生單元 電源開關K700及本實驗單元電源開關 K300,指示電源的三個紅色發(fā)光二極 管和三個綠色發(fā)光二極管點亮。1 、準備工作：1）、短接 K301、K302、K303、K304、K305、K306 的 1-2 接點，即斷開電路 中的六個 2AP9 二極管。2）、將函數(shù)發(fā)生器的輸出（J701）接至本實驗單元的輸入端（J301）,并分 別接至雙蹤示波器的

17、兩個輸入端 CH1和CH2。3） 、使函數(shù)信號發(fā)生器輸出為三角波信號，并調(diào)節(jié)其輸出頻率為 1KHz， 輸出幅度為最大（約 20V）。4）、選擇示波器兩個接口 CH1和CH2的幅度靈敏度為0.2V/div,并將三角波調(diào)至滿 8格，雙蹤要求精確等幅（示波器探頭衰減10）。5） 、示波器CH1和CH2輸入通道的幅度靈敏度調(diào)至0.1V/div，使屏幕8 格內(nèi)裝入三角波正半周。2、進行三角波變換為正弦波的測量：將示波器的一探頭從測試點TP301移到TP302以8格幅度為1,分別測量正弦波四個折點的幅度：將K301的2-3短接，測得 VO1= Vii=將 K301 的 2-3 短接，V02= Vi2=將

18、K302 的 2-3 短接，V03= Vi3=將 K303 的 2-3 短接，V04= Vi4=用同樣的方法測量負半周：將K304的2-3短接， 測得V05= Vi5=將 K304 的 2-3 短接，V06= Vi6=將 K305 的 2-3 短接，V07= Vi7=將 K306 的 2-3 短接，V08= Vi8=將以上測量值與理論值進行比較。六、實驗注意事項1、測量信號幅度時，示波器兩個輸入通道的幅度細調(diào)旋鈕必須置于測量狀態(tài)，以保證雙通道的精確測量。2、其它同實驗一。七、預習思考題1、試述二極管的限幅作用原理與應用。2、若增大或減小輸入三角波的 Vim，輸出波形將有怎樣的變化？3、若接通或

19、斷開第一個二極管支路，對其它二極管支路的正常工作有 無影響？4、試根據(jù)二極管限幅作用的原理，試設計一個削波電路，將正弦波變 為梯形波。八、實驗報告1、根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪出一個周期內(nèi)三角波變化為正弦波的波形圖。2、回答預習思考題。R31121實驗三、幅度調(diào)制與解調(diào)電路實驗一、實驗目的1）、加深理解幅度調(diào)制與檢波的原理。2）、掌握用集成模擬乘法器構(gòu)成調(diào)幅與檢波電路的方法。3）、掌握集成模擬乘法器的使用方法。4）、了解二極管包絡檢波的主要指標、檢波效率及波形失真。二、實驗預習要求實驗前預習“電子線路非線性部分”第 4 章：振幅調(diào)制、解調(diào)與混頻 電路；“高頻電子線路”第六章：調(diào)幅與檢波； “高頻電子技術(shù)”

20、第 8 章：調(diào) 幅、檢波與混頻頻譜線性搬移電路有關章節(jié)。三、實驗原理1、調(diào)幅與檢波原理簡述：調(diào)幅就是用低頻調(diào)制信號去控制高頻振蕩 （載波）的幅度， 使高頻振蕩 的振幅呈調(diào)制信號的規(guī)律變化； 而檢波則是從調(diào)幅波中取出低頻信號。 振幅 調(diào)制信號按其不同頻譜結(jié)構(gòu)分為普通調(diào)幅（ AM ）信號，抑制載波的雙邊帶 調(diào)制（DSB）信號，抑制載波和一個邊帶的單邊帶調(diào)制信號。把調(diào)制信號和載波同時加到一個非線性元件上 （例如晶體二極管和晶體 三極管 ），經(jīng)過非線性變換電路，就可以產(chǎn)生新的頻率成分，再利用一定帶 寬的諧振回路選出所需的頻率成分就可實現(xiàn)調(diào)幅。2、集成四象限模擬乘法器 MC1496 簡介： 本器件的典型

21、應用包括乘、除、平方、開方、倍頻、調(diào)制、混頻、檢 波、鑒相、鑒頻動態(tài)增益控制等。它有兩個輸入端VX、 VY 和一個輸出端Vo。一個理想乘法器的輸出為 Vo二KVxVy,而實際上輸出存在著各種誤差， 其輸出的關系為：Vo=K （Vx +Vxos） （Vy+Vyos） +Vzox。為了得到好的精 度，必須消除Vxos、Vyos與Vzox三項失調(diào)電壓。集成模擬乘法器 MC1496是目前常用的平衡調(diào)制/解調(diào)器，內(nèi)部電路含有8個有源晶體管。本實驗箱 在幅度調(diào)制，同步檢波，混頻電路三個基本實驗項目中均采用MC1496。MC1496的內(nèi)部原理圖和管腳功能如圖 5-1所示：1245-7V-NCOUT- 1NC

22、CAR-NCCAR+SIG+GADJGADJSIGBIASOUT+NCP4Z1百國珂Ed.110.-8門仝125圖5-1、集成電路 MC1496電路原理理圖MC1496各引腳功能如下:1）、SIG+信號輸入正端2）、GADJ增益調(diào)節(jié)端3）、GADJ增益調(diào)節(jié)端4）、SIG-信號輸入負端5）、BIAS偏置端6）、OUT+正電流輸出端7）、NC空腳8）、CAR+載波信號輸入正端9）、NC空腳10）、CAR-載波信號輸入負端11）、NC空腳12）、OUT-負電流輸出端13）、NC空腳14）、V-負電源3、實際線路分析U501是幅度調(diào)制乘法器，音頻信號和載波分別從 J501和J502輸入到乘法 器的兩個

23、輸入端，K501和K503可分別將兩路輸入對地短路，以便對乘法器進 行輸入失調(diào)調(diào)零。W501可控制調(diào)幅波的調(diào)制度，K502斷開時，可觀察平衡調(diào) 幅波，R502為增益調(diào)節(jié)電阻，R509和R504分別為乘法器的負載電阻，C509對 輸出負端進行交流旁路。 C504 為調(diào)幅波輸出耦合電容， BG501 接成低阻抗輸 出的射級跟隨器。U502是幅度解調(diào)乘法器，調(diào)幅波和載波分別從 J504和J505輸入，K504和 K505可分別將兩路輸入對地短路，以便對乘法器進行輸入失調(diào)調(diào)零。R511、R517、R513和C512作用與上圖相同。D503是檢波二極管，R522和C521、C522濾去殘余的高頻分量，R

24、523和R524 是可調(diào)檢波直流負載，C523、R525、R526是可調(diào)檢波交流負載，改變 R524和 R526可試驗負載對檢波效率和波形的影響。U503對輸入的調(diào)幅波進行幅度放 大。四、實驗儀器與設備THKGP 系列高頻電子線路綜合實驗箱； 高頻信號發(fā)生器； 雙蹤示波器；繁用表。五、實驗內(nèi)容與步驟在實驗箱上找到本次實驗所用的單元電路， 對照實驗原理圖熟悉元器件的位置和實際電路的布局，然后按下 12V， 12V 總電源開關 K1， K3， 函數(shù)信號發(fā)生實驗單元電源開關 K700，本實驗單元電源開關K500，與此相對 應的發(fā)光二極管點亮。準備工作：幅度調(diào)制實驗需要加音頻信號 Vl和高頻信號VH。

25、調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器 的輸出為 0.2VPP、 1KHz 的正弦波信號；調(diào)節(jié)高頻信號發(fā)生器的輸出為 0.4 VPP、 100KHz 的正弦波信號。（一）、乘法器U501失調(diào)調(diào)零將音頻信號接入調(diào)制器的音頻輸入口 J501，高頻信號接入載波輸入口 J502 23或 TP502, 用雙蹤示波器同時監(jiān)視 TP501 和 TP503 的波形。通過電路中有關的 切換開關和相應的電位器對乘法器的兩路輸入進行輸入失調(diào)調(diào)零 （具體步驟 參考如下：K501的2-3短接，調(diào)整W501和W502，至TP503輸出最小，然后將 K501的1-2, K503的2-3短接，調(diào)整 W503，至TP503輸出最小）。（二）、觀測

26、調(diào)幅波在乘法器的兩個輸入端分別輸入高、低頻信號，調(diào)節(jié)相關的電位器（W501 等），短接K5021-2，在輸出端觀測調(diào)頻波 Vo,并記錄Vo的幅度和調(diào)制度。 此外，在短接K5022-3時，可觀測平衡調(diào)幅波 Vo ，記錄Vo的幅度。（三）、觀測解調(diào)輸出1、參照實驗步驟（一）的方法對解調(diào)乘法器進行失調(diào)調(diào)零。2、在保持調(diào)幅波輸出的基礎上，將調(diào)制波和高頻載波輸入解調(diào)乘法器U502，即分別連接J503和J504，J502和J505，用雙蹤示波器分別監(jiān)視音頻輸入 和解調(diào)器的輸出。 然后在乘法器的兩個輸入端分別輸入調(diào)幅波和載波。 用示 波器觀測解調(diào)器的輸出，記錄其頻率和幅度。若用平衡調(diào)幅波輸入（ K502 2

27、-3 短接），在觀察解調(diào)器的輸出并記錄之。（四）、觀測二極管解調(diào)輸出將調(diào)幅波的輸出接至二極管檢波電路的輸入端（連接J503和J507）。在TP509處觀察放大后的調(diào)幅波，在TP510觀察解調(diào)輸出信號Vo。短接K5061-2, 調(diào)節(jié) R524 改變直流負載，觀測二極管直流負載變化對檢波幅度和波形的影 響；固定R524，短接K5062-3，調(diào)節(jié)R526改變交流負載，觀測二極管交流負 載對檢波幅度和波形的影響。記錄表格自擬。六、實驗注意事項1、為了得到準確的結(jié)果，乘法器的失調(diào)調(diào)零至關重要，而且又是一項 細致的工作，必須要認真完成這一實驗步驟。2、其它同前七、預習思考題1三極管調(diào)幅與乘法器調(diào)幅各自有何

28、特點？當它們處于過調(diào)幅時，兩者的波形有何不同？3、檢波電路的電壓傳輸系統(tǒng) Kd如何定義？八、實驗報告1、根據(jù)觀察結(jié)果繪制相應的波形圖，并作詳細分析2、回答預習思考題。3、其它體會與意見。-#C5060.33 卩J501音頻輸入K501C5140.33 fJ504調(diào)幅波輸入K504J507調(diào)幅波輸入R50751KTP501R50851KR51551KTP504R51651KTP508C5190.15C50110uC5020.01 卩L50156C5100.33 卩R519 5.1K aR5014.3KC5080.33W5032.2KK502W501 2.2KC516_L0.33W5052.2K_

29、TP502K503R502560J502載波輸入U501MC1496C5050.33C503W5022.2KGADJGADJCAR+CAR-OUT+SIG+OUT-SIG-BIASVEE23861011254R5101KC5070.335J505載波輸入U502MC1496K505TP505R511560GADJGADJCAR+CAR-OUT+SIG+OUT-SIG-BIAS235R5042KR505820KC5090.33R502KR5036.8KR5172KL50256TP503C5040.33J503調(diào)幅波輸出R5132KTP507L50456TP5068101124VEE14R5181

30、K |R5141KW5042.2KC5110.33C5120.33J506解調(diào)輸出 R5275.6KC5180.33R5126.8KR5285.6KD502LEDD501LEDK506R5211 251KTP510ii Viz1L50356-12VTP509D503R5222AP95101卅5I2R5205.1KU503MC1741 4C521 豐0.01 u.C522 0.047 uR5231.8KR52410K十 C5200.33 uR525560 R526100K幅度調(diào)制與解調(diào)實驗TP511K1000+ 12VC523100卩27-31+Ucc-U EE外 接 電 容圖7-1、ICL80

31、38原理框圖實驗四、函數(shù)信號發(fā)生實驗、實驗目的1）、了解單片集成函數(shù)信號發(fā)生器ICL8038的功能及特點2）、掌握ICL8038的應用方法。二、實驗預習要求參閱相關資料中有關ICL8038的內(nèi)容介紹三、實驗原理（一）、ICL8038內(nèi)部框圖介紹ICL8038是單片集成函數(shù)信號發(fā)生器，其內(nèi)部框圖如圖7-1所示。它由恒流源I2和Ii、電壓比較器A和B、觸發(fā)器、緩沖器和三角波變正弦波電 路等組成。外接電容C可由兩個恒 流源充電和放電，電壓比較 器A、 B的閥值分別為總電 源電壓（指UCC+UEE）的2/3 和1/3。恒流源I2和Ii的大 小可通過外接電阻調(diào)節(jié)，但 必須|2>|1。當觸發(fā)器的輸出

32、 為低電平時，恒流源I2斷開 ，恒流源I1給C充電，它的兩端電壓UC隨時間線性上升，當達到電源電壓的確2/3時，電壓比較器A的輸出電壓發(fā)生跳變，使觸發(fā)器輸出由低電平變 為高電平，恒流源12接通，由于|2>|1 （設12=211）, 12將加到C上進行反充 電，相當于C由一個凈電流I放電，C兩端的電壓UC又轉(zhuǎn)為直線下降。當 它下降到電源電壓的1/3時，電壓比較器B輸出電壓便發(fā)生跳變，使觸發(fā)器 的輸出由高電平跳變?yōu)樵瓉淼牡碗娖剑?恒流源|2斷開，|1再給C充電， 如此周而復始，產(chǎn)生振蕩。若調(diào)整電路，使 |2=2|1,則觸發(fā)器輸出為方波， 經(jīng)反相緩沖器由引腳9輸出方波信號。C上的電壓uc,上升

33、與下降時間相 等（呈三角形），經(jīng)電壓跟隨器從引腳3輸出三角波信號。將三角波變?yōu)檎?弦波是經(jīng)過一個非線性網(wǎng)絡（正弦波變換器）而得以實現(xiàn)，在這個非線性網(wǎng) 絡中，當三角波電位向兩端頂點擺動時，網(wǎng)絡提供的交流通路阻抗會減小， 這樣就使三角波的兩端變?yōu)槠交恼也ǎ瑥囊_ 2輸出。1、ICL8038引腳功能圖正弦波失真度調(diào)整 1 一14正弦波輸出2 一 13三角波輸出3 一ICL-12正弦波失真度調(diào)整占空比調(diào)整（外接電阻R A） 4 8032 11 +U EE或地）頻率調(diào)整（外接電阻R B）5 一 10外接電容C+Ucc 6 一 9方波輸出調(diào)頻偏置電壓 7一一 8調(diào)頻電壓輸出圖7-2、ICL8038引腳

34、圖供電電壓為單電源或雙電源：單電源10V30V雙電源土 5V± 15V2、實驗電路原理圖如圖7-3所示+ 12V-12V -.?OUT圖7-3、ICL8038實驗電路圖其中Ki為輸出頻段選擇波段開關，K2為輸出信號選擇開關，電位器W1為輸出頻率細調(diào)電位器，電位器 W2調(diào)節(jié)方波占空比，電位器 W3、W4 調(diào)節(jié)正弦波的非線性失真。3、實際線路分析ICL8038的實際線路與圖7-3基本相同，只是在輸出增加了一塊 LF353 雙運放，作為波形放大與阻抗變換。根據(jù)所選的電路元器件值，本電路的輸 出頻率范圍為約10Hz11KHz;幅度調(diào)節(jié)范圍：正弦波為012V,三角波為 020V，方波為022V

35、。若要得到更高的頻率，可適當改變?nèi)龣n電容的值。四、實驗儀器與設備THKGP系列高頻電子線路綜合實驗箱；雙蹤示波器；頻率計；交流毫伏表。五、實驗內(nèi)容與步驟在實驗箱上找到本次實驗所用的單元電路，并與電路原理圖相對照，了 解各個切換開關的功能與使用。然后按前述的實驗步驟開啟相應的電源開 關。（一）、輸出正弦波的調(diào)整與測量1取某一頻段的正弦波輸出，用示波器觀測輸出端（TP701）的波形。 通過反復調(diào)節(jié)電位器 W2、W3、W4,使輸出正弦波的失真為最小。2、頻率計和交流毫伏表分別測量三個頻段的頻率調(diào)節(jié)范圍和各頻段的輸出頻響特性v=f（f）: 從最低頻段開始，調(diào)節(jié)頻率細調(diào)電位器 Wi，測定本頻段的頻率調(diào)節(jié)

36、 范圍和輸出電壓（在最咼與最低頻率之間選取相應的）。頻率f電壓V 切換到中間頻段，重復的步驟。 切換到最高頻段，重復的步驟。（二）、輸出三角波的觀察通過調(diào)節(jié)頻率和幅度，觀測輸出的波形。（三）、觀察輸出的方波信號1、通過調(diào)節(jié)頻率和幅度，觀測輸出的波形。2、通過調(diào)節(jié)W2,可以改變輸出方波的占空比。六、實驗注意事項1、正弦波的波形調(diào)整是一項較細致的實驗步驟，往往需要反復多次調(diào) 整相關的電位器，以獲得一個失真度最小的正弦波形。2、經(jīng)實驗（三）的第2項步驟后，要想重新恢復正弦波輸出，則必須重新調(diào)整電位器 W2。七、預習思考題1、如果采用單電源或不對稱的雙電源供電，對輸出有何影響？2、本電路輸出的最高頻率

37、與最低頻率受哪些因素的影響？3、要想同時輸出三種不同波形的信號，有否可能？如何實現(xiàn)？4、在實驗的實際電路中后兩級的運放有何作用？去除它行嗎？八、實驗報告1、作出各頻段的頻響特性曲線。2、回答預習中的思考題。- 33-28實驗五、集成乘法器混頻實驗一、實驗目的1）、進一步了解集成混頻器的工作原理。2）、了解混頻器中的寄生干擾。二、實驗預習要求實驗前，預習“電子線路非線性部分”第4章：振幅調(diào)制、解調(diào)與混頻 電路；“高頻電子線路”第七章：混頻，第九章：集成模擬乘法器及其應用； “高頻電子技術(shù)”第3章：外差式接收機線性頻率變換與 AGC電路，第8 章調(diào)幅、檢波與混頻頻譜線性搬移電路等有關章節(jié)的內(nèi)容。三

38、、實驗原理混頻器的功能是將載波為fs （高頻）的已調(diào)波信號不失真地變換為另一 載頻fi （固定中頻）的已調(diào)波信號，而保持原調(diào)制規(guī)律不變。例如在調(diào)幅廣 播接收機中，混頻器將中心頻率為 5351605KHz的已調(diào)波信號變換為中心 頻率為465KHZ的中頻已調(diào)波信號。此外，混頻器還廣泛用于需要進行頻率 變換的電子系統(tǒng)及儀器中，如頻率合成器、外差頻率計等。混頻器的電路模型如圖11-1所示。圖11-1、混頻器電路模型混頻器常用的非線性器件有二極管、 三極管、場效應管和乘法器。本振用于產(chǎn) 生一個等幅的高頻信號ul,并與輸入信號 us經(jīng)混頻器后所產(chǎn)生的差頻信號經(jīng)帶通濾波器濾出。目前，高質(zhì)量的通信接收機廣泛采

39、用二極管環(huán)形混頻器和由雙差分對管平衡調(diào)制器構(gòu)成的混頻器，而在一般接收機（例如廣播收音機）中，為了簡化電路，還是采用簡單的三極管混頻器。本實驗采用集成模擬相乘器作混頻電路實驗1K1000.01uF亠 O.OluF1KK 100uH100uHO.OOluFLl003+ 12VUs a_I 一0.01uF10010k10k50k00nllrl8 2 3 61014 1 45 1 2TLV2di圖11-2、MC1496構(gòu)成的混頻器電路圖圖11-2是用MC1496構(gòu)成的混頻器，本振電壓 UL （頻率為6MHz）從 乘法器的一個輸入端（10）輸入，信號電壓us （頻率為4.5MHz）從乘法器 的另一個輸入

40、端（1）輸入，混頻后的中頻（1.5MHz）信號由乘法器的輸出 端（6）輸出。令輸出端的n型帶通濾波器調(diào)諧在1.5MHz，回路帶寬為450KHz，以獲得較高的變頻增益。為了實現(xiàn)混頻功能，混頻器件必須工作在非線性狀態(tài)，而作用在混頻器 上的除了輸入信號電壓US和本振電壓UL外，不可避免地還存在干擾和噪聲。 它們之間任意兩者都有可能產(chǎn)生組合頻率，這些組合信號頻率如果等于或接 近中頻，將與輸入信號一起通過中頻放大器、解調(diào)器，對輸出級產(chǎn)生干涉， 影響輸入信號的接收。干擾是由于混頻不滿足線性時變工作條件而形成的，因此不可避免地會產(chǎn)生干擾，其中影響最大的是中頻干擾和鏡象干擾。四、實驗儀器與設備THKGP 高頻

41、電子線路綜合實驗箱；高頻信號發(fā)生器；掃頻儀；雙蹤示波器；頻率計。五、實驗內(nèi)容與步驟 在實驗箱上找到本實驗的單元電路，并接通實驗箱電源，按下 +12V， -12V總電源開關Ki、K3, “LC與晶體振蕩器實驗單元”電源開關 Kioo,以 及本實驗單元的電源開關Kiooo,相對應的發(fā)光二極管點亮。（一）、中頻 LC 濾波器的調(diào)整掃頻輸出衰減10db, 丫衰減10,調(diào)節(jié)丫增幅至適當?shù)姆龋瑨哳l輸出 接至LC n型帶通濾波器的輸入端（TP1003）,檢波探頭接至輸出端（TP1004）, 調(diào)整電感線圈L1003的磁芯，使1.5MHz出現(xiàn)峰值，并記錄之。（二）、中頻頻率的觀測將實驗一（ LC 與晶體振蕩器

42、實驗）的振蕩輸出信號作為本實驗的本振 信號輸入乘法器的一個輸入端， 乘法器的另一個輸入端 （載波輸入） 接高頻 信號發(fā)生器的輸出（4.5MHz, 0.4Vp-p的載波）。在輸出端（TP1004）觀測輸 出的中頻信號,并記錄之。（三）、鏡象干涉頻率的觀測- 31 -在雙蹤同時觀測載波 -中頻后，緩慢將高頻信號發(fā)生器的輸出頻率從4.5MHz 調(diào)至 7.5MHz ，再次觀測載波 -中頻，記錄之，并驗證下列關系：f 鏡象 f 載波 =2 f 中頻（四）、混頻的綜合觀測令高頻信號發(fā)生器輸出一個經(jīng)由 1K 音頻調(diào)制的載波頻率為 4.5MHz 的 調(diào)幅波，作為本實驗的載波輸入，在 TP1001、TP1002

43、、 TP1003 和 TP1004 處， 用雙蹤示波器對照觀測混頻的過程，并記錄之。六、實驗注意事項1、測量時應用雙蹤同時觀察本振 -載波，載波 -中頻，以便比較。2、本實驗用到實驗一的（ LC 與晶體振蕩器實驗）輸出信號。因此，在 進行本實驗前必須調(diào)整好實驗一的輸出，使之滿足本實驗的要求。七、預習思考題1、除乘法器外，還有哪些器件可組成混頻器？試舉例說明。2、分析寄生干涉的原因，并討論預防措施。八、實驗報告1、根據(jù)觀測的結(jié)果，繪制所需要的波形圖，并作分析。2、在幅頻座標中繪出本振頻率與載波頻率和鏡象干擾頻率之間的關系， 并作分析。3、歸納并總結(jié)信號混頻的過程。+12V集成乘法器混頻實驗#實驗

44、六、數(shù)字調(diào)頻與解調(diào)實驗一、實驗目的1）、掌握頻率鍵控FSK調(diào)制工作原理及其電路的組成。2）、掌握利用鎖相環(huán)解調(diào)FSK的原理和實現(xiàn)方法。二、實驗預習要求實驗前，預習“電子線路非線性部分”第 5章：角度調(diào)制與解調(diào)電路， 第6章：反饋控制電路；“高頻電子線路”第八章：角度調(diào)制與解調(diào)，第十 章：反饋控制電路；“高頻電子技術(shù)”第9章：角度調(diào)制與解調(diào)一一非線性 頻率變換電路，第10章：反饋控制電路等有關章節(jié)。三、實驗原理數(shù)字頻率調(diào)制是數(shù)據(jù)通信中使用較早的一種通信方式，由于這種調(diào)制解 調(diào)方式容易實現(xiàn)，抗噪聲和抗衰性能較強，因此在中低速數(shù)據(jù)傳輸通信系統(tǒng) 中得到了較為廣泛地應用。數(shù)字調(diào)頻又稱為移頻鍵控 FSK，

45、它是利用載頻頻率的變化來傳遞數(shù)字信 號。（一）、FSK調(diào)制電路工作原理1、FSK調(diào)制電路原理框圖，如圖9-1所示正弦載波信號f 1=32KHz正弦載波信號f2=16KHz圖9-1、FSK調(diào)制電原理框圖由圖 9-1 可知，輸入的基帶信號（具有一定傳輸速率的數(shù)字脈沖信號） 通過兩個模擬傳輸門Ti和T2和一個反相器，分別控制兩路不同頻率的正弦 載波信號Ui和U2。當基帶信號序列出現(xiàn)高電平“ 1”時，Ti打開，T2關閉， 輸出一路載波信號Ui;當基帶信號序列出現(xiàn)低電平“ 0”時，由于反相器的 作用，使T1關閉，T2打開，輸出另一路載波信號U2。將兩路模擬門的輸出 信號經(jīng)由加法器“刀”的綜合作用，在輸出

46、端就形成了一個已調(diào)制的FSK信號。（二八FSK解調(diào)電路工作原理用鎖相環(huán)解調(diào) FSK 的工作原理是十分簡單的，只要在設計鎖相環(huán)時， 使它鎖定在FSK中的一個載頻fi上時，輸出高電平；而對另一載頻f2失鎖， 輸出低電平。那么在鎖相環(huán)濾波器的輸出端就可以得到解調(diào)的基帶信號序 列。FSK解調(diào)電路采用集成鎖相環(huán)MCI4046。將壓控振蕩器的中心頻率設 在fi （例如i6KHz），當輸入信號為f2 （例如32KHZ）時，環(huán)路失鎖，此時 環(huán)路對 i6KHz 載頻的跟蹤破壞，鑒相器輸入端的兩個比較信號存在頻差， 經(jīng)鑒相器后輸出一串無規(guī)則的矩形脈沖， 而鎖定指示輸出為低電平。 由此可 見，環(huán)路對i6KHz載頻鎖定時輸出高電平，對