西工大高頻實驗報告

2022-09-21 23:57:01 字數 4378 閱讀 5703

201 5年 11 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。

實驗原理:

5bg1和其他元件組成共基極的lc電容三點式振盪電路,通過5c6、5c7~5c11和5r8的反饋產生振盪訊號,5bg2對振盪訊號進行放大。

2、三極體幅度調製電路:

給出原理圖,並分析其工作原理。

實驗原理:

調幅電路又稱幅度調製電路,是指能使高頻載波訊號的幅度隨調製訊號的規律而變化的調製電路。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。

圖為三極體基極幅度調製電路。載波訊號由訊號源通過7k1加到三極體7bg1的基極,低頻調製訊號通過7k3加到基極上。

3、高頻諧振功率放大電路:

給出原理圖,並分析其工作原理。

實驗原理:

為了提高效率,在諧振功放中,一般工作在丙類工作狀態。圖中6bg1工作在乙類狀態下,6bg2工作在丙類狀態下。

由於在丙類工作狀態下會產生嚴重失真,所以為實現不失真放大,必須限定輸入訊號為單一頻率的高頻正弦波(即載波訊號)或者在高頻附近占有很窄頻帶的已調波訊號。同時,對應於特定大小的輸入訊號,功率管有一最佳負載,此時的諧振功放輸出功率最大,效率也較高。故諧振功放是在限定輸入訊號波形的情況下,通過濾波匹配網路取出基波分量,使輸出負載上得到所需的不失真的輸出訊號。

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:

通過訊號源產生調製訊號,本振電路產生高頻振盪訊號,再經由調幅電路得到已調波訊號,通過濾波、放大、濾波由天線發射出去。

3、實驗方法與步驟:

1、lc三點式振盪器電路:

按照先直流後交流的原則,調節5w2使5bg1管射極電流約為3ma(使用萬用表測量5r8兩端的電壓)。即5r8上的電壓為3v。

然後調節5c4使之輸出穩定且最大不失真(通過示波器觀察)。

從輸出端v5—1觀測到頻率為30mhz的正弦波即可。

2、三極體幅度調製電路:

調節三極體的靜態工作點,即調節可變電阻7w1,使得集電極電流為3ma。即調節7w1,直到7r3兩端電壓為0.3v

在7k1 處輸入30mhz的高頻載波。

在v7-2接入示波器,觀測輸出波形,調節7c10,直到觀測到最大不失真波形。

接入1khz的調幅波,觀察波形。

3、高頻諧振功率放大電路:

在6k2處加30mhz、300-500mv的正弦訊號源,把萬用表調到電流檔接入電路。

在訊號源處將幅度調到300mv,每次增加100mv,觀察電流表示數,當電流突變到20ma以上時(小於等於60ma),可以調節波形;

將6k1打到50ω檔,調節6c5,用示波器觀測v6-2的波形,使之達到最大不失真;

調節6c13,使v6-3處示波器中的波形輸出最大且不失真。

4、調幅發射系統:

電路板5的v5-1 接到電路板7的7k1,

1khz調製訊號接電路板7的7k2

電路板7的輸出接到電路板6的6k2,調節7w2使訊號輸出大於起振電壓;調節6k1的幾個檔位,使電路板6輸出調製波達到最好。

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,但是隨著u l的增大kfu的增大速率減小。

1.2、振盪管工作電流和振盪幅度的關係: ic–ul0.273

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:

在一定範圍內,振盪器的幅值會隨著振盪器的ic增加而增加,但當振盪器的電流超過這一範圍時,振盪器的幅值將會隨著ic的增加而減小。

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:

波形為乙個30mhz左右近似的正弦波,剛開始輸出的波形有部分失真的現象,後來經過調整靜態工作點,使其失真逐漸減小,可見靜態工作點的調節對於實驗結果具有重要的意思,但有時候靜態工作點並不是老師給的數值就是最合適的,需要自己根據實際情況去選擇和調整。

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-pui = 30mhz/0.1 vp-p

ic值變化對調製係數m的影響的結論:

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-pui = 30mhz/0.1 vp-p ic=3ma

波形特點與測量值分析結論:

實驗觀測到的波形的幅值是按照調製訊號規律變化的。

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 = ma、 pd = mw

高頻輸出功率p0 : uo = vp-prl = ω p0 = mw

電路工作效率η: %

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: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):

5、實驗分析與總結:

本次實驗是關於調幅發射系統的實驗,。此次試驗過程中我發現了許多問題也學到了很多知識。

首先通過老師對實驗過程的講解學習到在分析電路圖時可以根據訊號的傳輸過程去分析電路圖,根據訊號的流向去了解電路各部分的功能,分析輸入的是什麼訊號以及訊號經過這部分電路後變成什麼樣的訊號流向下一級,進而了解電路的功能。

其次,每當訊號輸入電路中的時候首先應該分析輸入的是什麼樣的訊號,訊號的頻率是多少,幅值應該是多少,流出電路的輸出訊號的幅值與頻率應該是多少,對於老師給出的輸入訊號的頻率和幅值應該加以分析了解其原理,而不應該盲目照搬,對於兩個相連的板子,前乙個板子的輸出訊號的幅值的調整應該考慮下乙個板子的輸入訊號的要求。

還有,在觀察輸出訊號的時候應該將它與輸入訊號相比較看看增益大概是多少,是不是有失真現象,如果增益太小或者有失真則應考慮自己的靜態工作點是否選擇正確。

最後在用萬用表測量高頻諧振功率放大電路板的電流時,發現電流值在不斷的增大,後來經過老師的指導與分析後發現電壓不變而電流增大應該是電阻減小了,是電路通電時間長導致功率放大電路溫度公升高,三極體結電阻減小從而使電流不斷增大。另外,這次實驗也讓我們明白了細心的重要性,實驗過程中在用萬用表去測量電流是發現示數不正常,後來才發現是萬用表錶筆沒有插在電流檔,從而也明白了在使用萬用表前應該先分析測的是什麼,並選擇正確的檔位。

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。

實驗原理:

混頻電路是一種頻譜搬移電路,指能將高頻載波訊號或已調波訊號進行頻率變換,將其變換為某一特定固定頻率的訊號。而變換後的訊號,它的頻譜內部結構和調製型別保持不變,改變的僅僅是訊號的載波頻率。

本實驗採用10mhz和10.455mhz(2k1和2k3輸入)正弦訊號進行混頻,然後通過濾波網路濾掉不需要的頻率分量,混合輸出455khz的中頻訊號。

其中耦合電容起隔直流作用,同時消除偏置電阻對高頻訊號的負反饋作用,提高高頻訊號的增益。

2、中頻放大/agc和檢波電路:

給出原理圖,並分析其工作原理。

實驗原理:

經過混頻的調幅訊號幅度很小,中頻放大電路是把混頻得到的中頻訊號加以放大,然後送至檢波器檢波。

agc是自動增益控制,作用是對放大器a的放大倍數進行自動控制。

檢波電路中電容的高頻濾波作用及c、r所組成的時間常數電路的充放電作用,使輸出端rl上得到正弦波解調訊號。

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