高頻實驗報告

2022-09-04 18:06:02 字數 4416 閱讀 9660

2023年 12 月

實驗1、調幅發射系統實驗

一、 實驗目的與內容:

圖1為實驗中的調幅發射系統結構圖。通過實驗了解與掌握調幅發射系統,了解與掌握lc三點式振盪器電路、三極體幅度調製電路、高頻諧振功率放大電路。

圖1 調幅發射系統結構圖

2、實驗原理:

1、lc三點式振盪器電路:

給出原理圖,並分析其工作原理。

在三點式振盪電路中,與電晶體發射極相連的應是兩個同性質的電抗,另乙個和電晶體基極和集電極相連的應是乙個異性質的電抗。

下圖是本實驗的原理圖。從圖中可以看出它是乙個電容串聯型振盪電路,它由兩部分組成,第一部分是由5bg1組成的振盪電路,第二部分是由5bg2組成的放大電路。5d2是乙個變容管,5k1是控制端,控制反饋係數的大小。

v5-1為示波器測試點,接入掃頻器觀察波形。

2、三極體幅度調製電路:

給出原理圖,並分析其工作原理。

三極體幅度調製是利用三極體的非線性特性,對輸入訊號進行變換而產生新的訊號,再利用電路中的lc諧振迴路,選出所需的訊號成分,從而完成調幅過程。根據功率高低可分為高電平調製電路和低電平調製電路兩類。

3、高頻諧振功率放大電路:

給出原理圖,並分析其工作原理。

工作原理:

輸入經上一級晶體三極體調幅後的30mhz調幅訊號,分別通過兩級三極體6bg1和6bg2進行放大;得到所需的放大訊號。高頻諧振功率放大電路一般多用於發射機的末級電路,是發射機的重要組成部分。可分為甲類諧振功率放大器、乙類諧振功率放大器、丙類諧振功率放大器等幾種常用型別。

4、調幅發射系統:

給出系統框圖,並簡述其工作原理。

工作原理:

通過振盪電路輸出30mhz高頻訊號,經放大後與本振訊號在三極體幅度調製電路中進行調幅處理,經濾波後再通過高頻諧振功放完成放大處理,再經檢波後輸出所需訊號。

3、實驗方法與步驟:

1、lc三點式振盪器電路:

. 給電路板加12v直流電壓,限制工作電流為0.1a。

. 調節三極體的靜態工作點。通過調節可變電阻5w2,使得集電極電流約為3ma。具體操作:在5r8兩端接上萬用表測量電壓, 調節5w2,直到u5r8=3v。

. 用示波器在v5-2處觀測波形,撥動選擇開關5k1選擇反饋支路,調節可變電容5c4和變容二極體5d2,使頻率約為30mhz。

4. 在v5-1處,用計數器測量頻率,觀測頻率是否為30mhz。

2、三極體幅度調製電路:

1. 給電路板加12v直流電壓,限制工作電流為0.1a。

. 調節三極體的靜態工作點.通過調節可變電阻7w1,使得集電極電流為3ma。具體操作:在7r3兩端接上萬用表測量電壓, 調節7w1,直到u7r3=3v。

3. 在7k1 接入30mhz的高頻訊號源。

4. 用示波器在v7-2觀測輸出波形,調節7c10,直到觀測到最大不失真波形。

5. 在7k2處接入1khz的調製訊號,觀察波形。

3、高頻諧振功率放大電路:

. 給電路板加12v直流電壓,限制工作電流為0.1a。

2. 調第一級放大器,用示波器在v6-2處觀察波形,調節6c5,直到觀察到最大不失真波形。

3. 調節6c13到串聯諧振。

4. 調節第二級放大器。將電流錶接到其相應的接入點(接入之前,要確保流過電流錶的電流不會太大,始終要滿足ia<60ma),將k6c打到左邊,調節電路板2 的7w2,逐漸增大輸入,觀察電流變化,當觀察到電流突然大幅增大時,表示6bg2三極體開始工作。

用示波器在v6-3處觀測波形。

4、調幅發射系統:

1. 給電路板加12v直流電壓,限制工作電流為0.1a。

2.電路板1的v5-1 接到電路板2的7k1,

3. 1khz調製訊號接電路板2的7k2,

4.電路板2的輸出接到電路板3的6k2,電路板3輸出訊號。

4、測試指標與測試波形:

1.lc三點式振盪器電路:

1.1、振盪器反饋係數kfu對振盪器幅值u l的影響關係:

表1-1: 測試條件:v1 = +12v、 ic1 ≈ 3ma、 f0 ≈ 28mhz kfu = 0.1—0.5

振盪器的反饋係數kfu--u l特性結論:

振盪器幅值ul隨著振盪器的反饋係數kfu的增大而增大;並且隨著kfu的增大,ul的變化率逐步減小。

1.2、振盪管工作電流和振盪幅度的關係: ic–ul

表1-2: 測試條件:v1 =12v、 kfu ≈ 0.4、 fo ≈ 30mhz、 ic1 = 0.5 — 6 ma

振盪器的ic–ul特性結論:

振盪管的幅度在一定範圍內隨振盪管工作電流的增大而增大,超出該範圍後振盪管的幅度隨工作電流的增大而下降。

1.3、lc三點式振盪輸出波形:

測試條件:v1 =12v、 kfu ≈ 0.4、 fo ≈ 28mhz、 ic1 = 3ma

波形特點與測量值分析結論:

波形是失真的正弦波,最大峰值處出現凹陷,原因在於三極體工作在過壓狀態,在諧振功率放大器中,集電極負載是諧振迴路,在理想情況下,其上只能產生基波余弦電壓,因而,當vbe向vbemax增大,vcemin減小時,對應的動態點先達到臨界點,ic值最大,而後進入飽和區,ic減小,出現凹陷。

2.三極體幅度調製電路(基極):

2.1、ic值變化對調製係數m的影響關係:「ic -- m」

表1-3 測試條件:v1 = +12v uω= 1khz/0.1 vp-p ui = 30mhz/0.1 vp-p

ic值變化對調製係數m的影響的結論:

基極調幅電路中,調製器的調製係數m的值隨電晶體工作電流ic的增大而減小。

2.2、三極體幅度調製電路(基極)輸出波形:

測試條件:v1 = +12v uω= 1khz/0.1 vp-p ui = 30mhz/0.1 vp-p ic=3ma

波形特點與測量值分析結論:

波形為以30mhz頻率為載波的調幅波,調幅波的包絡為1khz的調製訊號。

3.高頻諧振功率放大電路:

3.1. 輸入激勵訊號與輸出訊號電流/電壓之間的關係,輸出功率與工作效率

表1-4 測試條件:v1=v2=12v、fo=30mhz/0.5-0.8 vp-p、rl=50ω、(ic不得超過60ma)

電源輸入功率pd: ic = 50 ma、 pd = 600 mw

高頻輸出功率p0 : uo = 9.68 vp-p rl = 50 ω p0 = 242 mw

電路工作效率40.3 %

3.2. 諧振功率放大器的負載特性: rl-- uo

表1-5 測試條件:v1=v2 =12v、 fo=30mhz ubm= 3—4vp-p rl= 50ω--150ω

結論:諧振功率放大器的輸出電壓uo 隨放大器負載電阻rl 阻值增大而增大。由於三極體工作時發熱,受溫度影響較大,使得實驗資料出現偏差。

溫度越高導致結電阻減小,相應的結電壓ube減小,使得ic增大。當通過人為因素降低三極體溫度時,ic相應減小,從而測得最後一組資料比前一組資料有所減小。

4.調幅發射系統

結論(給出實測波形以及各單元模組介面訊號引數並分析):

lc振盪電路產生30mhz的高頻訊號源接入三極體調幅電路的7k1處,7k2處加入1khz調製訊號,輸出接到高頻諧振功率放大電路6k2處。實測波形為以30mhz頻率為載波,包絡為與1khz調製訊號振幅相一致的調幅波,經過高頻放大得到的。

與調幅電路輸出相比振幅明顯增大。

實驗二、 調幅接收系統實驗

一、 實驗目的與內容:

圖2為實驗中的調幅接收系統結構圖(虛框部分為實驗重點,低噪放電路下次實驗實現,本振訊號由訊號源產生。)。通過實驗了解與掌握調幅接收系統,了解與掌握三極體混頻器電路、中頻放大/agc電路、檢波電路。

圖2 調幅接收系統結構圖

2、實驗原理:

1、電晶體混頻電路:

給出原理圖,並分析其工作原理。

工作原理:

輸入協調於30mhz的載波訊號,經隔直電容2c5加於晶體三極體2bg1的基極上,本振輸入(調製訊號)經隔直電容2c6 加於晶體三極體發射極,載波訊號和本振訊號經三極體2c6混頻,得到固定頻率(455khz)的中頻訊號,再經選頻網路濾波,得到所需的455khz不失真混頻訊號。

2、中頻放大/agc和檢波電路:

給出原理圖,並分析其工作原理。

工作原理;

輸入經上級三極體混頻後的中頻電壓,利用晶體三極體3bg1和選頻網路3b1組成的中頻放大器進行放大;輸出放大訊號輸入agc反饋控制電路,利用agc控制前級中頻放大器的輸出增益,使系統總增益隨規律變化;在經過最後一級二極體檢波電路實現解調,將中頻挑夫訊號變換為反映傳送資訊的調製訊號。

3、調幅接收系統:

給出系統框圖,並簡述其工作原理。

工作原理:

從天線接收傳遞資訊的載波訊號,經過低噪放完成初級放大送入混頻器,與本振訊號混頻的到455khz的中頻訊號,再經過中頻放大器和agc反饋控制電路實現增益可控的訊號放大,最後由二極體檢波器完成檢波,輸出要求的調製訊號。

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