高频电路(仿真)实验讲义
高频电路实训教案
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高频电路实训教案第一章:高频电路概述1.1 高频电路的定义与特点1.2 高频电路的应用领域1.3 高频电路的基本组成部分1.4 高频电路的调试与测量方法第二章:高频小信号放大器2.1 高频小信号放大器的作用2.2 高频小信号放大器的类型2.3 高频小信号放大器的设计与仿真2.4 高频小信号放大器的调试与性能测试第三章:高频振荡器3.1 高频振荡器的作用与类型3.2 高频LC振荡器的设计与仿真3.3 高频晶体振荡器的设计与仿真3.4 高频振荡器的调试与性能测试第四章:调制与解调技术4.1 调制与解调的基本概念4.2 调幅(AM)与解调电路的设计与仿真4.3 调频(FM)与解调电路的设计与仿真4.4 调相(PM)与解调电路的设计与仿真第五章:高频通信系统5.1 高频通信系统的基本组成5.2 高频通信系统的调制与解调技术5.3 高频通信系统的信号处理与分析5.4 高频通信系统的性能评估与优化第六章:高频放大器的设计与测试6.1 高频放大器的作用与类型6.2 高频放大器的设计原则6.3 高频放大器的设计与仿真6.4 高频放大器的调试与性能测试第七章:射频识别技术(RFID)7.1 RFID技术的基本原理7.2 RFID系统的主要组成部分7.3 RFID标签与读写器的设计与仿真7.4 RFID技术的应用与调试第八章:无线传输技术8.1 无线传输技术的基本原理8.2 无线传输系统的组成与工作模式8.3 无线传输技术的仿真与优化8.4 无线传输技术的应用与调试第九章:高频电路的抗干扰技术9.1 干扰的类型与来源9.2 高频电路的抗干扰措施9.3 高频电路的抗干扰设计与仿真9.4 高频电路的抗干扰性能测试与优化第十章:高频电路的综合应用10.1 高频电路在通信领域的应用10.2 高频电路在广播领域的应用10.3 高频电路在雷达领域的应用10.4 高频电路在其他领域的应用案例分析重点和难点解析一、高频电路的定义与特点难点解析:理解高频电路中的电磁波传播、频率特性以及电路元件的匹配与阻抗变换。
高频仿真实验指导书
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电子电路调试与应用高频仿真实验指导书卢敦陆编写广东科学技术职业学院机电工程学院二OO八年九月高频仿真实验一LC串并联谐振回路的特性分析一、实验目的1.理解LC串并联调谐回路的谐振特性;3.掌握谐振回路特性参数的计算和测量方法二、实验过程和数据分析(一)LC串联调谐回路的谐振特性1.打开multisim2001软件,创建如下所示的电路图:2.若要求以上回路的谐振频率为1MHZ,那么回路电感L= uH,3.谐振时回路的阻抗最(大或小),阻抗R=4.回路的品质因数Q=ωL/R1= 。
5.通频带理论值BW= ,实际测量值BW= 。
6.请画出谐振特性曲线。
(即对3点作交流分析,如下图)(二)LC并联调谐回路的谐振特性1.打开multisim2001软件,创建如下所示的电路图:2.若要求以上回路的谐振频率为30MHZ,那么回路电容C= PF。
3.谐振时回路的阻抗最(大或小),阻抗R= 。
4.回路的品质因数Q= R1/ωL = 。
5.通频带理论值BW= ,实际测量值BW= 。
6.请画出谐振特性曲线(即对4点作交流分析,如下图所示)。
高频仿真实验二单调谐振回路小信号高频放大器一、实验目的1.复习multisim2001的使用方法2.了解单调谐回路小信号高频放大器的工作原理和调谐方法3.学习测量单调谐回路小信号高频放大器的带宽二、实验过程和数据分析1.打开multisim2001软件,创建如下所示的电路图:2.分析三极管的直流工作点,其中Vb= V,V e= V ,Vc= V。
3.用示波器观察输出信号的幅度,V omax= V,放大倍数Avmax= 。
4.调节可变电容C6的容量,观察输出信号幅度的变化,当增大或减小C6时,输出信号幅度变(大或小)了。
5.用波特图仪确定放大器的带宽。
如下图所示:移动红色指针,当放大器的放大增益下将3dB时,记录低端频率FL= MHZ,FH= MHZ,带宽BW=FH-FL= MHZ。
高频电路Multisim仿真实验一 高频小信号放大器
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实验一 高频小信号放大器
一、 单调谐高频小信号放大器
图1.1 高频小信号放大器
1、 根据电路中选频网络参数值,计算该电路的谐振频率ωp ;
s rad CL w p /936.210580102001
1
612=⨯⨯⨯==--
2、 通过仿真,观察示波器中的输入输出波形,计算电压增益A v0。
,708.356uV V I = ,544.1mV V O = ===
357
.0544.10I O v V V A 4.325 输入波形:
输出波形:
3、 利用软件中的波特图仪观察通频带,并计算矩形系数。
4、改变信号源的频率(信号源幅值不变),通过示波器或着万用表测量输出电
压的有效值,计算出输出电压的振幅值,完成下列表,并汇出f~A v相应的图,根据图粗略计算出通频带。
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高频电路实验讲义(2006级)
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高频电路实验讲义河北师范大学信息技术学院目录实验一高频小信号调谐放大器 (3)实验二模拟乘法器调幅与检波 (6)实验三调频与模拟乘法器鉴频 (9)实验四小功率调频发射机与接收机的设计 (12)实验五晶体管超外差收音机的安装与焊接 (17)实验六晶体管超外差收音机静态工作点的检测及故障排除 (21)附录一低频信号源的使用 (25)附录二高频信号源的使用 (25)附录三频率计的使用 (25)附录四频率特性测试仪的使用 (26)实验一 高频小信号调谐放大器一、实验目的1.通过对高频小信号放大器谐振回路的调试,掌握高频小信号放大器性能指标的测试方法。
2.进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理。
3.了解并掌握频率特性测试仪工作原理及使用方法。
二、实验仪器示波器(双踪100MHz )一台,BT3频率特性测试仪一台,数字万用表一块,高频电路实验箱一台,调试工具一套。
三、实验原理单调谐共射放大电路是由工作在甲类状态的单管放大器和单调谐回路选频网络组成。
如图1-1 (a)所示。
在电路中,R b1、R b2为上、下基极偏置电阻,为发射结提供正偏压。
C b 、C e 分别为基极、射极旁路电容,其作用是使高频电流经它们旁路入地,以免损耗高频能量。
L 、C 构成并联谐振回路,且f o = f 外。
1.静态分析根据电路中所有旁路电容均视为开路和线圈可近似看作短路的原则,可画出如图1-1(b )所示的直流通路。
由此可计算出静态工作点:U B ≈ R b1V CC / ( R b1 + R b2) ,I EQ = (U B -U BEQ ) / R e = I CQ ,U CEQ ≈ V CC - I EQ R e 。
2.动态分析根据电路中旁路电容近似看作短路和理想直流电源V CC 视为交流短路的原则,可画出如图1-1(c )所示的交流通路。
由此可计算出单调谐放大器的主要性能指标:(1)谐振频率、品质因数和谐振电阻 由图1-1(c )可知:∑=LC f π21o ,Q L =1/ω0LG ∑ ,R ∑ =1/G ∑ (2)谐振电压增益图1-1 小信号调谐放大器ie222p oe121fe21fe 21uo G p G G p Y p p G Y p p A ++-=-=∑ (3)通频带和矩形系数BW 0.7 =2Δf 0.7 = f o /Q L ,K 0.1=BW 0.1 / BW 0.7 ≈10 四、实验电路图五、实验内容及步骤1.调整晶体管的静态工作点 在不加输入信号(即u i =0),将测试点TTA1接地,调整可调电阻W A1,用万用表直流电压档(20V 档)测量发射极电位,使I E =1.5mA ,记下此时的U BQ ,U CQ ,U EQ 的值。
高频电路Multisim仿真实验二 高频功率放大仿真
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实验二 高频功率放大器一、高频功率放大器原理仿真,电路如图所示:(Q1选用元件Transistors 中的 BJT_NPN_VIRTUAL)图2.1 高频功率放大器原理图1、集电极电流ic(1)设输入信号的振幅为0.7V ,利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。
要设置起始时间与终止时间,和输出变量。
(2)将输入信号的振幅修改为1V ,用同样的设置,观察i c 的波形。
(提示:单击simulate 菜单中中analyses 选项下的transient analysis...命令,在弹出的对话框中设置。
在设置起始时间与终止时间不能过大,影响仿真速度。
例如设起始时间为0.03s ,终止时间设置为0.030005s 。
在output variables 页中设置输出节点变量时选择vv3#branch 即可)(3)根据原理图中的元件参数,计算负载中的选频网络的谐振频率ω0,以及该网络的品质因数Q L 。
根据各个电压值,计算此时的导通角θc 。
(提示根据余弦值查表得出)。
srad LCw /299.61012610200116120=⨯⨯⨯==-- =Cθ87.80378.0299.61263000=⨯==Lw R Q L2、线性输出(1)要求将输入信号V1的振幅调至1.414V。
注意:此时要改基极的反向偏置电压V2=1V,使功率管工作在临界状态。
同时为了提高选频能力,修改R1=30KΩ。
(2)正确连接示波器后,单击“仿真”按钮,观察输入与输出的波形;输入端波形:输出端波形:(3)读出输出电压的值并根据电路所给的参数值,计算输出功率P0,PD,ηC;输出电压:12V ;∑==RI V I P m c cm m c 21102121 0C cc D I V P = Dc P P 0=η二、 外部特性1、调谐特性,将负载选频网络中的电容C1修改为可变电容(400pF ),在电路中的输出端加一直流电流表。
当回路谐振时,记下电流表的读数,修改可变电容百分比,使回路处于失谐状态,通过示波器观察输出波形,并记下此时电流表的读数;谐振时,C=200pF ,此时电流为:-256.371输出波形为:将电容调为90%时,此时的电流为-256.389mA 。
高频电路实验指导书讲诉
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TPE-GP系列高频电路实验学习机实验指导书信息科学与工程学院实验要求1.实验前必须充分预习,完成指定的预习任务。
预习要求如下:1)认真阅读实验指导书,分析、掌握实验电路的工作原理,并进行必要的估算。
2)完成各实验“预习要求”中指定的内容。
3)熟悉实验任务。
4)预习实验中所用各仪器的使用方法及注意事项。
2.使用仪器和学习机前必须了解其性能、操作方法及注意事项,在使用时应严格遵守。
3.实验时接线要认真,相互仔细检查,确定无误才能接通电源,初学或没有把握应经指导教师审查同意后再接通电源。
4.高频电路实验注意:1)将实验板插入主机插座后,即已接通地线,但实验板所需的正负电源则要另外使用导线进行连接。
2)由于高频电路频率较高,分布参数及相互感应的影响较大。
所以在接线时连接线要尽可能短。
接地点必须接触良好,以减少干扰。
3)做放大器实验时如发现波形削顶失真甚至变成方波,应检查工作点设置是否正确,或输入信号是否过大。
5.实验时应注意观察,若发现有破坏性异常现象(例如有元件冒烟、发烫或有异味)应立即关断电源,保持现场,报告指导教师。
找出原因、排除故障,经指导教师同意再继续实验。
6.实验过程中需要改接线时,应关断电源后才能拆、接线。
7.实验过程中应仔细观察实验现象,认真记录实验结果(数据、波形、现象) 。
所记录的实验结果经指导教师审阅签字后再拆除实验线路。
8.实验结束后,必须关断电源、拔出电源插头,并将仪器、设备、工具、导线等按规定整理。
9.实验后每个同学必须按要求独立完成实验报告。
目录实验一小信号调谐放大器(实验板G1) (1)实验二丙类高频谐振功率放大(实验板G2F) (4)实验三综合设计实验 (10)实验四集成电路构成的频率调制器与解调器 (16)附录:常用高频电子仪器使用 (21)实验一调谐放大器一、实验目的1.熟悉电子元器件和高频电路实验箱。
2.熟悉谐振回路的幅频特性分析--通频带与选择性。
3.熟悉信号源内阻及负载对谐振回路的影响,从而了解频带扩展。
高频电路实训教案
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高频电路实训教案第一章:高频电路概述1.1 学习目标了解高频电路的定义、特点和应用范围掌握高频电路的基本元件和功能理解高频电路的频率范围及其划分1.2 教学内容高频电路的定义与特点高频电路的应用范围高频电路的基本元件高频电路的功能高频电路的频率范围及其划分1.3 教学方法采用讲授法,讲解高频电路的基本概念和知识点通过实物展示和举例,使学生更好地理解高频电路的应用和功能利用多媒体教学,展示高频电路的图形和示意图,增强学生的直观感受1.4 教学评估进行课堂测试,检查学生对高频电路基本概念的理解要求学生完成课后作业,巩固所学的知识点观察学生在实验中的表现,评估学生对高频电路应用的理解和实践能力第二章:高频信号的传输2.1 学习目标了解高频信号的传输原理和方式掌握传输线的特性及其在高频电路中的应用理解高频信号的传输损耗和匹配原理2.2 教学内容高频信号的传输原理传输线的特性阻抗和传播特性传输线的反射和匹配原理高频信号的传输损耗2.3 教学方法采用讲解法,阐述高频信号传输的基本原理和传输线的特性通过示例和模拟实验,使学生了解传输线的应用和匹配原理利用计算机软件,模拟高频信号传输的过程,增强学生的直观理解2.4 教学评估进行课堂讨论,评估学生对高频信号传输原理的理解要求学生完成课后练习,巩固所学的传输线知识和匹配原理观察学生在实验中的表现,评估学生对高频信号传输实践能力第三章:高频小信号放大器3.1 学习目标了解高频小信号放大器的作用和分类掌握放大器的级联和频率响应特性理解放大器的稳定性和平衡性原理3.2 教学内容高频小信号放大器的作用和分类放大器的级联和频率响应特性放大器的稳定性和平衡性原理放大器的性能指标和测试方法3.3 教学方法采用讲解法,讲解高频小信号放大器的基本作用和分类通过示例和模拟实验,使学生了解放大器的级联和频率响应特性利用实验室设备,进行放大器的测试和性能评估3.4 教学评估进行课堂讨论,评估学生对高频小信号放大器的基本作用和分类的理解要求学生完成课后练习,巩固所学的放大器知识和频率响应特性观察学生在实验中的表现,评估学生对放大器的实践能力第四章:振荡器和振幅调制4.1 学习目标了解振荡器的作用和分类掌握振荡器的振荡原理和频率稳定特性理解振幅调制的基本原理和应用4.2 教学内容振荡器的作用和分类振荡器的振荡原理和频率稳定特性振幅调制的基本原理振幅调制的应用和调制方式4.3 教学方法采用讲解法,讲解振荡器的基本作用和分类通过示例和模拟实验,使学生了解振荡器的振荡原理和频率稳定特性利用实验室设备,进行振幅调制的实验和性能评估4.4 教学评估进行课堂讨论,评估学生对振荡器的基本作用和分类的理解要求学生完成课后练习,巩固所学的振荡器和振幅调制知识观察学生在实验中的表现,评估学生对振荡器和振幅调制的实践能力第五章:高频电路的测量与测试5.1 学习目标了解高频电路测量与测试的基本方法掌握高频信号发生器、频谱分析仪等仪器的基本使用方法理解高频电路测试中的误差分析和信号分析5.2 教学内容高频电路测量与测试的基本方法高频信号发生器、频谱分析仪等仪器的基本使用方法高频电路测试中的误差分析高频电路信号分析方法5.3 教学方法采用讲解法,讲解高频电路测量与测试的基本方法和仪第六章:调频与调相6.1 学习目标了解调频与调相的原理和应用掌握调频与调相电路的工作原理理解调频信号与调相信号的特性及其区别6.2 教学内容调频与调相的原理调频与调相电路的组成和工作原理调频信号与调相信号的特性调频与调相技术的应用6.3 教学方法采用讲解法,讲解调频与调相的原理和电路组成通过示例和模拟实验,使学生了解调频与调相电路的工作原理利用实验室设备,进行调频与调相实验,观察信号特性6.4 教学评估进行课堂讨论,评估学生对调频与调相原理的理解要求学生完成课后练习,巩固所学的调频与调相知识观察学生在实验中的表现,评估学生对调频与调相电路实践能力第七章:高频通信系统7.1 学习目标了解高频通信系统的组成和原理掌握调制解调器的工作原理理解多路复用和高频通信系统的性能指标7.2 教学内容高频通信系统的组成和原理调制解调器的工作原理多路复用技术高频通信系统的性能指标7.3 教学方法采用讲解法,讲解高频通信系统的组成和原理通过示例和模拟实验,使学生了解调制解调器的工作原理利用实验室设备,进行高频通信系统实验,观察信号传输7.4 教学评估进行课堂讨论,评估学生对高频通信系统组成和原理的理解要求学生完成课后练习,巩固所学的调制解调器和多路复用知识观察学生在实验中的表现,评估学生对高频通信系统实践能力第八章:高频电路设计与仿真8.1 学习目标了解高频电路设计的基本原则和方法掌握高频电路仿真软件的使用能够运用所学知识进行高频电路设计与仿真8.2 教学内容高频电路设计的基本原则和方法高频电路仿真软件的使用高频电路设计案例分析8.3 教学方法采用讲解法,讲解高频电路设计的基本原则和方法通过示例和模拟实验,使学生了解高频电路仿真软件的使用利用计算机软件,进行高频电路设计与仿真实验8.4 教学评估进行课堂讨论,评估学生对高频电路设计原则和方法的理解要求学生完成课后练习,巩固所学的电路设计与仿真知识观察学生在实验中的表现,评估学生对高频电路设计与仿真实践能力第九章:高频电路的故障诊断与维护9.1 学习目标了解高频电路故障诊断的基本方法掌握高频电路故障诊断的工具和技巧能够对高频电路进行故障诊断和维护9.2 教学内容高频电路故障诊断的基本方法高频电路故障诊断的工具和技巧高频电路故障诊断与维护案例分析9.3 教学方法采用讲解法,讲解高频电路故障诊断的基本方法和工具通过示例和模拟实验,使学生了解高频电路故障诊断的技巧利用实验室设备,进行高频电路故障诊断与维护实验9.4 教学评估进行课堂讨论,评估学生对高频电路故障诊断方法和工具的理解要求学生完成课后练习,巩固所学的故障诊断与维护知识观察学生在实验中的表现,评估学生对高频电路故障诊断与维护实践能力第十章:高频电路在现代通信技术中的应用10.1 学习目标了解高频电路在现代通信技术中的重要作用掌握高频电路在无线通信、卫星通信等领域的应用理解高频电路在未来通信技术发展中的趋势和挑战10.2 教学内容高频电路在现代通信技术中的作用高频电路在无线通信、卫星通信等领域的应用案例高频电路在未来通信技术发展中的趋势和挑战10.3 教学方法采用讲解法,讲解高频电路在现代通信技术中的重要作用通过示例和模拟实验,使学生了解高频电路在无线通信、卫星通信等领域的应用利用多媒体教学,展示高频电路在未来通信技术发展趋势和第十一章:无线通信系统中的高频电路11.1 学习目标了解无线通信系统的基本构成和高频电路的作用掌握无线通信系统中高频放大器、滤波器的设计与应用理解射频前端模块在高频电路中的重要性11.2 教学内容无线通信系统的基本构成高频放大器、滤波器的设计与应用射频前端模块的设计与实现高频电路在无线通信系统中的性能优化11.3 教学方法采用讲解法,讲解无线通信系统的基本构成和高频电路的作用通过示例和模拟实验,使学生了解高频放大器、滤波器的设计与应用利用实验室设备,进行射频前端模块的设计与实现实验11.4 教学评估进行课堂讨论,评估学生对无线通信系统和高频电路的理解要求学生完成课后练习,巩固所学的无线通信系统和高频电路知识观察学生在实验中的表现,评估学生对射频前端模块设计与实现的实践能力第十二章:卫星通信系统中的高频电路12.1 学习目标了解卫星通信系统的基本构成和高频电路的作用掌握卫星通信系统中高频放大器、调制器的设计与应用理解卫星通信系统中高频电路的抗干扰性能12.2 教学内容卫星通信系统的基本构成高频放大器、调制器的设计与应用高频电路在卫星通信系统中的抗干扰性能高频电路在卫星通信系统中的性能优化12.3 教学方法采用讲解法,讲解卫星通信系统的基本构成和高频电路的作用通过示例和模拟实验,使学生了解高频放大器、调制器的设计与应用利用实验室设备,进行卫星通信系统中高频电路的抗干扰性能实验12.4 教学评估进行课堂讨论,评估学生对卫星通信系统和高频电路的理解要求学生完成课后练习,巩固所学的卫星通信系统和高频电路知识观察学生在实验中的表现,评估学生对高频电路在卫星通信系统中的应用实践能力第十三章:高频电路在物联网技术中的应用13.1 学习目标了解物联网技术的基本概念和高频电路的作用掌握高频电路在物联网通信模块中的应用理解高频电路在物联网中的传输性能和抗干扰性能13.2 教学内容物联网技术的基本概念高频电路在物联网通信模块中的应用高频电路在物联网中的传输性能和抗干扰性能高频电路在物联网技术中的性能优化13.3 教学方法采用讲解法,讲解物联网技术的基本概念和高频电路的作用通过示例和模拟实验,使学生了解高频电路在物联网通信模块中的应用利用实验室设备,进行高频电路在物联网中的传输性能和抗干扰性能实验13.4 教学评估进行课堂讨论,评估学生对物联网技术和高频电路的理解要求学生完成课后练习,巩固所学的物联网技术和高频电路知识观察学生在实验中的表现,评估学生对高频电路在物联网技术中的应用实践能力第十四章:高频电路在雷达技术中的应用14.1 学习目标了解雷达技术的基本原理和高频电路的作用掌握高频电路在雷达系统中的应用,包括发射、接收和信号处理等方面理解高频电路在雷达技术中的性能要求和支持系统14.2 教学内容雷达技术的基本原理高频电路在雷达系统中的应用高频电路在雷达技术中的性能要求和支持系统高频电路在雷达技术中的发展趋势14.3 教学方法采用讲解法,讲解雷达技术的基本原理和高频电路的作用通过示例和模拟实验,使学生了解高频电路在雷达系统中的应用利用实验室设备,进行高频电路在雷达技术中的性能要求和support system 实验14.4 教学评估进行课堂讨论,评估学生对雷达技术和高频电路的理解要求学生完成课后练习,巩固所学的雷达技术和高频电路知识观察学生在实验中的表现,评估学生对高频电路在雷达技术中的应用实践能力第十五章:高频电路技术的未来发展趋势15.1 学习目标了解高频电路技术在现代通信和电子领域的最新发展趋势掌握高频电路技术在5G通信、物联网、卫星通信等领域的应用前景理解高频电路技术在未来重点和难点解析本文主要介绍了高频电路实训教案,内容包括高频电路的基本概念、特点、应用范围、基本元件、功能、频率范围等。
高频电路实验讲义(2010)
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《高频电路实验》实验讲义2010试用实验一单调谐高频小信号放大电路实验二高频功率放大器(丙类)实验三LC电容反馈式三点式振荡器实验四振幅调制器实验五变容二极管调频振荡器附录:TPE—GP2型高频电路实验学习机说明1.技术性能1.1电源:输入AC220V;输出DCV+5V、-5V、+12V、-12V,最大输出电流200mA1.2信号源:(函数信号发生器)输出波形:有方波、三角波、正弦波幅值:正弦波V P-P :0~14V(14V为峰—峰值,且正负对称)方波V P-P :0~24V(24V为峰—峰值,且正负对称)三角波V P-P :0~24V(24V为峰—峰值,且正负对称)频率范围:分四档2~20Hz、20~200Hz、200~2KHz、2K~20KHz1.3电路实验板:备有五块实验板,可完成11项高频电路实验。
2.使用方法1.1将标有220V的电源线插入市电插座,接通开关,电源指示灯亮。
1.2使用实验专用电导线进行连线。
1.3实验时先阅读实验指导书,然后按照实验电路接好连线,检查无误后再接通主电源。
1.4特别注意:电源极性不可以接反。
实验一单调谐高频小信号放大电路一、预习内容1.单调谐高频小信号放大电路工作原理。
2.了解谐振放大器的电压放大倍数、动态范围、通频带及选择性相互之间关系。
3.了解LC并联谐振回路的中心频率f o、品质因数Q L的计算方法。
二、目的要求1.熟悉电子元件和高频电路实验箱。
2.熟悉谐振回路的幅频特性分析——通频带与选择性。
3.熟悉信号源内阻及负载对谐振回路的影响,从而了解频带扩展。
4.熟悉和了解放大器的动态范围及其测试方法。
三、实验仪器高频电路实验箱、高频信号发生器、扫频仪(暂时无)、示波器、万用电表。
四、实验内容实验电路如图1-1图1-1单调谐高频小信号放大电路原理图1.正确连接实验电路,将R1、R2元件参数在图上标明。
分别接入1kΩ、500kΩ、2k Ω电阻到Re位置,用万用表量出放大器静态工作点电压,填入表1-1。
高频电子仿真实验教程(Multisim)
![高频电子仿真实验教程(Multisim)](https://img.taocdn.com/s3/m/65571eab172ded630b1cb6d4.png)
李良荣 编著
3
项目来源:贵州省教育厅 2008 年教学质量与教学改革工程项目“EDA 教学电子资源的建设”
贵州大学 EDA 技术教学电子资源
图 1-5 虚拟仪表名称
4. 设计窗口翻页
在窗口中允许有多个项目 ,点击如图 1-1 所示下部的翻页标签,可将其置于当前视窗 。
5. 设计管理器
(4) 元件编辑器按钮(Create Component),用于调整或增加 、创建新元件。
(5)
分析结果示窗按钮,其后的箭头下拉菜单选择分析命令。
(6) 后处理器窗口开/关,可以对已分析过的数据进行综合处理。
(7) 电气规则检查按钮。
(8) 屏幕捕捉器按钮 。
(9) 返回顶层按钮 。
(10) 由 Ultiboard 反注释到 Mutisim。
3. 实验电路
实验电路如图 2-1 所示。高频管 BF517 在元件工具条 内的
中选取。
图 2-1 三极管高频特性分析电路
李良荣 编著
6
项目来源:贵州省教育厅 2008 年教学质量与教学改革工程项目“EDA 教学电子资源的建设”
贵州大学 EDA 技术教学电子资源
4. 实验步骤
(1) f 和 fT 值的测量。
贵州大学 EDA 技术教学电子资源
选择元器件工具条中每一个按钮都会弹出相应的元器件选择窗口,如图 1-3 所示是 元 件组的器件选择界面,其中一个 Group(元器件组)有多个 Family(元器件系列),每一个元 器件系列有多个 Component(器件)。
数据库 元器件组
电路符号
元器件选 择窗口
首先用示波器观察电路波形是否失真 。根据实验原理,对电路进行 AC 小信号分析 ,设置
高频仿真实验报告(实验二)
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高频仿真实验报告(实验二)吴佳芮电信六班1190一.电感三端式正弦波振荡器的仿真(一)题目要求图的仿真要求:1)至5)(二)电路原理电感三点式振荡器该振荡器又称为哈特莱振荡器。
类似于电容三点式振荡器的分析方式,也可以求得电感三点式振荡器的振幅起振条件和振荡频率,区别在于这里以自耦变压器代替了电容耦合。
(三)仿真电路(四)仿真结果、图形1.直流工作点2.示波器数字频率计=10nF时二.电容三端式正弦波振荡器的仿真(一).题目要求图的仿真要求:1)至4)(二)仿真电路(三)仿真结果、图形1.静态工作点2.虚拟示波器和数字频率计=20pF时C3=200pF时4.当R3阻值增大,振荡器的输出波形转变幅度大,频率不稳定,当R3阻值减小,振荡器的输出波形转变幅度小,频率稳定。
原因:反馈系数与回路电容有关,若是用改变回路电容的方式来改变振荡频率,必将改变反馈系数,从而影响起振。
三.克拉泼振荡器的仿真(一)题目要求图的仿真要求:1)至3)(二)仿真电路(三)仿真结果、图形1.直流工作点2.虚拟示波器和数字频率计3.接入C2a接入C2b四.西勒振荡器的仿真(一)题目要求图的仿真要求:1)至3)(二)仿真电路(三)仿真结果、图形1.虚拟示波器和数字频率计2.接C2接C33.C4=0时C4=33pF时(四)碰到的问题和解决方式测试克拉泼振荡器和西勒振荡器的波形和震荡频率时,开始一直得不到正确的数值,经检查后发现,书上的电路没有加隔直电容,在输出端增加隔直电容后出现正确数据。
高频电子电路与仿真设计5PPT课件
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1t1
n 1
nn 0 0
n 0 n0
1
cosn
x
1 2n
[
C
m n
/
2
2 k 0
C
k n
cos(n
2
k
)
x
]
1 ( n 1)
12 2 n1
k0
C
k n
cos(n
2k
)
x
i bnU1n cosn1t
n为偶数 n为奇数
n0
16
①当单一频率信号作用于非线性器件时,其 输出电流中不仅包含了输入信号的频率分量 ,而且还包含了该频率分量的各次谐波分量 (n=2,3,…),这些谐波分量就是非线性 器件产生的新的频率分量。
时变参量电路是包含一个时变参量元件的电 路。
非线性电路中至少包含一个非线性元件,不 具有叠加性与均匀性,这是它与线性电路的 重要区别。
4
5.2 非线性电路原理 5.2.1 非线性电路特性
1、非线性元件工作特性
电阻的伏安特性曲线
半导体二极管的伏安特性曲线
5
2、非线性元件的频率变换作用
设非线性元件的传输特性为:
v 号的叠加 ( t ) v 1 ( t ) v 2 ( t ) V 1 s m 1 i t V n 2 s m 2 i tn
作用于线性电阻时,输出电流信号
i( t) v R ( t) v 1 R ( t) v 2 R ( t) V R 1s mi1 tn V R 2s mi2 tn
m
u
m 2
m 0
i aC u u i
n
n
a
n
Cnnm
u
m n m n1
高频电子技术实验讲稿详解
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实验1 单调谐回路谐振放大器—、实验准备1.做本实验时应具备的知识点:●放大器静态工作点●LC并联谐振回路●单调谐放大器幅频特性2.做本实验时所用到的仪器:●单调谐回路谐振放大器模块●双踪示波器●万用表●频率计●高频信号源二、实验目的1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统;2.掌握单调谐回路谐振放大器的基本工作原理;3. 熟悉放大器静态工作点的测量方法;4.熟悉放大器静态工作点和集电极负载对单调谐放大器幅频特性(包括电压增益、通频带、Q值)的影响;5.掌握测量放大器幅频特性的方法。
三、实验内容1.用万用表测量晶体管各点(对地)电压VB、VE、VC,并计算放大器静态工作点;2.用示波器测量单调谐放大器的幅频特性;3.用示波器观察静态工作点对单调谐放大器幅频特性的影响;4.用示波器观察集电极负载对单调谐放大器幅频特性的影响。
四、基本原理1.单调谐回路谐振放大器原理小信号谐振放大器是通信接收机的前端电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大和选频。
单调谐回路谐振放大器原理电路如图1-1所示。
图中,R B1、R B2、R E用以保证晶体管工作于放大区域,从而放大器工作于甲类。
C E是R E的旁路电容,C B、C C是输入、输出耦合电容,L、C是谐振回路,R C是集电极(交流)电阻,它决定了回路Q值、带宽。
为了减轻晶体管集电极电阻对回路Q值的影响,采用了部分回路接入方式。
图1-1 单调谐回路放大器原理电路图1-2 单调谐回路谐振放大器实验电路图第 3 页共 28 页2.单调谐回路谐振放大器实验电路单调谐回路谐振放大器实验电路如图1-2所示。
其基本部分与图1-1相同。
图中,1C2用来调谐,1K02用以改变集电极电阻,以观察集电极负载变化对谐振回路(包括电压增益、带宽、Q值)的影响。
1W01用以改变基极偏置电压,以观察放大器静态工作点变化对谐振回路(包括电压增益、带宽、Q值)的影响。
1Q02为射极跟随器,主要用于提高带负载能力。
高频电路仿真实验指导
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信息工程与自动化学院高频电路实验指导书(MATLAB系统仿真部分)编写:陈家福2010年9月8日目录实验一、MATLAB仿真基本操作综合实验实验二、AM调制与解调实验实验三、DSB调制与解调实验实验四、SSB调制与解调实验实验五、FM调制与解调实验实验六、混频器(变频器)仿真实验实验七、PLL锁相环仿真实验实验八、基于PLL的频率合成器仿真实验编写说明随着电子技术领域中信息化、数字化进程的快速发展和计算机技术的普适应用,传统硬件实验的局限性和众多缺点已经开始突显出来,过去靠硬件完成的电路功能,现在大部都可由软件来实现了。
虚拟仪器和软件无线电已经正在取代传统硬件设备。
现在,只要能用数学描述的任何事件、过程、信号和功能电路,都可以通过传感转换技术、DSP技术和计算机技术来实现。
计算机仿真就是实现这个过程的不可缺失的重要的前期阶段。
特别是需要配置贵重仪器或大量仪器参与的各种系统性实验,用传统方法操作的复杂程度高、成本也高,在规模化办学条件下几乎不可能满足实际需要。
这种情况下计算机仿真实验的优越性就显现出来了,像是任意多踪数字存储示波、频谱分析、逻辑分析和复杂系统分析实验等,几乎必须由计算机仿真来完成。
计算机仿真技术的应用能力已经成为高级工程技术人员必须具备的重要的工程素质之一。
综上所述,适当引入计算机仿真实验,已经成为高校实践教学环节的重要补充。
为此,我们在《高频电子线路》(或称《通信电子线路》、也称《非线性电子线路》)的实验教学中进行尝试,选择了一些对实验仪器设备硬件配置要求较高的一定数量的与高频电路相关的仿真实验。
由于经验缺乏,若有不足,敬请各位师生指教。
通信工程实验室陈家福2011年10月实验一、MATLAB仿真基本操作综合实验一、实验目的:认识学习基于MATLAB仿真的M文件程序实现与Simulink仿真工具箱仿真模块调用实现的两种基本方法;通过实验学习掌握各类仿真仪器设备的参数设置和操作使用方法。
高频仿真实验指导讲解
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实验一、Multism(EWB)电子设计与仿真软件的使用一、实验目的1.熟悉Multism(EWB)电子设计与仿真软件界面。
2.熟悉编辑电子线路原理图的方法与技巧。
3.熟悉选择仪器仪表的方法以及它们的使用方法与技巧。
4.熟悉仿真时如何根据分析结果改变电路参数,从而掌握一边仿真一边优化电路的技巧。
二、仪器设备1.硬件:微机2.软件: Multisim(EWB)三、仿真软件使用方法1.取元件元件由基本零件列中取出。
如电阻R 均可按取之,电容可按取之电感可按取之;电池及接地符号取自电源/信号源零件列,可按取之;电压表,电流表取自指示零件列,可按取之;示波器取自指示零件列,可按取之信号源取自指示零件列,可按取之在元件列中,有些按钮可以自定义值,如电阻2 .电路仿真选好元件和仪表,接好电路,即可开始仿真。
双击电源符号,在Voltage 中改变电源值,双击示波器,得到相关结果。
四、具体仿真步骤1.仿真电路待仿真电路为丙类高频谐振功率放大器,电路如图一所示。
电路采用选频网络作为负载回路,调节C可使回路谐振在输入信号频率上。
为了实现丙类工作,基极偏置电压VBB应设置在功率管的截止区内。
2.建立电路仿真系统打开仿真软件MULTISIM(EWB),在工作区中建立丙类高频谐振功率放大器电路仿真系统(RC为一个小电阻,为的是观察集电极电流波形),如图二所示。
3.调谐VCC=12V,RL=10Kohm,VBB=-1V,输入信号Vi的幅值Vb=10mv,频率f=10.7MHz时,调节电容C,使输出信号幅值最大,这时回路谐振在输入信号频率上。
图一4.测量放大器的性能指标(1)VCC=12V,RL=10KΩ,VBB=0V,输入信号幅值改变时输出功率和总效率的变化情况a) 直流工作点的确定利用多用表XMM1、XMM2、XMM3分别测量功率管的射极、集电极、基极电压,判断是否丙类工作。
b)输出功率和总效率的测量在输入端加入频率为10.7MHz的信号Vi,输出端接上示波器监视输出电压波形。
实验一 高频电路仿真实验
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实验一高频电路仿真实验
一、实验目的
(1)学习Multisim 8仿真软件的使用方法。
(2)学习Multisim 8中虚拟仪器的使用方法。
(3)理解LC并联谐振回路的基本特征。
二、实验内容及要求
1.创建实验电路
在电路窗口中新建如图4.5.5所示的电路。
图4.5.1
2.谐振回路的调谐
估算谐振频率为f0=1.59Mhz
调节信号发生器,使谐振频率为f0=1.59Mhz,U spp=2V。
在表4.5.1记录下谐振频率f0和输出的峰-峰值U opp。
3.幅频特性的测量
f L0.1到f H0.1
4,幅频特性曲线和相频特性曲线的观测
从波特图仪上分析LC谐振回路的宽带和矩形系数
5.仿真实验小结
(1)根据小4.5.1做出幅频特性曲线,并用波特图仪观察到的幅频特性作比较。
(2)综述LC谐振回路在高频电子线路中的应用。
三、谐振回路的交流分析。
高频电路实训教案
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高频电路实训教案第一章:概述1.1 课程背景高频电路是电子技术领域中一个重要的分支,广泛应用于通信、广播、雷达等领域。
本章将介绍高频电路的基本概念、特点和应用。
1.2 学习目标(1)了解高频电路的基本概念和特点;(2)掌握高频电路的应用领域;(3)了解高频电路的调试与维护方法。
1.3 教学内容(1)高频电路的基本概念;(2)高频电路的特点;(3)高频电路的应用领域;(4)高频电路的调试与维护方法。
第二章:高频电路元件2.1 课程背景高频电路的性能取决于所使用的元件,本章将介绍常用的高频电路元件及其特性。
2.2 学习目标(1)了解高频电路常用元件的种类;(2)掌握高频电路元件的特性和选择方法;(3)学会高频电路元件的焊接与调试方法。
2.3 教学内容(1)高频电路常用元件;(2)高频电路元件的特性;(3)高频电路元件的选择方法;(4)高频电路元件的焊接与调试方法。
第三章:放大器的设计与调试3.1 课程背景放大器是高频电路中最重要的部分之一,本章将介绍放大器的设计方法和调试技巧。
3.2 学习目标(1)了解放大器的基本原理;(2)掌握放大器的设计方法;(3)学会放大器的调试技巧;(4)了解放大器的应用领域。
3.3 教学内容(1)放大器的基本原理;(2)放大器的设计方法;(3)放大器的调试技巧;(4)放大器的应用领域。
第四章:振荡器的设计与调试4.1 课程背景振荡器是高频电路中的另一个重要部分,本章将介绍振荡器的设计方法和调试技巧。
4.2 学习目标(1)了解振荡器的基本原理;(2)掌握振荡器的设计方法;(3)学会振荡器的调试技巧;(4)了解振荡器的应用领域。
4.3 教学内容(1)振荡器的基本原理;(2)振荡器的设计方法;(3)振荡器的调试技巧;(4)振荡器的应用领域。
第五章:调制与解调技术5.1 课程背景调制与解调技术是高频电路中的关键部分,本章将介绍调制与解调的基本原理和方法。
5.2 学习目标(1)了解调制与解调的基本原理;(2)掌握调制与解调的方法;(3)学会调制与解调技术的应用;(4)了解调制与解调技术的未来发展。
高频电路(仿真)实验讲义全
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高频电路(仿真)实验讲义光电学院电子科学与技术系2011年2月实验一、共射级单级交流放大器性能分析一、实验目的1、学习单级共射电压放大器静态工作点的设置与调试方法。
2、学习放大器的放大倍数(A u)、输入电阻(R i)、输出电阻(R o)的测试方法。
3、观察基本放大电路参数对放大器的静态工作点、电压放大倍数及输出波形的影响。
4、熟悉函数信号发生器、示波器、数字万用表和直流稳压电源等常用仪器的使用方法。
二、实验原理如图所示的电路是一个分压式单级放大电路。
该电路设计时需保证U B>5~10U BE,I1≈I2>5~10I B,则该电路能够稳定静态工作点,即当温度变化时或三级管的参数变化时,电路的静态工作点不会发生变化。
U B=V CC I C I E由上式可知,静态工作时,U B是由R1和R2共同决定的,而U BE一般是恒定的,在0.6到0.7之间,所以I C、I E只和有关。
当温度变化时或管子的参数改变时(深究来看,三极管的特性并非是完全线性的,在很多的情况下,必须计入考虑),例如,管子的受到激发而I C欲要变大时,由于R E的反馈作用,使得U BE节压降减小,从而I B减小,I C减小,电路自动回到原来的静态工作点附近。
所以该电路不仅有较好的温度稳定性,还可以适应一定非线性的三极管,前提是只要电路设计的得当。
调整电阻R1、R2,可以调节静态工作点高低。
若工作点过高,使三极管进入饱和区,则会引起饱和失真;反之,三极管进入截止区,引起截止失真。
图1-1 分压式单级放大电路如图1-1,C1、C2为耦合电容,将使电路只将交流信号传输到负载端,而略去不必要的直流信号。
发射极旁路电容C E一般选用较大的电容,以保证对于交流信号完全是短路的,即相当于交流接地。
也是防止交流反馈对电路的放大性能造成影响。
电路的放大倍数A U=,输入电阻R i=R1∥R2∥r be,输出电阻R O=R L’,空载时R O=R C。
高频实验讲义(最终版)
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实验一、小信号调谐放大实验一、实验目的1)、了解谐振回路的幅频特性分析——通频带与选择性。
2)、了解信号源内阻及负载对谐振回路的影响,并掌握频带的展宽。
3)、掌握放大器的动态范围及其测试方法。
二、实验预习要求实验前,复习《高频电子线路》第三章:选频网络,第四章:高频小信号放大器。
三、实验原理1、小信号调谐放大器基本原理高频小信号放大器电路是构成无线电设备的主要电路,它的作用是放大信道中的高频小信号。
为使放大信号不失真,放大器必须工作在线性范围内,例如无线电接收机中的高放电路,都是典型的高频窄带小信号放大电路。
窄带放大电路中,被放大信号的频带宽度小于或远小于它的中心频率。
如在调幅接收机的中放电路中,带宽为9KHz,中心频率为465KHz,相对带宽Δf/f0约为百分之几。
因此,高频小信号放大电路的基本类型是选频放大电路,选频放大电路以选频器作为线性放大器的负载,或作为放大器与负载之间的匹配器。
它主要由放大器与选频回路两部分构成。
用于放大的有源器件可以是半导体三极管,也可以是场效应管,电子管或者是集成运算放大器。
用于调谐的选频器件可以是LC 谐振回路,也可以是晶体滤波器,陶瓷滤波器,LC 集中滤波器,声表面波滤波器等。
本实验用三极管作为放大器件,LC 谐振回路作为选频器。
在分析时,主要用如下参数衡量电路的技术指标:中心频率、增益、噪声系数、灵敏度、通频带与选择性。
单调谐放大电路一般采用LC 回路作为选频器的放大电路,它只有一个LC 回路,调谐在一个频率上,并通过变压器耦合输出,图1-1为该电路原理图。
中心频率为f0带宽为Δf=f2-f1图1-1、单调谐放大电路为了改善调谐电路的频率特性,通常采用双调谐放大电路,其电路如图1-2所示。
双调谐放大电路是由两个彼此耦合的单调谐放大回路所组成。
它们的谐振频率应调在同一个中心频率上。
两种常见的耦合回路是:1)两个单调谐回路通过互感M 耦合,如图1-2(a )所示,称为互感耦合双调谐振回路;2)两个单调谐回路通过电容耦合,如图1-2(b )所示,称为电容耦合双调谐回路。
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高频电路(仿真)实验讲义光电学院电子科学与技术系2011年2月实验一、共射级单级交流放大器性能分析一、实验目的1、学习单级共射电压放大器静态工作点的设置与调试方法。
2、学习放大器的放大倍数(A u )、输入电阻(R i ) 、输出电阻(R o )的测试方法 。
3、观察基本放大电路参数对放大器的静态工作点、电压放大倍数及输出波形的影响。
4、熟悉函数信号发生器、示波器、数字万用表和直流稳压电源等常用仪器的使用方法。
二、实验原理如图所示的电路是一个分压式单级放大电路。
该电路设计时需保证U B >5~10U BE ,I 1≈I 2>5~10I B ,则该电路能够稳定静态工作点,即当温度变化时或三级管的参数变化时,电路的静态工作点不会发生变化。
U B =V CC I C I E R1R1+R2≈=UB ‒UBE RE由上式可知,静态工作时,U B 是由R1和R2共同决定的,而U BE 一般是恒定的,在0.6到0.7之间,所以I C 、I E 只和有关。
当温度变化时或管子的参数改变时(深究来看,三极管的特性并非是完全线性的,在很多的情况下,必须计入考虑),例如,管子的受到激发而I C 欲要变大时,由于R E 的反馈作用,使得U BE 节压降减小,从而I B 减小,I C 减小,电路自动回到原来的静态工作点附近。
所以该电路不仅有较好的温度稳定性,还可以适应一定非线性的三极管,前提是只要电路设计的得当。
调整电阻R 1、R 2,可以调节静态工作点高低。
若工作点过高,使三极管进入饱和区,则会引起饱和失真;反之,三极管进入截止区,引起截止失真。
图1-1 分压式单级放大电路如图1-1,C 1、C 2为耦合电容,将使电路只将交流信号传输到负载端,而略去不必要的直流信号。
发射极旁路电容C E 一般选用较大的电容,以保证对于交流信号完全是短路的,即相当于交流接地。
也是防止交流反馈对电路的放大性能造成影响。
电路的放大倍数A U =,输入电阻R i =R 1∥R 2∥r be ,输出电阻R O =R L ’,空载时R O =R C 。
‒βRL rbe 当发射极电容断开时,在发射极电容上产生交流负反馈,电压的放大倍数为A U =,输入电阻R i =R 1∥R 2∥[]。
输出电阻仍近似等于集电极‒βRL‘rbe +(1+β)Re rbe +(1+β)Re 负载电阻。
三、实验内容(一)如图1-2所示,建立放大电路,进行静态分析。
图1-2 静态工作点的调整与测试注意,电路必须工作在放大区,即输出波形必须对称(因为输入信号是正弦波)且和原来的信号保持协调。
只有设置好静态工作点才可以进行下一步。
此步骤就是要选择合适的R1、R2。
(二)动态分析动态分析时,实验中一直使用的信号。
F=1000HZ,Vpp=28mv。
如图1-3所示:图1-3 函数信号发生器在原来设置好静态工作点的基础上,接入信号。
并按照此图进行测量电压放大倍数。
(该电路另接入了一电阻R3,以增大输入电阻)如图1-4所示:图1-4 放大倍数(加大输入电阻)计算电压的放大倍数:A U =U O /U i 输入输出电阻的测量:图1-5 输入电阻的测试图1-6 输出电阻的测试计算计算 和 i i i i s i s i s s i ()/()U U U R R I U U R U U ===--L oo o o R U U U R -'=(三)若是静态工作点设置不合适,则会引起失真。
如图1-7和图1-8所示。
图1-7饱和失真图1-8 截止失真(四)有无发射极电容C E的影响图1-9 有无发射极电容的影响明显看出,在不加发射极电容C E时,交流电压的放大倍数减小了。
可见是交流的负反馈作用促成了这一结果。
显然,在实际的生产实际中,我们不需要这一反馈,因此一般选择并联上发射极输出电容,可以明显增大电压的放大倍数。
但同时也增加了电路的硬件成本。
(五)增大输入电阻对电路性能的影响从示波器中的波形可以看出,输入波形与输出波形的相位相反,频率相同。
信号源内阻增大,如图所示:比较可知,增大输入电阻,可以略微地提高电压放大倍数。
四、思考题1、由实验(一)(二)(三)可知,静态工作点的设置对放大电路有何作用?2、仿真电路中的电路必须要“接地”,这样做有什么好处?3、仿真电路中的很多细节都需要注意,某一细节处理不好就会影响电路的正常工作。
试结合实验过程举例说明。
实验二高频LC谐振功率放大器性能研究一、实验目的1、进一步熟悉EWB仿真软件的使用方法;2、测试高频谐振功率放大器的电路参数及性能指标;3、熟悉高频谐振功率放大器的三种工作状态及调整方法。
二、实验内容及步骤(一)构造实验电路利用EWB软件绘制如图2-1所示的高频谐振功率放大器实验电路。
图中,各元件的名称及标称值如表2-1所示。
序号元件名称及标号标称值1信号源Ui270mV/2MHz2负载RL10kΩ3基极直流偏置电压VBB0.2V4集电极直流偏置电压VCC12V5谐振回路电容C13pF6基极旁路电容Cb0.1uF7集电极旁路电容Cc0.1uF8高频变压器T1N=1;LE=1e-05H;LM=0.0005H;RP=RS=09晶体管Q12N2222(3DG6)表2-1 各元件的名称及标称值(二)性能测试1、静态测试选择“Analysi”→“DC Operating Point”,设置分析类型为直流分析,可得放大器的直流工作点如图2-2所示。
2、动态测试(1)输入输出电压波形当接上信号源Ui时,开启仿真器实验电源开关,双击示波器,调整适当的时基及A、B 通道的灵敏度,即可看到如图2-3所示的输入、输出波形。
(2)调整工作状态1、分别调整负载阻值为5 kΩ、100 kΩ,可观测出输入输出信号波形的差异。
2、分别调整信号源输出信号频率为1MHz、6.5MHz,可观测出谐振回路对不同频率信号的响应情况。
3、分别调整信号源输出信号幅度为100mV、400mV,可观测出高频功率放大器对不同幅值信号的响应情况。
由图2-5可知,工作与过压状态时,功率放大器的输出电压为失真的凹顶脉冲。
通过调整谐振回路电容或电感值,可观测出谐振回路的选频特性。
三、思考题1、变压器T1起什么作用?2、对照输入波形,说明输出波形有什么特点?3、负载阻值的改变对输出信号波形有什么影响?4、当功放的输入信号频率改变时,输出信号波形有什么变化?说明了什么问题?实验三 正弦波振荡器实验一、实验目的1、理解LC 三点式振荡器的工作原理,掌握其振荡性能的测量方法。
2、理解振荡回路Q 值对频率稳定度的影响。
3、理解晶体管工作状态、反馈深度、负载变化对振荡幅度与波形的影响。
4、了解LC 电容反馈三点式振荡器的设计方法。
二、实验原理三点式振荡器的交流等效电路如图3-1所示。
图中,ce X 、be X 、cb X 为谐振回路的三个电抗。
根据相位平衡条件可知,ce X 、be X 必须为同性电抗,cb X 与ce X 、be X 相比必须为异性电抗,且三者之间满足下列关系:)(be ce cb X X X +-= (3-1)这就是三点式振荡器相位平衡条件的判断准则。
在满足式(3-1)的前提下,若ce X 、be X 呈容性,呈感性,则振荡器为电容反馈三点式振荡器;若ce X 、be X 呈感性,cb X 呈容性,则为电感反馈三点式振荡器。
下面以“考毕兹”电容三点式振荡器为例分析其原理。
图3-1 三点式振荡器的交流等效电路 图3-2“考毕兹”电容三点式振荡器1、“考毕兹”电容三点式振荡器工作原理“考毕兹”电容三点式振荡器电路如图3-2所示,图中L 和C1、C2组成振荡回路,反馈电压取自电容C2的两端,Cb 和Cc 为高频旁路电容,Lc 为高频扼流圈,对直流可视为短路,对交流可视为开路。
显然,该振荡器的交流通路满足相位平衡条件。
若要它产生正弦波,还必须满足振幅条件和起振条件,即:1>⋅uo uo F A (3-2)式中uo A 为电路刚起振时,振荡管工作状态为小信号时的电压增益;uo F 为反馈系数,只要求出二者的值,便可知道电路有关参数与它的关系。
为此,我们画出3-3所示的Y 参数等效电路。
若忽略晶体管的内反馈,即0=re y ,可得3-4所示的简化等效电路。
图3-4中,oe C C C +=1'1,ie C C C +=2'2,b ie ie G g g +=,o g 为LC 并联谐振回路折合到晶体管ce端的等效谐振电导,即o o g P g 21'=,'2'2'11/)(C C C P +=。
图3-3 “考毕兹”电容三点式振荡器Y 参数等效电路 图3-4 简化等效电路由图3-4可求出小信号工作状态时电压增益uo A 和反馈系数uo F 分别为∑==g y U U A fe i o u 0 (3-3)式中,)(26)(mV mA I g y E m fe =≈,'22ie o oe g P g g g ++=∑,'2'12/C C P =。
若忽略各个g 的影响,电路的反馈系数为2'2'10P C C U U F o fu === (3-4)由式(3-2)可得起振条件为1'2'100>⋅=∑C C g y F A fe u u (3-5)故有∑>g C C y fe '1'2 (3-6)上式即为振荡器起振的振幅条件。
为了进一步说明起振的一些关系,可将式(3-6)变换为''22)(1)(11ie o oe ie o oe fe Fg g g F g P g g F g F y ++=++=>∑ (3-7)式(3-7)第一项表示输出电导和负载电导(这里未考虑负载电导)对振荡的影响,F 越大,越容易起振。
第二项表示输入电导对振荡的影响,'ie g 和F 越大,越不容易起振。
可见,考虑到晶体管输入电导对回路的加载作用时,反馈系数F 并不是越大越容易起振。
由式(3-7)可知,在晶体管参数ie g 、oe g 、fe y 一定的情况下,可以改变1b R 、2b R 和负载电导L g 及F 来保证起振。
F 一般取0.1~0.5。
2、振荡管工作状态对振荡器性能的影响对于一个振荡器,在其负载阻抗及反馈系数F 已经确定的情况下,静态工作点的位置对振荡器的起振以及稳定平衡状态(振幅大小,波形好坏)有着直接的影响。
工作点偏高,振荡管工作范围易进入饱和区,输出阻抗的降低将会使振荡波形严重失真,严重时甚至使振荡器停振;工作点偏低,避免了晶体管工作范围进入饱和区,对于小功率振荡器,一般都取在靠近截止区,但不能取得太低,否则不易起振。