《通信电路课程设计》用到的实验材料

高频电子线路实验指导书实验注意事项1、接通电源前请确保电源插座接地良好。2、各实验模块上的双刀双掷开关、拨码开关、复位开关、自锁开关、手调电位器和可调电容等均为磨损件，请不要频繁按动或旋转。3、请勿直接用手触摸芯片、电解电容等元件，以免造成损坏。4、本实验平台的连接线均采用两端都带Q9插头的连接线，使用连接线时，在保证接触良好的前提下应尽量轻插轻放，检查无误后方可通电实验。拆线时若遇到连线与孔连接过紧的情况，应用手捏住线端的金属外壳轻轻摇晃，直至连线与孔松脱，切勿盲目旋转及用蛮力强行拔出。5、按动开关或转动电位器时，切勿用力过猛，以免造成元件损坏。高频电子线路实验指导书实验一高频模块系统预备实验一、仪器介绍高频电路实验平台是根据各高校电子类专业的高频课程而设计的，结合当今无线对讲机的应用而设计的实验系统。高频电路实验平台力求电路原理清楚，重点突出，实验内容丰富；其电路设计构思新颖、技术先进、波形测量点选择准确，具有一定的代表性。二、实验平台结构高频电路实验平台由六大模块组成：1、发射电路模块；2、接收电路模块；3、基本电路模块；4、音频信号源产生模块；5、数字信号源产生模块；6、小课题设计模块。图1.1高频电路实验平台的结构框图高频电路实验平台的结构框图如图1.1所示，这六大模块又由若干个小功能区组成，下面对每个小功能区说明如下：123456789101112131415161718192021高频电子线路实验指导书发射电路模块：（1）——声音信号接入区；（2）——电源稳压区；（3）——压控振荡及锁相环路区；（4）——高频小信号功率放大区。接收电路模块：（5）——一本振锁相环区；（6）——电源稳压区；（7）——接收高频小信号处理及一混频、二混频、鉴频区；（8）——音频信号功率放大区。基本电路模块：（13）——IC（MC1496）幅度调制区；（14）——IC（MC1496）幅度解调区；（15）——IC（LM565）频率调制区；（16）——IC（LM565）频率解调区；（17）——电源稳压区；（18）——音频信号功率放大区。音频信号源产生模块：（9）——非同步正弦波产生区；（10）——2K同步正弦波产生区；（11）——音乐信号产生区。数字信号源产生模块：（12）——产生1kHz~2048kHz的方波信号（按倍频递增）。小课题设计模块：（19）——面包板开发区；（20）——DIP封装芯片引脚引出测试区；（21）——电源引出区（从上至下：-12V、GND、+5V、+12V）。高频电子线路实验指导书3、音乐信号源音乐信号产生电路用来产生音乐信号作为调制信号，以检查通话质量。音乐信号由U203音乐片厚膜集成电路产生。音乐信号源发生模块图3.3所示。R217100E20810uF/16VK201TXANR218100+5D2011N4148SP204R2191003.音乐信号1234U203MUSIC_A音乐信号输出12J204132W20551K图3.3音乐信号源发生模块电原理图五、实验步骤1、打开实验箱右侧电源开关；按下实验板电源开关K101，电源指示灯D101亮；2、将CPLD产生的2kHz方波信号送入同步信号电路（内部已连好，在这不用连，如果K101未打开，则须外接一个2kHz/5Vp-p的方波信号到J202）。3、用示波器观测SP201、SP203、SP204等各点波形。SP201：0.3-3.4kHz的非同步信号，通过W201来改变频率，W202来改变占空比，通过W203来改变其幅度。如图3.4所示。高频电子线路实验指导书实验一高频信号测量实验一、实验目的1、熟悉示波器的使用2、熟悉信号发生器的使用3、熟悉高频毫伏表的使用4、熟悉实验平台二、实验仪器1、高频电路实验平台1台2、示波器1台3、信号发生器1台4、高频毫伏表1台三、实验内容和步骤1、测量SP102方波的2kHz波形面板测量点如下表所示。表测量点表测量点频率波形对应U101引脚SP1022kHz方波77脚SP1122048kHz方波11脚(1)、开启电源：打开实验箱右侧电源开关，按下实验板电源开关黄色按钮K101，电源指示灯D101亮，系统开始工作；打开示波器的电源，并把CH1通道输入开关打开。(2)、连接示波器探头：示波器测量线一头（圆头）连接示波器CH1通道，探头连接测量点测量各波形，实验箱上GND为接地点，测量各点波形时示波器探头的地线夹子应先接地。(3)、测量方波波形：示波器探头测量SP102的波形：调整以下旋钮：右侧垂直位置旋钮（垂直）、垂直位置幅度缩放旋钮（垂直）、水平位置旋钮（水平）、水平位置宽度缩放旋钮（水平）。（或使用示波器右上方AUTO按钮自动调整并把合适的波形显示到示波器上）。(4)、将测量波形记录到实验报告中，并根据示波器的波形显示计算频率、周期。高频电子线路实验指导书2、测量SP112方波的2048kHz波形实验步骤与1相同，将测量波形记录到实验报告中，并根据示波器的波形显示计算频率、周期。3、高频毫伏表测量1、2中波形的电压(1)、高频毫伏表简介：毫伏表是一种用来测量正弦电压的交流电压表。主要用于测量毫伏级以下的毫伏、微伏交流电压。高频毫伏表主要测量高频电压的有效值（不是峰峰值Vpp，有效电压乘以22即为峰峰值）。(2)、高频毫伏表校准：将量程开关调到1V，接通电源，开机预热10-15分钟，将探头插入后面的校正孔，接通良好后，调节前面板“满度”按钮，使指针在1V满度，然后拔出探头，将量程开关调到3mv，调节“调零”旋钮，将指针指到0。校准完毕。(3)、高频毫伏表连接：连接高频毫伏表的测量线，一头连接到高频毫伏表，探头用于测量电压，实验箱上GND为接地点，测量各点波形时高频毫伏表探头的地线夹子应先接地。(4)、高频毫伏表测量1、2波形的电压：打开高频毫伏表开关，然后调整按钮把量程调到3V，使用高频毫伏表探头测量第1、2步波形SP102、SP112方波的电压。(5)、将毫伏表测量1、2波形的电压值记录到实验报告中，比较测量值与示波器读数的值。4、测量信号发生器输出1VP-P、10kHz方波波形1)打开信号发生器电源开关。2)选择信号发生器左下方波按钮，并将信号发生器CH1输出开关打开。3)选中信号发生器的幅度调节按钮调整信号幅度为1Vp-p。4)选中信号发生器的频率调整按钮，通过按钮可以调整频率，或者直接用设置频率。5)将信号发生器CH1输出连接到示波器的CH1输入。6)观察示波器波形，并在实验报告中记录波形。根据示波器的波形显示计算频率、周期。高频电子线路实验指导书5、测量信号发生器输出正弦波形1VP-P、10MHz信号发生器波形输出改为正弦波，并调整频率为10MHz，幅度为1Vp-p。观察波形，并在实验报告中记录波形。根据示波器的波形显示计算频率、周期。6、高频毫伏表测量4、5波形的电压调整高频毫伏表量程调到1V，使用高频毫伏表测量4、5的方波波形(1Vp-p、10kHz)、正弦波形(1Vp-p、10MHz)的电压，并记录在实验报告中。比较测量值与示波器读数值。高频电子线路实验指导书实验二高频小信号选频放大实验一、实验目的1、掌握并联谐振回路的谐振条件。2、掌握并联谐振回路的谐振曲线、相频特性曲线和通频带的描述方法。二、实验仪器1、高频实验箱1台2、双踪示波器1台3、频率计1台4、高频信号发生器1台三、本实验注意事项1、在测量时，可将探头端打到X10档，以尽量减小探头对电路的影响。2、在调节中周磁芯时要十分小心，以免损坏器件。三、实验内容1、画出电路的交流等效电路。2、测试该电路的选频特性。3、根据所测数据描绘其谐振特性曲线。四、实验原理及电路高频小信号选频放大电原理图如图9.1所示。放大器输入端C508、T501为一个高通滤波器，用来滤除低频干扰信号，其截止频率较低对，对选频特性影响很小。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。表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f0，谐振电压放大倍数AV0，放大器的通频带BW及选择性（通常用矩形系数Kr0.1来表示）等。放大器各项性能指标及测量方法如下：1、谐振频率放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f0称为放大器的谐振频率，对于图9.1所示电路，f0的表达式为012fLC，式中L为调谐回路电感线圈的电感量；C为调谐回路的总电容，C的表达式为2212oeieCCPCPC，式中C为C518；Coe高频电子线路实验指导书为晶体管的输出电容；Cie为晶体管的输入电容；P1为初级线圈抽头系数；P2为初次级线圈匝数比系数。图9.1高频信号选频实验电原理图调变压器T的磁芯，使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f0。2、电压放大倍数放大器的谐振回路谐振时，所对应的电压放大倍数AV0称为调谐放大器的电压放大倍数。AV0的表达式为GgpgpyppgyppvvAieoefefeiV2221212100式中，g为谐振回路谐振时的总电导。要注意的是yfe本身也是一个复数，所以谐振时输出电压V0与输入电压Vi相位差不是180º而是为180º+Φfe。AV0的测量方法是：在谐振回路已处于谐振状态时，用高频电压表测量图9.1中输出信号V0及输入信号Vi的大小，则电压放大倍数AV0由下式计算：+9VR51015KC51820C50851C517103T501C509101T502123456789101112131415161718192021222324U504MC3362SP50412J501R5116.8KR512100C519104R5133KC527103132Q5029018C521103C520103SP503SP231K503SW_SPDT(SIP3)8T6T3T一混频,二混频,鉴频电路高通,放大,选频天线输入高频电子线路实验指导书V00iA=V/V或V00iA=20lg(V/V)dB3、通频带由于谐振回路的选频作用，当工作频率偏离谐振频率时，放大器的电压放大倍数下降，习惯上称电压放大倍数AV下降到谐振电压放大倍数AV0的0.707倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带BW，其表达式为0.70LBW=2f=f/Q式中，QL为谐振回路的有载品质因数。分析表明，放大器的谐振电压放大倍数AV0与通频带BW的关系为CyBWAfeV20上式说明，当晶体管选定即yfe确定，且回路总电容C为定值时，谐振电压放大倍数AV0与通频带BW的乘积为一常数。这与低频放大器中的增益带宽积为一常数的概念是相同的。通频带BW的测量方法：是通过测量放大器的谐振曲线来求通频带。测量方法可以是扫频法，也可以是逐点法。逐点法的测量步骤是：先调谐放大器的谐振回路使其谐振，记下此时的谐振频率f0及电压放大倍数AV0然后改变高频信号发生器的频率（保持其输出电压VS不变），并测出对应的电压放大倍数AV0。由于回路失谐后电压放大倍数下降，所以放大器的谐振曲线如图9.2所示。图9.2谐振曲线高频电子线路实验指导书可得：0.72HLBWfff，通频带越宽放大器的电压放大倍数越小。要想得到一定宽度的通频宽，同时又能提高放大器的电压增益，除了选用yfe较大的晶体管外，还应尽量减小调谐回路的总电容量CΣ，，选用高Ｑ值的电感线圈。如果放大器只用来放大来自接收天线的某一固定频率的微弱信号，则可减小通频带，尽量提高放大器的增益。4、选择性——矩形系数调谐放大器的选择性可用谐振曲线的矩形系数Kv0.1时来表示，如图9.2所示的谐振曲线，矩形系数Kv0.1为电压放大倍数下降到0.1AV0时对应的频率偏移与电压放大倍数下降到0.707AV0时对应的频率偏移之比，即v0.10.10.70.1K=2f/2f=2f/BW上式表明，矩形系数Kv0.1越小，谐振曲线的形状越接近矩形，选择性越好，反之亦然。一般单级调谐放大器的选择性较差（矩形系数Kv0.1远大于1），为提高放大器的选择性，通常采用多级单调谐回路的谐振放大器。可以通过测量调谐放大器的谐振曲线来求矩形