測(cè)試無(wú)線電接收機(jī)低噪聲放大器和混頻器模塊KC03161109h02

測(cè)試無(wú)線電接收機(jī)——低噪聲放大器和混頻器模塊教學(xué)目標(biāo)1.能理解F40型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器工作原理2.掌握F40型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器性能、參數(shù)、使用方法和注意事項(xiàng)3.學(xué)會(huì)使用F40型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器4.能理解被測(cè)對(duì)象技術(shù)指標(biāo)5.學(xué)會(huì)分析處理測(cè)量數(shù)據(jù)6.學(xué)會(huì)撰寫(xiě)測(cè)量報(bào)告工作任務(wù)1.敘述F40型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器工作過(guò)程2.理解調(diào)諧低噪聲放大器和混頻器基本特性和工作原理3.掌握調(diào)諧低噪聲放大器和混頻器的頻率特性的測(cè)量方法4.能用相關(guān)儀器儀表對(duì)調(diào)諧低噪聲放大器和混頻器進(jìn)行測(cè)量5.記錄、分析、處理測(cè)量數(shù)據(jù)6.撰寫(xiě)測(cè)量報(bào)告一、射頻電路測(cè)試指標(biāo)1.增益：放大器輸出功率與輸入功率的比值，G=Pout/Pin，一般來(lái)說(shuō)增益確定應(yīng)與系統(tǒng)的整機(jī)噪聲系數(shù)、通頻帶寬度、匹配、動(dòng)態(tài)范圍等結(jié)合起來(lái)考慮。2.通頻帶：放大器電壓增益Au下降到最大值A(chǔ)u0的0.7倍（即倍）時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率范圍，用fbw或2f0.7表示。3.噪聲系數(shù)：放大器輸入信噪比與輸出信噪比的比值，表示信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后信號(hào)質(zhì)量的變壞程度。二、射頻電路測(cè)試儀器1．儀器選擇函數(shù)信號(hào)發(fā)生器（F40型）示波器（DS1102型）直流穩(wěn)壓電源（HG6333型）數(shù)字萬(wàn)用表（UT53）二、射頻電路測(cè)試儀器2．主要儀器介紹：F40型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器1）F40型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的面板結(jié)構(gòu)a）F40型信號(hào)源前面板顯示部分

二、射頻電路測(cè)試儀器b）F40型信號(hào)源前面板二、射頻電路測(cè)試儀器c）F40型信號(hào)源后面板2）主要性能指標(biāo)序號(hào)技術(shù)參數(shù)要求1波形特性頻率范圍主波形：1μHz～40MHz；儲(chǔ)存波形：1μHz～100kHz分辨率1μHz頻率誤差≤±5×10-6--頻率穩(wěn)定度優(yōu)于±1×10-6正弦波失真度≤0.1%（f：20Hz～100kHz）2頻率特性頻率范圍100μHz～40MHz分辨率1μHz頻率誤差≤±5×10-62）主要性能指標(biāo)3幅度特性幅度范圍2mV～20Vp-p(高阻)，1mV～10Vp-p（50Ω）幅度誤差≤±1%+0.2mV(頻率1KHz正弦波)幅度穩(wěn)定度±0.5%/3小時(shí)輸出阻抗50Ω4調(diào)幅特性載波信號(hào)波形為正弦波或方波調(diào)制方式內(nèi)或外調(diào)制信號(hào)內(nèi)部5種波形或外輸入信號(hào)調(diào)制信號(hào)頻率100μHz～20KHz失真度≤2%2）主要性能指標(biāo)5調(diào)制信號(hào)輸出輸出頻率100μHz～20KHz輸出波形正弦、方波、三角、升鋸齒、降鋸齒輸出幅度5Vp-p±2%6程控特性設(shè)有RS232串行接口、GIPIB測(cè)量?jī)x器標(biāo)準(zhǔn)接口7工作電壓AC220±10％，50Hz±5％8儀器功耗＜35W3）F40型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器工作原理

采用直接數(shù)字頻率合成技術(shù)(DDS)構(gòu)成的函數(shù)信號(hào)，它將先進(jìn)的數(shù)字處理理論與方法引入信號(hào)合成領(lǐng)域，通過(guò)控制相位變化速度直接產(chǎn)生各種不同頻率信號(hào)。

DDS技術(shù)具有相對(duì)帶寬寬、頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間短、頻率分辨率高等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于高精度頻率合成和任意信號(hào)發(fā)生。

3）F40型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器工作原理DDS基本原理框圖

3）F40型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器工作原理

按一定的時(shí)鐘節(jié)拍從存放有正弦函數(shù)表的ROM中讀出這些離散的代表正弦幅值的二進(jìn)制數(shù)，然后通過(guò)DA變換并濾波，得到一個(gè)模擬的正弦波波形，改變讀數(shù)的節(jié)拍頻率或者取點(diǎn)的個(gè)數(shù)，就可以改變正弦波的頻率。DDS思路4）F40型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器使用方法

①數(shù)字輸入鍵

鍵名主功能第二功能鍵名主功能第二功能0輸入數(shù)字0無(wú)7輸入數(shù)字7進(jìn)入點(diǎn)頻1輸入數(shù)字1無(wú)8輸入數(shù)字8退出程控2輸入數(shù)字2無(wú)9輸入數(shù)字9進(jìn)入系統(tǒng)3輸入數(shù)字3無(wú)●輸入小數(shù)點(diǎn)無(wú)4輸入數(shù)字4無(wú)?輸入負(fù)號(hào)無(wú)5輸入數(shù)字5無(wú)?閃爍數(shù)字左移*選擇脈沖波6輸入數(shù)字6無(wú)?閃爍數(shù)字右移**選擇TTL波1）鍵盤(pán)說(shuō)明鍵名主功能第二功能計(jì)數(shù)第二功能單位功能頻率/周期頻率選擇正弦波選擇無(wú)無(wú)幅度/脈寬幅度選擇方波選擇無(wú)無(wú)鍵控鍵控功能三角波選擇無(wú)無(wú)菜單菜單選擇升鋸齒波選擇無(wú)無(wú)調(diào)頻調(diào)頻功能選擇存儲(chǔ)功能選擇衰減選擇ms/mVpp調(diào)幅調(diào)幅功能選擇調(diào)用功能選擇低通選擇MHz/Vrms掃描掃描功能選擇測(cè)頻功能選擇測(cè)頻/計(jì)數(shù)選擇KHz/mVrms猝發(fā)猝發(fā)功能選擇直流偏移選擇閘門(mén)選擇Hz/dBm②功能鍵功能4）F40型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器使用方法

鍵名主功能其它輸出信號(hào)輸出與關(guān)閉切換掃描功能和猝發(fā)功能的單次觸發(fā)Shift和其它鍵一起實(shí)現(xiàn)第二功能單位s/Vpp4）F40型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器使用方法

③其它特殊鍵4）F40型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器使用方法

①掃描功能模式

a)[菜單]鍵說(shuō)明MODE—>STARTF—>STOPF—>TIME—>TRIGMODE：掃描模式，分為線性掃描和對(duì)數(shù)掃描STARTF：掃描起點(diǎn)頻率STOPF：掃描終點(diǎn)頻率TIME：掃描時(shí)間TRIG：掃描觸發(fā)方式4）F40型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器使用方法

②調(diào)頻功能模式

FMDEVIA—>FMFREQ—>FMWAVE—>FMSOURCEFMDEVIA：調(diào)制頻偏FMFREQ：調(diào)制信號(hào)的頻率FMWAVE：調(diào)制信號(hào)的波形，共有5種波形可選FMSOURCE：調(diào)制信號(hào)是機(jī)內(nèi)信號(hào)還是外輸入信號(hào)4）F40型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器使用方法

③調(diào)幅功能模式

b)[菜單]鍵說(shuō)明AMLEVEL—>AMFREQ—>AMWAVE—>AMSOURCEAMLEVEL：調(diào)制深度AMFREQ：調(diào)制信號(hào)的頻率AMWAVE：調(diào)制信號(hào)的波形，共有5種波形可選AMSOURCE：調(diào)制信號(hào)是機(jī)內(nèi)信號(hào)還是外輸入信號(hào)4）F40型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器使用方法

④猝發(fā)功能模式

COUNT—>SPACET—>PHASE—>TRIGCOUNT：周期個(gè)數(shù)SPACET：猝發(fā)間隔時(shí)間PHASE：正弦波為猝發(fā)起點(diǎn)相位，方波為高低電平TRIG：猝發(fā)的觸發(fā)方式4）F40型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器使用方法

⑤FSK功能模式

F1—>F2—>SPACET—>TRIGF1：FSK第一個(gè)頻率F2：FSK第二個(gè)頻率SPACET：FSK間隔時(shí)間TRIG：FSK觸發(fā)方式4）F40型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器使用方法

⑥PSK功能模式

P1—>P2—>SPACET—>TRIGP1：信號(hào)第一相位P2：信號(hào)第二相位SPACET：PSK間隔時(shí)間TRIG：PSK觸發(fā)方式4）F40型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器使用方法

⑦系統(tǒng)功能模式

POWERON—>OUTZ—>ADDRESS—>INTERFACE—>

POWERON：開(kāi)機(jī)狀態(tài)OUTZ：輸出阻抗ADDRESS：GP-IB接口地址INTERFACE：接口選擇

BAUD：RS232接口通訊速率

PARITY：RS232接口通訊數(shù)據(jù)位數(shù)和校驗(yàn)STOREOPEN:存儲(chǔ)功能開(kāi)或關(guān)調(diào)節(jié)旋鈕和【?】【?】鍵一起改變當(dāng)前閃爍顯示的數(shù)字BAUD—>PARITY—>STOREOPEN4）F40型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器使用方法

①頻率設(shè)定

c)操作指導(dǎo)

按【頻率】鍵（顯示出當(dāng)前頻率），再用數(shù)據(jù)鍵或調(diào)節(jié)旋鈕輸入頻率值及單位，這時(shí)儀器輸出端口即有該頻率的信號(hào)輸出，顯示區(qū)即會(huì)顯示出該頻率值。②周期設(shè)定

信號(hào)的頻率也可以用周期值的形式進(jìn)行顯示和輸入。如果當(dāng)前顯示為頻率，再按【頻率/周期】鍵，顯示出當(dāng)前周期值，可用數(shù)據(jù)鍵或調(diào)節(jié)旋鈕輸入周期值。5）注意事項(xiàng)因調(diào)制輸出頻率最高只有20KHz，因此在用示波器觀察波形時(shí)，其示波器輸入耦合方式最好放在直流（DC）檔。調(diào)制輸出輸出阻抗只有50Ω，因此所接負(fù)載大小會(huì)對(duì)輸出幅度的準(zhǔn)確度有所影響，測(cè)量時(shí)應(yīng)注意。如果輸入數(shù)值超出范圍，則響“嘀”“嘀”兩聲提示出錯(cuò)。如果輸入數(shù)值小于當(dāng)前可以輸入數(shù)值的下限，則儀器自動(dòng)把輸入數(shù)值設(shè)置為當(dāng)前可以輸入數(shù)值的下限。例：輸入50MHZ，則響“嘀”“嘀”兩聲提示出錯(cuò)，并自動(dòng)把輸入數(shù)值設(shè)置為40MHz。當(dāng)前功能按鍵無(wú)意義錯(cuò)誤提示與處理：響“嘀”“嘀”兩聲提示出錯(cuò)，儀器不響應(yīng)錯(cuò)誤輸入。例：輸入頻率值時(shí)按【-】鍵，響“嘀”“嘀”兩聲提示出錯(cuò)，不作其它處理。三、項(xiàng)目測(cè)試過(guò)程：射頻電路頻率特性射頻電路測(cè)試電路圖

無(wú)線通信電路測(cè)試與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)F40型函數(shù)信號(hào)信號(hào)發(fā)生器

示波器9V電源三、項(xiàng)目測(cè)試過(guò)程：射頻電路頻率特性1．調(diào)諧低噪聲放大器1）調(diào)諧低噪聲放大器工作原理三、項(xiàng)目測(cè)試過(guò)程：射頻電路頻率特性1）調(diào)諧低噪聲放大器工作原理三、項(xiàng)目測(cè)試過(guò)程：射頻電路頻率特性2）調(diào)諧低噪聲放大器測(cè)試電路圖函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸入示波器三、項(xiàng)目測(cè)試過(guò)程：射頻電路頻率特性3）調(diào)諧低噪聲放大器增益測(cè)試

a)調(diào)節(jié)F40型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，輸入頻率30MHz、幅值100mVp-p的正弦信號(hào)。b)用示波器觀察輸出波形，從特性曲線中讀出輸出信號(hào)幅度。c)根據(jù)公式，計(jì)算出則調(diào)諧低噪聲放大器的放大倍數(shù)。三、項(xiàng)目測(cè)試過(guò)程：射頻電路頻率特性（4）調(diào)諧低噪聲放大器通頻帶測(cè)試a)保持操作步驟a、b不變b)設(shè)置F40型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器頻率步進(jìn)間隔為100KHz，改變頻率大小，同時(shí)用示波器觀測(cè)各頻率點(diǎn)上輸出波形幅度的變化。c)當(dāng)幅度下降為原來(lái)的0.707倍時(shí)，測(cè)量其上限截止頻率?H值，下限截止頻率?L值。d)根據(jù)公式BW=?H－?L，計(jì)算出通頻帶。三、項(xiàng)目測(cè)試過(guò)程：射頻電路頻率特性1．混頻器1）混頻器工作原理三、項(xiàng)目測(cè)試過(guò)程：射頻電路頻率特性1．混頻器1）混頻器工作原理三、項(xiàng)目測(cè)試過(guò)程：射頻電路頻率特性2）混頻器測(cè)試電路圖三、項(xiàng)目測(cè)試過(guò)程：射頻電路頻率特性3)混頻器增益測(cè)試a)調(diào)節(jié)F40型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，輸入頻率30MHz、幅值500mVp-p的正弦信號(hào)。b)用示波器觀察輸出波形，從特性曲線中讀出輸出信號(hào)幅度。c)根據(jù)公式，計(jì)算出則混頻器的放大倍數(shù)。三、項(xiàng)目測(cè)試過(guò)程：射頻電路頻率特性4）混頻器通頻帶測(cè)試a）保持操作步驟a、b不變b）設(shè)置F40型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器頻率步進(jìn)間隔為1KHz