高频仿真实验2、3、42016研究
高频电子线路仿真实验的设计与实现
高频电子线路仿真实验的设计与实现高频电子线路仿真实验是一种重要的实验教学方法，它可以模拟各种高频电子器件的工作原理及性能，为学生提供一个全面的电子学习平台。
本文将介绍一种高频电子线路仿真实验的设计与实现。
一、实验目的本实验旨在让学生了解高频电子线路的基本概念、设计原理和仿真技术，加深学生对高频电子学科的理解，提高学生的实验能力和模拟能力。
二、实验设计1. 实验任务（1）. 进行微波信号的电路设计和仿真。
（2）. 利用Multisim对一些特定高频电路进行仿真，如微波带通滤波器、微波失谐器等。
（3）. 进行实验测量，得到一些实验数据，并将仿真结果与实验结果进行对比分析。
2. 实验步骤（1）. 了解微波电路的基本概念和出现条件。
（2）. 电路元器件参数的测量及仿真。
（3）. 利用Multisim二次开发包，编写自定义元器件并应用到微波电路设计中。
（4）. 进行仿真，并分析其电路性能。
（5）. 实验中使用网络分析仪测量实验数据，并与仿真数据进行对比分析。
三、实验流程1. 获取微波元器件的参数，并进行仿真。
2. 熟悉Multisim的仿真工具，建立仿真电路。
3. 对仿真电路进行微调，观察仿真结果，进行分析。
4. 制作实验电路，并进行实验测量。
5. 将实验数据与仿真结果进行对比分析，找出差异并进行解释。
四、实验工具1. Multisim仿真软件2. 网络分析仪3. 各种微波器件，如微波传输线、微波滤波器、微波功率放大器等。
五、实验结果通过网络分析仪测量实验数据，并与Multisim的仿真数据进行对比，得到了一些实验结果。
通过对实验数据和仿真数据的分析，学生可以深入了解微波电路的性能和设计原理，增强实验能力和仿真能力。
六、实验结论本实验通过对微波电路设计和仿真的研究，让学生了解到微波电路的基本原理和工作条件，掌握了Multisim仿真软件的使用，并能够对电路性能进行仿真分析。
通过对实验数据和仿真数据进行对比分析，学生能够进一步加深对微波电路的理解，增强实验能力和模拟能力。
高频仿真实验报告
实验报告实验课程：通信电子线路实验（软件部分）学生姓名：周倩文学号：6301712010专业班级：通信121班指导教师：雷向东老师、卢金平老师目录实验一仪器的操作使用实验二高频小信号调谐放大器实验三非线性丙类功率放大器实验实验四三点式正弦波振荡器实验五晶体振荡器设计实验六模拟乘法混频实验七二极管的双平衡混频器设计实验八集电极调幅实验实验九基极调幅电路设计实验十模拟乘法器调幅南昌大学实验报告学生姓名：周倩文学号：6301712010 专业班级：通信121班实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期： 2014-10-24 实验成绩：、实验三非线性丙类功放仿真设计（软件）一、实验目的1.了解丙类功率放大器的基本工作原理.掌握丙类放大器的调谐特性以及负载改变时的动态特性。
2.了解高频功率放大器丙类工作的物理过程以及当激励信号变化对功率放大器工作状态的影响。
3. 掌握丙类放大器的计算与设计方法。
二、实验内容1. 观察高频功率放大器丙类工作状态的现象.并分析其特点2. 测试丙类功放的调谐特性3. 测试丙类功放的负载特性4. 观察激励信号变化、负载变化对工作状态的影响三、实验基本原理放大器按照电流导通角θ的范围可分为甲类、乙类、丙类及丁类等不同类型。
功率放大器电流导通角越小.放大器的效率越高。
非线性丙类功率放大器的电流导通角小于90°.效率可达到80%.通常作为发射机末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。
特点：非线性丙类功率放大器通常用来放大窄带高频信号(信号的通带宽度只有其中心频率的1％或更小).基极偏置为负值.电流导通角小于90°.为了不失真地放大信号.它的负载必须是LC谐振回路。
在丙类谐振功放中.若将输入谐振回路调谐在输出信号频率n次谐波上.则可近似的认为.输出信号回路上仅有ic中的n次谐波分量产生的高频电压.而它的分量产生的电压均可忽略。
因而.在负载RL上得到了频率为输入信号频率n倍的输出信号功率。
高频功放仿真实验
高频电子线路实验
随堂实验报告
学院计算机与电子信息学院
专业班级
姓名学号
指导教师谢胜
实验报告评分：_______
高频功放仿真实验
一、实验目的
（1）了解丙类功放的基本工作原理，初步掌握丙类功放的计算与设计方法（2）了解电源电压与集电极负载对功放功率和效率的影响
二、实验仪器设备
双踪示波器、高频信号发生器、万用表、功放实验板
二、仿真图与仿真结果
1、观察输入与输出信号的线性关系
电路图：
图1-1
仿真结果：
图1-2
2、观察集电极电流与输入信号的非线性关系
电路图如图1-1。
仿真结果如下：
图2-1 振幅为0.75V
图2-2 振幅为1V 3、观察输出波形，验证调谐特性
（1）电容为50%时：
图3-1-1
图3-1-2 （2）电容为85%时：
图3-2-1
图3-2-2 4、验证负载特性
（1）电阻为50%时：
图4-1-1
图4-1-2 电阻为90%时：
图4-2-1
图4-2-2 5、放大特性
图5-1
图5-2
6、调制特性
电路图：
图6-1 仿真结果：
图6-2
三、实验心得
这次实验我了解了丙类功放的基本工作原理，基本掌握丙类功放的计算与设计方法。
同时也了解电源电压与集电极负载对功放功率和效率的影响，这使我对于高频的学习将会有更加深刻的认识。
高频实验报告总结与反思
高频实验报告总结与反思一、实验目的本次实验的目的是通过高频电路的设计和实验，加深对高频电路原理的理解与掌握，提高动手能力和解决问题的能力。
二、实验内容本次实验的内容主要包括以下几个部分：1. 高频信号发生器的设计与实现；2. 接收功率计的设计与实现；3. 带通滤波器的设计与实现；4. 高频放大电路的设计与实现。
三、实验过程与结果在实验过程中，我们小组成员分工协作，按照实验要求逐步完成了各个部分的设计与实现。
经过仔细调试和测试，我们成功完成了实验，并得到了满意的实验结果。
第一部分的高频信号发生器设计中，我们根据设计要求，选用特定型号的晶体振荡器，以实现稳定、高频率的信号输出。
通过调整部分元件参数，信号频率得以精确控制。
实验结果显示，该设计的高频信号发生器输出稳定可靠，符合预期要求。
第二部分的接收功率计设计中，我们以高频信号发生器的输出信号作为输入，通过一系列放大器、滤波器和检波器等组成的电路，实现对高频信号功率的测量。
通过与次级标准功率计的对比测试，我们发现该接收功率计的测量误差较小，在合理范围内。
第三部分的带通滤波器设计中，我们根据实验要求，采用二阶无源RC 滤波器来实现对指定频段信号的选择性放大。
经过调整电容和电阻的数值，实验测量结果表明，该滤波器对指定频率范围内的信号有较好的放大效果，同时能够滤除其他频率的杂波。
第四部分的高频放大电路设计中，我们选用了常用的BJT三极管，通过合适的偏置和负反馈手段，实现了对输入高频信号的放大。
经过调试和测试，我们得到了满意的放大效果，实验结果与理论分析一致。
四、实验心得与收获通过本次实验，我对高频电路的原理和设计有了更深入的理解。
在实验过程中，我学会了使用示波器、频谱分析仪等测量工具，并且动手实际搭建了高频电路，熟悉了电路连接和元器件的选取。
通过调试和测试，我锻炼了解决问题的能力和动手实践的能力。
通过小组成员之间的合作，我体会到了团队的力量。
每个人都负责自己的部分，互相帮助，共同解决问题，使实验进展顺利。
高频仿真实验2、3、42016资料
R3
100
C1
1nF
0
L2 0.5uH
L3 0.5uH
4. 石英晶体振荡器
（1）记录输出振荡波形、频率，与三点式振荡器对比 （2）改变直流工作点，观察记录振荡波形变化情况；改变回路 Q值，观察记录振荡波形变化情况。
R1 12kΩ
C1 1
200nF
R2 2kΩ
4
L1 10mH
3 Q1
2N2923
V1
_
观察输出电压
1V1 3 Vrms 11.2MHz 0°
2 V2
2.1 V
Q1
MPSA43 4 R1 0.2Ω
0
5
此处电 压波形 为余弦 脉冲
C1 200nF
C2 200pF L1
1µH
V3 6
12 V
R2 10kΩ
功率放大器原理电路图
1. 高频功率放大器
（2）在原理电路基础上加入基极和集电极馈电电路，自行 画出电路图并记录仿真结果。 （3）T型匹配网络功率放大器仿真（T型网络形式如下图， 负载电阻50欧，输入信号频率为10.7MHz，确定网络元件值， 画出功率放大器完整电路图，并给出电压、电流波形及输出 功率）
C3 124pF
C4 124pF
0
3. 电感三点式振荡器
（1）记录输出振荡波形、频率，观察起振过程 （2）改变直流工作点，观察记录振荡波形变化情况；改变回路 Q值，观察记录振荡波形变化情况。
3
L1
V1
15mH
12 V
R1
15k
0
4
C2
C3
C6 300pF
1
R2 1.8k
1uF Q1
50pF
高频电路实验及Multisim仿真
实验一 高频小信号放大器一、单调谐高频小信号放大器图 高频小信号放大器1、根据电路中选频网络参数值，计算该电路的谐振频率ωp ；s rad CLw p /936.2105801020011612=⨯⨯⨯==--2、通过仿真，观察示波器中的输入输出波形，计算电压增益A v0。
,708.356uV V I = ,544.1mV V O = ===357.0544.10I O v V V A 输入波形：输出波形：3、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。
4、改变信号源的频率（信号源幅值不变），通过示波器或着万用表测量输出电压的有效值，计算出输出电压的振幅值，完成下列表，并汇出f~A相应的图，v根据图粗略计算出通频带。
f0(KHz6575165265365465106516652265286534654065 )U0(mv)A V5、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波，通过示波器观察图形，体会该电路的选频作用。
二、下图为双调谐高频小信号放大器图双调谐高频小信号放大器1、通过示波器观察输入输出波形，并计算出电压增益Av0输入端波形：输出端波形：V1= V0= Av0=V0/V1=2、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。
实验二高频功率放大器一、高频功率放大器原理仿真，电路如图所示：(Q1选用元件Transistors中的 BJT_NPN_VIRTUAL)图高频功率放大器原理图1、集电极电流ic（1）设输入信号的振幅为，利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。
要设置起始时间与终止时间，和输出变量。
（2）将输入信号的振幅修改为1V，用同样的设置，观察i的波形。
c（提示：单击simulate菜单中中analyses选项下的transient analysis...命令，在弹出的对话框中设置。
在设置起始时间与终止时间不能过大，影响仿真速度。
例如设起始时间为，终止时间设置为。
在output variables 页中设置输出节点变量时选择vv3#branch即可）（3）根据原理图中的元件参数，计算负载中的选频网络的谐振频率ω0，以及该网络的品质因数Q L 。
《高频实验内容》word版
实验一低电平振幅调制器(利用乘法器)一、实验目的1.掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和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.通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。
二、预习要求1.预习幅度调制器有关知识。
2.认真阅读实验指导书，了解实验原理及内容，分析实验电路中用1496乘法器调制的工作原理，并分析计算各引出脚的直流电压。
3.分析全载波调幅及抑制载波调幅信号特点，并画出其频谱图。
三、实验仪器设备1.双踪示波器。
2.SP1461型高频信号发生器。
3.万用表。
4.TPE-GP4高频综合实验箱（实验区域：乘法器调幅电路）四、实验电路说明图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。
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图1 1496芯片内部电路图信号，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2所示，图中R P5002用来调节引出脚①、④之间的平衡，R P5001用来调节⑧、⑩脚之间的平衡，三极管V5001为射极跟随器，以提高调幅器带负载的能力。
五、实验内容及步骤图2 1496构成的调幅器1.直流调制特性的测量1)载波输入端平衡调节：在调制信号输入端P5002加入峰值为100mv，频率为1KHz的正弦信号，调节Rp5001电位器使输出端信号最小，然后去掉输入信号。
实验一 高频电路仿真实验
实验一高频电路仿真实验
一、实验目的
（1）学习Multisim 8仿真软件的使用方法。
（2）学习Multisim 8中虚拟仪器的使用方法。
（3）理解LC并联谐振回路的基本特征。
二、实验内容及要求
1.创建实验电路
在电路窗口中新建如图4.5.5所示的电路。
图4.5.1
2.谐振回路的调谐
估算谐振频率为f0=1.59Mhz
调节信号发生器，使谐振频率为f0=1.59Mhz，U spp=2V。
在表4.5.1记录下谐振频率f0和输出的峰-峰值U opp。
3.幅频特性的测量
f L0.1到f H0.1
4，幅频特性曲线和相频特性曲线的观测
从波特图仪上分析LC谐振回路的宽带和矩形系数
5.仿真实验小结
（1）根据小4.5.1做出幅频特性曲线，并用波特图仪观察到的幅频特性作比较。
（2）综述LC谐振回路在高频电子线路中的应用。
三、谐振回路的交流分析。
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负载电阻50欧，输入信号频率为10.7MHz，确定网络元件值，
画出功率放大器完整电路图，并给出电压、电流波形及输出 功率）
2. 电容三点式振荡器
（1）记录输出振荡波形、频率，观察起振过程 （2）改变直流工作点，观察记录振荡波形变化情况；改变回路 Q值，观察记录振荡波形变化情况。
观察输出电压
5
0
Q1 1
V1 3 Vrms 11.2MHz 0°
MPSA43 4 R1 0.2Ω
此处电 压波形 为余弦 脉冲
C1 200nF
C2 200pF
L1 1µH
R2 10kΩ
2 V2 0 2.1 V 12 V V3 6
功率放大器原理电路图
1. 高频功率放大器
（2）在原理电路基础上加入基极和集电极馈电电路，自行
实验二
小信号谐振放大器
1. 单调谐回路谐振放大器仿真
要求：（1）画出单调谐回谐振放大器电路图（电源电压12V， 中心频率10.7MHz，中心频率增益大于30dB） （2）频域特性分析：幅频特性、相频特性、中心频率、 增益、通频带、计算品质因数，矩形系数，记录波形和计算结果。
（3）时域特性分析：输入信号频率等于中心频率时输入
4 V1 12 V 0 3 Q1 1 200nF 2N2923 2 R2 2kΩ R3 100Ω C2 200nF 0 C3 124pF C4 124pF L2 3.2µH C1 6 C5 1µF
L1 10mH R1 12kΩ
3. 电感三点式振荡器
（1）记录输出振荡波形、频率，观察起振过程 （2）改变直流工作点，观察记录振荡波形变化情况；改变回路 Q值，观察记录振荡波形变化情况。
普通调幅波形
m＝100%普通调幅波形
二极管包络检波器的惰性失真
要求： 1. 用乘法器构成调幅电路，检查电路及输出波形（双 边带和普通调幅波）；
2. 二极管包络检波器输出波形（正常情况、惰性失真、
负峰切割失真）；
3. 用乘法器构成同步检波器，检查电路及输出波形。 注：为节省时间，每位同学只检查一次，要求检 察时应已画好所有电路及调好所有波形！
输出波形对比，输入信号频率偏离中心频率时输入输出波形对比， 记录波形。 （4）输出信号失真度分析：输入信号频率等于中心频率 和输入信号频率偏离中心频率时，对比观察并记录输出波形的谱 线，记录输出波形的非线性失真度。
单调谐回路谐振放大器电路示例：
XBP1
IN OUT
0 1 L1 3.2µH C1 100pF Key=A 65 % R1 10kΩ 4 C4
输出信号失真度分析结果示例：
2. 单调谐回路谐振放大器级联
基本要求同1，仿真同频级联和参差级联两种情况，注意通频 带和矩形系数与单级相比的变化情况。
3. 双调谐回路谐振放大器
仿真电容耦合双调谐回路放大器，注意观察强、弱、临界三 种耦合情况。双调谐回路示例如下图，放大器电路自行设计。
XBP1
IN OUT
3
L1 15mH R1 15k
4 0
V1 12 V
C2 1uF
7
C3 50pF
6
C6
1
Q1
300pF R2 1.8k
2SC945
2
L2 0.5uH C1 1nF
0
L3 0.5uH
R3 100
4. 石英晶体振荡器
（1）记录输出振荡波形、频率，与三点式振荡器对比 （2）改变直流工作点，观察记录振荡波形变化情况；改变回路 Q值，观察记录振荡波形变化情况。
A + _ + B _
V1 12 V
XSC1
R4 50kΩ
Ext Trig + _
C2 2 V2 1µF 10mVpk 10.7MHz 0° R3 10kΩ
Q1
1µF
6 R5 10MΩ 0
2N2222 3 R2 1.0kΩ C3 1µF
5
幅频和相频特性示例：
指标测量和计算示例：
通频带测量：（中心点增益下降3dB对应带宽），BW0.7=2*dx 计算品质因数：Qe=f0 / BW0.7 计算矩形系数：kπ0.1=BW0.1 / BW0.7（BW0.1的测量方法与BW0.7相似，为中 心点增益下降20dB对应带宽）
1 2 6 7
+ X2 XY YΒιβλιοθήκη + Y2 UX1
VS+ +
( XY / U Z ) A0 Z
A0 72dB
3 4
0
U0 U1 U2 Z1 + Z2 -
DENOMIN CTRL
5 11
0
10
DD 13
ER VS9 8
AD734AN
3
-15V
双边带调幅波形
双边带调幅中载波的“m型”相位突变
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
4 V1 12 V 0 X1 3 Q1 1 200nF 2N2923 2 R2 2kΩ R3 100Ω C2 200nF 0 6 HC-49/U_11MHz C3 C4 50pF 50pF C5 1µF
L1 10mH R1 12kΩ C1
实验四
振幅调制及解调
+15V
14
U1
OUT 12 -
信号 输入
R1 1.0kΩ V1 1 Vpk 1kHz 0° L1 3.2µH
C2
100pF 75 % Key=A C1 62pF C3 62pF L2 3.2µH
实验三
高频功放及振荡器
1. 高频功率放大器
（1）原理电路仿真（电压、电流波形及输出功率计算）
XSC1
Ext Trig + _ A + _ + B _