通信電子線路實(shí)驗(yàn)(通信)

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1、通信電子線路實(shí)驗(yàn)上海師范大學(xué)信息與機(jī)電工程學(xué)院前言通信（高頻）電子線路課程是大學(xué)本科電子類(lèi)專業(yè)的必修課之一，其相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程，也是非常重要的。它為學(xué)生鞏固所學(xué)理論知識(shí)，開(kāi)拓思路，增加動(dòng)手能力提供了實(shí)踐平臺(tái)。本系列實(shí)驗(yàn)參考了《電子線路－非線性部分》謝嘉奎主編、《高頻電子線路》張肅文主編，等教材的相關(guān)內(nèi)容而編寫(xiě)的。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括振蕩器、調(diào)頻、調(diào)幅、波形變換、綜合類(lèi)實(shí)驗(yàn)等，約13個(gè)實(shí)驗(yàn)?？梢曰緷M足對(duì)理論教材的覆蓋面。如果需要，還可以延伸出更多相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和若干個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)K組成，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)自帶直流電源（＋12V、＋5V、－12V、－5V）。實(shí)驗(yàn)?zāi)K以插板的形式插在實(shí)

2、驗(yàn)平臺(tái)上，除需調(diào)節(jié)和撥動(dòng)的器件外，其它元件均焊接在PCB板上。模塊正面印有實(shí)驗(yàn)電路圖，便于學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理。反面使用透明盒罩，便于學(xué)生觀察元件，又可對(duì)元件加以保護(hù)。本實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容適合高校通信和電子信息專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)，若本教材在使用中發(fā)現(xiàn)不妥或錯(cuò)誤之處，歡迎同學(xué)和老師指正。上海師范大學(xué)信息與機(jī)電工程學(xué)院趙旨新王芳2013.10于上海目錄實(shí)驗(yàn)一高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器-1-實(shí)驗(yàn)二三點(diǎn)式LC振蕩器與壓控振蕩器-5-實(shí)驗(yàn)三波形變換電路-10-實(shí)驗(yàn)四模擬乘法器調(diào)幅電路-14-實(shí)驗(yàn)五集電極調(diào)幅-17-實(shí)驗(yàn)六二極管峰值檢波器-20-實(shí)驗(yàn)七變?nèi)荻O管調(diào)頻-23-實(shí)驗(yàn)八鎖相環(huán)調(diào)頻-26-實(shí)驗(yàn)九鎖相環(huán)鑒頻

3、-29-實(shí)驗(yàn)十?dāng)?shù)字鎖相環(huán)路頻率合成器（PLL）-32-實(shí)驗(yàn)十一調(diào)幅語(yǔ)音通話-34-實(shí)驗(yàn)十二調(diào)頻語(yǔ)音通話-37-實(shí)驗(yàn)十三調(diào)頻/調(diào)幅接收系統(tǒng)-40-實(shí)驗(yàn)二三點(diǎn)式LC振蕩器與壓控振蕩器一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解三點(diǎn)式LC振蕩器和壓控振蕩器的基本工作原理；2學(xué)會(huì)使用科學(xué)的測(cè)量方法采集振蕩器的相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)；3通過(guò)觀察、比較,了解改變相關(guān)技術(shù)參數(shù)對(duì)振蕩器工作狀態(tài)的影響。二.實(shí)驗(yàn)儀器雙蹤示波器一臺(tái)；數(shù)字式萬(wàn)用表一個(gè)；實(shí)驗(yàn)箱及正弦波振蕩器模塊一套調(diào)試工具若干三.實(shí)驗(yàn)原理1三點(diǎn)式LC振蕩器三點(diǎn)式LC振蕩器原理圖如圖2－1所示。圖2－1三點(diǎn)式LC振蕩器原理圖圖中，T2為可調(diào)電感，Q1與周邊相關(guān)元件組成振蕩器

4、，Q2和R9、R10、C11等元件組成射極跟隨器，Q3與周邊相關(guān)元件組成電壓放大器。C6=100pF，C7=200pF，C8=330pF，C40=1nF。通過(guò)控制K6、K7、K8的開(kāi)閉，可改變振蕩器的反饋系數(shù)。設(shè)C7、C8、C40的組合電容為C∑，則振蕩器的反饋系數(shù)F＝C6/C∑。反饋電路不僅把輸出電壓的一部分送回輸入端產(chǎn)生振蕩，而且把晶體管的輸入電阻也反映到LC回路兩端。F大，使等效負(fù)載電阻減小，放大倍數(shù)下降，不易起振。另外，F(xiàn)的大小還影響波形的好壞，F(xiàn)過(guò)大會(huì)使振蕩波形的非線性失真變得嚴(yán)重。通常F約在0.01～0.5之間。同時(shí)，為減小晶體管輸入輸出電容對(duì)回路振蕩頻率的影響，C6

5、和C∑取值要大。當(dāng)振蕩頻率較高時(shí)，有時(shí)可不加C6和C∑，直接利用晶體管的輸入輸出電容構(gòu)成振蕩電容，使電路振蕩。忽略三極管輸入輸出電容的影響，則三點(diǎn)式LC振蕩器的交流等效電路圖如圖2－2所示。圖1－2中，C5=33pF，由于C6和C∑均比C5大的多，回路總電容C0可近似為：（2－1）則振蕩器的頻率f0可近似為：（2－2）圖1－2LC振蕩器等效圖若調(diào)節(jié)T2則振蕩器的振蕩頻率變化，當(dāng)電感量L2變大時(shí)，f0將變小，振蕩回路的品質(zhì)因素變小，振蕩輸出波形的非線性失真也變大。在實(shí)際應(yīng)用中，C6和C∑不會(huì)遠(yuǎn)大于C5，且由于三極管輸入輸出電容的影響，在改變C∑，即改變反饋系數(shù)時(shí)，振蕩器的頻率也會(huì)變

6、化。本模塊的實(shí)驗(yàn)電路在C11與Q3之間還有一級(jí)10.7MHz陶瓷濾波器電路，用來(lái)濾除石英晶體振蕩器輸出信號(hào)中的二次、三次諧波分量，以給其它模塊提供載波信號(hào)。由于受到模塊大小的限制，故沒(méi)有在模塊上畫(huà)出這部分電路圖。若LC振蕩所產(chǎn)生信號(hào)的頻率不在陶瓷濾波器的通帶內(nèi)，則在TP5處將不會(huì)有波形輸出或輸出信號(hào)幅度較小。2壓控振蕩器壓控振蕩器的實(shí)驗(yàn)原理圖如圖2-3所示。圖2-3壓控振蕩器原理圖Q1、Q2、Q3的作用與三點(diǎn)式LC振蕩器相同，TP2和TP3是為其他實(shí)驗(yàn)二次開(kāi)發(fā)留出的接口，在做壓控振蕩器實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，連接TP2與TP3。TP1是為調(diào)頻實(shí)驗(yàn)留出的調(diào)制信號(hào)輸入接口，C1、L1為調(diào)制信號(hào)耦

7、合隔離電路，壓控振蕩器實(shí)驗(yàn)不涉及此部分電路。R2、R3、W1為變?nèi)荻O管D1提供直流反偏壓VD。C2、C3為變?nèi)荻O管的接入電容(C2=5pF，C3＝10pF)，設(shè)C2、C3的組合電容為CN，C7、C8、C40的組合電容為CM，忽略三極管輸入輸出電容的影響，則壓控振蕩器的交流等效電路如圖2-4所示。圖2-4壓控振蕩器等效圖圖中，C5=33pF，由于C6和CM均比C5大的多，則回路總電容C0可近似為：（2－3）則振蕩器的頻率f0可近似為：（2－4）參考圖1－4，定義變?nèi)荻O管的接入