西工大高频实验报告

高频实验报告

2017年 5月

实验一、调幅发射系统实验

一、实验目的与内容：

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。

二、实验原理：

1、LC三点式振荡器电路：

工作原理：观察LC三点式振荡器电路可知，该电路可分为两部分，第一部分是由5BG1为组成的电容三点式LC振荡电路，第二部分别是由5BG2组成的放大电路。图中5R5，5R6，5W2和5R8为分压式偏置电阻，为晶体三极管5BG1提供直流偏置，电容5C7或5C8或5C9或5C10或5C11进行反馈的控制。5R3、5W1、5L2以及5C4构成的回路调节该电路的振荡频率，通过以晶体三极管5BG1为中心的LC振荡电路产生所需的30MHz高频信号，再经下一级晶体三极管5BG2进行放大处理后，在V5-1处输出频率为30MHZ正弦振荡信号送至下一级电路。

2、三极管幅度调制电路：

工作原理:观察三极管幅度调制电路可知，图中7R1，7R4，7W1和7R3为分压式偏置电阻，为晶体管7BG1提供直流偏置，输入30MHz的高频信号和1KHz 的调制信号，分别经过隔直电容7C9、7C8加于晶体三极管的基极；三极管利用

三极管的非线性特性，对输入信号进行变换而产生新的信号，再利用电路中由电感7L1和电容7C2、7C10组成的LC 谐振回路选出所需的信号成分，从而完成调幅过程；调幅后得到所需30MHz 的已调幅信号，并输出至下一级。

3、高频谐振功率放大电路：

工作原理：观察高频谐振功率放大电路可知，高频功放由两级放大电路组成，在第一级电路中6R2和6R3分压式偏置电阻，为晶体管6BG1提供直流偏置，输入的30MHz 的调幅信号经6BG1第一次放大，晶体管6BG1输出采用6C5、6C6、6L1构成的T 型滤波匹配网络；在第二级电路中，基极采用由6R4产生偏置电压供给晶体管6BG2直流偏置，由上一级的放大信号再经第二次放大，晶体管6BG2输出采用6C13、6C13、6L3和6L4构成的T 型滤波匹配网络；经两级放大后得到所需的放大信号。

4、调幅发射系统：

图1 调幅发射系统结构图

工作原理：首先LC 振荡电路产生一个频率为30MHZ ，幅度为100mV 的信号源，然后加入频率为1KHZ ，幅度为100mV 的本振信号，通过三极管幅度调制，再经过高频谐振功率放大器输出稳定的最大不失真的正弦波。

三、实验方法与步骤：

一.LC 三点式振荡器电路：

第一步：调节晶体管5BG1的静态工作点

本振

功率

放大

调幅 信源

（1）闭合开关K5A，向电路接入12V的直流稳压电源，使得5BG1处于直流工作状态，

（2）将万用表调至电压档，接于电阻5R8两端，调节电阻5W2，测量5R8两端的电压，使得万用表示数为3V左右。

第二步：调节LC三点式振荡电路的交流通路

（1）将5K1拨到5C-11处，调节变容5C4和电阻5W1，在观测点V5-1连接示波器，通过示波器观测并记录输出波形，直到输出频率为30MHZ的稳定的最大不失真正弦波。

二.三极管幅度调制电路：

第一步：调节晶体管7BG1的静态工作点

（1）闭合开关K7，向电路接入12V的直流稳压电源，使得7BG1直流工作状态；

（2）将万用表调至电压档，接于电阻7R3两端，调节电阻7W1，测量7R3两端的电压，使得万用表示数为0.3V左右。

第二步：调节三极管调幅电路的交流通路

（1）将开关7K1打到高频输入端，用函数信号发生器向高频输入端输入频率为30MHZ，幅度为100mVpp的载波信号，用示波器连接到V7-2处,观察输出波形，调节7C10，使输出波形达到最大不失真。

（2）接着闭合开关7K3，用另一函数信号发生器向1KHZ调制信号处输入频率为1KHZ，幅度为100mV的调制信号，调节7C10，直到示波器上的波形达到最大不失真。

三.高频谐振功率放大电路：

（1）向电路接入12V的直流稳压电源，闭合开关K6A，打开K6B，用函数发生器在信源输入端输入频率为30MHZ，幅度为300mVpp的正弦信号，并将万用表调到电流档接入电路。调节6C5，用示波器观察V6-2端输出的波形，保证输出波形达到最大不失真，且输出信号有增益。

（2）打开K6A，输入发射极电源，闭合K6B，接入电流表，开关K6C打到左端，开关将6K1打到50Ω档，在V6-3处连接示波器，调节变容6C13，使得V6-3端输出的波形达到最大不失真。（在此期间应注意先观察电流表的示数，再看示波器的变化，保证电流表的示数应在60mA以下）。

四．调幅发射系统：

(1)将实验相应的三部分电路进行正确连接，电路板5输出V5-1接电路板7的高频载波输入端7K1，电路板7的输出端7W2接电路板1的信号输入端6K2.

(2)接入12V直流稳压电源，用示波器接于输出端口V6-3处，测量并分析记录整个调幅发射系统输出波形。

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Kfu 增大而增大，且随Kfu 的增大，UL 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

表1-2： 测试条件：V1 =12V 、 k fu ≈ 0.4、 fo ≈ 30MHz 、 Ic 1 = 0.5 — 6 mA

数据值

项 目

5BG1电流 Ic （mA ）

0.5

1 2 3 4 5 U L V P-P 0.3 0.6 1.1 1.6 1.8 1.5 fo

MHz

30.13

30.11

30.04

30.01

29.83

29.32

振荡器的Ic –U L 特性结论：

起始位置振荡器幅值随着振荡管工作电流增大，后又随着工作电流增大而减小。说明有一最佳工作电流位置，过大或过小都会影响振荡器幅值。工作电流从最佳工作电流处减小，振荡频率会增大；工作电流从最佳工作电流处增大，振荡频率会减小。

1.3、 LC 三点式振荡输出波形：

测试条件：V1 =12V 、 k fu ≈ 0.4、 fo ≈ 28MHz 、 Ic 1 = 3mA

名称 单位 1 2 3 4 5 k fu 5C6/(C N+5C6)

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 U L

V P-P

0.56

0.82

1.30

1.48

1.50

LC 三点式振荡输出波形