高频电子实验指导书.doc

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1、高频电子实验指导书齐鲁理工学院55目录实验一LC与晶体振荡器实验0实验二通频带展宽实验6实验三非线性波形变换实验11实验四变容二极管调频器与相位鉴频器实验15实验五幅度调制与解调实验20实验六锁相调频与鉴频实验24实验七函数信号发生实验30实验八锁相环与锁相式数字频率合成器实验33实验九数字调频与解调实验36实验十数字信号发生实验39实验十一集成乘法器混频实验42实验十二小信号调谐放大实验45实验十三电视图像中放检波实验49实验十四电视伴音中放鉴频实验5355实验一LC与晶体振荡器实验一、实验目的1）了解电容三点式振荡器和晶体振荡器的基本电路及其工作原理。2

2、）比较静态工作点和动态工作点，了解工作点对振荡波形的影响。3）测量振荡器的反馈系数、波段复盖系数、频率稳定度等参数。4）比较LC与晶体振荡器的频率稳定度。二、实验预习要求实验前，预习教材：“电子线路非线性部分”第3章：正弦波振荡器；“高频电子线路”第四章：正弦波振荡器的有关章节。三、实验原理说明三点式振荡器包括电感三点式振荡器（哈脱莱振荡器）和电容三点式振荡器（考毕兹振荡器），其交流等效电路如图1-1。1．起振条件1）相位平衡条件：Xce和Xbe必需为同性质的电抗，Xcb必需为异性质的电抗，且它们之间满足下列关系：2）幅度起振条件：式中：qm——晶体管的跨导

3、，FU——反馈系数，图1-1三点式振荡器AU——放大器的增益，qie——晶体管的输入电导，qoe——晶体管的输出电导，q'L——晶体管的等效负载电导，FU一般在0.1~0.5之间取值。2．电容三点式振荡器1）电容反馈三点式电路——考毕兹振荡器（a）考毕兹振荡器（b）交流等效电路55图1-2考毕兹振荡器图1-2是基本的三点式电路，其缺点是晶体管的输入电容Ci和输出电容Co对频率稳定度的影响较大，且频率不可调。2）串联改进型电容反馈三点式电路——克拉泼振荡器电路如图1-3所示，其特点是在L支路中串入一个可调的小电容C3，并加大C1和C2的容量，振荡频率主要由C3

4、和L决定。C1和C2主要起电容分压反馈作用，从而大大减小了Ci和Co对频率稳定度的影响，且使频率可调。（a）克拉泼振荡器（b）交流等效电路图1-3克拉泼振荡器3）并联改进型电容反馈三点式电路——西勒振荡器电路如图1-4所示，它是在串联改进型的基础上，在L1两端并联一个小电容C4，调节C4可改变振荡频率。西勒电路的优点是进一步提高电路的稳定性，振荡频率可以做得较高，该电路在短波、超短波通信机、电视接收机等高频设备中得到非常广泛的应用。本实验箱所提供的LC振荡器就是西勒振荡器。（a）西勒振荡器（b）交流等效电路图1-4西勒振荡器3．晶体振荡器55本实验箱提供的晶

5、体振荡器电路为并联晶振b-c型电路，又称皮尔斯电路，其交流等效电路如图1-5所示。图1-5皮尔斯振荡器四、实验设备THKGP系列高频电子线路实验箱；双踪示波器：20~40MHz；频率计：10MHz；繁用表。五、实验内容与步骤开启实验箱，在实验板上找到与本次实验内容相关的单元电路，并对照实验原理图，认清各个元器件的位置与作用，特别是要学会如何使用“短路帽”来切换电路的结构形式。作为第一次接触本实验箱，特对本次实验的具体线路作如下分析；电阻R101~R106为三极管BG101提供直流偏置工作点，电感L101既为集电极提供直流通路，又可防止交流输出对地短路，在电阻

6、R105上可生成交、直流负反馈，以稳定交、直流工作点。用“短路帽”短接切换开关K101、K102、K103的1和2接点（以后简称“短接Kxxx╳-╳”）便成为LC西勒振荡电路，改变C107可改变反馈系数，短接K101、K102、K1032-3，并去除电容C107后，便成为晶体振荡电路，电容C106起耦合作用，R111为阻尼电阻，用于降低晶体等效电感的Q值，以改善振荡波形。在调整LC振荡电路静态工作点时，应短接电感L102（即短接K1042-3）。三极管BG10255等组成射极跟随电路，提供低阻抗输出。本实验中LC振荡器的输出频率约为1.5MHz，晶体振荡器的

7、输出频率为6MHz，调节电阻R110，可调节输出的幅度。经过以上的分析后，可进入实验操作。接通交流电源，然后按下实验板上的+12V总电源开关K1和实验单元的电源开关K100，电源指示发光二极管D4和D101点亮。（一）调整和测量西勒振荡器的静态工作点，并比较振荡器射极直流电压（Ue、Ueq）和直流电流（Ie、Ieq）：1．组成LC西勒振荡器：短接K1011-2、K1021-2、K1031-2、K1041-2，并在C107处插入1000p的电容器，这样就组成了与图1-4完全相同的LC西勒振荡器电路。用示波器(探头衰减10)在测试点TP102观测LC振荡器的输出

8、波形，再用频率计测量其输出频率。2．调整静态工作点：