西工大高频实验报告(模板)2

高频实验报告

（电子版）

班级： 0803**** 班级： 0803**** 学号： 201030**** 学号： 201030**** 姓名： _________ 姓名： _______

201 2 年 12 月

实验一、调幅发射系统实验

一、实验目的与内容：

图1表示为本次实验中的调幅发射系统结构图。通过实验了解与掌握调幅发射系统，了解与掌握LC三点式振荡器电路、三极管幅度调制电路、高频谐振功率放大电路。

图1 调幅发射系统结构图

二、实验原理：

1、LC三点式振荡器电路：

在三点式振荡电路中，与晶体管发射极相连的应是两个同性质的电抗，另一个和晶体管基极和集电极相连的应是一个异性质的电抗。

上图是本实验的原理图。从图中可以看出它是一个电容串联型振荡电路，它由两部分组成，第一部分是由5BG1组成的振荡电路，第二部分是由5BG2组成的放大电路。5D2是一个变容管，5K1是控制端，控制反馈系数的大小。V5-1为示波器测试点，接入扫频器观察波形。

2、三极管幅度调制电路：

调幅电路又称幅度调制电路，是指能使高频载波信号的幅度随调制信号的规律而

本振

功率

放大

调幅

信源

变化的电路。调幅电路有多种形式，根据调制信号接入调制调制器电路位置的不同，调幅电路可以划分为：（1）基极调幅电路（2）集电极调幅电路（3）发射极调幅电路。

3、高频谐振功率放大电路：

高频谐振功率放大电路一般多用于发射机的末级电路，是发射机的重要组成部分。可分为甲类谐振功率放大器、乙类谐振功率放大器、丙类谐振功率放大器等几种常用类型。

下图为高频谐振功率放大电路的原理图

3、调幅发射系统：

三、实验步骤：

本振

功率

放大

调幅

信源

1、LC 三点式振荡器电路：

使用电压表的电压档来间接测得静态电压，使电压稳定在3V 左右。 测数据并记录：

2、三极管幅度调制电路： 首先调静态工作点；将7K1打开高频信号源输入端并接入30MHZ 100mVpp ，用示波器测试V7-2, 调节7C10直至使示波器波形最大且不失真;将7K1接30MHZ 100mVpp 的正弦波，7K2接1KHZ 的调制信号。 测数据并记录：

3、高频谐振功率放大电路：

将电流表打到200mA 档串入电路，信源输入处输入30MHZ 400mVpp 单载波，打开电路级电源，此时电流表的电流为4.92mA 。将示波器接V6-3，信号源输入调为300mVpp ，然后100mVpp 往上加，观察电流表的变化，当电流表为10mA 左右时，停止操作，记录此时的峰峰值，然后调节6CB70，使示波器中的波形输出最大且不失真。

4、调幅发射系统：

将三个挑好的模块级联调节6K1的多掷开关，使输出阻抗达到最佳匹配，并得出相关实验现象。

四、测试指标与测试波形：

1．LC 三点式振荡器电路：

1.1、振荡器反馈系数k fu 对振荡器幅值U L 的影响关系：

表1-1： 测试条件：V1 = +12V 、 Ic 1 ≈ 3mA 、 f 0 ≈ 28MHz k fu = 0.1—0.5 振荡器的反馈系数k fu

U L 特性结论：

振荡器幅值 UL 随振荡器的反馈系数k fu 增大而增大，且随k fu 的增大，U L 的变化率减小。

1.2、振荡管工作电流和振荡幅度的关系： Ic –U L

fu 1

振荡器的Ic–U L特性结论：

振荡管幅度在一定范围内随振荡管工作电流增加而变大，超出该范围后振荡管的幅度随工

作电流的增大而下降，而频率

fo则一直在振荡频率左右浮动。

1.3、LC三点式振荡输出波形：

测试条件：V1 =12V、k fu≈ 0.4、fo ≈28MHz、Ic1 = 3mA

2．三极管幅度调制电路（基极）：

2.1、I C值变化对调制系数m的影响关系：“IC -- m”

表1-3 测试条件：V1 = +12V UΩ= 1kHz/0.1 V p-p U i = 30MHz/0.1 V p-p

名称单位U

Ω= 1KHz/0.1

V P-P U i = 30MHz/0.1V P-P Ic mA 1 2 3 4 5 6 7 U sm (A)V P-P

0.216 0.296 0.360 0.424 0.448 0.488 0.520

U sm (B)V P-P

0.048 0.136 0.216 0.296 0.352 0.400 0.440

m % 63.64 37.04 25.00 17.78 12.00 9.91 8.33

I C值变化对调制系数m的影响的结论：

基极调幅电路中，调制器的调制系数m值随晶体管工作电压Ic的增大而减小。

2.2、调制信号UΩ幅度变化对调制系数m的影响关系：“UΩ-- m”

Ω= 1kHz/0.1—0.5 V p-p i30MHz/0.1 V p-p

数据值

(V p-p) 项目

UΩ(V p-p)

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

（A）V P-P0.704 0.832 1.182 2.160 2.968 3.682 5.182 7.018

（B）V

P-P

0.560 0.408 0.368 0.360 0.360 0.362 0.348 0. 340

（m）% 11.39 34.19. 52.52 71.43 78.37 82.10 87.41 90.87

调制信号UΩ幅度变化对调制系数的影响的结论：

基极调制电路中，调制系数m随着调制信号UΩ幅度的增大而增大，最终趋于1

2.3、三极管幅度调制电路（基极）输出波形：

测试条件：V1 = +12V UΩ= 1kHz/0.1 V p-p U i = 30MHz/0.1 V p-p Ic=3mA

3．高频谐振功率放大电路：

3.1.输入激励信号与输出信号电流/电压之间的关系

表1-5 测试条件：V1=V2=12V、fo=30MHz/0.5-0.8 V p-p、R

级别激励放大级器(6BG1) 末级谐振功率放大器(6BG2)

测量项目

注入信号

U i（V6-1）

激励信号

U bm（V6-2）

输出信号

U0（V6-3）

未级电流

I C（mA）

峰峰值

V

P-P

0.400 3.12 10.1 30.10 有效值

V

0.283 2.206 7.142

3.2.谐振功率放大器的负载特性： R L-- Uo

表

RL

Ω

50Ω75Ω100Ω125Ω150ΩUo(V p-p)

(V6-3)

0.114 0.286 0.338 0. 430 0.486

Ic(mA)

(V2)

5.66 5.75 5.79 5.78 5.78

3.3.谐振功率放大器的输出功率与工作效率

电源输入功率P D: Ic = 45 mA、

V2 = 12 V、P D = 540 mW

高频输出功率P0 : Uo = 0.338 V p-p RL = 100 ΩP0 = 1142.44 mW 电路工作效率η: 47.3 %

4．调幅发射系统（给出实测波形以及各单元模块接口信号参数）：

实验二、调幅接收系统实验

一、实验目的与内容：

图2为实验中的调幅接收系统结构图（虚框部分为实验重点，低噪放电路下次实验实现，本振信号由信号源产生。）。通过实验了解与掌握调幅接收系统，了解与掌握三极管混频器电路、中频放大/AGC电路、检波电路

图2 调幅接收系统结构图

二、实验原理：

1、晶体管混频电路：

混频电路的一个重要指标：混频增益。

混频增益是指混频电路输出的中频信号电压振幅与混频输入电压振幅的比值，称为混频增益，常用分贝数dB来表示。

下图为三极管混频电路的原理图，本振信号和信源信号分别从2K1和2K3输入，经三极管在经调节回路到中频输出。

2、中频放大/AGC和检波电路：下图为中频放大/AGC和检波电路的原理图， AGC

是自动反馈增益控制器，起作用时产生一个负反馈电压给输入端，消除扰动

中放

/AGC

混频

低噪放

本振

检波

信号的干扰。AGC的特点是输入一定范围的信号，输出一固定信号。主要指标有动态范围和线性度。

3、调幅接收系统：

DDS（AM）变频器中频放大器振幅建波音频放大

正旋波放大器

三、实验步骤：

1、晶体管混频电路：

先调节直流工作点，

将函数发生器的两个通道分别输出10MHZ 250mVpp 10.455HZ 15mV的正弦波分别加到实验箱的信源输入V2-1和V2-5并将两个开关打到信源输入端，再将示波器接到中频输出V2-3，

观察示波器的波形，调节2C3，使得示波器的输出455KHZ，

并记录数据：

2、中频放大/AGC和检波电路：

先调节静态工作点，步骤方法同前一个。

将函数发生器输出455KHZ的正弦波，加在信号输入端，将示波器接V3-2输出调节3C4，使得示波器中的波形最大不失真，

按表格要求记录相关数据。

3、调幅接收系统：

将调好的板子级联，将函数发生器的输出调回10MHZ，250Vpp和10.455MHZ 5mV的正弦波，接到晶体管混频器电路板的两个输入端；将V3-6接入示波器，调节相关器件并得出实验要求的波形。

四、测试指标与测试波形：

1、晶体管混频电路：

混频管静态电流“Ic”变化对混频器中频输出信号“U2”的影响关系

表2- 1 测试条件：EC1 = +12V、载波信号Us = 5mv U L=250 mV p-p

Ic = 0.1—3mA

2、中频放大/AGC和检波电路：

2.1、AGC动态范围测试

U=1mVp-p——1

AGC动态范围结论

随着输入信号的增大，AGC输入和输出均一直呈增加趋势的

AGC检波输出线性动态范围结论

输出随着输入的增加而增加

2.2、检波失真观测

测试条件：输入信号Vin：455KHz、10mVp-p，调制1kHz信号，调制度50%调幅信号检波无失真输出波形实测波形选贴

对角线失真输出波形实测波形选贴

负峰切割失真输出波形实测波形选贴

三极管 混频电路 本振信号

10.455MHz

100mV Vpp

高频载波信号 10MHz 250mV Vpp 中频 放大器 输出455kHz 中频载波信号 AGC 反馈控制电路 二极管检波电路 增益自动控制的中频信号 输出

455kHz 幅度 调制信号

实验三、调频接收系统实验

一、实验目的与内容：

图3为实验中的调频接收系统结构图。通过实验了解与掌握调频接收系统，了解与掌握小信号谐振放大电路、晶体振荡器电路、集成混频鉴相电路（虚框部分为所采用的集成混频鉴相芯片MC3362P）。最终完成搭建一个频率接收系统的完整实验。

图3. 调频接收系统结构图

二、实验原理：

1、小信号谐振放大电路：

小信号谐振放大器电路如下图所示。该电路由晶体管，选频回路二部分组成。它不仅对高频小信号进行放大，而且还有一定的选频作用。

图中1BG1为放大器，放大接收信号。1C10、112、1C12、1C11是选频回路，1C4、1C5、1L1为谐振回路。在V1-3处加扫频仪进行谐振频率的测量。

鉴频

本振1

混频

放大混频

本振2

MC3362P

2、晶体振荡电路：

晶体振荡器是一种以石英晶体为谐振器件，利用石英晶体的压电效应来产生振荡信号的电路。相比LC振荡电路，晶体振荡电路具有更高的频稳度，很容易达到106 以上。

此图即为晶体振荡电路的原理图。

3、集成混频鉴相电路：

在本实验中采用了MC3361芯片，该调频接收机中的混频、中频放大、鉴频、低频放大等其他功能电路全部由MC3361实现。

上图即为集成混频电路的原理图，中间部分是MC3362P器件，电路的观察点是V2-8。

调频接收系统：天线接收载波信号，经前级低噪放进行初步放大后，被送入MC3362P集成混频鉴频电路，进行两次混频和一次鉴频操作，完成频率调制，最终输出所需的已调频信号。其中，MC3362P的本振信号由外部晶振电路提供。4、

MC3362P

三、实验步骤：

1、小信号谐振放大电路：

首先设置静态工作；

在天线输入30MHZ的信号；

用扫频仪测量输出波形是否符合实验要求的波形。

2、晶体振荡电路：

接通电源，先调静态工作点；

调节5C22，并观察V5-4输出波形的频率，使其频率稳定在40.7MHZ左右3、集成混频鉴相电路：

“载频输入”端接入30MHZ调频波 V2-6输入40.7MHZ单载波，用示波器观察输出端V2-8

4、调频接收系统：

将调好的模块级联；接入扫频器并进行微调。以达到实验要求的实验波形。

四、测试指标与测试波形：

1．小信号谐振放大电路：

放大器直流工作点对Uo的影响关系

1

表1-2：测试条件：V1 = +12V、Ic1≈2mA、f0≈30MHz U i =50mV

10i

输出幅值

(V P-P)

1.35 1.12 0.904 0.728 0.608 0.520

放大器幅频特性测试结论

当输入信号频率增大时，放大器倍数随之增大；当输入信号频率等于谐振电压放大器选频网络时，放大器倍数达到最大值，超过该频率后，放大器倍数随着输入信号频率的增大而减小。

2．晶体振荡电路：

3．集成混频鉴相电路：

4．调频接收系统（给出各单元模块接口信号参数）：高频电子电路实验感受与建议：