高频电子线路实验范例.docx
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高频电子线路实验范例
高频电子线路实验指导范例
盐城工学院信息学院
实验一、函数信号发生实验
开通K1、K3、K700
示波器,频率计接入TP701测量,J701为信号输出口。
1、K7021—2,正弦波输出。
用W703、W704、W705来调整波形失真度。
W703调整一、二象限对称,调整三、四象限对称。
W704调整90度处过渡波形。
W705调整270度处过渡波形。
以上要求利用示波器显示屏方格标尺仔细、反复地调整,达到目测波形失真最小,要求小于1%。
2、输出正弦波的频率、幅度测量K7021—2
K7011—2W701频率调节范围:
9.6Hz—154Hz
2—3W701频率调节范围:
77Hz—1.24KHz
4—5W701频率调节范围:
733Hz—11.4KHz
以100Hz,1KHz,10KHz频率为基准,测量输出幅度为:
K7011—2频率:
100Hz幅度调节范围:
0—12VP-P
2—3频率:
1KHz幅度调节范围:
0—12VP-P
4—5频率:
10KHz幅度调节范围:
0—12VP-P
3、输出三角波的频率、幅度测量K7022—3
K7011—2W701频率调节范围:
9.6Hz—154Hz
2—3W701频率调节范围:
77Hz—1.24KHz
4—5W701频率调节范围:
733Hz—11.4KHz
以100Hz,1KHz,10KHz频率为基准,测量输出幅度为:
K7011—2频率100Hz幅度调节范围:
0—20VP-P
2—3频率1KHz幅度调节范围:
0—20VP-P
4—5频率10KHz幅度调节范围:
0—20VP-P
4、输出方波的频率,幅度测量K7024—5
K7011—2W701频率调节范围:
9.6Hz—154Hz
2—3W701频率调节范围:
77Hz—1.24KHz
4—5W701频率调节范围:
733Hz—11.4KHz
以100Hz,1KHz,10KHz频率为基准,测量输出幅度:
K7011—2频率:
100Hz幅度调节范围:
0—22VP-P
2—3频率:
1KHz幅度调节范围:
0—22VP-P
4—5频率:
10KHz幅度调节范围:
0—22VP-P
实验二、非线性波形变换实验
开通K1,K3,K300,K700
准备工作:
1、开通函数信号发生与非线性变换两项电源,K301至K306全部1—2。
2、J701与J301用短接线联接,并分别连接双踪示波器探头。
3、函数信号发生器输出1KHz(频率计监测)三角波,幅度电位器旋至输出最
大处。
4、示波器CH1与CH2电压档皆为0.2V/格,幅度调节将三角波调至屏幕8格
,双踪要求精确等幅。
5、示波器CH1与CH2电压档换至0.1V/格,屏幕8格内装入三角波正半周。
测量:
示波器一探头从TP301移至TP302,以8格幅度为1,分别测量四个折点幅度。
K3012—3VO1=0.28Vi1=0.28
2—3VO2=0.56Vi2=0.52
K3022—3VO3=0.78Vi3=0.61
K3032—3VO4=1Vi1=0.75
同样方法测量负半周:
K3042—3VO5=0.28Vi5=0.28
2—3VO6=0.56Vi6=0.52
K3052—3VO7=0.78Vi7=0.61
K3062—3VO8=1Vi8=0.75
将以上测量值与理论值进行比较。
实验三、小信号调谐放大实验
开通K1、K1100
一、单调谐放大电路
1、K11011-2,K11021-2
扫频输出衰减40db,Y衰减10,调节Y增幅。
扫频输出接TP1101,检波探头接TP1102,调节T1101至波形顶峰6.5MHz,调节Y
增幅至6格,测量单调谐放大级的增益和带宽。
Re=1K
RL=10K
增益:
31db
带宽:
约500KHz
2、K11011-2,K11022-3
扫频输出衰减30db,Y衰减10,调节Y增幅至6格。
Re=1K
RL=2K
增益:
21db
带宽:
约1.2MHz
3、K11011-2,K11024-5
扫频输出衰减20db,Y衰减10,调节Y增幅至3格。
Re=1K
RL=470
增益:
6db
带宽:
约4MHz
4、K1101的2-3,K1102的1-2
扫频输出衰减35db,Y衰减10,调节Y增幅至6格。
Re=2K
RL=10K
增益:
26db
带宽:
约500KHz。
5、K1101的4-5,K1102的1-2
扫频输出衰减36DB,Y衰减10,调节Y增幅至6格。
Re=470
RL=10K
增益:
36db
带宽:
约500KHz。
结论:
发射极电阻Re对增益有一定的影响,但对带宽和中心频率影响较小。
阻尼电阻RL对增益有很大的影响,且对带宽和中心频率影响较大。
二、双调谐放大电路
1、扫频输出衰减37db,Y衰减10,调节Y增幅至6格。
K11031-2,调整T1102,T1103至双峰等高。
耦合电容12P
紧耦合
增益:
27db
带宽约为:
1MHz。
2、扫频输出衰减38db,Y衰减10,调节Y增幅至6格。
K11032-3。
耦合电容9P
适中耦合
增益:
28db
带宽:
约0.7MHz
3、扫频输出衰减38db,Y衰减10,调节Y增幅至6格。
K11034-5。
耦合电容5.1P
松耦合
增益:
28db
带宽:
约0.3MHz
4、J1102,TP1103输入高讯仪输出的高频载波0.4V,频率分别为6.1,6.5,6.9MHz,用示波器在TP1104测试三种耦合状态下的输出幅度。
6.1MHz
6.5MHz
6.9MHz
K11031-2紧耦合
2.2VP-P
2.4VP-P
2.2VP-P
K11032-3适中耦合
2.0VP-P
2.2VP-P
1.8VP-P
K11034-5松耦合
1.4VP-P
1.8VP-P
2.0VP-P
以上测试用的高频载波亦可取自“变容二极管调频器及相位鉴频器实验”所产生的载波,频偏调节W401。
实验四、LC与晶体振荡器实验
开通K1、K100
1、将K101的1—2,K102的1—2,K103的1—2,K104的1—2短接,组成LC西
勒振荡器,可在TP101或TP102处用示波器观察振荡正弦波形,其频率约1.5MHz,幅度约为1.60VP-P。
2、调整静态工作点:
将K104的2—3短接,使L102对地短路,西勒振荡器停振。
调整R101,使BG101的Ueq=0.5V,即Ieq=0.5V/1k=0.5mA,Ueq和Ieq为静态工作点。
3、将K104的1—2短接,恢复西勒振荡器工作,测量Ue=0.97V,比较Ue和
Ueq。
4、观察反馈Kfu系数对振荡电压的影响:
C107(pf)
500
1000
1500
2000
2500
VL(p-p)
1.85
1.60
1.45
1.30
1.00
表4—1、Kfu对VL的影响
图4—1、Kfu对VL的曲线图
5、测量振荡电压VL与振荡频率f之间的关系,计算波段复盖系数和作f—VL曲线。
示波器和频率计同时接TP102改变C110,找出fmax和fmin,之间的频率点可适当等填入表内(C107=1000P,Ueq=0.5V)。
f(KHz)
1335
1385
1435
1485
1535
1554
VL(p-p)
1.85
1.95
2.00
2.05
2.15
2.20
Fmax=1554KHz和Fmin=1335KHz,Fmax/Fmin=1.16
表4—2、f对Vc的影响
图4—2、f对VL的曲线图
6、观察直流工作点对VL的影响:
Ieq(mA)
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
0.55
VL(p-p)
1.1
1.35
1.55
1.75
1.95
2.15
2.25
表4—3、Ieq对VL的影响
首先保持C107=1000P,Ueq=0.5V,f=1.5MHz,然后按第二条方法改变Ieq,测量相应的VL。
7、观察外界因素对LC振荡频率稳定度的影响:
首先保持C107=1000P,Ueq=0.5V,f=1.5MHz,VL=1.60V,(用示波器和频率计在TP102处观察),然后将频率计接在TP101处,测量频率为1.491MHz。
8、将K101的2—3,K102的2—3,K103的2—3,K104的1—2短接,拔掉C107,
组成6MHz晶体振荡器,用示波器和频率计在TP102处观察波形、幅度和频率。
波形:
正弦波幅度:
VL=1.4VP-P频率:
f=5.9993MHz
9、观察外界因素对晶体振荡频率稳定度的影响:
将频率计接在TP101处,测量频率为:
f=5.9992MHz
10、比较以上两种振荡器频率稳定度△f/f0(仅做负荷影响一项)
实验五、集成乘法混频实验
开通K1、K3、K100、K1000
一、中频LC滤波器的调整
扫频输出衰减10db,Y衰减10,调节Y增幅至适当幅度,扫频输出接TP1003,检波探头接TP1004,调整L1003至1.5MHz至峰顶。
扫频输出衰减
10db,Y衰减10。
二、观察中频频率
接J101-J1001(J101输出6MHz晶振频率作为本实验的本振频率),高讯仪输出
4.5MHz,0.4VP-P载波(CW),在TP1004用示波器观察1.5MHz。
中频载波,可用双踪同时观察本振-载波,载波-中频。
三、镜象干涉频率的观察
在双踪同时观察载波-中频后,缓慢将高讯仪频率从4.5MHz调至7.5MHz,再次观察载波-中频,验证镜象频率-载波频率=2中频频率。
四、中频调制信号观察
高讯仪输出经1K音频调制的4.5MHz调幅波,用以示波同时观察
TP1002和
TP1003。
实验六、幅度调制与解调实验
开通K1、K3、K500
准备工作:
幅度调制实验需要加音频信号VL和高频信号VH:
音频信号VL取自函数信号发生实验,波形:
正弦波,频率:
1KHz幅度:
0.2VP-P;高频信号VH取自外加高频信号发生器,波形:
正弦波,频率:
100KHz幅度:
0.4VP-P。
一、乘法器U501失调调零
用短接线连接J701—J501,高频信号接入J502或TP502,用双踪示波器探头监视TP501和TP503。
首先将K501的2—3短接,调整W501和W502,以至TP503输出最小,然后将K501的1—2,K503的2—3短接,调整W503以至TP503输出最小。
二、调幅波输出
K5011—2、K5031—2、K3011—2,调整W501,微调W502,TP503和J503输出为0.4VP-P,调制度约50%的调幅波。
此外,在K3012—3时可观察平衡调幅波。
三、乘法器U502解调输出
用短接线连接J503和J504,J502和J505,用双踪示波器探头监视TP501和TP507。
首
先分别将K504和K505的2—3短接,再分别调整W504和W505,按第一项将乘法器U502失调调零,然后K5041—2、K5051—2,用示波器在TP506、TP507或J506处观察解调正弦波,K301的2—3用平衡调幅波输入。
四、二极管解调输出
连接J503、J507,将调幅波接入二极管检波电路,在TP509处观察放大后的调幅波,在TP510处观察解调后的正弦波信号K5061—2,改变R524,观察二极管直流负载变化对检波幅度和波形的影响。
固定R524,K5062—3,改变R526,观察二极管交流负载变化对检波幅度和波形的影响。
实验七、变容二极管调频器及相位鉴频器实验
开通K1、K400
一、电路的调整
1、K4011—2,调整W401使D401负极对地电压为+2V,频率计接在C413上端,示波器接在TP402,观察振荡器输出波形和频率。
1、调整L402和R404,使R407两端电压为1.7±0.05V,(直流电压表测量)振荡
器频率为6.5±0.02MHz。
2、调整W402,使TP402输出1.6VP-P的振荡波形。
二、变容二极管静态调制特性的测量
J401不接音频信号,频率计和示波器接法不变,C404100P电容分为并接与不并接两种状态,(K401的1—2,不并接;K401的2—3,并接),改变W401使二极管直流偏置电压Ed在0—5.5V范围内变化。
将对应的频率填入下表。
Ed(V)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
f0
MHz
不并C404
6.18
6.27
6.36
6.44
6.51
6.60
6.69
6.79
6.86
6.90
6.92
6.93
并C404
6.13
6.36
6.53
6.66
6.78
6.91
7.07
7.21
7.28
7.32
7.35
7.36
在同一座标纸上画出在两根静态特性曲线,并求出其调制灵敏度S,说明曲线斜率受哪些因素的影响。
三、相位鉴频器的测量
1、用扫频仪调整相位鉴频器的鉴频特性
扫频输出探头接TP403,扫频输出衰减30db,Y输入用开路探头接TP405,Y衰减10(20db),Y增幅最大,扫频宽度控制在0.5格/MHz左右,使用内频标观察和调整6.5MHz鉴频S曲线,可调器件为L406,T401,C426,C428,C429五个元件。
其主要作用为:
T401、C428调中心6.5MHz至X轴线。
L406、C426调上下波形对称。
C429调中心6.5MHz附近的直线性。
2、用高频信号发生器逐点测出鉴频特性:
高频信号发生器输出载波CW,频率6.5MHz,幅度0.4VP-P,接入TP403,用直流电压表测量TP404对地输出电压(若不为零,可略微调T401和C428,使其为零),然后在5.5MHz—7.5MHz范围内,以相距0.2MHz的点频,测得相应的直流输出电压填入下表
f(MHz)
5.5
5.7
5.9
6.1
6.3
6.5
6.7
6.9
7.1
7.3
7.5
V0(mV)
-1150
-780
-570
-390
-200
0
290
710
1120
1220
1040
绘制f-VO曲线,并按最小误差画出鉴频特性的直线(虚线表示)。
3、相位鉴频器的解调功能测量。
高频信号发生器(AS1051S)输出FM调频信号,幅度为0.4VP-P,频率为6.5MHz,频偏最大。
接入J403,示波器探头在TP405测量解调信号。
波形:
正弦波频率:
1K幅度:
0.2VP-P(允许略微调动T401)。
四、变容二极管动态调制特性的测量:
K401的1—2,Ed=4V,连接J402与J403,调制信号1K正弦波可取自高频信号发生器(AS1051S)或本实验箱的函数信号发生实验。
幅度为VP-P(用示波器和频率计测量),接入J401,用双踪示波器同时观察TP401的调制1K正弦波和TP404的解调1KHz正弦波,改变TP401的调制1K正弦波、幅度,对照鉴频特性曲线(直虚线),将测量结果填入下表
VI(VP-P)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
2.6
V0(VP-P)
0
0.03
0.07
0.1
0.13
0.16
0.20
0.24
0.28
0.30
0.32
036
0.4
0.42
△f(
MHz)
上
6.5
6.51
6.53
6.55
6.56
6.58
6.59
6.60
6.61
6.62
6.63
6.64
6.65
6.66
下
6.5
6.49
6.47
6.45
6.44
6.42
6.41
6.40
6.39
6.38
6.37
6.36
6.35
6.34
绘制动态调制特性曲线,分析输出波形畸变原因。
实验八、通频带展宽实验
开通K1、K200
一、电流负反馈展宽通频带实验
扫频测量法:
预置BT5扫频仪。
1)、扫频输出探头接TP201,检波探头接TP202。
2)、扫频输出衰退减10db,此时扫频仪的输出幅度为0.4VP-P档,Y衰减10db
档。
3)、先调整L201的6.5MHz吸收点。
1、K2014—5C203、C204不插
测得:
1MHz8格2MHz6格3MHz5格
4MHz4.8格5MHz4格6MHz3.5格
2、K2012—3C203、C204不插
测得:
1MHz8格2MHz7.2格3MHz6格
4MHz5格5MHz4.5格6MHz4格
3、K2011—2C203、C204不插
测得:
1MHz8格2MHz7格3MHz6格
4MHz5格5MHz5.5格6MHz4.2格
4、K2011—2C204插330P电容、C203不插
测得:
1MHz4格2MHz4.5格3MHz4.8格
4MHz6.2格5MHz7格6MHz6.5格
5、K2011—2C204插330P电容、C203插3300P电容
测得:
1MHz4格2MHz4.5格3MHz4.5格
4MHz4.8格5MHz5格6MHz5.5格
将以上5根曲线画在毫米纸上,分别计算频带宽度。
输入正弦波测量法:
选择1,3,5三种状态,输入0.4VP-P正弦波信号,频率分别为1MHz,2MHz,3MHz,4MHz,5MHz,6MHz。
1、K2014—5C204、C203不插,高讯仪输出0.4VP-P正弦波
测得:
1MHz4.4VP-P2MHz2.5VP-P3MHz1.5VP-P
4MHz1.1VP-P5MHz1VP-P6MHz0.7VP-P
2、K2011—2C204、C203不插
测得:
1MHz0.7VP-P2MHz0.4VP-P3MHz0.28VP-P
4MHz0.24VP-P5MHz0.22VP-P6MHz0.22VP-P
3、K2011—2C204插330P电容、C203插3300P电容
测得:
1MHz1VP-P2MHz0.9VP-P3MHz0.75VP-P
4MHz0.75VP-P5MHz0.75VP-P6MHz0.7VP-P
将以上3根曲线画在毫米纸上,分别计算带宽,并与扫频仪测量的结果相比较。
二、共发—共基电路展宽带通频实验
扫频仪输出探险头接TP203,检波探头接TP204,扫频仪输出衰减10db,Y衰减10db档,此时扫频仪的输出幅度为0.4VP-P。
1、K202的2—3,K203的1—2,K204的1—2,此时电路为共发电路,基极串联电阻8.2K。
测得:
1MHz8格2MHz6.4格3MHz4.4格
4MHz3.4格5MHz2.5格6MHz2格
2、K202的1—2,K203的1—2,K204的1—2,此时电路为共发电路,基极串联电阻4.7K。
测得:
1MHz8格2MHz7.4格3MHz5格
4MHz4格5MHz3.2格6MHz2.4格
3、K202的1—2,K203的2—3,K204的1—2,此时电路为共发—共基电路,两极之间串联电阻零。
测得:
1MHz8格2MHz8.2格3MHz7.8格
4MHz6.8格5MHz5.5格6MHz4.4格
4、K202的1—2,K203的2—3,K204的2—3,此时电路为共发—共基电路,两极间串联电阻620欧。
测得:
1MHz8格2MHz7.6格3MHz7.4格
4MHz6.4格5MHz5.4格6MHz4.4格
将以上四根曲线画在毫米纸上,分别计算频带宽度。
输入正弦波测量法:
选择以上2、3两种状态,输入0.4VP-P正弦波信号的频
率分别为1MHz,2MHz,3MHz,4MHz,5MHz,6MHz。
3、K202的1—2,K203的1—2,K204的1—2,此时电路为共发电路。
测得:
1MHz1VP-P2MHz0.85VP-P3MHz0.65VP-P
4MHz0.45VP-P5MHz0.35VP-P6MHz0.3VP-P
2、K201的1—2,K203的2—3,K204的1—2,此时电路为共基—共发电路。
测得:
1MHz1.05VP-P2MHz1.05VP-P3MHz0.85VP-P
4MHz0.6VP-P5MHz0.4VP-P6MHz0.32VP-P
将以上2根曲线画在毫米纸上,分别计算带宽,并与扫频仪测量的结果相比较。
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