高频电子线路实验二
高频实验指导书
高频实验指导书《高频电子线路II》实验指导书撰写人：粟建新李志军审核人：湘潭大学信息工程学院2007年11月23日前言一、实验总体目标《高频电子线路》是电子信息工程和通信工程专业的学科基础课，也是一门工程性和实践性很强的课程。
实验教学的目的是：利用典型实际高频电子线路，运用高频实验仪器，验证《高频电子线路》课程中各单元电路的工作原理，综合运用各单元电路完成模块化功能的学习，达到掌握和巩固所学基本概念和提高自行研究分析设计类似电路的能力。
在实验中要熟悉各典型高频线路的组成，元件及参数的选择，熟悉高频实验仪器的原理和使用方法，掌握使用高频实验仪器进行电路参数测试的方法，在实验中学会运用理论知识分析和解决各种实际问题，实现理论与实践相结合，提高工程应用能力。
二、适应专业年级适应全日制本科电子信息工程、通信工程专3年级学生。
三、先修课程开设本课程之前，学生必须修完电路理论、模拟电子技术基础及实验、数字电子技术基础及实验、高频电子线路相关理论课程。
四、实验项目及课时分配实验是学习电子技术的一个重要环节。
对巩固和加深课堂教学内容，提高学生实际工作技能，培养科学作风，为学习后续课程和从事实践技术工作奠定基础具有重要作用。
为适应电子科学技术的迅猛发展和教学改革不断深入的需要，我们在教学实践的基础上，运用多年从事教学仪器产品研制生产的经验，研制生产了TPE-GP系列高频电路实验学习机。
其中，TPE-GP2型高频电路实验学习机由试验机箱与单元电路板构成，可完成下述属于模拟电路范畴的实验，即：单、双调谐回路谐振放大(小信号选频放大电路)；丙类高频功率放大电路；LC电容反馈三点式振荡器；石英晶体振荡器；低电平振幅调制与解调电路，高电平集电极调幅与发射电路；变容二极管调频与相位鉴频电路；集成电路(压控振荡器)构成的频率调制器；集成电路(锁相环)构成的频率解调器；利用二极管函数电路实现的波形转换电路；晶体管混频电路实验；调幅、调频接受实验等。
高频电子线路实验课件
| 1 | 10 | 1 | 10 | 0.8 | | 3 | 30 | 1 | 30 | 0.4 |
实验结果分析与讨论
实验结果分析
VS
根据实验数据记录，当输入信号频率 增加时，输出信号幅度逐渐减小。这 表明滤波器对高频信号的抑制作用较 强，而对低频信号的抑制作用较弱。 因此，该滤波器为高通滤波器。
系统集成与优化
未来的高频电子线路实验将更加注重系统集成和优化，将 不同的器件和电路模块进行整合，实现更高效、更可靠的 高频电子系统。
实验方法创新
未来的高频电子线路实验将不断创新实验方法，引入新的 实验技术和工具，提高实验的效率和精度。
结合实际应用
未来的高频电子线路实验将更加注重与实际应用的结合， 通过实验研究高频电子线路在各个领域中的应用，提高实 验的应用价值。
05
高频电子线路实验项目三 ：滤波器
实验目的与原理
01
实验目的
02
1. 掌握滤波器的原理及设计方法；
03
2. 了解滤波器对信号频率成分的影响；
实验目的与原理
• 学会使用示波器和信号发生器等设备进行实验操作。
实验目的与原理
实验原理
滤波器是一种频率选择性器件，它可以通过抑制某些频率成分、而允许其他频率成分通过。在高频电 子线路中，滤波器常用于减小信号中的噪声、提取有用信号等。根据频率响应的不同，滤波器可分为 低通、高通、带通和带阻等类型。
• 讨论：调谐放大器在通信、雷达等高频电子系统中具有广泛应用。本实 验通过探究其工作原理及性能特点，为实际应用提供理论支持和实践经 验。同时，实验中可能存在的误差来源也需要进行讨论并加以修正，以 提高实验的准确性和可靠性。
04
高频电子线路实验项目二 ：混频器
高频电子线路实验指导书(八个实验)
目录实验一调谐放大器（实验板1） (1)实验二丙类高频功率放大器（实验板2） (4)实验三 LR电容反馈式三点式振荡器（实验板1） (6)实验四石英晶体振荡器（实验板1） (8)实验五振幅调制器（实验板3） (10)实验六调幅波信号的解调（实验板3） (13)实验七变容二极管调频管振荡器（实验板4） (16)实验八相位鉴频器（实验板4） (18)实验九集成电路（压控振荡器）构成的频率调制器（实验板5） (20)实验十集成电路（锁相环）构成的频率解调器（实验板5） (23)实验十一利用二极管函数电路实现波形转换（主机版面） (25)实验一调谐放大器（实验板1）一、预习要求1、明确本实验的目的。
2、复习谐振回路的工作原理。
3、了解谐振放大器的电压放大倍数、动态范围、通频带及选择性相互之间关系。
4、实验电路中，若电感量L=1uh，回路总电容C=220pf（分布电容包括在内），计算回路中心频率f0。
二、实验目的1、熟悉电子元器件和高频电路实验箱。
2、熟悉谐振回路的幅频特性分析—通频带预选择性。
3、熟悉信号源内阻及负载对谐振回路的影响，从而了解频带扩展。
4、熟悉和了解放大器的动态范围及其测试方法。
三、实验仪器1、双踪示波器2、扫描仪3、高频信号发生器4、毫秒仪5、万用表6、实验板1图 1-1 单调谐回路谐振放大器原理图四、实验内容（一）单调谐回路谐振放大器1、实验电路图见图1-1（1）按图1-1所示连接电路（注意接线前先测量+12V电源电压，无误后，关断电源再接线）。
（2）接线后，仔细检查，确认无误后接通电源。
2、静态测量实验电路中选R e=1K测量各静态工作点，计算并填表1-1*V E ，V B 是三极管的基极和发射极对地电压。
3.动态研究（1）测放大器的动态范围V i ~V 0（在谐振点）选R = 10K ，R 0 = 1K 。
把高频信号发生器接到电路输入端，电路输出端接毫伏表，选择正常放大区的输入电压V i ，调节频率f 使其为10.7MHZ ，调节C T 使回路谐振，使输出电压幅度为最大。
高频电子线路实验指导书V2[1][1].4
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高频电子线路C4型实验箱总体介绍一、概述本高频电子线路C4型实验箱的实验内容及实验顺序是根据高等教育出版社出版的〈〈高频电子线路〉〉（作者为张肃文）一书而设计的。
本实验箱设置了十个实验，分别是：高频小信号调谐放大器实验、二极管开关混频器实验、高频谐振功率放大器实验、正弦波振荡器实验、集电极调幅及大信号检波实验、变容二极管调频实验、集成电路模拟乘法器应用实验、模拟锁相环应用实验、小功率调频发射机设计和调频接收机设计。
其中前八个实验是为配合课程而设计的，主要帮助学生理解课堂所学的内容。
后两个实验是系统实验，能让学生了解每个复杂的无线收发系统都是由一个个单元电路组成的。
实验板配有有机玻璃罩，以保护实验板上的元件。
可调电阻如果用手调节不方便，可用实验箱配置的无感批调节。
二、整机介绍本实验箱为整板式结构，实验板的右侧至上而下分别为实验所需的频率计、低频信号源和高频信号源。
它们不作为实验内容，属于实验工具。
频率计、低频信号源和高频信号源的使用方法说明如下：1、频率计使用方法本实验箱提供的频率计是基于本实验箱实验的需要而设计的。
它只适用于频率低于15MHz，信号幅度Vp-p=100mV～5V的信号。
KG1是频率计的电源开关，ING1为频率计的输入端，JG2、JG3和JG4为输入信号通道选择跳线。
当所测信号频率低于100KHz时，连接JG3、JG4（此时JG2断开）。
当所测信号频率高于100KHz时连接JG2（此时JG3、JG4断开），一般情况下都连接JG2，断开JG3、JG4。
所测信号的频率通过8个数码管显示，其中前6个数码管显示有效数字，第8个数码管显示10的幂，单位为Hz（如显示10.7000-6，则频率为10.7MHz）。
频率计的使用方法如下：使用时，首先按下开关KG1，然后用实验箱附带的连接线将所要测量的信号与频率计的输入端ING1相连，按要求确定JG2、JG3和JG4的连接方式，则数码管显示所测信号的频率。
高频电子线路(通信电子线路)实验指导书
实验一 函数信号发生实验一、实验目的1）、了解单片集成函数信号发生器ICL8038的功能及特点。
2）、掌握ICL8038的应用方法。
二、实验预习要求参阅相关资料中有关ICL8038的内容介绍。
三、实验原理（一）、ICL8038内部框图介绍ICL8038是单片集成函数信号发生器，其内部框图如图2-1所示。
它由 恒流源I 2和I 1、电压比较器A 和B 、触发器、缓冲器和三角波变正弦波电路等组成。
外接电容C 可由两个恒流源充电和放电，电压比较器A 、B 的阀值分别为总电 源电压（指U CC +U EE ）的2/3 和1/3。
恒流源I 2和I 1的大 小可通过外接电阻调节，但 必须I 2>I 1。
当触发器的输出为低电平时，恒流源I 2断开 图2-1 ICL8038原理框图，恒流源I 1给C 充电，它的两端电压u C 随时间线性上升，当达到电源电压的确2/3时，电压比较器A 的输出电压发生跳变，使触发器输出由低电平变外接电容E E为高电平，恒流源I 2接通，由于I 2>I 1（设I 2=2I 1），I 2将加到C 上进行反充电，相当于C 由一个净电流I 放电，C 两端的电压u C 又转为直线下降。
当它下降到电源电压的1/3时，电压比较器B 输出电压便发生跳变，使触发器的输出由高电平跳变为原来的低电平，恒流源I 2断开，I 1再给C 充电，……如此周而复始，产生振荡。
若调整电路，使I 2=2I 1，则触发器输出为方波，经反相缓冲器由引脚9输出方波信号。
C 上的电压u c ，上升与下降时间相等（呈三角形），经电压跟随器从引脚3输出三角波信号。
将三角波变为正弦波是经过一个非线性网络（正弦波变换器）而得以实现，在这个非线性网络中，当三角波电位向两端顶点摆动时，网络提供的交流通路阻抗会减小，这样就使三角波的两端变为平滑的正弦波，从引脚2输出。
1、ICL8038引脚功能图图2-2 ICL8038引脚图供电电压为单电源或双电源： 单电源10V ~30V 双电源±5V ~±15V2、实验电路原理图如图2-3 所示。
高频电子线路实验报告
南京信息工程大学高频电子线路实验报告实验一高频小信号放大器 (3)一、实验原理 (3)二、实验内容 (4)实验二振幅调制实验 (6)一、实验原理 (6)二：实验结果： (7)实验三调幅信号的解调 (9)一、实验原理 (9)二.实验内容 (12)实验四混频器 (14)一、实验原理 (14)二、实验内容 (15)实验一 高频小信号放大器一、实验原理高频小信号放大器的作用就是放大无线电设备中的高频小信号， 以便作进一步变换或处理。
所谓“小信号”，主要是强调放大器应工作在线性范围。
高频与低频小信号放大器的基 本构成相同，都包括有源器件（晶体管、集成放大器等）和负载电路，但有源器件的性能及负载电路的形式有很大差异。
高频小信号放大器的基本类型是以各种选频网络作负载的频带 放大器，在某些场合，也采用无选频作用的负载电路，构成宽带放大器。
频带放大器最典型的单元电路如图 1-1 所示， 由单调谐回路做法在构成晶体管调谐放大器。
图 1-1 电路中，晶体管直流偏置电路与低频放大器电路相同，由于工作频率高，旁路电 容C b.、C e 可远小于低频放大器中旁路电容值。
调谐回路的作用主要有两个：图 1-1 晶体管单调谐回路调谐放大器第一、选频作用，选择放大0f f =的信号频率，抑制其它频率信号。
第二、提供晶体管集电极所需的负载电阻，同时进行阻抗匹配变换。
高频小信号频带放大器的主要性能指标有：（1）中心频率 0f ：指放大器的工作频率。
它是设计放大电路时，选择有源器件、计算谐振回路元件参数的依据。
（2）增益：指放大器对有用信号的放大能力。
通常表示为在中心频率上的电压增益和 功率增益。
电压增益 /VO O i A V V = （1—1）功率增益 /PO O i A P P = （1—2）式中 O V 、i V 分别为放大器中心频率上的输出、输入电压幅度， O P 、i P 分别为放大器中心频率上的输出、输入功率。
增益通常用分贝表示。
高频电子线路实验2
实验二 三点式LC 振荡器及压控振荡器一. 实验目的1. 了解三点式LC 振荡器的基本原理;2. 了解反馈系数对幅度与频率的影响;二. 实验内容1. 测量振荡器的信号幅度与频率.2. 观察反馈系数对输出强度与频率的影响;3. 测量振荡器的频率稳定度.三. 实验仪器(略) 四. 实验原理1. 三点式LC 振荡器三点式LC 振荡器的实验原理图如图2－1所示.图 2－1 三点式LC 振荡器实验原理图图中, T2为可调电感, Q1组成振荡器, Q2组成隔离器, Q3组成放大器. C6=100pF, C7=200pF, C8=330pF, C40=1nF. 通过改变K6. K7. K8的拨动方向, 可改变振荡器的反馈系数. 设C7. C8. C40的组合电容为C ∑, 则振荡器的反馈系数F ＝C6/ C ∑.反馈电路不仅把输出电压的一部分送回输入端产生振荡, 而且把晶体管的输入电阻也反映到LC 回路两端. F 大, 使等效负载电阻减小, 放大倍数下降, 不易起振. 另外, F 的大小还影响波形的好坏, F 过大会使振荡波形的非线性失真变得严重. 通常F 约在0.01～0.5之间.同时, 为减小晶体管输入输出电容对回路振荡频率的影响, C6和C ∑取值要大. 当振荡频率较高时, 有时可不加C6和C ∑, 直接利用晶体管的输入输出电容构成振荡电容, 使电路振荡. 忽略三极管输入输出电容的影响, 则三点式LC 振荡器的交流等效电路图如图 2－2所示.C6图2－2 三点式LC 振荡器交流等效电路图图2－2中, C5=33pF, 由于C6和C ∑均比C5大的多, 则回路总电容C 0可近似为：450C C C += (2－1)则振荡器的频率f 0可近似为：)(2121452020C C T C T f +==ππ (2－2)实际中C6和C ∑也往往不是远远大于C5, 且由于三极管输入输出电容的影响, 在改变C ∑, 即改变反馈系数的时候, 振荡器的频率也会变化.五. 实验步骤1. 三点式LC 振荡器 (1)连接实验电路在主板上正确插好正弦波振荡器模块, 开关K1, K9, K10, K11, K12向左拨, K2, K3, K4, K7, K8向下拨, K5, K6向上拨. 主板GND 接模块GND, 主板＋12V 接模块＋12V . 检查连线正确无误后, 打开实验箱左侧的船形开关, K1向右拨. 若正确连接, 则模块上的电源指示灯LED1亮.(2)测量LC 振荡器的幅度与振荡频率稳定度.用示波器(或高频毫伏表)在三极管Q2的发射极(军品插座处)观察反馈输出信号的峰峰值(或有效值), 记录下来. 然后每隔 10秒记录一次频率计读数, 填表2－1.表2－1(3)观察反馈系数对输出信号的幅度与频率的影响用示波器在三极管Q2的发射极观察并记录反馈输出信号V o 的波形. 改变反馈系数F 的大小 (通过选择K6, K7, K8的拨动方向来改变), 测量V o 峰峰值V op-p . 和有效值V rms , 通过频率计测量振荡器频率的变化情况, 填表2－2.表2－2调试时, 先使反馈系数F=1/2, 记录Q2发射极处信号的频率和峰峰值和有效值. 然后改变反馈系数的大小, 记录Q2发射极处信号的频率和峰峰值和有效值, 直至F=1/2. F=1/3. F=1/5. F=1/10的情况都做完.六. 实验报告1. 画出三点式LC 振荡器和压控振荡器的交流等效电路图, 按步实验并完成表2－1. 2－2并对数据进行处理, 计算频率稳定度.。
《高频电子线路》实验指导书
弯点 V0 定义为放大器动态范围），讨论 IC 对动态范围的影响。
五、预习要求、思考题 1.复习谐振回路的工作原理。了解谐振放大器的电压放大
倍数、动态范围、通频带及选择性相互之间关系。
-3-
2.谐振放大器的工作频率与哪些参数有关？ 3.实验电路中, 若电感量 L=1μH，回路总电容 C=220pf (分布电容包括在内),计算回路中心频率 f0 。
-1-
表 1.1
实测
VB
VE
实测计算
根据 VCE 判断 V 是否工作在 放大区
IC
VCE
是
否
原因
* VB，VE 是三极管的基极和发射极对地电压。
3.动态研究 (1). 测放大器的动态范围 Vi～V0(在谐振点) 选 R=10K，Re=1K。把高频信号发生器接到电路输入端，电 路输出端接毫伏表，选择正常放大区的输入电压 Vi，调节频率 f 使其为 10.7MHz，调节 CT 使回路谐振，使输出电压幅度为最 大。此时调节 Vi 由 0.03 伏变到 0.6 伏，逐点记录VO 电压，并 填入 表 1.2。Vi 的各点测量值可根据(各自)实测情况来振荡器
实验项目名称：LC 电容反馈式三点式振荡器 实验项目性质：验正性实验 所属课程名称：高频电子线路 实验计划学时：2 学时
一、实验目的 1.掌握 LC 三点式振荡电路的基本原理，掌握 LC 电容反馈
式三点振荡电路设计及电参数计算。 2.掌握振荡回路 Q 值对频率稳定度的影响。 3.掌握振荡器反馈系数不同时，静态工作电流 IEQ 对振荡器
《高频电子线路》 实验指导书
桂玉屏
广东工业大学信息工程学院 二０一五年十一月印刷
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实验二 高频功率放大器
一、 实验目的
1.通过实验，加深对于功率放大器工作原理的理解。
2.探讨丙类谐振高频放大器的激励大小对工作状态的影响，观察三种状态的脉冲电流波形。
3.了解基极偏置电压、集电极电压、负载的变化对于工作状态的影响。
二、 实验设备
1. Multisim1
2.0 电路仿真软件 2．双踪示波器 3．高频信号发生器 4. 万用表
三、 实验说明与内容 实验原理
高频功率放大器主要用于放大高频信号或高频窄带（或已调波）信号。
由
于采用谐振回路做负载，解决了大功率放大时的效率、失真、阻抗变换等问题，因此高频功率放大器又称为谐振功率放大器，就放大过程而言，电路中的功率管是在截止、放大至饱和等区域中工作，变现出了明显的非线性特性，其效果一方面可以对窄带信号实现不失真放大，另一方面又可以使电压增益随输入信号大小变化，实现非线性放大。
1、 高频功率放大电路的仿真分析
高频功率放大电路的仿真测试电路如图1所示，要求画出高频功率放大器输 入、输出电压波形，其参数如图2所示。
（提示：使用示波器）
1）高频功率放大器原理仿真，电路如图1所示：
H
图1 高频功率放大电路
2）输入、输出电压波形参数设置，如图2所示。
图2 输入、输出电压波形设置
3）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。
（提示：单击菜单栏中的“仿真”，下拉菜单中的“分析”选项下的“瞬态分析”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0.03s，终止时间设置为0.030005s。
点击“输出”菜单页中设置输出节点变量时选择v中的所有节点，回到“分析参数”页，点击仿真即可。
观察各个节点的波形并分析。
）
2、高频功率放大器电流、电压波形
为了观察到高频功率放大器输出电流波形，在三极管的发射极串联一个很小的电阻R1（0.2欧），测量R1上的电压波形，即高频功率放大器输出电流波形。
构建的仿真电路测试图，见图3所示。
示波器一端接入输入信号，一端
接R1上。
H
图3
打开示波器的显示面板，并按下仿真开关，示波器上的参数设置如图4所示，其中上部为（ 正玄 ）波形，下部为（ 失真的正玄 ）波形，即高频功率放大器输出电流波形，是一脉冲串，与理论上的结论是否吻合？改变其R1电阻，观察其输出波形的变化，说明原因。
改变R1的值为20欧
图4
3、高频功率放大器馈电电路
高频功率放大器馈电电路有基极馈电电路和集电极馈电电路，而馈电电路又分为串馈电路和并馈电路，所有高频功率放大器馈电电路种类有：基极：串馈电路，并馈电路
集电极：串馈电路，并馈电路
以一个基极是串馈电路、集电极是并馈电路的高频功率放大器电路为例，如
图5所示。
H
图5 仿真得到基极串馈、集电极并馈电路的输入、输出波形，其参数如图6所示。
图6
通过傅里叶分析图分析以上三种仿真电路的波形。
并加以说明。