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高频电子线路实验课件本讲稿第一页，共五十页实验一单调谐放大电路实验一单调谐放大电路 一实验目的一实验目的1.熟悉电子元器件和高频电路实验箱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熟悉谐振回路的幅频特性分析-通频带与选择性通频带与选择性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熟悉和了解放大器的动态范围及其测试方法本讲稿第二页，共五十页实验一单调谐放大电路实验一单调谐放大电路 二实验原理二实验原理晶体管集电极负载通常是一个由晶体管集电极负载通常是一个由LC组成的组成的并联谐振电路。由于并联谐振电路。由于LC并联谐振回路的阻并联谐振回路的阻抗是随着频率变化而变化。理论上可以分析，抗是随着频率变化而变化。理论上可以分析，并联谐振在谐振频率处呈现纯阻，并达到最并联谐振在谐振频率处呈现纯阻，并达到最大值，即放大器在回路谐振频率上将具有最大值，即放大器在回路谐振频率上将具有最大的电压增益。若偏离谐振频率，输出增益大的电压增益。若偏离谐振频率，输出增益减小。减小。总之，调谐放大器不仅具有对特定频率信号的放总之，调谐放大器不仅具有对特定频率信号的放大作用，同时一也起着滤波和选频的作用。其电大作用，同时一也起着滤波和选频的作用。其电路如图路如图-所示。所示。图图-单调谐放大电路单调谐放大电路 本讲稿第三页，共五十页实验一单调谐放大电路实验一单调谐放大电路 二实验原理二实验原理质量指标质量指标谐振频率谐振频率谐振增益谐振增益通频带通频带选择性选择性本讲稿第四页，共五十页实验一单调谐放大电路实验一单调谐放大电路 三实验仪器三实验仪器1.双踪示波器双踪示波器2.扫频仪扫频仪3.高高频频信号信号发发生器生器4.高高频频毫伏表毫伏表5.万用表万用表6.实验板实验板本讲稿第五页，共五十页实验一单调谐放大电路实验一单调谐放大电路 四实验内容及步骤四实验内容及步骤1.实验电实验电路路见图见图1-1(1)按按图图1-1所示所示连连接接电电路路（注意接（注意接线线前先前先测测量量+12V电电源源电压电压，无，无误误后关断后关断电电源再接源再接线线）。）。(2)接接线线后仔后仔细检查细检查，确，确认认无无误误后接通后接通电电源。源。、静静态测态测量量实验电实验电路中路中选选Re=1K，测测量各静量各静态态工作点，工作点，计计算并填表算并填表1.1实 测实测计算根据VCE判断V是否工作在放大区原因VBVEICVCE是否表表1.1本讲稿第六页，共五十页实验一单调谐放大电路实验一单调谐放大电路 四实验内容及步骤四实验内容及步骤3.动态动态研究研究(1).测测放大器的放大器的动态动态范范围围ViV0(在在谐谐振点振点)选选R=10K，Re=1K。把高。把高频频信号信号发发生器接到生器接到电电路路输输入端，入端，电电路路输输出端接高出端接高频频毫伏毫伏表，表，选择选择正常放大区的正常放大区的输输入入电压电压Vi，调节频调节频率率f使其使其为为10.7MHz，调节调节CT使回路使回路谐谐振，使振，使输输出出电压电压幅度幅度为为最大。此最大。此时调节时调节Vi由由0.02伏伏变变到到0.8伏，逐点伏，逐点记录记录V0电压电压，并填入，并填入表表1.2(仅仅供参考供参考)。Vi的各点的各点测测量量值值可根据可根据(各自各自)实测实测情况来确定。情况来确定。表表1.2Vi(V)0.020.080.10.20.30.40.50.60.70.8V0(V)Re=1kRe=500Re=2K本讲稿第七页，共五十页实验一单调谐放大电路实验一单调谐放大电路 四实验内容及步骤四实验内容及步骤(2).当当Re分分别为别为500、2K时时，重复上述，重复上述过过程，将程，将结结果填入表果填入表1.2。在同一坐。在同一坐标纸标纸上画上画出出IC不同不同时时的的动态动态范范围围曲曲线线，并，并进进行比行比较较和分析。和分析。(3).用用扫频仪调扫频仪调回路回路谐谐振曲振曲线线。仍仍选选R=10K，Re=1K。将。将扫频仪扫频仪射射频输频输出送入出送入电电路路输输入端，入端，电电路路输输出接至出接至扫频仪检扫频仪检波器波器输输入端。入端。观观察回路察回路谐谐振曲振曲线线(扫频仪输扫频仪输出衰减档位出衰减档位应应根据根据实际实际情况来情况来选择选择适当适当位置位置)，调调回路回路电电容容CT，使，使f0=10.7MHz。本讲稿第八页，共五十页(4).测测量放大器的量放大器的频频率特性率特性当回路当回路电电阻阻R=10K时时,选择选择正常放大区的正常放大区的输输入入电压电压Vi，将高，将高频频信号信号发发生器生器输输出端出端接至接至电电路路输输入端，入端，调节频调节频率率f使其使其为为10.7MHz，调节调节CT使回路使回路谐谐振（振（输输出出电压电压幅度幅度为为最大），此最大），此时时的回路的回路谐谐振振频频率率f0=10.7MHz为为中心中心频频率，然后保持率，然后保持输输入入电压电压Vi不不变变，改改变频变频率率f由中心由中心频频率向两率向两边边逐点偏离，逐点偏离，测测得在不同得在不同频频率率f时对应时对应的的输输出出电压电压V0，将，将测测得的数据填入表得的数据填入表1.3。频频率偏离范率偏离范围围可根据可根据(各自各自)实测实测情况来确定。情况来确定。实验一单调谐放大电路实验一单调谐放大电路 四实验内容及步骤四实验内容及步骤本讲稿第九页，共五十页实验一单调谐放大电路实验一单调谐放大电路 四实验内容及步骤四实验内容及步骤f(MHz)10.7V0R=10KR=2KR=470计计算算f0=10.7MHz时时的的电压电压放大倍数及回路的通放大倍数及回路的通频带频带和和Q值值。(5).改改变谐变谐振回路振回路电电阻，即阻，即R分分别为别为2K，470时时，重复上述，重复上述测试测试，并填入表，并填入表1.3。比。比较较通通频带频带情况。情况。表表1.3本讲稿第十页，共五十页实验一单调谐放大电路实验一单调谐放大电路 五、实验报告要求1.写明实验目的。写明实验目的。2.画出实验电路的直流和交流等效电路，计算直流工作点，与实验实测结果画出实验电路的直流和交流等效电路，计算直流工作点，与实验实测结果比较。比较。3.写明实验所用仪器、设备及名称、型号。写明实验所用仪器、设备及名称、型号。4.整理实验数据，并画出幅频特性。整理实验数据，并画出幅频特性。单调谐回路接不同回路电阻时的幅频特性和通频带单调谐回路接不同回路电阻时的幅频特性和通频带,整理并分析原因。整理并分析原因。5.本放大器的动态范围是多少（放大倍数下降本放大器的动态范围是多少（放大倍数下降1dB的折弯点的折弯点V0定义为放大器定义为放大器动态范围），讨论动态范围），讨论IC对动态范围的影响。对动态范围的影响。本讲稿第十一页，共五十页实验二利用二极管函数电路实现波形转换实验二利用二极管函数电路实现波形转换 一、实验目的一、实验目的l利用二极管函数电路实现三角波正弦波的变，从而掌握非线性器件二极管折线近似特性等进行非线性变换 本讲稿第十二页，共五十页实验二利用二极管函数电路实现波形转换实验二利用二极管函数电路实现波形转换 二、实验原理二、实验原理从三角波和正弦波的波形上看从三角波和正弦波的波形上看,二者主要的差别在波形的峰值附近二者主要的差别在波形的峰值附近,其余部分其余部分都很相似都很相似.因此只要设法将三角波的幅度按照一定的规律逐段衰减因此只要设法将三角波的幅度按照一定的规律逐段衰减,就能将其转换就能将其转换为近似正弦波为近似正弦波.见图见图1所示所示.-三角波三角波正弦波变换原理示意图正弦波变换原理示意图2-2 二极管三角波二极管三角波正弦波正弦波变压变压器器 本讲稿第十三页，共五十页实验二利用二极管函数电路实现波形转换实验二利用二极管函数电路实现波形转换 二、实验原理二、实验原理用二极管将三角波近似转换为正弦波的实验电路见图用二极管将三角波近似转换为正弦波的实验电路见图-2。图中。图中,R4R7,D1D3负责波形的正半周，负责波形的正半周，R8R11,D4D6负责波形的的下半周，负责波形的的下半周，R2和和R3为正为正负半周共用电阻，负半周共用电阻，R1对输入的三角波进行降压。在波形变换的过程中对输入的三角波进行降压。在波形变换的过程中,由于二极管的非线由于二极管的非线性特性，加上输入函数的时间关联性性特性，加上输入函数的时间关联性,不同时刻二极管上所承受的电压是不同的。不同时刻二极管上所承受的电压是不同的。本讲稿第十四页，共五十页实验二利用二极管函数电路实现波形转换实验二利用二极管函数电路实现波形转换 三、实验内容三、实验内容1.将上下两端电阻将上下两端电阻R4、R11分别选分别选1.2K接至接至5V电源电源,测得测得A、B、C、D、E、F各点的分压各点的分压电压。选择函数波发生器输出的波形为三角波，频率调至电压。选择函数波发生器输出的波形为三角波，频率调至2KHz，VP-P调至调至8V,然后接入电然后接入电路路IN端，观察记录端，观察记录OUT输出波形。输出波形。2.将将R4、R11电阻电阻,分别改接成分别改接成2K和和5.1K(即即:R4=R11=2K、R4=R11=5K1),观察记录波形，观察记录波形，测各点分压电压，并分别与接测各点分压电压，并分别与接1.2K时相比较，分析原因。时相比较，分析原因。四、实验报告要求四、实验报告要求1.整理数据，画出波形图。整理数据，画出波形图。2.分析改变分压电阻对正弦波的影响。分析改变分压电阻对正弦波的影响。本讲稿第十五页，共五十页实验二利用二极管函数电路实现波形转换实验二利用二极管函数电路实现波形转换 四、实验报告要求四、实验报告要求1.整理数据，画出波形图。整理数据，画出波形图。2.分析改变分压电阻对正弦波的影响。分析改变分压电阻对正弦波的影响。本讲稿第十六页，共五十页实验三实验三 LC电容反馈式三点式振荡器电容反馈式三点式振荡器 一、实验目的一、实验目的l掌握掌握LC三点式振荡电路的基本原理，掌握三点式振荡电路的基本原理，掌握LC电容反馈电容反馈式三点式振荡电路设计及电参数计算。式三点式振荡电路设计及电参数计算。l掌握振荡回路掌握振荡回路Q值对频率稳定度的影响。值对频率稳定度的影响。l掌握振荡器反馈系数不同时，静态工作电流掌握振荡器反馈系数不同时，静态工作电流IEQ对振荡器对振荡器起振及振荡的影响。起振及振荡的影响。本讲稿第十七页，共五十页二、实验原理二、实验原理1.电路组成原理及起振条件电路组成原理及起振条件l三点式振荡器是指三点式振荡器是指LC回路的三个端点与晶体管的三个电极分别连接而回路的三个端点与晶体管的三个电极分别连接而成的电路，如图成的电路，如图-1（a）所示。图中三个电抗元件）所示。图中三个电抗元件X1、X2、X3构成构成了决定振荡频率的并联谐振回路，同时也构成了正反馈所需的反馈网了决定振荡频率的并联谐振回路，同时也构成了正反馈所需的反馈网络。从相位条件看，要构成振荡器，必须满足：络。从相位条件看，要构成振荡器，必须满足：(1)极相连的两个电抗极相连的两个电抗X1、X2性质相同。性质相同。(2)X1与与X2、X3的电抗性质相反。的电抗性质相反。l三点式振荡器有两种基本结构，电容反馈振荡器，电路如图三点式振荡器有两种基本结构，电容反馈振荡器，电路如图-1（b）所示；）所示；电感反馈振荡器，电路如图电感反馈振荡器，电路如图-1（c）所示。）所示。本讲稿第十八页，共五十页X1X2X3(a)C1C2L(b)L1L2C(c)图图 -1-1 三点式振荡器的组成三点式振荡器的组成本讲稿第十九页，共五十页根据振幅的起振条件，三极管的跨导必须满足下列不等式根据振幅的起振条件，三极管的跨导必须满足下列不等式 （-1）式中：式中：为反馈系数；为反馈系数；和和 分别为三极管分别为三极管b-e间的输入电导间的输入电导和和c-e间输入电导；间输入电导；为等效到三极管输出端（为等效到三极管输出端（c-e间）的负载电导间）的负载电导和回路损耗电导之和。和回路损耗电导之和。（-1）式表明，起振所需的跨导与）式表明，起振所需的跨导与 、等有关。如果等有关。如果管子的参数和负载确定后，应有一个确定的值，太大或太小都管子的参数和负载确定后，应有一个确定的值，太大或太小都不易满足幅度的起振条件，在确定时，除了满足幅度的起振条不易满足幅度的起振条件，在确定时，除了满足幅度的起振条件外，还必须考虑频率的稳定度和振荡幅度等问题。件外，还必须考虑频率的稳定度和振荡幅度等问题。另外，提高三极管集电极静态电流另外，提高三极管集电极静态电流IEQ，可以增大，可以增大 ，但，但 不易过大，否则不易过大，否则 会过大，造成回路有载品质会过大，造成回路有载品质 因数过低，影响振荡频率稳定度。一般取值为因数过低，影响振荡频率稳定度。一般取值为15mA。本讲稿第二十页，共五十页2.频率稳定度频率稳定度振荡器的频率稳定度指在指定的时间间隔内，由于外界条件的变化，引起振荡器的振荡器的频率稳定度指在指定的时间间隔内，由于外界条件的变化，引起振荡器的实际工作频率偏离标称频率的程度。一般用下式表示：实际工作频率偏离标称频率的程度。一般用下式表示：（-2）根据时间间隔分为长期稳定度、短期稳定度、瞬时稳定度。一般所说的频率稳根据时间间隔分为长期稳定度、短期稳定度、瞬时稳定度。一般所说的频率稳定度主要是指短期稳定度，即指一天内，以小时、分钟或秒计的时间间隔内频定度主要是指短期稳定度，即指一天内，以小时、分钟或秒计的时间间隔内频率的相对变化。产生这种频率不稳定的因素有温度、电源电压等。不同要求时，率的相对变化。产生这种频率不稳定的因素有温度、电源电压等。不同要求时，对稳定度的要求是不同的。对稳定度的要求是不同的。振荡器的频率主要决定于谐振回路的参数，同时与晶体管的参数也有关，因此振荡器的频率主要决定于谐振回路的参数，同时与晶体管的参数也有关，因此稳频的主要措施有：提高振荡回路的标准性；减小晶体管的影响，减小晶体管稳频的主要措施有：提高振荡回路的标准性；减小晶体管的影响，减小晶体管和回路之间的耦合；提高回路的品质因数。和回路之间的耦合；提高回路的品质因数。振荡回路的标准性是指振荡回路在外界因素变化时保持固有谐振角频率不变的能力。振荡回路的标准性是指振荡回路在外界因素变化时保持固有谐振角频率不变的能力。回路标准性越高，外界因素变化引起的回路标准性越高，外界因素变化引起的 越小越小。本讲稿第二十一页，共五十页图图-2 LC电容反馈式三点式振荡器原理图电容反馈式三点式振荡器原理图 本讲稿第二十二页，共五十页3.克拉泼振荡器克拉泼振荡器图图-2所示为一改进型电容反馈式振荡器，即克拉泼振荡器。所示为一改进型电容反馈式振荡器，即克拉泼振荡器。由图可见克拉波电路与电容三点式电路的差别，仅在回路中多加一个与由图可见克拉波电路与电容三点式电路的差别，仅在回路中多加一个与C1、C2相串联的电容相串联的电容CT。通常。通常CT取值较小，满足取值较小，满足CTC1，CTC2，回路总电容，回路总电容C主要取主要取决于决于CT。而回路中的不稳定电容主要是三极管的极间电容。而回路中的不稳定电容主要是三极管的极间电容Cce、Cbe、Ccb，它们又都，它们又都直接并接在直接并接在C1、C2上，不影响上，不影响CT值，结果是减小了这些不稳定电容对振荡频率的影响，值，结果是减小了这些不稳定电容对振荡频率的影响，且且CT越小，这种影响越小，回路标准性也越高。实际情况下，克拉波电路的频率大体越小，这种影响越小，回路标准性也越高。实际情况下，克拉波电路的频率大体上比电容三点式电路高一个数量级，达上比电容三点式电路高一个数量级，达10-410-5。振荡频率：振荡频率：（-3）式中：式中：反馈系数反馈系数 （-4）本讲稿第二十三页，共五十页显然，显然，CT越小越小F越小，环路增益就越小。在这种振荡电路中，减小越小，环路增益就越小。在这种振荡电路中，减小CT来提高回路标准性是以牺牲环路增益为代价的，如果来提高回路标准性是以牺牲环路增益为代价的，如果CT取取值过低，振荡器就会不满足振荡条件而停振。值过低，振荡器就会不满足振荡条件而停振。三、实验仪器三、实验仪器双踪示波器双踪示波器频率计频率计万用表万用表实验板实验板G1本讲稿第二十四页，共五十页四、实验内容及步骤四、实验内容及步骤实验电路如图实验电路如图3-1实验前根据图实验前根据图3-1所示原理图在实验板上找到相应器件及插孔并了解其作用所示原理图在实验板上找到相应器件及插孔并了解其作用1.检查静态工作点检查静态工作点（1）在实验板）在实验板+12V插孔上接入插孔上接入+12V直流电源，注意电源极性不能接反。直流电源，注意电源极性不能接反。（2）反馈电容）反馈电容C不接，不接，C接入（接入（C=120pf），用示波器观察振荡器停振时的情况。），用示波器观察振荡器停振时的情况。注意：连接注意：连接C的连线要尽量短。的连线要尽量短。（3）改变电位器）改变电位器RP测得晶体管测得晶体管V的发射极电压的发射极电压VE,VE可连续变化，记下可连续变化，记下V的最大值，计算的最大值，计算I值值：IE=VE/RE 设：设：RE=1K 2.振荡频率与振荡幅度的测试振荡频率与振荡幅度的测试 实验条件：实验条件：Ie=2mV、C=120pf、C=689pf、RL=110K （1）改变）改变CT电容，当分别接入为电容，当分别接入为C9、C10、C11时，记录相应的频率值，并进入表时，记录相应的频率值，并进入表3-1。（2）改变）改变CT电容，当分别接入为电容，当分别接入为C9、C10、C11时，用示波器测量相应振荡电压的峰值时，用示波器测量相应振荡电压的峰值VP-P，并，并填入表填入表3 3-1。本讲稿第二十五页，共五十页3.测试当测试当C、不同时，起振点、振幅与工作电流、不同时，起振点、振幅与工作电流IER的关系的关系（R=110K）(1).取取C=C3=100pf、=C4=1200pf，调电位器，调电位器RP使使IEQ(静态值静态值)分别为表分别为表3-2所标各值，用示波器测量输出振荡幅度所标各值，用示波器测量输出振荡幅度VP-P(峰峰-峰值峰值)，并填入表，并填入表3.2。CTF(MHZ)VP-P51pf100pf150pfIEQ(mV)0.81.01.52.02.53.03.54.04.55.0VP-P(V)表表3-2表表3-1本讲稿第二十六页，共五十页(2).取取C=C5=120pf、C=C6=680pf、C=C7=680pf、C=C8=120pf,分别重复测试表分别重复测试表3.2的内容。的内容。4频率稳定度的影响频率稳定度的影响（1）.回路回路LC参数固定时，改变并联在参数固定时，改变并联在L上的电阻使等效上的电阻使等效Q值变化时，对振荡频率的影值变化时，对振荡频率的影响。响。实验条件：实验条件：f=6.5MHZ时，时，C/C=100pf、IEQ=3mA改变改变L的并联电阻的并联电阻R,使其分别为使其分别为1K、10K、110K，分别记录电路的振荡频率，并填入表，分别记录电路的振荡频率，并填入表3-3。注意：频率计后几位跳动变化的情况。注意：频率计后几位跳动变化的情况。（2）.回路回路LC参数及参数及Q值不变，改变值不变，改变IEQ对频率的影响。对频率的影响。实验条件：实验条件：f=6.5MHZ时，时，C/C=100pf/1200pf、R=110K、IEQ=3mA,改变晶体管改变晶体管IEQ使其分别为表使其分别为表4-2所标各值，测出振荡频率，并填入表所标各值，测出振荡频率，并填入表3-4。本讲稿第二十七页，共五十页 IEQ f 表表3.4 R1K10K110Kf(MHZ)IEQ(mA)1234F(MHZ)Qf 表表3-3 本讲稿第二十八页，共五十页五、五、实验报告要求实验报告要求 写明实验目的。写明实验目的。2 写明实验所用仪器设备。写明实验所用仪器设备。3 画出实验电路的直流与交流等效电路，整理实验数据，分析实画出实验电路的直流与交流等效电路，整理实验数据，分析实验结果。验结果。4 以以IEQ为横轴，输出电压峰峰值为横轴，输出电压峰峰值VP-P为纵轴，将不同为纵轴，将不同CT/C2值下测得的值下测得的三组数据，在同一坐标纸上绘制成曲线。三组数据，在同一坐标纸上绘制成曲线。5 说明本震荡电路有哪些特点。说明本震荡电路有哪些特点。本讲稿第二十九页，共五十页实验四振幅调制与解调实验四振幅调制与解调 一、实验目的一、实验目的 1.掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑制载波双边带调幅掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑制载波双边带调幅的方法与过程，并研究已调波与二输入信号的关系。的方法与过程，并研究已调波与二输入信号的关系。2.掌握测量调幅系数的方法。掌握测量调幅系数的方法。3.进一步了解调幅波的原理，掌握调幅波的解调方法。进一步了解调幅波的原理，掌握调幅波的解调方法。4.了解二极管包络检波的主要指标，检波效率及波形失真了解二极管包络检波的主要指标，检波效率及波形失真。5.掌握用集成电路实现同步检波的方法。掌握用集成电路实现同步检波的方法。本讲稿第三十页，共五十页振幅调制：用待传输的低频信号去控制高频载波信号的幅值振幅调制：用待传输的低频信号去控制高频载波信号的幅值单频调制单频调制AM信号：信号：调幅系数或调幅度：调幅系数或调幅度：单频调制单频调制DSB与与SSB信号：信号：单边带调幅波：单边带调幅波：或或二实验原理二实验原理本讲稿第三十一页，共五十页示波器观察示波器观察AM调幅系数的方法：调幅系数的方法：m=(Vmax-Vmin)/(Vmax+Vmin)普通调幅波普通调幅波抑止载波双边带调幅波抑止载波双边带调幅波本讲稿第三十二页，共五十页 检波器的作用是从振幅受调制的高频信号中还原出原调制的信号。还检波器的作用是从振幅受调制的高频信号中还原出原调制的信号。还原所得的信号，与高频调幅信号的包络变化规律一致，故又称为包络检原所得的信号，与高频调幅信号的包络变化规律一致，故又称为包络检波器。波器。常用的检波方法有包络检波和同步检波两种。全载波振幅调制信号常用的检波方法有包络检波和同步检波两种。全载波振幅调制信号的包络直接反映了调制信号的变化规律，可以用二极管包络检波的方的包络直接反映了调制信号的变化规律，可以用二极管包络检波的方法进行解调。而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能法进行解调。而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反映调制信号的变化规律，无法用包络检波进行解调，所以采用直接反映调制信号的变化规律，无法用包络检波进行解调，所以采用同步检波方法。同步检波方法。本讲稿第三十四页，共五十页 本实验电路主要由二极管本实验电路主要由二极管D D及及RCRC低通滤波器组成，利用二极管的单向导电特性和低通滤波器组成，利用二极管的单向导电特性和检波负载检波负载RCRC的充放电过程实现检波，所以的充放电过程实现检波，所以RCRC时间常数的选择很重要。时间常数的选择很重要。RCRC时间常数过时间常数过大，则会产生对角切割失真又称惰性失真。大，则会产生对角切割失真又称惰性失真。RCRC常数太小，高频分量会滤不干净。综合常数太小，高频分量会滤不干净。综合考虑要求满足下式：考虑要求满足下式：其中：其中：m m为调幅系数，为调制信号最高角频率。为调幅系数，为调制信号最高角频率。当检波器的直流负载电阻当检波器的直流负载电阻R R与交流音频负载电阻与交流音频负载电阻R R 不相等，而且调幅度又相当大不相等，而且调幅度又相当大时会产生负峰切割失真（又称底边切割失真），为了保证不产生负峰切割失真应满足时会产生负峰切割失真（又称底边切割失真），为了保证不产生负峰切割失真应满足 。本讲稿第三十五页，共五十页本讲稿第三十六页，共五十页同步检波同步检波 本实验选用乘积型检波器。设输入的已调波为载波分量被抑止本实验选用乘积型检波器。设输入的已调波为载波分量被抑止的双边带信号的双边带信号11，即，即 本地载波电压本地载波电压 本地载波的角频率本地载波的角频率00准确的等于输入信号载波的角频率准确的等于输入信号载波的角频率11，即，即1=0,1=0,但二者的相位可能不同；这里但二者的相位可能不同；这里 表示它们的相位差。表示它们的相位差。本讲稿第三十七页，共五十页 这时相乘输出（假定相乘器传输系数为这时相乘输出（假定相乘器传输系数为1 1）低通滤波器滤除低通滤波器滤除2121附近的频率分量后，就得到频率为附近的频率分量后，就得到频率为 的低频信号的低频信号 由上式可见，低频信号的输出幅度与由上式可见，低频信号的输出幅度与 成正比。当成正比。当=0=0时，低频信号电时，低频信号电压最大，随着相位差压最大，随着相位差 加大，输出电压减弱。因此，在理想情况下，除本地载加大，输出电压减弱。因此，在理想情况下，除本地载波与输入信号载波的角频率必须相等外，希望二者的相位也相同。此时，乘波与输入信号载波的角频率必须相等外，希望二者的相位也相同。此时，乘积检波称为积检波称为“同步检波同步检波”。本讲稿第三十八页，共五十页本讲稿第三十九页，共五十页三、实验内容三、实验内容1.直流直流调调制特性的制特性的测测量量(1)调调RP2电电位器使位器使载载波波输输入端平衡：在入端平衡：在调调制信号制信号输输入端入端IN2加峰加峰值为值为100mv，频频率率为为1KHz的正弦信号，的正弦信号，调节调节Rp2电电位器使位器使输输出端信号最小，然后去掉出端信号最小，然后去掉输输入信号。入信号。(2).在在载载波波输输入端入端IN1加峰加峰值值VC为为10mv，频频率率为为100KHz的正弦信号，用万用表的正弦信号，用万用表测测量量A、B之之间间的的电压电压VAB，用示波器，用示波器观观察察OUT输输出端的波形，以出端的波形，以VAB=0.1V为为步步长长，记录记录RP1由由一端一端调调至另一端的至另一端的输输出波形及其峰出波形及其峰值电压值电压，注意，注意观观察相位察相位变变化，根据公式化，根据公式VO=KVABVC(t)计计算出系数算出系数K值值。并填入表。并填入表.1表表.1VABVO（P-P）K本讲稿第四十页，共五十页2.实现全载波调幅及解调实现全载波调幅及解调全载波调幅全载波调幅(1).调调RP2电位器使载波输入端平衡：在调制信号输入端电位器使载波输入端平衡：在调制信号输入端IN2加峰值为加峰值为100mv，频率为，频率为1KHz的正弦信号，调节的正弦信号，调节Rp2电位器使输出端信号最小，然后去掉输入信号。电位器使输出端信号最小，然后去掉输入信号。(2).调节调节RP1使使VAB=0.1V，载波信号为，载波信号为VC(t)=10sin2105t(mV)，将低频信号，将低频信号Vs(t)=VSsin2103t(mV)加至调制器输入端加至调制器输入端IN2，画出，画出VS=30mV和和100mV时的时的调幅波形调幅波形(标明峰一峰值与谷一谷值标明峰一峰值与谷一谷值)并测出其调制度并测出其调制度m。(3).加大示波器扫描速率，观察并记录加大示波器扫描速率，观察并记录m=100%和和m100%两种调幅波在零点附近的两种调幅波在零点附近的波形情况。波形情况。(4).载波信号载波信号VC(t)不变，将调制信号改为不变，将调制信号改为VS(t)=100sin2103t(mV)调节调节RP1观察观察输出波形输出波形VAM(t)的变化情况，说明的变化情况，说明RP1对调制度的影响。对调制度的影响。本讲稿第四十一页，共五十页二极管包络检波器二极管包络检波器(1).m30%的调幅波的检波载波信号仍为的调幅波的检波载波信号仍为VC(t)=10sin2105(t)(mV)调节调制信调节调制信号幅度，调节一个调制度号幅度，调节一个调制度m30%的调幅波进行解调，调节的调幅波进行解调，调节RP1改变直流负载，改变直流负载，观测二极管直流负载改变对检波幅度和波形的影响，记录此时的波形。接入观测二极管直流负载改变对检波幅度和波形的影响，记录此时的波形。接入C4，观察记录检波输出波形。，观察记录检波输出波形。(2).去掉去掉C4，RP1逆时针旋至最大，短接逆时针旋至最大，短接a、b两点，在两点，在OUT3观察解调输出信号，观察解调输出信号，调节调节RP2改变交流负载，观测二极管交流负载对检波幅度和波形的影响，记录改变交流负载，观测二极管交流负载对检波幅度和波形的影响，记录检波输出波形。检波输出波形。集成电路集成电路(乘法器乘法器)构成解调器构成解调器(1).将将C4另一端接地，另一端接地，C5另一端接另一端接A，解调调制度分别为，解调调制度分别为30%，100%及及100%的调幅的调幅波，并与调制信号相比。波，并与调制信号相比。(2).去掉去掉C4，C5观察记录观察记录m=30%的调幅波输入时的解调器输出波形，并与调制的调幅波输入时的解调器输出波形，并与调制信号相比较，然后使电路复原。信号相比较，然后使电路复原。本讲稿第四十二页，共五十页3、实现抑制载波调幅及解调、实现抑制载波调幅及解调抑制载波调幅抑制载波调幅(1).调调RP1使调制端平衡，并在载波信号输入端使调制端平衡，并在载波信号输入端IN1加加VC(t)=10Sin2105t(mV)信信号，调制信号端号，调制信号端IN2不加信号，观察并记录输出端波形。不加信号，观察并记录输出端波形。(2).载波输入端不变，调制信号输入端载波输入端不变，调制信号输入端IN2加加VS(t)=100sin2103t(mV)信号，观信号，观察记录波形，并标明峰察记录波形，并标明峰-峰值电压。峰值电压。(3).加大示波器扫描速率，观察记录已调波在零点附近波形，比较它与加大示波器扫描速率，观察记录已调波在零点附近波形，比较它与m=100%调幅波的区别。调幅波的区别。(4).所加载波信号和调制信号均不变，微调所加载波信号和调制信号均不变，微调RP2为某一个值，观察记录输出波形。为某一个值，观察记录输出波形。(5).在在(4)的条件下，去掉载波信号，观察并记录输出波形，并与调制信号比较。的条件下，去掉载波信号，观察并记录输出波形，并与调制信号比较。本讲稿第四十三页，共五十页二极管包络检波器（双边带调幅信号）二极管包络检波器（双边带调幅信号）载波信号不变，将调制信号载波信号不变，将调制信号VS的峰值电压调至的峰值电压调至80mV，调节，调节RP1使使调制器输出为抑制载波的双边带调幅信号，然后加至二极管包络调制器输出为抑制载波的双边带调幅信号，然后加至二极管包络检波器输入端，断开检波器输入端，断开a、b两点，观察记录检波输出两点，观察记录检波输出OUT2端波形，端波形，并与调制信号相比较。并与调制信号相比较。集成电路集成电路(乘法器乘法器)构成解调器（双边带调幅信号）构成解调器（双边带调幅信号）(1).按调幅实验中实验内容按调幅实验中实验内容1(2)的条件获得抑制载波调幅波，并的条件获得抑制载波调幅波，并加至图加至图5-2的的VAM输入端，其它连线均不变，观察记录解调输出波形，输入端，其它连线均不变，观察记录解调输出波形，并与调制信号相比较。并与调制信号相比较。(2).去掉滤波电容去掉滤波电容C4，C5观察记录输出波形。观察记录输出波形。本讲稿第四十四页，共五十页四、实验报告要求四、实验报告要求1.整理实验数据，用坐标纸画出直流调制特性曲线。整理实验数据，用坐标纸画出直流调制特性曲线。2.画出调幅实验中画出调幅实验中m=30%、m=100%、m100%的调幅波形，的调幅波形，在图上标明峰一峰值电压。在图上标明峰一峰值电压。3.画出当改变画出当改变VAB时能得到几种调幅波形，分析其原因。时能得到几种调幅波形，分析其原因。4.画出画出100%调幅波形及抑制载波双边带调幅波形，比较二者的调幅波形及抑制载波双边带调幅波形，比较二者的区别。区别。5.画出实现抑制载波调幅时改变画出实现抑制载波调幅时改变RP2后的输出波形，分析其现象。后的输出波形，分析其现象。本讲稿第四十五页，共五十页实验五集成乘法器混频实验五集成乘法器混频 一、实验目的一、实验目的1.熟悉集成电路实现的混频器的工作原理。熟悉集成电路实现的混频器的工作原理。2.了解混频器的多种类型及构成。了解混频器的多种类型及构成。3.了解混频器中的寄生干扰。了解混频器中的寄生干扰。本讲稿第四十六页，共五十页实验五集成乘法器混频实验五集成乘法器混频 二、实验原理二、实验原理本讲稿第四十七页，共五十页实验五集成乘法器混频实验五集成乘法器混频 二、实验原理二、实验原理将本振信号将本振信号uo(频率为频率为6MHz)接到乘法器的接到乘法器的(10)脚，将调幅波信号脚，将调幅波信号us(频率为频率为4.5MHz)接到乘法器的接到乘法器的(1)脚，混频后的中频信号由乘法器的脚，混频后的中频信号由乘法器的(6)脚输出，经脚输出，经型带通型带通滤波器（其调谐在滤波器（其调谐在1.5MHz，带宽为，带宽为450KHz）由电路输出端）由电路输出端OUT得到差频得到差频（1.5MHz）信号（即：所谓中频信号）。）信号（即：所谓中频信号）。为了实现混频功能，混频器件必须工作在非线性状态，而作用在混频器上的除了输为了实现混频功能，混频器件必须工作在非线性状态，而作用在混频器上的除了输入信号电压入信号电压us和本振电压和本振电压uo外，不可避免地存在干扰和噪声信号。它们之间任意两者都外，不可避免地存在干扰和噪声信号。它们之间任意两者都有可能产生组合频率，这些组合信号频率如果等于或接近中频，将与输入信号一起通过中频有可能产生组合频率，这些组合信号频率如果等于或接近中频，将与输入信号一起通过中频放大器、解调器，对输出级产生干涉，影响输入信号的接收。因此不可避免地会产生干扰，放大器、解调器，对输出级产生干涉，影响输入信号的接收。因此不可避免地会产生干扰，其中影响最大的是中频干扰和镜象干扰。其中影响最大的是中频干扰和镜象干扰。本讲稿第四十八页，共五十页实验五集成乘法器混频实验五集成乘法器混频 三、实验内容三、实验内容(一一)、中、中频频频频率的率的观测观测将将实实验验板板1中中的的晶晶体体振振荡荡器器产产生生的的6MHz(幅幅值值为为0.2VP-P)信信号号作作为为本本振振信信号号接接到到混混频频电电路路的的（IN1）端端，高高频频信信号号发发生生器器的的输输出出(4.5MHz，0.1VP-P的的载载波波)作作为为调调幅幅波波（未未调调制制的的调调幅幅波波也也可可称称载载波波）信信号号接接到到混混频频电电路路的的（IN2）端端，观观测测混混频频电电路路输输出出端端（OUT）的的输输出出波波形形和和频频率率（中中频频），可可适适当当调调节节RP使使输输出出波波形形最最大大，记录测试结记录测试结果。果。(二二)、镜镜象干涉象干涉频频率的率的观测观测用用双双踪踪示示波波器器观观测测（IN2）端端和和（OUT）端端的的波波形形，缓缓慢慢调调节节高高频频信信号号发发生生器器的的输输出出频频率率（由由4.5MHz调调至至7.5MHz），观观测测调调幅幅波波和和中中频频，并并记记录录。验验证证下列关系。下列关系。(三三)、混、混频频的的综综合合观测观测重复上面（一）的内容，将高重复上面（一）的内容，将高频频信号信号发发生器生器输输出（出（4.5MHz，0.1VP-P）的）的调调幅幅波加入波加入调调制信号制信号为为（1KHz），用示波器），用示波器对对照照观测观测（IN1）、（）、（IN2）、乘法器的（）、乘法器的（6）脚）脚和和输输出（出（OUT）的混）的混频过频过程程观测观测，记录结记录结果。果。本讲稿第四十九页，共五十页实验五集成乘法器混频实验五集成乘法器混频 四、实验报告要求四、实验报告要求1.根据观测的结果，画出波形图，作出相应的分析。根据观测的结果，画出波形图，作出相应的分析。2.画出本振频率与载波频率和镜象干扰频率之间的关系，并作分析。画出本振频率与载波频率和镜象干扰频率之间的关系，并作分析。3.根据个人