高频电子线路实验指导书(精)

《高频电子线路》实验指导书

吴琼编

沈阳大学信息学院

目录

实验一:高频电子仪器使用练习 2 实验二:单调谐回路谐振放大器及通频带展宽实验

实验三:幅度调制器实验9 实验四:小功率功率调频发射、接收实验13

课程编号:11271141 课程类别:学科必修

适用层次:本科适用专业:电子信息科学与技术

课程总学时:64 适用学期:第5学期

实验学时:16 开设实验项目数:4

撰写人:吴琼审核人:张明教学院长:范立南

实验一:高频电子仪器使用练习

一、实验目的与要求

了解高频信号发生器基本结构及用途,学习该仪器的使用方法。

二、实验原理及说明

本系统由实验箱和外接实验模块两部分组成,其中外接模块采用插拔式结构设计,便于功能的扩展。实验箱带有一个0Hz~120KHz的低频信号源、一个

20KHz~10MHz的高频信号源、一个音频接口单元。实验箱可使用自带电源,也可通过右上角的4针电源接口从外部引入。高频电路单元采用模块式设计,将有关联的

单元电路放在一个模块内。高频模块可插在实验箱的4个固定孔上,配合高、低频信号源和频率计即可进行高频电路实验。

三、实验内容和步骤

1、电源接口

测试实验箱提供的五组电源(-8V、+5V、-5V、-12V、+12V输出。当电源正常时,各组电源对应的指示灯均被点亮。用万用表测量各输出点的电压值,与电源标准值相对照,填表1-1

2、低频信号源

本实验箱采用集成函数发生器ICL8038产生正弦波、方波和三角波,频率为

0Hz—120KHz连续可调。输出信号的幅度从0V到5V连续可调。“占空比调节”旋钮可调节输出信号的占空比,“失真度调节”旋钮可调整正弦波的失真度。使用时先选择波形,然后将“频率选择”开关打到合适的档位,通过“频率调节”旋钮依据频率计示数调出表1-2所示波形数据。通过“幅度调节”旋钮依据示波器输出波形调节输出幅值与表中对应。调解占空比与失真度使示波器输出标准波形。

表1-2

3、高频信号源

高频信号源采用MAX038作为信号发生器,本实验箱只能输出正弦波,频率为20KHz —10MHz连续可调,幅度从0V到5V连续可调。使用时先将“频率选择”开关打到合适的档位,再通过“频率调节”和“幅度调节”旋钮调出所需要的频率和幅值的信号。

表1-2

4、频率计

频率计的参数为:

显示:5位,红LED显示

量程:50Hz—12MHz

精度:1%±1字

灵敏度:150mVrms

最大输入电平:10Vp-p

输入阻抗:1M欧姆

SELECT按钮为通道选择。SELECT弹起选择通道1输入,SELECT按下选择通道2输入。数码管左侧有红、绿两个指示灯作为单位显示,红灯亮时单位为“KHz”,绿灯亮时单位为“Hz”。

对于表1与表2 第一组数据,分别用通道1、通道2进行输入,看结果如何。

5、音频接口单元

音频接口单元电路如下图所示:

图二

麦克风电路采用LM741放大器,其输入、输出均为耳机接口。扬声器电路采用LM386音频功率放大器,输入为耳机接口,输出有耳机接口,也有二号孔接口。如将AOUT插孔和SPIN插孔连接,输入的语音信号经功放直接进入扬声器。如AOUT 插孔和SPIN插孔断开,则可从其它电路输入音频信号至SPIN。

6、外接实验模块区

外接模块采用插拔式结构设计,通过卡钉与实验箱连接,便于安装和拆卸。

四、实验数据处理与分析

观察实验结果,分析可能发生的错误及其原因

五、注意事项

1、实验之前必须充分预习,认真阅读实验指导书,掌握好实验所必需的有关原理和理论知识;

2、对实验中所用到的仪器使用之前必须了解其性能、使用方法和注意事项,并在实验时严格遵守;

3、动手实验之前应仔细检查电路,确保无误后方能接通电源;

4、由于高频电路的特点,要求每次实验时连线要尽可能地短且整齐,不要有多余的线;

5、调节可变电容或可变电阻时应使用无感改锥;

6、需要改接连线时,应先关断电源,再改接线;

7、实验中应细心操作,仔细观察实验现象;

8、实验中如发现异常现象,应立即关断电源,并报告指导老师;

9、实验结束后,必须关断电源,整理好仪器、设备、工具和实验导线。

实验二:单调谐回路谐振放大器及通频带展宽实验

一、实验目的与要求

1、熟悉高频电路实验箱的组成及其电路中各元件的作用;

2、熟悉并联谐振回路的通频带与选择性等相关知识;

3、熟悉负载对谐振回路的影响,从而了解频带扩展;

4、熟悉和了解单调谐回路谐振放大器的性能指标和测量方法。

二、实验原理及说明

本实验电路如图2-1所示。

图2-1

W、R1、R2和Re1(Re2为直流偏置电路,调节W可改变直流工作点。C2、C3、L1构成谐振回路,R3为回路电阻,RL为负载电阻。

三、实验内容和步骤

1、测量谐振放大器的谐振频率:

1拨动开关K3至“RL”档;

2拨动开关K1至“OFF”档,断开R3 ;

3拨动开关K2,选中Re2;

4检查无误后接通电源;

5高频信号发生器接到电路输入端TP1,示波器接电路输出端TP3;

6使高频信号发生器的正弦信号输出幅度为300mV左右,调节其频率在2—

11MHz之间变化,找到谐振放大器输出电压幅度最大且波形不失真的频率并记录下来;(注意:如找不到

不失真的波形,应同时调节W来配合

2、测量放大器在谐振点的动态范围:

1拨动开关K1,接通R3;

2拨动开关K2,选中Re1;

3高频信号发生器接到电路输入端TP1,示波器接电路输出端TP3;

4调节高频信号发生器的正弦信号输出频率为4MHz左右,调节C2使谐振放大器输出电压幅度u0 最大且波形不失真。此时调节高频信号发生器的信号输出幅度由300mV变化到1V,使谐振放大器的输出经历由不失真到失真的过程,记录下最大不失真的u0值(如找不到不失真的波形,可同时微调一下W和C2来配合,填入表3-1:

表3-1

5再选Re2=500Ω,重复第4步的过程;

6在相同的坐标上画出不同Ic(由不同的Re决定时的动态范围曲线,并进行分析和比较。

3、测量放大器的通频带: