高频电路实验讲义 欧阳林群 二零一零年三月
高频电路实验讲义 欧阳林群 二零一零年三月
目录 实验一调谐放大器 实验二高频功率放大器(丙类) 实验三LC电容反馈式三点式振荡器 实验四石英晶体振荡器 实验五振幅调制器(利用乘法器) 实验六调幅波信号的调解…… 实验七变容二极管调频振荡器 实验八相位鉴频器 实验九集成电路(压控振荡器)构成的频率调制器 实验十集成电路(锁相环)构成的频率解调器 验十一利用二极管函数电路实现波形转换
目 录 实验一 调谐放大器.....................................................................................................................................3 实验二 高频功率放大器（丙类） .............................................................................................................7 实验三 LC 电容反馈式三点式振荡器.......................................................................................................9 实验四 石英晶体振荡器...........................................................................................................................12 实验五 振幅调制器（利用乘法器） .......................................................................................................14 实验六 调幅波信号的调解.......................................................................................................................17 实验七 变容二极管调频振荡器...............................................................................................................21 实验八 相位鉴频器...................................................................................................................................23 实验九 集成电路（压控振荡器）构成的频率调制器 ...........................................................................26 实验十 集成电路（锁相环）构成的频率解调器 ...................................................................................30 实验十一 利用二极管函数电路实现波形转换 .......................................................................................32
实验一调谐放大器 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一通频带与选择性 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 实验主要仪器 1.高频电路实验箱 2.双踪示波器 3.扫频仪 4.高频信号发生器 5.毫伏表 6.万用表 7.实验板G1 、预习要求 1.复习谐振回路的工作原理。 2.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.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f。 四、实验原理 小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大 其实验单元电路如图1-1所示。该电路由晶体管Ⅴ、选频回路CL二部分组成。它不仅对高频小信 号放大,而且还有一定的选频作用。本实验中输入信号的频率fs=85MHz。R1、R2和射极电阻决 定晶体管的静态工作点改变回路并联电阻R,即改变回路Q值,从而改变放大器的增益和通频带。 改变射极电阻Re,从而改变放大器的增益。 五、实验内容及步骤 (一)单调谐回路谐振放大器。 1.实验电路见图1-1
实验一 调谐放大器 一、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一通频带与选择性。 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。 二、实验主要仪器 1．高频电路实验箱 2．双踪示波器 3．扫频仪 4．高频信号发生器 5．毫伏表 6．万用表 7．实验板 G1 三、预习要求 1．复习谐振回路的工作原理。 2．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．实验电路中，若电感量 L=1 μ H 回路总电容 C=220pf。（分布电容包括在内），计算回路中 心频率 f。 四、实验原理 小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。 其实验单元电路如图 1-1 所示。该电路由晶体管 V、选频回路 CL 二部分组成。它不仅对高频小信 号放大，而且还有一定的选频作用。本实验中输入信号的频率 fs＝8.5MHz。R1、R2 和射极电阻决 定晶体管的静态工作点改变回路并联电阻 R，即改变回路 Q 值，从而改变放大器的增益和通频带。 改变射极电阻 Re，从而改变放大器的增益。 五、实验内容及步骤 （一）单调谐回路谐振放大器。 （二） 1．实验电路见图 1-1
O oUT R=10K,2K470 Re=1k,500,2k 图1-1单调谐回路谐振放大器原理图 (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Re=1K 测量各静态工作点,计算并填表 表1.1 实例 实测计算 根据V 原因 判断Ⅴ是否工作在放大E *ⅤpVE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V1-Vo(在谐振点) 选R=10K。Rε=1K。把高频信号发生器接到电路输入端,电路输出接毫伏表,选择正常放大区 的输入电压Ⅴ1,调节频率f使其为10MHz,调节Cr使回路谐振,使输出电压幅度为最大,此时调 节由002变到0.8伏,逐点记录V电压,并填入表1.2。V1的各点测量值可根据(各自)实测情 况来确定 表1.2 0.02 0.8 VV)|R=500Q R=2K (2)当R分别为500Q、2K时,重复上述过程,将结果填入表1.2。在同一坐标纸上画出I
R1 R2 C1 V CT C R C2 C4 C3 C5 GND GND Re GND L +12 V OUT I N R=1 0K ,2K ,470 Re=1K ,50 0, 2k L1 图 1-1 单调谐回路谐振放大器原理图 （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 Re＝1K 测量各静态工作点，计算并填表 1.1 表 1.1 实例 实测计算 根据 Vce 判断 V 是否工作在放大区 原因 VB VE ⅠC Vce 是 否 ﹡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～Vo（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 0.02 变到 0.8 伏，逐点记录 V0电压，并填入表 1.2。Vi的各点测量值可根据（各自）实测情 况来确定。 表 1.2 .Vi(V) 0.02 0.8 V0(V) Re=1K Re=500Ω Re=2K （2） 当 Re 分别为 500Ω 、2K 时，重复上述过程，将结果填入表 1.2。在同一坐标纸上画出 Ie
不同时的动态范围曲线,并进行比较和分析。 (3)用扫频仪调回路谐振曲线 仍选R=10K、R=IK。将扫频仪射频输出送入电路输入端,电路输出接至扫频仪检波器输入端。 观察回路谐振曲线(扫频伩输岀衰减档位应根据实际情况来选择适当位置),调回路电容C-.使 =10.7MHz (4)测量放大器的频率特性 当回路电阻R=10K时,选择正常放大区的输入电压V将高频信号发生器输出端接至电路输入 端,调节频率f使其为10.MHz,调节Cr使回路谐振,使输出电压幅度为最大,此时的回路谐振频 率f=10.7MH为中心频率,然后保持输入电压V不变,改变频率f由中心频率向两边逐点偏离 测得在不同频率f时对应的输出电压V。将测得的数据填入表1.3。频率偏离范围可根据(各自)实 测情况来确定 表1.3 10.7 R=lOKI R=470 计算f=107MHz时的电压放大倍数及回路的通频带和Q值。 (5)改变谐振回路电阻,即R分别为2KΩ、470Ω时,重复上述测试,并填入表1.3。比较通 频带情况。 (三)双调谐回路谐振放大器 实验线路见图1-2 图1-2双调谐回路谐振放大器原理图
不同时的动态范围曲线，并进行比较和分析。 （3）用扫频仪调回路谐振曲线 仍选 R=10K、Re=1K。将扫频仪射频输出送入电路输入端，电路输出接至扫频仪检波器输入端。 观察回路谐振曲线（扫频仪输出衰减档位应根据实际情况来选择适当位置），调回路电容 Cr，使 fo=10.7MHz。 （4）测量放大器的频率特性 当回路电阻 R=10K 时，选择正常放大区的输入电压 Vi ,将高频信号发生器输出端接至电路输入 端，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，此时的回路谐振频 率 fo=10.7MHz 为中心频率，然后保持输入电压 Vi不变，改变频率 f 由中心频率向两边逐点偏离， 测得在不同频率 f 时对应的输出电压 Vo，将测得的数据填入表 1.3。频率偏离范围可根据（各自）实 测情况来确定。 表 1.3 f(MHz) 10.7 VO R=10KΩ R=2KΩ R=470Ω 计算 fo=10.7MHz 时的电压放大倍数及回路的通频带和 Q 值。 （5）改变谐振回路电阻，即 R 分别为 2KΩ 、470Ω 时，重复上述测试，并填入表 1.3。比较通 频带情况。 （三）双调谐回路谐振放大器 实验线路见图 1-2 R1 R2 V R3 L1 C3 CT1 C6 GND L3 C7 GND L2 CT2 C4 C C5 C2 GND C1 +12 V OU T IN C=3 P ,9P, 12P 图 1-2 双调谐回路谐振放大器原理图