高频实验倍频和混频

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1、场效应管、三极管倍频器一、实验目的1、理解场效应管、三极管的非线性特性；2、理解场效应管、三极管倍频器的工作原理。二、实验内容1、观察倍频器输出信号频率与输入信号频率的关系。三、实验仪器1、20MHz示波器一台2、数字万用表一块3、调试工具一套四、实验原理设（频率为）为输入信号电压，将输入到非线性器件，若非线性器件的伏安特性用幂级数近似，则在静态工作点电压VQ上展开的台劳级数为（4－1）式中，是各次方项的系数，它们与静态工作点电压VQ有关。由式4－1可见，当非线性器件输入一个电压信号时，器件的响应电流中存在着这个电压的平方项，即存在的二倍频成分。选择平方律特性好的非线性器件，并

2、在后级加入选频网络（谐振频率为），就可实现二倍频的功能。场效应管和晶体三极管组成的谐振放大器就是由非线性器件（场效应管、三极管）和选频网络组成的，因此可实现倍频的功能。实验电路如图4－1和4－2所示。图4－1场效应管倍频器9图4－2三极管倍频器五、实验步骤1、场效应管倍频器（1）连接实验电路在主板上正确插好小信号放大器模块，开关K1、K2、K3、K5向左拨。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）输入信号参考低频信号源的使用方法，用低频信号源产生频率f1＝5.3

3、5MHz，峰峰值约500mV的正弦波信号，将此信号接入到TP1。（3）观察倍频器的输出波形用示波器在TT1处测量，调节T1、CC1使TT1处信号的峰峰值最大不失真。记录TT1处信号的频率f2，填表4－1。表4－1f1（MHz）f2（MHz）f1与f2的关系2、三极管倍频器（1）连接实验电路在主板上正确插好小信号放大器模块，开关K1、K2、K3、K5向左拨。主板GND接模块GND，主板+12V接模块+12V，TP9接地，TP8接TP10。检查连线正确无误后打开实验箱左侧的船形开关，K5向右拨，若正确连接，则模块上的电源指示灯LED4亮。（2）静态工作点调节TP5接地，用网用表测三

4、极管Q2发射极对地的直流电压，调节W3使此电压为5V。（3）输入信号去掉TP5与地的连线。参考低频信号源的使用方法，用低频信号源产生频率f1＝5.35MHz，峰峰值约500mV的正弦波信号作为倍频器的输入，接入到TP4。（4）观察倍频器的输出波形用示波器在TT2处测量，调节T2、CC2使TT2处信号的峰峰值最大不失真。记录TT2处信号的频率f2，填表4－2。表4－2f1（MHz）f2（MHz）f1与f2的关系9实验二极管环形混频一、实验目的1、掌握二极管环形混频器的工作原理；2、了解二极管环形混频器组合频率的测试方法。二、实验内容1、观察中频信号；2、观察二极管环形混频器输出信

5、号的频谱（选做）；3、观察镜频干扰。三、实验仪器1、20MHz示波器一台2、数字万用表一块3、调试工具一套四、实验原理二极管环形混频器实验原理图如图12－1所示。图12－1二极管环形混频实验原理图图中，MIXER内集成了4个二极管，组成二极管环形混频电路。本振信号和射频信号分别从TP1和TP2输入，R1、R2、R3、R4、R5、R6组成的形网络，用来隔离本振信号、射频信号和中频信号之间的相互干扰。FL1为455KHz陶瓷滤波器，用来选取所需的中频信号。Q1组成放大器，用来放大中频信号。C2为隔直电容，经放大的中频信号可在TT1处观测。实验所用到的混频器模块上共有4个混频电路，它

6、们共用1个中频放大电路（由Q1组成），通过改变开关K5、K6、K7的拨动方向，可选择由哪路混频电路的输出进入中放。开关K6、K7向上拨（K5向左向右拨均可）时，选择二极管环形混频电路的输出进入中放。混频器模块的射频信号（10.7MHz）和本振信号（10.245MHz），分别由正弦波振荡器模块的石英晶体振荡器和集成电路振荡器提供。五、实验步骤1、产生射频信号和本振信号9在主板上正确插好正弦波振荡器模块，参考高频信号源的使用方法或实验一实验步骤2（3），产生10.7MHz的射频信号。参考实验十一，用集成电路振荡器产生10.245MHz的本振信号。2、连接二极管混频实验电路在主板上正

7、确插好混频器模块，该模块开关K1、K2、K3、K4向左拨，K6、K7向上拨（K5向左向右拨均可）。主板GND接该模块GND，主板＋12V接该模块＋12V。检查连线正确无误后，打开实验箱左侧的船形开关。3、输入本振信号和射频信号（1）使10.7MHz射频信号的峰峰值约为1V。连接射频信号与混频器模块的TP2。（2）使10.245MHz本振信号的峰峰值约为1.5V。连接本振信号与混频器模块的TP1。4、观察中频信号用示波器在混频器模块的TT1处观察，适当调节射频信号和本振信号的幅度，使TT1处中