高频电子线路实训课程教学大纲.doc
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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date高频电子线路实训课程教学大纲四川科技职业学院高频电子线路实训教学大纲一、实训课程基本信息课程名称:高频电子线路实训指导教师:郑运刚 课程性质:专业必修课程总学时:64 课程周学时:4课程总学分:4 开设实训项目数:8开课学院:移动通信与软件学院 所属教研室:电子、通信教研室适用专业、班级: 二、实训课程的目的与要求1、本实训是高频电子线路实践性教学环节,其主要任务让学
2、生掌握通信系统各部分的功能和作用;2、掌握通信系统各部分的基本原理和设计方法;3、掌握通信系统各部分功能;4、综合运用知识,解决实际问题;三、实训项目名称和学时分配序号实训项目名称学时分配实训属性实训类型适用专业每组人数1高频实验箱使用2专业基础综合性电信、通信22高频小信号调谐放大器4专业基础验证性电信、通信23二极管开关混频器实验4专业基础验证性电信、通信24高频谐振功率放大器4专业基础验证性电信、通信25正弦振荡实验4专业基础验证性电信、通信26集电极调幅与大信号检波4专业基础验证性电信、通信27变容二极管调频4专业基础验证性电信、通信28集成电路模拟乘法器的应用4专业基础综合性电信、通
3、信2合计30说明:1、实训项目名称要准确规范;2、学时分配合计数要与实训总学时相同; 3、实训属性指所开的实训为基础类、专业基础、专业类。4、实训类型指演示性、验证性、综合性或设计性等实训四、实训内容、要求和所用设备实训项目一 高频电子线路实验箱的使用计划学时数:2实训目的、要求:1. 掌握高频电子实验箱整体结构实训设备(器材):高频电子实验箱万用表示波器实训任务:1.使用频率计2.信号源的使用教学方法与步骤:1、 频率计的使用方法本实验箱提供的频率计是基于本实验箱实验的需要而设计的。它只适用于频率低于15MHz,信号幅度Vp-p=100mV5V的信号。参看电路原理图G11和整机分布图(原理图
4、中的CG10用于校正显示频率的准确度,WG1用于调节测量的阈门时间,这两个元件均在PCB板的另一面)。使用的方法是:KG1是频率计的开关,在使用时首先要按下该开关;当测低于100KHz的信号时连接JG3、JG4(此时JG2应为断开状态)。当测高于100KHz的信号时连接JG2(此时JG3、JG4应为断开状态,一般情况下都接JG2)。将需要测量的信号(信号输出端)用实验箱中附带的连线与频率计的输入端(ING1)相连,则从频率计单元的数码管上能读出信号的频率大小。数码管为8个,其中前6个显示有效数字,第8个显示10的幂,单位为Hz(如显示10.7000-6时,则频率为10.7MHz)。本频率计的精
5、度为:若信号为MHz级,显示精度为百赫兹。若信号为KHz和Hz级则显示精度为赫兹。2、 低频信号源的使用方法本实验箱提供的低频信号源是基于本实验箱实验的需要而设计的。它包括两部分:第一部分:输出500Hz2KHz信号(实际输出信号范围较宽);此信号可以以方波的形式输出,也可以以正弦波的形式输出。它用于变容二极管调频单元,集成模拟乘法应用中的平衡调幅单元,集电极调幅单元和高频信号源调频输出。第二部分:输出20KHz100KHz信号(实际输出信号范围较宽);此信号以正弦波的形式输出。它用于锁相频率合成单元。低频信号源在整机中的位置见整机分布图,电路原理图见附图G8。低频信号源的使用方法如下:电路原
6、理图中的可调电阻WD5用于调节输出方波信号的占空比;WD3、WD4的作用是:在输出正弦波信号时,通过调节WD3、WD4使输出信号失真最小。这三个电位器在实验箱出厂时均已调到最佳位置且此三个电位器在PCB板的另一面。电路原理图中的可调电阻WD6用来调节输出频率的大小;WD1用于调节输出方波信号的大小;WD2用于调节输出正弦波信号大小。在使用时,首先要按下开关KD1。当需输出500Hz2KHz的信号时,参照电路原理图G8连接好JD1、JD4(此时JD2、JD3应断开),则从TTD1处输出500Hz2KHz的正弦波;断开JD4,连上JD3,则从TTD2处输出500Hz2KHz的方波。根据实验的需要用
7、示波器观察,通过调节WD1、WD2获得需要信号的大小,WD1调节方波的大小,WD2调节正弦波的大小;用频率计测量,通过调节WD6获得需要信号的频率。当需输出20KHz100KHz的信号时,参照电路原理图G8连接好JD2、JD4(此时JD1、JD3应断开)。从TTD1处输出20KHz100KHz的正弦波。根据实验的需要用示波器观察,通过调节WD2获得需要信号的大小;用频率计测量,通过调节WD6获得需要信号的频率。3、 高频信号源的使用方法本实验箱提供的高频信号源是基于本实验箱实验的需要而设计的。它只提供10.7MHz的载波信号和约10.7MHz的调频信号(调频信号的调制频偏可以调节)。载波主要用
8、于小信号调谐放大单元、高频谐振功率放大器单元、集电极调幅单元、模拟乘法器部分的平衡调幅及混频单元和二极管开关混频单元。调频信号主要用于模拟乘法器部分的鉴频单元和FM锁相解调单元。参看附原理图G10和整机分布图。晶体振荡输出载波峰峰值不低于1.5V。LC振荡输出载波峰峰值不低于1V。高频信号源的使用方法如下:使用时,首先要按下开关KF1。当需要输出载波信号时,连接JF1(此时JF2、JF3、JF4断开),则10.7MHz的信号由TTF1处输出,WF1用于调节输出信号的大小。当需要输出10.7MHz的调频信号时,连接JF2、JF3、JF4(此时JF1断开,同时使低频信号源处于输出1KHz正弦波的状
9、态,改变低频信号源的幅度就是改变调频信号的频偏,在没有特别要求时,一般低频信号源幅度调为2V,参看低频信号源的使用),则10.7MHz的调制信号由TTF1处输出,WF1用于调节输出信号的大小;低频信号源处的WD2用于调节调制频偏的大小。在具体使用中,通过示波器观察输出信号的大小和形状。实训纪律及注意事项:注意连线不能出错考核办法:实训操作(50%)+实训报告(50%)实训项目二 高频小信号调谐放大器计划学时数:4实训目的、要求:小信号调谐放大器是高频电子线路中的基本单元电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。在本实验中,通过对谐振回路的调试,对放大器处于谐振时各项技术指标的测试(电压放大
10、倍数,通频带,矩形系数),进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理。学会小信号调谐放大器的设计方法。实训设备(器材):高频电子实验箱万用表示波器实训任务:1、 调节谐振回路使谐振放大器谐振在10.7MHz。2、 测量谐振放大器的电压增益。3、 测量谐振放大器的通频带。4、 判断谐振放大器选择性的优劣。5、教学方法与步骤:本实验中,用到BT-3和频谱仪的地方选做。参考所附电路原理图G6。先调静态工作点,然后再调谐振回路。1、按照所附电路原理图G6,按下开关KA1,接通12V电源,此时LEDA1点亮。2、调整晶体管的静态工作点:在不加输入信号(即ui=0),将测试点TTA1接地,用万用表直流电压档
11、(20V档)测量三极管QA1射极的电压(即测P6与G两焊点之间的电压,见图02所示),调整可调电阻WA1,使uEQ=2.25V(即使IE=1.5mA),根据电路计算此时的uBQ,uCEQ,uEQ及IEQ值。3、调谐放大器的谐振回路使它谐振在10.7MHz方法是用BT-3频率特性测试仪的扫频电压输出端和检波探头,分别接电路的信号输入端TTA1及测试端TTA2,通过调节y轴,放大器的“增益”旋钮和“输出衰减”旋钮于合适位置,调节中心频率刻度盘,使荧光屏上显示出放大器的“幅频谐振特性曲线”,根据频标指示用绝缘起子慢慢旋动变压器的磁芯,使中心频率f0=10.7MHz所对应的幅值最大。如果没有频率特性测
12、试仪,也可用示波器来观察调谐过程,方法是:在TTA1处由高频信号源提供频率为10.7MHz的载波(参考高频信号源的使用),大小为Vp-p-=20100mV的信号,用示波器探头在TTA2处测试(在示波器上看到的是正弦波),调节变压器磁芯使示波器波形最大(即调好后,磁芯不论往上或往下旋转,波形幅度都减小)。4、测量电压增益 在有BT-3频率特性测试仪的情况下用频率特性测试仪测测量方法如下:在测量前,先要对测试仪的y轴放大器进行校正,即零分贝校正,调节“输出衰减”和“y轴增益“旋钮,使屏幕上显示的方框占有一定的高度,记下此时的高度和此时“输出衰减”的读数N1dB,然后接入被测放大器,在保持y轴增益不
13、变的前提下,改变扫频信号的“输出衰减”旋钮,使谐振曲线清晰可见。记下此时的“输出衰减”的值N2dB,则电压增益为dB若用示波器测,则为输出信号的大小比输入信号的大小之比。如果AV01较小,可以通过调静态工作点来解决(即增大)。在无BT-3频率特性测试仪的情况下,可以由示波器直接测量。方法如下:用示波器测输入信号的峰峰值,记为Ui。测输出信号的峰峰值记为Uo。则小信号放大的电压放大倍数为Uo/Ui。5、测量通频带BW用扫频仪测量BW:先调节“频率偏移”(扫 频宽度)旋钮,使相邻两个频标在横轴上占有适当的格数,然后接入被测放大器,调节“输出衰减”和y轴增益,使谐振特性曲线在纵轴占有一定高度,测出其
14、曲线下降3dB处两对称点在横轴上占有的宽度,根据内频标就可以近似算出放大器的通频带6、测量放大器的选择性放大器选择性的优劣可用放大器谐振曲线的矩形系数Kr0.1表示用5)中同样的方法测出B0.1即可得: 由于处于高频区,分布参数的影响存在,放大器的各项技术指标满足设计要求后的元件参数值与设计计算值有一定的偏差,所以在调试时要反复仔细调整才能使谐振回路处于谐振状态。在测试要保证接地良好。实训纪律及注意事项:考核办法:实训操作(50%)+实训报告(50%)实训项目三 二极管开关混频器实验计划学时数:4实训目的、要求:进一步掌握变频原理及开关混频原理。掌握环形开关混频器组合频率的测试方法。了解环形开
15、关混频器的优点。实训设备(器材):1、频谱分析仪(选项) 2、20MHz双踪模拟示波器 3、万用表 4、调试工具 实训任务:1、 观察环形混频器输出和陶瓷滤波器输出各点的波形。2、 测量输出回路。3、 观察混频器的镜像干扰。教学方法与步骤:因混频器是一非线性器件,输出的组合频率较多,为了能更好地观察输出信号,建议使用频谱分析仪来对混频器输出端的信号进行测试。1、 熟悉频谱分析仪的使用。2、 调整静态工作点:按下开关K41,调节电位器W41使三极管Q41的UEQ=3.36V(即测P1与G两焊点之间的电压,见图02所示)。3、 参照附图G7,接通射频信号(从IN42输入),射频信号选用10.245
16、MHz,此信号由正弦振荡部分产生(产生的具体方法是:参见正弦振荡部分的原理图G5,连接J54、J53;其余插键断开,也就是说,由10.245MHz晶体产生该信号,信号从TT51输出)。 4、 输入本振信号:从IN41注入本振信号, 本振信号由信号源部分提供,频率为10.7MHz的载波信号(产生的方法参考高频信号源的使用),大小为:用示波器观测,Vp-p不小于300mV。5、 验证环形开关混频器输出组合频率的一般通式(选做)。用频谱仪在TT41处观察混频器的输出信号,验证环形开关混频器输出组合频率的一般通式为 (p=0、1、2)同时用示波器在TT41处观察波形。6、测量输出回路:用频谱仪在TT4
17、3处(测量点参看总体测量分布图0-1)观察步骤5所测到的频率分量,计算选频回路对除中频455KHz之外的信号的抑制程度,同时用示波器在TT42处观察输出波形,比较TT41与TT42处波形形状。(输出的中频信号为信号源即IN41处信号和射频信号IN42处信号的差值,结果可能不是准确的455KHz,而在其附近)。7、观察混频器的镜像干扰IN41处信号不变。由正弦振荡单元的LC振荡部分产生11.155MHz的信号(产生的具体方法参见正弦振荡部分实验内容),作为IN42处的输入信号。观察TT42处的信号是否也为455KHz。此即为镜像干扰现象。实训纪律及注意事项:考核办法:实训操作(50%)+实训报告
18、(50%)实训项目四 高频谐振功率放大器计划学时数:4实训目的、要求:1、 进一步理解谐振功率放大器的工作原理及负载阻抗和激励信号电压变化对其工作状态的影响。2、 掌握谐振功率放大器的调谐特性和负载特性。实训设备(器材):1、BT-3频率特性测试仪(选项) 2、高频电压表(选项) 3、20MHz双踪模拟示波器 4、万用表 实训任务:1、 调试谐振功放电路特性,观察各点输出波形。2、 改变输入信号大小,观察谐振功率放大器的放大特性。教学方法与步骤:1、按下开关KE1,调节WE1,使QE1的发射极电压VE=2.2V (即使ICQ=7mA,通过测量P5与G两焊点之间的电压,见图02所示)。2、连接J
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- 高频 电子线路 课程 教学大纲
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