《通信電路課程設(shè)計(jì)》用到的實(shí)驗(yàn)材料

1、高頻電子線路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、接通電源前請(qǐng)確保電源插座接地良好。2、各實(shí)驗(yàn)?zāi)K上的雙刀雙擲開關(guān)、撥碼開關(guān)、復(fù)位開關(guān)、自鎖開關(guān)、手調(diào)電位器和可調(diào)電容等均為磨損件，請(qǐng)不要頻繁按動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。3、請(qǐng)勿直接用手觸摸芯片、電解電容等元件，以免造成損壞。4、本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的連接線均采用兩端都帶Q9插頭的連接線，使用連接線時(shí)，在保證接觸良好的前提下應(yīng)盡量輕插輕放，檢查無誤后方可通電實(shí)驗(yàn)。拆線時(shí)若遇到連線與孔連接過緊的情況，應(yīng)用手捏住線端的金屬外殼輕輕搖晃，直至連線與孔松脫，切勿盲目旋轉(zhuǎn)及用蠻力強(qiáng)行拔出。5、按動(dòng)開關(guān)或轉(zhuǎn)動(dòng)電位器時(shí)，切勿用力過猛，以免造成元件損壞。實(shí)驗(yàn)一 高頻模塊系統(tǒng)預(yù)備實(shí)驗(yàn)一、儀器介紹高頻電

2、路實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是根據(jù)各高校電子類專業(yè)的高頻課程而設(shè)計(jì)的，結(jié)合當(dāng)今無線對(duì)講機(jī)的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。高頻電路實(shí)驗(yàn)平臺(tái)力求電路原理清楚，重點(diǎn)突出，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富；其電路設(shè)計(jì)構(gòu)思新穎、技術(shù)先進(jìn)、波形測(cè)量點(diǎn)選擇準(zhǔn)確，具有一定的代表性。二、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)高頻電路實(shí)驗(yàn)平臺(tái)由六大模塊組成：1、發(fā)射電路模塊；2、接收電路模塊；3、基本電路模塊；4、音頻信號(hào)源產(chǎn)生模塊；5、數(shù)字信號(hào)源產(chǎn)生模塊；6、小課題設(shè)計(jì)模塊。123456789101112131415161718192021圖1.1 高頻電路實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)框圖高頻電路實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)框圖如圖1.1所示，這六大模塊又由若干個(gè)小功能區(qū)組成，下面對(duì)每個(gè)小功能區(qū)說明如下：發(fā)射

3、電路模塊：（1）聲音信號(hào)接入?yún)^(qū)；（2）電源穩(wěn)壓區(qū)；（3）壓控振蕩及鎖相環(huán)路區(qū)；（4）高頻小信號(hào)功率放大區(qū)。接收電路模塊：（5）一本振鎖相環(huán)區(qū)；（6）電源穩(wěn)壓區(qū)；（7）接收高頻小信號(hào)處理及一混頻、二混頻、鑒頻區(qū)；（8）音頻信號(hào)功率放大區(qū)?；倦娐纺K：（13）IC（MC1496）幅度調(diào)制區(qū)；（14）IC（MC1496）幅度解調(diào)區(qū)；（15）IC（LM565）頻率調(diào)制區(qū)；（16）IC（LM565）頻率解調(diào)區(qū)；（17）電源穩(wěn)壓區(qū)；（18）音頻信號(hào)功率放大區(qū)。音頻信號(hào)源產(chǎn)生模塊：（9）非同步正弦波產(chǎn)生區(qū)；（10）2K同步正弦波產(chǎn)生區(qū)；（11）音樂信號(hào)產(chǎn)生區(qū)。數(shù)字信號(hào)源產(chǎn)生模塊：（12）產(chǎn)生1kHz204

4、8kHz的方波信號(hào)（按倍頻遞增）。小課題設(shè)計(jì)模塊：（19）面包板開發(fā)區(qū)；（20）DIP封裝芯片引腳引出測(cè)試區(qū)；（21）電源引出區(qū)（從上至下：-12V、GND、+5V、+12V）。3、音樂信號(hào)源音樂信號(hào)產(chǎn)生電路用來產(chǎn)生音樂信號(hào)作為調(diào)制信號(hào)，以檢查通話質(zhì)量。音樂信號(hào)由U203音樂片厚膜集成電路產(chǎn)生。音樂信號(hào)源發(fā)生模塊圖3.3所示。圖3.3 音樂信號(hào)源發(fā)生模塊電原理圖五、實(shí)驗(yàn)步驟1、打開實(shí)驗(yàn)箱右側(cè)電源開關(guān)；按下實(shí)驗(yàn)板電源開關(guān)K101，電源指示燈D101亮；2、將CPLD產(chǎn)生的2kHz方波信號(hào)送入同步信號(hào)電路（內(nèi)部已連好，在這不用連，如果K101未打開，則須外接一個(gè)2kHz/5Vp-p的方波信號(hào)到J2

5、02）。3、用示波器觀測(cè)SP201、SP203、SP204等各點(diǎn)波形。 SP201：0.3-3.4kHz的非同步信號(hào)，通過W201來改變頻率，W202來改變占空比，通過W203來改變其幅度。如圖3.4所示。實(shí)驗(yàn)一 高頻信號(hào)測(cè)量實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉示波器的使用2、熟悉信號(hào)發(fā)生器的使用3、熟悉高頻毫伏表的使用4、熟悉實(shí)驗(yàn)平臺(tái)二、實(shí)驗(yàn)儀器1、高頻電路實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 1臺(tái)2、示波器 1臺(tái)3、信號(hào)發(fā)生器 1臺(tái)4、高頻毫伏表 1臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟1、測(cè)量SP102方波的2kHz波形面板測(cè)量點(diǎn)如下表所示。表 測(cè)量點(diǎn)表測(cè)量點(diǎn)頻率波形對(duì)應(yīng)U101引腳SP1022kHz方波77腳SP1122048kHz方波11腳

6、(1)、開啟電源：打開實(shí)驗(yàn)箱右側(cè)電源開關(guān)，按下實(shí)驗(yàn)板電源開關(guān)黃色按鈕K101，電源指示燈D101亮，系統(tǒng)開始工作；打開示波器的電源，并把CH1通道輸入開關(guān)打開。(2)、連接示波器探頭：示波器測(cè)量線一頭（圓頭）連接示波器CH1通道，探頭連接測(cè)量點(diǎn)測(cè)量各波形，實(shí)驗(yàn)箱上GND為接地點(diǎn)，測(cè)量各點(diǎn)波形時(shí)示波器探頭的地線夾子應(yīng)先接地。(3)、測(cè)量方波波形：示波器探頭測(cè)量SP102的波形：調(diào)整以下旋鈕：右側(cè)垂直位置旋鈕（垂直）、垂直位置幅度縮放旋鈕（垂直）、水平位置旋鈕（水平）、水平位置寬度縮放旋鈕（水平）。（或使用示波器右上方AUTO按鈕自動(dòng)調(diào)整并把合適的波形顯示到示波器上）。(4)、將測(cè)量波形記錄到實(shí)驗(yàn)

7、報(bào)告中，并根據(jù)示波器的波形顯示計(jì)算頻率、周期。2、測(cè)量SP112方波的2048kHz波形實(shí)驗(yàn)步驟與1相同，將測(cè)量波形記錄到實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，并根據(jù)示波器的波形顯示計(jì)算頻率、周期。3、高頻毫伏表測(cè)量1、2中波形的電壓(1)、高頻毫伏表簡(jiǎn)介：毫伏表是一種用來測(cè)量正弦電壓的交流電壓表。主要用于測(cè)量毫伏級(jí)以下的毫伏、微伏交流電壓。高頻毫伏表主要測(cè)量高頻電壓的有效值（不是峰峰值Vpp，有效電壓乘以即為峰峰值）。(2)、高頻毫伏表校準(zhǔn)：將量程開關(guān)調(diào)到1V，接通電源，開機(jī)預(yù)熱10-15分鐘，將探頭插入后面的校正孔，接通良好后，調(diào)節(jié)前面板“滿度”按鈕，使指針在1V滿度，然后拔出探頭，將量程開關(guān)調(diào)到3mv，調(diào)節(jié)“調(diào)零

8、”旋鈕，將指針指到0。校準(zhǔn)完畢。(3)、高頻毫伏表連接：連接高頻毫伏表的測(cè)量線，一頭連接到高頻毫伏表，探頭用于測(cè)量電壓，實(shí)驗(yàn)箱上GND為接地點(diǎn)，測(cè)量各點(diǎn)波形時(shí)高頻毫伏表探頭的地線夾子應(yīng)先接地。(4)、高頻毫伏表測(cè)量1、2波形的電壓：打開高頻毫伏表開關(guān)，然后調(diào)整按鈕把量程調(diào)到3V，使用高頻毫伏表探頭測(cè)量第1、2步波形SP102、SP112方波的電壓。 (5)、將毫伏表測(cè)量1、2波形的電壓值記錄到實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，比較測(cè)量值與示波器讀數(shù)的值。4、測(cè)量信號(hào)發(fā)生器輸出1VP-P、10kHz方波波形1) 打開信號(hào)發(fā)生器電源開關(guān)。2) 選擇信號(hào)發(fā)生器左下方波按鈕，并將信號(hào)發(fā)生器CH1輸出開關(guān)打開。3) 選中信號(hào)

9、發(fā)生器的幅度調(diào)節(jié)按鈕調(diào)整信號(hào)幅度為1Vp-p。4) 選中信號(hào)發(fā)生器的頻率調(diào)整按鈕，通過 按鈕可以調(diào)整頻率，或者直接用設(shè)置頻率。5) 將信號(hào)發(fā)生器CH1輸出連接到示波器的CH1輸入。6) 觀察示波器波形，并在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中記錄波形。根據(jù)示波器的波形顯示計(jì)算頻率、周期。5、測(cè)量信號(hào)發(fā)生器輸出正弦波形1VP-P、10MHz信號(hào)發(fā)生器波形輸出改為正弦波，并調(diào)整頻率為10MHz，幅度為1Vp-p。觀察波形，并在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中記錄波形。根據(jù)示波器的波形顯示計(jì)算頻率、周期。6、高頻毫伏表測(cè)量4、5波形的電壓 調(diào)整高頻毫伏表量程調(diào)到1V，使用高頻毫伏表測(cè)量4、5的方波波形(1Vp-p、10kHz)、正弦波形(1Vp-

10、p、10MHz)的電壓，并記錄在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中。比較測(cè)量值與示波器讀數(shù)值。實(shí)驗(yàn)二 高頻小信號(hào)選頻放大實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握并聯(lián)諧振回路的諧振條件。2、掌握并聯(lián)諧振回路的諧振曲線、相頻特性曲線和通頻帶的描述方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器1、高頻實(shí)驗(yàn)箱 1臺(tái)2、雙蹤示波器 1臺(tái)3、頻率計(jì) 1臺(tái)4、高頻信號(hào)發(fā)生器1臺(tái)三、本實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、在測(cè)量時(shí)，可將探頭端打到X10檔，以盡量減小探頭對(duì)電路的影響。2、在調(diào)節(jié)中周磁芯時(shí)要十分小心，以免損壞器件。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、畫出電路的交流等效電路。2、測(cè)試該電路的選頻特性。3、根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)描繪其諧振特性曲線。四、實(shí)驗(yàn)原理及電路高頻小信號(hào)選頻放大電原理圖如圖9.1所示。放大器輸入

11、端C508、T501為一個(gè)高通濾波器，用來濾除低頻干擾信號(hào)，其截止頻率較低對(duì)，對(duì)選頻特性影響很小。 小信號(hào)諧振放大器是通信機(jī)接收端的前端電路，主要用于高頻小信號(hào)或微弱信號(hào)的線性放大。表征高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器的主要性能指標(biāo)有諧振頻率f0，諧振電壓放大倍數(shù)AV0，放大器的通頻帶BW及選擇性（通常用矩形系數(shù)Kr0.1來表示）等。放大器各項(xiàng)性能指標(biāo)及測(cè)量方法如下：1、諧振頻率放大器的調(diào)諧回路諧振時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率f0稱為放大器的諧振頻率，對(duì)于圖9.1所示電路，f0的表達(dá)式為，式中L為調(diào)諧回路電感線圈的電感量；為調(diào)諧回路的總電容，的表達(dá)式為，式中 C為C518；Coe為晶體管的輸出電容；Cie為晶體管的輸入

12、電容；P1為初級(jí)線圈抽頭系數(shù)；P2為初次級(jí)線圈匝數(shù)比系數(shù)。 +9V 圖9.1 高頻信號(hào)選頻實(shí)驗(yàn)電原理圖調(diào)變壓器T的磁芯，使電壓諧振曲線的峰值出現(xiàn)在規(guī)定的諧振頻率點(diǎn)f0。2、電壓放大倍數(shù)放大器的諧振回路諧振時(shí)，所對(duì)應(yīng)的電壓放大倍數(shù)AV0稱為調(diào)諧放大器的電壓放大倍數(shù)。AV0的表達(dá)式為 式中，為諧振回路諧振時(shí)的總電導(dǎo)。要注意的是yfe本身也是一個(gè)復(fù)數(shù)，所以諧振時(shí)輸出電壓V0與輸入電壓Vi相位差不是180º 而是為180º+fe。AV0的測(cè)量方法是：在諧振回路已處于諧振狀態(tài)時(shí)，用高頻電壓表測(cè)量圖9.1中輸出信號(hào)V0及輸入信號(hào)Vi的大小，則電壓放大倍數(shù)AV0由下式計(jì)算： 或 3、通頻

13、帶由于諧振回路的選頻作用，當(dāng)工作頻率偏離諧振頻率時(shí)，放大器的電壓放大倍數(shù)下降，習(xí)慣上稱電壓放大倍數(shù)AV下降到諧振電壓放大倍數(shù)AV0的0.707倍時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率偏移稱為放大器的通頻帶BW，其表達(dá)式為 式中，QL為諧振回路的有載品質(zhì)因數(shù)。分析表明，放大器的諧振電壓放大倍數(shù)AV0與通頻帶BW的關(guān)系為 上式說明，當(dāng)晶體管選定即yfe確定，且回路總電容為定值時(shí)，諧振電壓放大倍數(shù)AV0與通頻帶BW的乘積為一常數(shù)。這與低頻放大器中的增益帶寬積為一常數(shù)的概念是相同的。通頻帶BW的測(cè)量方法：是通過測(cè)量放大器的諧振曲線來求通頻帶。測(cè)量方法可以是掃頻法，也可以是逐點(diǎn)法。逐點(diǎn)法的測(cè)量步驟是：先調(diào)諧放大器的諧振回路使其

14、諧振，記下此時(shí)的諧振頻率f0及電壓放大倍數(shù)AV0然后改變高頻信號(hào)發(fā)生器的頻率（保持其輸出電壓VS不變），并測(cè)出對(duì)應(yīng)的電壓放大倍數(shù)AV0。由于回路失諧后電壓放大倍數(shù)下降，所以放大器的諧振曲線如圖9.2所示。圖9.2 諧振曲線可得： ，通頻帶越寬放大器的電壓放大倍數(shù)越小。要想得到一定寬度的通頻寬，同時(shí)又能提高放大器的電壓增益，除了選用yfe較大的晶體管外，還應(yīng)盡量減小調(diào)諧回路的總電容量C，選用高值的電感線圈。如果放大器只用來放大來自接收天線的某一固定頻率的微弱信號(hào)，則可減小通頻帶，盡量提高放大器的增益。4、選擇性矩形系數(shù)調(diào)諧放大器的選擇性可用諧振曲線的矩形系數(shù)Kv0.1時(shí)來表示，如圖9.2所示的諧

15、振曲線，矩形系數(shù)Kv0.1為電壓放大倍數(shù)下降到0.1 AV0時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率偏移與電壓放大倍數(shù)下降到0.707 AV0時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率偏移之比，即 上式表明，矩形系數(shù)Kv0.1越小，諧振曲線的形狀越接近矩形，選擇性越好，反之亦然。一般單級(jí)調(diào)諧放大器的選擇性較差（矩形系數(shù)Kv0.1遠(yuǎn)大于1），為提高放大器的選擇性，通常采用多級(jí)單調(diào)諧回路的諧振放大器?？梢酝ㄟ^測(cè)量調(diào)諧放大器的諧振曲線來求矩形系數(shù)Kv0.1。五、實(shí)驗(yàn)步驟1、將K503的1, 2腳用跳線器連接起來。2、打開高頻信號(hào)發(fā)生器，調(diào)整頻率范圍：10MHz 12MHz，幅度（峰-峰）在40mV左右。3、打開實(shí)驗(yàn)箱右側(cè)電源開關(guān)，按下實(shí)驗(yàn)板電源開關(guān)K501

16、，此時(shí)電源指示燈D501亮。4、在J501處輸入高頻小信號(hào)。5、在SP503處示波器進(jìn)行觀察高頻信號(hào)，并記錄頻率改變后，輸出幅度的變化。將結(jié)果填入表9.1中。表9.1 高頻信號(hào)選頻實(shí)驗(yàn)頻幅特性表f0(MHz)降100KHZ中心頻率10-11MHZ升100KHZVpp(mV)6、找出數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，并分析原因。六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論1畫出實(shí)驗(yàn)電路的交流等效電路于圖9.3中。2整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并畫出諧振特性曲線于圖9.3中。 圖9.3 交流等效電路及諧振特性曲線3、諧振頻率.4、計(jì)算選頻放大器的通帶寬。5、觀察矩形系數(shù)。實(shí)驗(yàn)三 高頻功率放大器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握乙類功率放大器的基本工作原理，乙類放大

17、器的調(diào)諧特性，以及負(fù)載改變時(shí)的動(dòng)態(tài)特性。2、了解丙類功率放大器的基本工作原理，掌握丙類放大器的調(diào)諧特性，以及負(fù)載改變時(shí)的動(dòng)態(tài)特性。3、比較甲、乙、丙類功率放大器的特點(diǎn)、功率、效率。4、掌握乙類放大器的計(jì)算與設(shè)計(jì)方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器1、高頻實(shí)驗(yàn)箱 1臺(tái)2、雙蹤示波器 1臺(tái)3、頻率計(jì) 1臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、觀察高頻功率放大器在甲乙類工作時(shí)的狀態(tài)。2、測(cè)試甲乙類功放的調(diào)諧特性。3、測(cè)試甲乙類功放的負(fù)載特性。四、實(shí)驗(yàn)原理及電路在本系統(tǒng)中，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用，采用的是甲乙類功率放大器進(jìn)行高頻信號(hào)的功率放大。1、電路圖簡(jiǎn)要說明高頻功率放大器實(shí)驗(yàn)電原理圖如圖8.1所示。信號(hào)經(jīng)過C424耦合進(jìn)入Q404進(jìn)行放大，再經(jīng)過

18、由T402、C422構(gòu)成的LC諧振回路通過天線發(fā)射到空間。載波入+9V+9V 圖8.1 甲乙類功率放大器電路原理圖功率放大器的工作狀態(tài)，按照放大器電流導(dǎo)通角的范圍可分為甲類、乙類、丙類及丁類等不同類型。功率放大器電流導(dǎo)通角越小，放大器的效率越高。甲類功率放大器的=±180o，效率最高只能達(dá)到25%，適用于小信號(hào)低功率放大，一般作為中間級(jí)或輸出功率較小的末級(jí)功率放大器。非線性乙類功率放大器的電流導(dǎo)通角90°180°效率可達(dá)到50%，通常作為發(fā)射機(jī)末級(jí)功放以獲得較大的輸出功率和較高的效率。非線性丙類功率放大器的電流導(dǎo)通角90o，效率可達(dá)到80%，通常作為發(fā)射機(jī)末級(jí)功放

19、以獲得較大的輸出功率和較高的效率。特點(diǎn)：非線性丙類功率放大器通常用來放大窄帶高頻信號(hào)(信號(hào)的通帶寬度只有其中心頻率的1或更小)，基極偏置為負(fù)值，由于電流導(dǎo)通角90o，為了不失真地放大信號(hào)，它的負(fù)載必須是LC諧振回路。下面介紹甲類功放和丙類功放的工作原理及基本關(guān)系式。2、甲類功率放大器1）靜態(tài)工作點(diǎn)如圖8.1所示，甲類功率放大器工作在線性狀態(tài)，電路的靜態(tài)工作點(diǎn)由下列關(guān)系式確定： 2）負(fù)載特性甲類功放的交流輸出功率P0可表示為： 式中，為輸出負(fù)載上的實(shí)際功率，為變壓器的傳輸功率，一般0.750.85。圖8.2為甲類功放的負(fù)載特性。為獲得最大不失真輸出功率，靜態(tài)工作點(diǎn)Q應(yīng)選在交流負(fù)載線AB的中點(diǎn)，此

20、時(shí)集電極的負(fù)載電阻RH稱為最佳負(fù)載電阻。集電極的輸出功率PC的表達(dá)式為： 式中，Vcm為集電極輸出的交流電壓振幅；Icm為交流電流的振幅，它們的表達(dá)式分別為： 式中，VCES稱為飽和壓降，約1V 圖8.2 甲類功放的負(fù)載特性如果變壓器的初級(jí)線圈匝數(shù)為N1，次級(jí)線圈匝數(shù)為N2，則，式中為變壓器次級(jí)接入的負(fù)載電阻，即下級(jí)丙類功放的輸入阻抗。3）功率增益功率放大增益Ap的表達(dá)式為：其中，Pi為放大器的輸入功率，它與放大器的輸入電壓Vim及輸入電阻Ri的關(guān)系為： 3、丙類功率放大器1）基本關(guān)系式丙類功率放大器的基極偏置電壓VBE是利用發(fā)射極電流的直流分量IEO（ICO）在射極電阻上產(chǎn)生的壓降來提供的，

21、故稱為自給偏壓電路。當(dāng)放大器的輸入信號(hào)為正弦波時(shí)，集電極的輸出電流iC為余弦脈沖波。利用諧振回路LC的選頻作用可輸出基波諧振電壓vc1、電流ic1。圖8.3畫出了丙類功率放大器的基極與集電極間的電流、電壓波形關(guān)系。分析可得下列基本關(guān)系式：。 圖8.3 丙類功放的基極/集電極電流和電壓波形式中，為集電極輸出的諧振電壓及基波電壓的振幅；為集電極基波電流振幅；為集電極回路的諧振阻抗。 式中，PC為集電極輸出功率，式中PD為電源VCC供給的直流功率；ICO為集電極電流脈沖IC的直流分量。放大器的效率為 2）負(fù)載特性當(dāng)放大器的電源電壓VCC，基極偏壓Vb，輸入電壓(或稱激勵(lì)電壓)Vsm確定后，如果電流導(dǎo)

22、通角選定，則放大器的工作狀態(tài)只取決于集電極回路的等效負(fù)載電阻Rq。諧振功率放大器的交流負(fù)載特性如圖8.4所示，由圖8.4可見，當(dāng)交流負(fù)載線正好穿過靜態(tài)特性轉(zhuǎn)移點(diǎn)A時(shí)，管子的集電極電壓正好等于管子的飽和壓降VCES，集電極電流脈沖接近最大值Icm。此時(shí)，集電極輸出的功率PC和效率都較高，此時(shí)放大器處于臨界工作狀態(tài)。Rq所對(duì)應(yīng)的值稱為最佳負(fù)載電阻，用R0表示，即 圖8.4 諧振功放的負(fù)載特性當(dāng)RqR0時(shí)，放大器處于欠壓狀態(tài)，如C點(diǎn)所示，集電極輸出電流雖然較大，但集電極電壓較小，因此輸出功率和效率都較小。當(dāng)RqR0時(shí)，放大器處于過壓狀態(tài)，如B點(diǎn)所示，集電極電壓雖然比較大，但集電極電流波形有凹陷，因此

23、輸出功率較低，但效率較高。為了兼顧輸出功率和效率的要求，諧振功率放大器通常選擇在臨界工作狀態(tài)。判斷放大器是否為臨界工作狀態(tài)的條件是：。4、主要技術(shù)指標(biāo)及測(cè)試方法1、輸出功率高頻功率放大器的輸出功率是指放大器的負(fù)載RL上得到的最大不失真功率。對(duì)于圖8.1所示的電路中，由于負(fù)載RL與丙類功率放大器的諧振回路之間采用變壓器耦合方式，實(shí)現(xiàn)了阻抗匹配，則集電極回路的諧振阻抗R0上的功率等于負(fù)載RL上的功率，所以將集電極的輸出功率視為高頻放大器的輸出功率，即：測(cè)量功率放大器主要技術(shù)指標(biāo)的連接電路如圖8.5所示，其中高頻信號(hào)發(fā)生器提供激勵(lì)信號(hào)電壓與諧振頻率，示波器監(jiān)測(cè)波形失真，直流毫安表mA測(cè)量集電極的直流

24、電流，高頻電壓表V測(cè)量負(fù)載RL的端電壓。只有在集電極回路處于諧振狀態(tài)時(shí)才能進(jìn)行各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的測(cè)量。可以通過高頻毫伏表V及直流毫安表mA的指針來判斷集電極回路是否諧振，即電壓表V的指示為最大，毫安表mA的指示為最小時(shí)集電極回路處于諧振。當(dāng)然也可以用掃頻儀測(cè)量回路的幅頻特性曲線，使得中心頻率處的幅值最大，則集電極回路處于諧振。圖8.5 高頻功放的測(cè)試電路放大的輸出功率可以由下式計(jì)算：，式中，VL為高頻電壓表V的測(cè)量值。2、效率高頻功率放大器的總效率由晶體管集電極的效率和輸出網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率決定。而輸出網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率通常是由電感、電容在高頻工作時(shí)產(chǎn)生一定損耗而引起的。放大器的能量轉(zhuǎn)換效率主要由集電極的

25、效率所決定。所以通常將集電極的效率視為高頻功率放大器的效率，用表示，即。利用圖8.5所示電路，可以通過測(cè)量來計(jì)算功率放大器的效率，集電極回路諧振時(shí)，的值由下式計(jì)算：。式中，VL為高頻電壓表V的測(cè)量值。3、功率增益放大器的輸出功率P0與輸入功率Pi之比稱為功率增益，用AP（單位：dB）表示（）。五、實(shí)驗(yàn)步驟1、打開實(shí)驗(yàn)箱右側(cè)電源開關(guān)，按下實(shí)驗(yàn)板電源開關(guān)K401，此時(shí)電源指示燈D401亮。2、用示波器觀察SP406處的波形(振蕩器輸出正弦波)，適當(dāng)調(diào)節(jié)T402，使得SP406處的幅度達(dá)到一個(gè)最大值。3、將K404的1,2連接起來，調(diào)節(jié)W403，示波器測(cè)量輸出電壓波形、高頻毫伏表測(cè)量輸出電壓。六、實(shí)

26、驗(yàn)結(jié)果和計(jì)算1、畫出該電路的交流通路，判斷該電路為哪類功率放大器。2、計(jì)算出發(fā)射功率。七、本實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)調(diào)節(jié)T402時(shí)要用力適當(dāng)，不可強(qiáng)擰。實(shí)驗(yàn)四 電容三點(diǎn)式振蕩器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握考畢茲振蕩電路的工作原理。2、通過實(shí)驗(yàn)了解晶體管靜態(tài)工作點(diǎn)、反饋系數(shù)大小、負(fù)載變化對(duì)起振和振蕩幅度的影響。3、通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)來了解實(shí)際電路中對(duì)考畢茲振蕩電路的優(yōu)化和應(yīng)用。二、實(shí)驗(yàn)儀器1、高頻實(shí)驗(yàn)箱 1臺(tái)2、雙蹤示波器 1臺(tái)3、萬(wàn)用表 1塊4、頻率計(jì) 1臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、熟悉振蕩器各元件及其作用。2、根據(jù)電路圖畫出Q401的直流通路。3、根據(jù)電路圖畫出振蕩器的交流通路。4、測(cè)試LC振蕩器的頻率穩(wěn)定度。四、實(shí)驗(yàn)原理

27、及電路1、電容三點(diǎn)式振蕩電路（考畢茲電路） 圖7.1 考畢茲電路電原理圖 圖7.2 改進(jìn)型考畢茲電原理圖經(jīng)典的電容三點(diǎn)式基本電路如圖7.1所示。改進(jìn)型考畢茲電路如圖7.2所示，在振蕩器的諧振回路中增加了電容器C5，用以改變振蕩器的振蕩頻率，振蕩器的起振條件仍由C3和C4確定，它們同時(shí)也影響振蕩頻率。2、本實(shí)驗(yàn)電路圖簡(jiǎn)要說明電路圖如圖7.3所示，Q401和R405的上端接+9V直流電壓，C407和C409確定振蕩器的啟振，變?nèi)荻O管D402用來改變振蕩頻率。根據(jù)這些信息即可畫出該電路的直流通路和交流通路。圖7.3 電容三點(diǎn)式振蕩器實(shí)驗(yàn)電原理圖五、實(shí)驗(yàn)步驟1、打開實(shí)驗(yàn)箱右側(cè)電源開關(guān)，按下實(shí)驗(yàn)板電源

28、開關(guān)K401，此時(shí)電源指示燈D401亮。2、將K402的1,2腳用跳線開關(guān)導(dǎo)通，并調(diào)節(jié)W401，使得D402的正極到地的壓降在2V左右。3、用頻率計(jì)測(cè)量SP405處的頻率變化情況。4、用示波器查看SP405處的信號(hào)幅度。六、實(shí)驗(yàn)記錄1、畫出該電路的直流等效電路和交流等效電路。2、簡(jiǎn)述考畢茲電路的不足之處和改進(jìn)后的考畢茲電路是否解決了這些不足。七、本實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、在觀察各波形時(shí)，手不能觸摸到元器件，否則將導(dǎo)致振蕩器停振，從而看不到波形。2、在調(diào)節(jié)T401的磁芯時(shí)，注意不能用力過大，以免磁芯損壞。實(shí)驗(yàn)五 壓控振蕩器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握變?nèi)荻O管工作特性。2、掌握壓控振蕩器的工作原理。二、實(shí)驗(yàn)

29、儀器1、高頻電路實(shí)驗(yàn)平臺(tái)1臺(tái)2、50M雙蹤示波器1臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、測(cè)試變?nèi)荻O管的工作特性。2、觀察并記錄振蕩波頻率。3、觀察當(dāng)變?nèi)荻O管兩端壓降改變時(shí)對(duì)振蕩頻率的影響。4、思考如何實(shí)現(xiàn)變?nèi)荻O管調(diào)頻。四、實(shí)驗(yàn)原理及電路根據(jù)圖4.1可知，當(dāng)變?nèi)荻O管的兩端壓降發(fā)生改變時(shí)，其電容值發(fā)生了變化。圖4.1 變?nèi)荻O管的特性曲線壓控振蕩器電原理圖如圖4.2所示，正是利用變?nèi)荻O管的特性來實(shí)現(xiàn)壓控振蕩器實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，不需要加入音頻信號(hào)。當(dāng)我們把K402的1,2腳連接起來時(shí)，即進(jìn)行壓控振蕩器實(shí)驗(yàn)。需要說明的是：W401的1端接地、3端接+5V電源，振蕩器是由變?nèi)荻O管D402、C410、C405、C4

30、06、T401、Q401構(gòu)成。其工作原理如下：K402的1,2腳連接>W401的2端向上>D402的兩端壓降增加>D402的容值降低>振蕩器頻率上升>達(dá)到壓控振蕩的目的。圖4.2 壓控振蕩器實(shí)驗(yàn)電路原理圖五、實(shí)驗(yàn)步驟1、打開實(shí)驗(yàn)箱右側(cè)電源開關(guān)，按下實(shí)驗(yàn)板電源開關(guān)K401，此時(shí)電源指示燈D401亮。2、將K402的1,2腳用跳線開關(guān)導(dǎo)通。3、用萬(wàn)用表測(cè)量SP403處到地的直流壓降并作記錄。4、用頻率計(jì)測(cè)量SP405處的振蕩頻率并作記錄。5、調(diào)節(jié)W401，使得SP403處的電位V1在04.5V之間變化，并將SP405處測(cè)得的頻率f0記錄下來。整理數(shù)據(jù)后填入表4.1中：

31、表4.1 電壓頻率關(guān)系表V1/V0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.56、若T401的電感值約為0.6H，試根據(jù)已有數(shù)據(jù)繪出變?nèi)荻O管D402的壓-容特性曲線。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，填寫表格4.1。2、歸納并總結(jié)壓控振蕩器的工作原理。七、本實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、在測(cè)量的整個(gè)過程中，不要隨便調(diào)節(jié)T401；2、頻率計(jì)測(cè)量時(shí)，可以測(cè)三次取平均。實(shí)驗(yàn)六 IC幅度調(diào)制實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握用集成模擬乘法器實(shí)現(xiàn)全載波調(diào)幅、抑止載波雙邊帶調(diào)幅的方法。2、研究已調(diào)波與調(diào)制信號(hào)以及載波信號(hào)的關(guān)系。3、掌握調(diào)幅系數(shù)的測(cè)量與計(jì)算方法。4、通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比全載波調(diào)幅、抑止載波雙邊帶調(diào)幅的波形

32、。5、了解模擬乘法器（MC1496）的工作原理，掌握調(diào)整與測(cè)量其特性參數(shù)的方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器1、高頻實(shí)驗(yàn)箱 1臺(tái)2、雙蹤示波器 1臺(tái)3、萬(wàn)用表 1塊4、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器1臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、調(diào)測(cè)模擬乘法器MC1496正常工作時(shí)的靜態(tài)值。2、實(shí)現(xiàn)全載波調(diào)幅，改變調(diào)幅度，觀察波形變化并計(jì)算調(diào)幅度。3、實(shí)現(xiàn)抑止載波的雙邊帶調(diào)幅波。四、實(shí)驗(yàn)原理及電路幅度調(diào)制就是載波的振幅（包絡(luò)）隨調(diào)制信號(hào)的參數(shù)變化而變化。1、集成模擬乘法器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)集成模擬乘法器是完成兩個(gè)模擬量（電壓或電流）相乘的電子器件。在高頻電子線路中，振幅調(diào)制、同步檢波、混頻、倍頻、鑒頻、鑒相等調(diào)制與解調(diào)的過程，均可視為兩個(gè)信號(hào)相乘或包含相乘的過

33、程。采用集成模擬乘法器實(shí)現(xiàn)上述功能比采用分離器件如二極管和三極管要簡(jiǎn)單得多，而且性能優(yōu)越。所以目前無線通信、廣播電視等方面應(yīng)用較多。集成模擬乘法器常見產(chǎn)品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。1）MC1496的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在IC幅度調(diào)制實(shí)驗(yàn)中采用集成模擬乘法器MC1496來完成調(diào)幅作用。MC1496是四象限模擬乘法器，其內(nèi)部電路圖和引腳圖如圖13.1和圖13.2所示。其中v1、v2與v3、v4組成雙差分放大器，以反極性方式相連接，而且兩組差分對(duì)的恒流源v5與v6又組成一對(duì)差分電路，因此恒流源的控制電壓可正可負(fù)，以此實(shí)現(xiàn)了四象限工作。v7、v

34、8為差分放大器v5與v6的恒流源。圖13.1 MC1496內(nèi)部電路圖2）靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)定（1）靜態(tài)偏置電壓的設(shè)置靜態(tài)偏置電壓的設(shè)置應(yīng)保證各個(gè)晶體管工作在放大狀態(tài)，即晶體管的集-基極間的電壓應(yīng)大于或等于2V，小于或等于最大允許工作電壓。根據(jù)MC1496的特性參數(shù)，對(duì)于圖13.1所示的內(nèi)部電路，應(yīng)用時(shí)，靜態(tài)偏置電壓（輸入電壓為0時(shí)）應(yīng)滿足下列關(guān)系，即8=10， 1=4， 6=1215V6 (或12)-8 (或10)2V15V8 (或10)-1(或4)2V圖13.2 MC1496引腳分布圖15V1(或4)-52V（2）靜態(tài)偏置電流的確定靜態(tài)偏置電流主要由恒流源I0的值來確定。當(dāng)器件為單電源工作時(shí)，引

35、腳14接地，5腳通過一電阻VR接正電源+VCC由于I0是I5的鏡像電流，所以改變VR可以調(diào)節(jié)I0的大小，即當(dāng)器件為雙電源工作時(shí)，引腳14接負(fù)電源-Vee，5腳通過一電阻VR接地，所以改變VR可以調(diào)節(jié)I0的大小，即 根據(jù)MC1496的性能參數(shù)，器件的靜態(tài)電流應(yīng)小于4mA，一般取。在本實(shí)驗(yàn)電路中VR用6.8K的電阻R312代替。2、實(shí)驗(yàn)電路說明用MC1496集成電路構(gòu)成的調(diào)幅器電路圖如圖13.3所示。器件采用雙電源方式供電（9V，5V），所以5腳偏置電阻R312接地。電阻R303、R305、R306、R313、R314為器件提供靜態(tài)偏置電壓，保證器件內(nèi)部的各個(gè)晶體管工作在放大狀態(tài)。載波信號(hào)加在v1

36、v4（見圖13.1）的輸入端，即引腳8、10之間；載波信號(hào)Vc經(jīng)高頻耦合電容C301從10腳輸入，C304為高頻旁路電容，使8腳交流接地。調(diào)制信號(hào)加在差動(dòng)放大器V5、V6（見圖13.1）的輸入端，即引腳1、4之間，調(diào)制信號(hào)V經(jīng)低頻偶合電容E305從1腳輸入。2、3腳外接1K電阻，以擴(kuò)大調(diào)制信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍。當(dāng)電阻增大，線性范圍增大，但乘法器的增益隨之減小。已調(diào)制信號(hào)取自雙差動(dòng)放大器的兩集電極（即引出腳12）輸出。圖13.3中W301用來調(diào)節(jié)引出腳1、4之間的平衡，在電路調(diào)至平衡狀態(tài)時(shí)，12腳輸出的載波被抵消，載波輸出為零，電路處于抑制載波的雙邊帶調(diào)制；當(dāng)電路調(diào)至不平衡狀態(tài)時(shí)，12腳輸出端有載波輸出

37、，電路處于幅度調(diào)制狀態(tài)，12腳輸出全調(diào)幅信號(hào)，即有載波和兩個(gè)邊帶。圖13.3 MC1496集成電路構(gòu)成的調(diào)幅器電路圖五、實(shí)驗(yàn)步驟1、打開實(shí)驗(yàn)箱右側(cè)電源開關(guān)，按下實(shí)驗(yàn)板電源開關(guān)K101、K301，此時(shí)電源指示燈D101、D301、D302亮。2、根據(jù)下表中電壓正負(fù)提示，用萬(wàn)用表實(shí)測(cè)MC1496的各引腳到地的直流壓降，將數(shù)據(jù)填入表13.1中。管腳1234567891011121314正負(fù)0-0-+0+0+0+0-電壓（V）表13.1 MC1496的各引腳到地的直流實(shí)測(cè)表3、用帶Q9插頭的連接線把J101和J301連接起來（或從函數(shù)信號(hào)發(fā)生器中直接引入128kHz的載波信號(hào)接到J101上），用示波器

38、觀察SP301處的波形（調(diào)幅載波），調(diào)節(jié)W101，使得SP301處調(diào)幅載波幅度V0在0.2V左右。4、用示波器觀察SP304處的波形（調(diào)幅載波），調(diào)節(jié)平衡電位器W301，使得SP304處的調(diào)幅載波幅度V1在0.2V左右。5、加入音頻信號(hào)；用帶Q9插頭的連接線把J203（2kHz同步正弦波）和J302連接起來（或從函數(shù)信號(hào)發(fā)生器中加入一個(gè)2kHz的音頻信號(hào)接到J203上），用示波器觀察SP302處的波形（同SP203處2kHz同步正弦波），調(diào)節(jié)W204，使得SP302處音頻接入幅度V2在0.2V左右。6、再用示波器觀察SP304處的波形（雙邊帶調(diào)幅信號(hào)），調(diào)節(jié)W204，觀察調(diào)幅波的變化，由ma=

39、（V2/V0）*100%計(jì)算出調(diào)幅度ma是多少，并在表13.2中填入相應(yīng)的數(shù)據(jù)。表13.2 調(diào)幅度ma與調(diào)幅波的波形關(guān)系表V2(V)0.10.20.30.40.5調(diào)幅度maSP304波形7、重做第4步（先不接入音頻調(diào)制信號(hào)），調(diào)節(jié)平衡電位器W301，使得SP304調(diào)幅載波幅度V1在0V左右，此時(shí)在第6步中在SP304處所看到的波形即為載波被抑制的雙邊帶調(diào)幅信號(hào)，試將觀察到的信號(hào)描繪出來，并比較兩種調(diào)幅信號(hào)的區(qū)別。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及波形，填入上面的表格中。2、畫出調(diào)幅實(shí)驗(yàn)中ma30、ma100、ma > 100% 的調(diào)幅波形,分析過調(diào)幅的原因。3、畫出當(dāng)改變W301時(shí)能得到

40、幾種調(diào)幅波形，分析其原因。4、畫出全載波調(diào)幅波形、抑止載波雙邊帶調(diào)幅波形及單邊帶調(diào)幅波形，比較三者區(qū)別。七、本實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、使用萬(wàn)用表時(shí)，注意測(cè)量檔、量程、正負(fù)的使用方法。2、使用示波器時(shí)，合理運(yùn)用調(diào)節(jié)旋鈕，使波形便于觀測(cè)和描繪。3、調(diào)節(jié)W301時(shí)，用力適度。實(shí)驗(yàn)十四 IC幅度解調(diào)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、進(jìn)一步了解調(diào)幅波的原理，掌握調(diào)幅波的解調(diào)方法。2、掌握二極管峰值包絡(luò)檢波的原理。3、掌握用集成電路實(shí)現(xiàn)同步檢波的方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器1、高頻實(shí)驗(yàn)箱 1臺(tái)2、雙蹤示波器 1臺(tái)3、萬(wàn)用表 1塊4、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器1臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1完成普通調(diào)幅波的解調(diào)。2觀察抑制載波的雙邊帶調(diào)幅波的解調(diào)。3觀察普通調(diào)幅波

41、解調(diào)中的對(duì)角切割失真，底部切割失真以及檢波器不加高頻濾波時(shí)的現(xiàn)象。四、實(shí)驗(yàn)原理及電路檢波過程是一個(gè)解調(diào)過程，它與調(diào)制過程正好相反。檢波器的作用是從振幅受調(diào)制的高頻信號(hào)中還原出原調(diào)制的信號(hào)。還原所得的信號(hào)，與高頻調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)變化規(guī)律一致，故又稱為包絡(luò)檢波器。假如輸入信號(hào)是高頻等幅信號(hào)，則輸出就是直流電壓。這是檢波器的一種特殊情況，在測(cè)量?jī)x器中應(yīng)用比較多。例如某些高頻伏特計(jì)的探頭，就是采用這種檢波原理。若輸入信號(hào)是調(diào)幅波，則輸出就是原調(diào)制信號(hào)。這種情況應(yīng)用最廣泛，如各種連續(xù)波工作的調(diào)幅接收機(jī)的檢波器即屬此類。從頻譜來看，檢波就是將調(diào)幅信號(hào)頻譜由高頻搬移到低頻，如圖14.1所示（此圖為單音頻調(diào)制的

42、情況）。檢波過程也是應(yīng)用非線性器件進(jìn)行頻率變換，首先產(chǎn)生許多新頻率，然后通過濾波器，濾除無用頻率分量，取出所需要的原調(diào)制信號(hào)。常用的檢波方法有包絡(luò)檢波和同步檢波兩種。有載波振幅調(diào)制信號(hào)的包絡(luò)直接反映了調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律，可以用二極管包絡(luò)檢波的方法進(jìn)行解調(diào)。而抑制載波的雙邊帶或單邊帶振幅調(diào)制信號(hào)的包絡(luò)不能直接反映調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律，無法用包絡(luò)檢波進(jìn)行解調(diào)，所以采用同步檢波方法。圖14.1 檢波器檢波前后的頻譜1、二極管包絡(luò)檢波的工作原理 當(dāng)輸入信號(hào)較大(大于0.5伏)時(shí)，利用二極管單向?qū)щ娞匦詫?duì)振幅調(diào)制信號(hào)的解調(diào)，稱為大信號(hào)檢波。圖14.2 二極管包絡(luò)檢波的工作原理圖大信號(hào)檢波原理電路如圖14.

43、2（a）所示。檢波的物理過程如下：在高頻信號(hào)電壓的正半周時(shí)，二極管正向?qū)ú?duì)電容器C充電，由于二極管的正向?qū)娮韬苄?，所以充電電流iD很大，使電容器上的電壓VC很快就接近高頻電壓的峰值。充電電流的方向如圖14.2（a）圖中所示。這個(gè)電壓建立后通過信號(hào)源電路，又反向地加到二極管D的兩端。這時(shí)二極管導(dǎo)通與否，由電容器C上的電壓VC和輸入信號(hào)電壓Vi共同決定.當(dāng)高頻信號(hào)的瞬時(shí)值小于VC時(shí)，二極管處于反向偏置，管子截止，電容器就會(huì)通過負(fù)載電阻R放電。由于放電時(shí)間常數(shù)RC遠(yuǎn)大于調(diào)頻電壓的周期，故放電很慢。當(dāng)電容器上的電壓下降不多時(shí)，調(diào)頻信號(hào)第二個(gè)正半周的電壓又超過二極管上的負(fù)壓，使二極管又導(dǎo)通。如圖

44、14.2（b）中的tl至t2的時(shí)間為二極管導(dǎo)通的時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)又對(duì)電容器充電，電容器的電壓又迅速接近第二個(gè)高頻電壓的最大值。在圖14.2（b）中的t2至t3時(shí)間為二極管截止的時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)電容器又通過負(fù)載電阻R放電。這樣不斷地循環(huán)反復(fù)，就得到圖14.2（b）中電壓VC的波形。因此只要充電很快，即充電時(shí)間常數(shù)RdC很小(Rd為二極管導(dǎo)通時(shí)的內(nèi)阻)：而放電時(shí)間常數(shù)足夠慢，即放電時(shí)問常數(shù)RC很大，滿足RdC<<RC，就可使輸出電壓VC的幅度接近于輸入電壓Vi的幅度，即傳輸系數(shù)接近l。另外，由于正向?qū)щ姇r(shí)間很短，放電時(shí)間常數(shù)又遠(yuǎn)大于高頻電壓周期(放電時(shí)VC的值基本不變)，所以輸出電壓V

45、C的起伏是很小的，可看成與高頻調(diào)幅波包絡(luò)基本一致。而高頻調(diào)幅波的包絡(luò)又與原調(diào)制信號(hào)的形狀相同，故輸出電壓VC就是原來的調(diào)制信號(hào)，達(dá)到了解調(diào)的目的。對(duì)于二極管包絡(luò)檢波，RC時(shí)間常數(shù)的選擇很重要。RC時(shí)間常數(shù)過大，則會(huì)產(chǎn)生對(duì)角切割失真又稱惰性失真。RC常數(shù)太小，高頻分量會(huì)濾不干凈。綜合考慮要求滿足下式： 其中：ma為調(diào)幅系數(shù)，為調(diào)制信號(hào)最高角頻率。當(dāng)檢波器的直流負(fù)載電阻R與交流音頻負(fù)載電阻R不相等，而且調(diào)幅度又相當(dāng)大時(shí)會(huì)產(chǎn)生負(fù)峰切割失真（又稱底邊切割失真），為了保證不產(chǎn)生負(fù)峰切割失真應(yīng)滿足。2、同步檢波（1）同步檢波原理同步檢波器用于對(duì)載波被抑止的雙邊帶或單邊帶信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。它的特點(diǎn)是必須外加一個(gè)

46、頻率和相位都與被抑止的載波相同的電壓。同步檢波器的名稱由此而來。外加載波信號(hào)電壓加入同步檢波器可以有兩種方式，如圖14.3所示。圖14.3 同步檢波器方框圖一種是將它與接收信號(hào)在檢波器中相乘，經(jīng)低通濾波器后檢出原調(diào)制信號(hào)，如圖14.3(a)所示；另一種是將它與接收信號(hào)相加，經(jīng)包絡(luò)檢波器后取出原調(diào)制信號(hào)，如圖14.3(b)所示。設(shè)輸入的已調(diào)波為載波分量被抑止的雙邊帶信號(hào)1，即。本地載波電壓，本地載波的角頻率0準(zhǔn)確的等于輸入信號(hào)載波的角頻率1，即1=0,但二者的相位可能不同；這里表示它們的相位差。這時(shí)相乘輸出（假定相乘器傳輸系數(shù)為1） 低通濾波器濾除21附近的頻率分量后，就得到頻率為的低頻信號(hào) 由

47、上式可見，低頻信號(hào)的輸出幅度與cos成反比。當(dāng)=0時(shí)，低頻信號(hào)電壓最大，隨著相位差加大，輸出電壓減弱。因此，在理想情況下，除本地載波與輸入信號(hào)載波的角頻率必須相等外，希望二者的相位也相同。此時(shí)，乘積檢波稱為“同步檢波”。（2）實(shí)驗(yàn)電路說明用MC1496集成電路構(gòu)成的幅度解調(diào)器電路圖如圖14.4所示。本實(shí)驗(yàn)既有乘積型檢波器電路來實(shí)現(xiàn)幅度解調(diào)，如圖14.4所示；也有二極管檢波器電路來實(shí)現(xiàn)幅度解調(diào)，如圖14.5所示。在圖14.4中，電路說明同前一實(shí)驗(yàn)。不同之處是現(xiàn)在1,4腳加入的不是音頻信號(hào)，而是由前一實(shí)驗(yàn)經(jīng)MC1496調(diào)幅的已調(diào)幅小波信號(hào)；再經(jīng)過乘法器而得到原來的音頻信號(hào)V，音頻信號(hào)從12腳出來后

48、經(jīng)兩級(jí)RC低通濾波濾掉由乘法器出來的和頻信號(hào)。圖14.4 MC1496幅度解調(diào)電原理圖圖14.5 二極管檢波電原理圖五、實(shí)驗(yàn)步驟1、打開實(shí)驗(yàn)箱右側(cè)電源開關(guān)，按下實(shí)驗(yàn)板電源開關(guān)K101、K301，此時(shí)電源指示燈D101、D301、D302亮。2、用帶Q9插頭的連接線把J101（128kHz正弦波）和J301連接起來，用示波器觀察SP301處的波形（調(diào)幅載波），調(diào)節(jié)W101，使得輸出幅度V0在0.2V左右。3、用示波器觀察SP304處的波形（調(diào)幅載波），調(diào)節(jié)平衡電位器W301，使得SP304處的調(diào)幅載波幅度V1在0.2V左右。4、加入音頻信號(hào)；用帶Q9插頭的連接線把J203（2kHz同步正弦波）和

49、J302連接起來（或從函數(shù)信號(hào)發(fā)生器中加入一個(gè)2kHz的音頻信號(hào)接到J203上），用示波器觀察SP302處的波形（同SP203處2kHz同步正弦波），調(diào)節(jié)W204，使得SP302處音頻接入幅度V2在0.2V左右。5、將K302的1,2腳連接起來，用示波器觀察SP303處的波形（同步載波），應(yīng)與SP301處的波形一致。6、用示波器監(jiān)控SP305的波形（同步檢波解調(diào)出信號(hào)），調(diào)節(jié)平衡電位器W302，使音頻波形的幅度達(dá)到最大，載波波形的幅度達(dá)到最小。7、改變載波的頻率f0（由函數(shù)信號(hào)發(fā)生器引入，幅度為1V左右），重復(fù)步驟3、4、5、6，觀察SP304、SP305的波形變化情況，并將波形繪于表14.1

50、中。*8、將K303的1,2腳用跳線器連接起來，做二極管檢波實(shí)驗(yàn)，重復(fù)步驟7（在第3步中調(diào)節(jié)W301時(shí)使V1幅度在1V左右），觀察并描繪SP314處的波形（二極管解調(diào)出信號(hào)）于表14.1中，并比較SP305和SP314的波形有什么差異。表14.1 載波頻率與調(diào)幅檢波關(guān)系表f0（kHz）163264128256SP304波形SP305波形SP314波形六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、熟練運(yùn)用MC1496，簡(jiǎn)要分析其內(nèi)部構(gòu)造原理。2、按要求填寫表14.1，分析各波形之間的差異和產(chǎn)生這種差異的原因。七、本實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、調(diào)節(jié)W302時(shí)，只有在參數(shù)適中時(shí)才能解調(diào)，調(diào)節(jié)時(shí)要有耐心。2、從J101或J105處引入的載波信號(hào)由于電路參數(shù)不是很好，波形有一些失真，但不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在課題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中專門對(duì)此進(jìn)行了討論。實(shí)驗(yàn)十五 IC頻率調(diào)制實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解鎖相環(huán)LM565參數(shù)的計(jì)算方法。2、掌握調(diào)頻器電路的工作原理和應(yīng)用。3、掌握鎖相環(huán)用作調(diào)頻器的應(yīng)用方法。加深對(duì)環(huán)路基本特性的理解。二、實(shí)驗(yàn)儀器1、高頻實(shí)驗(yàn)箱 1臺(tái)2、雙蹤示波器 1臺(tái)3、萬(wàn)用表 1塊三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、LM565的調(diào)頻原理分析。2、LM565實(shí)現(xiàn)頻率調(diào)制的電路分析。四、實(shí)驗(yàn)原理及電路1、芯片