通信电子线路实验(通信)

通信电子线路实验

上海师范大学

信息与机电工程学院

前言

通信（高频）电子线路课程是大学本科电子类专业的必修课之一，其相应的实验课程，也是非常重要的。它为学生巩固所学理论知识，开拓思路，增加动手能力提供了实践平台。

本系列实验参考了《电子线路－非线性部分》谢嘉奎主编、《高频电子线路》张肃文主编，等教材的相关内容而编写的。实验内容包括振荡器、调频、调幅、波形变换、综合类实验等，约13个实验。可以基本满足对理论教材的覆盖面。如果需要，还可以延伸出更多相关的实验内容。

实验系统由实验平台和若干个独立实验模块组成，实验平台自带直流电源（＋12V、＋5V、－12V、－5V）。实验模块以插板的形式插在实验平台上，除需调节和拨动的器件外，其它元件均焊接在PCB板上。模块正面印有实验电路图，便于学生理解实验原理。反面使用透明盒罩，便于学生观察元件，又可对元件加以保护。

本实验课程内容适合高校通信和电子信息专业学生学习，若本教材在使用中发现不妥或错误之处，欢迎同学和老师指正。

上海师范大学

信息与机电工程学院

王晨王芳

2015.10于上海

目录

实验一高频小信号调谐放大器 (4)

实验二三点式LC振荡器与压控振荡器 (8)

实验三波形变换电路 (13)

实验四模拟乘法器调幅电路 (17)

实验五集电极调幅 (20)

实验六二极管峰值检波器 (23)

实验七锁相环调频 (26)

实验八锁相环鉴频 (29)

实验九调幅语音通话 (32)

实验十调频/调幅接收系统 (35)

附录计算机辅助分析软件及应用 (38)

第一节OrCAD简介 (38)

第二节高频小信号单调谐放大器的仿真 (40)

第三节LC振荡器的仿真 (49)

实验一高频小信号调谐放大器

一、实验目的

1、掌握高频小信号调谐放大器的工作原理；

2、掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算方法。

二、实验内容

1、测量各放大器的电压增益；

2、测量放大器的通频带与矩形系数（选做）；

3、测试放大器的频率特性曲线（选做）。

三、实验仪器

1、20MHz示波器一台

2、数字式万用表一块

3、调试工具一套

四、实验基本原理

1、单级单调谐放大器

图1－1 单级单调谐放大器实验原理图

实验原理图如图1－1所示，本实验的输入信号（10.7MHz）由正弦波振荡器模块的石英晶体振荡器或高频信号源提供。信号从TP5处输入，从TT2处输出。调节电位器W3可改变三极管Q2的静态工作点，调节可调电容CC2和中周T2可改变谐振回路的幅频特性。

2、双级单调谐放大器

图1－3 双级单调谐放大器实验原理图

实验原理图如图1－3所示，若TP5处输入信号的峰峰值为几百毫伏，经过第一级放大器后可达几伏，此信号幅度远远超过了第二级放大器的动态范围，从而使第二级放大器无法发挥放大的作用。同时由于输入信号不可避免地存在谐波成分，经过第一级谐振放大器后，由于谐振回路频率特性的非理想性，放大器也会对残留的谐波成分进行放大。所以在第一级与第二级放大器之间又加了一个陶瓷滤波器（FL3），一方面滤除放大的谐波成分，另一方面使第二级放大器输入信号的幅度满足要求。

实验时若采用外置专用函数信号发生器，调节第一级放大器输入信号的幅度，使第一级放大器输出信号的幅度满足第二级放大器的输入要求，则第一级与第二级放大器之间可不用再经过FL3。

五、实验步骤

1、单级单调谐放大器

（1）连接实验电路

在主板上正确插好小信号放大器模块，开关K1、K2、K3、K5向左拨，主板GND接模块GND，主板＋12V接模块＋12V。TP9接地，TP8接TP10。检查连线正确无误后，打开实验箱右侧的船形开关，K5向右拨。若正确连接，则模块上的电源指示灯LED4亮。

（2）静态工作点调节

K5向左拨（即关闭电路电源），TP5接地，然后K5向右拨。用万用表测三极管Q2发射极对地的直流电压，调节W3使此电压为5V。

说明：本实验箱的所有实验，改接线的操作均要在断电的情况下进行，以后关于断电改接线的操作步骤不再重复说明。

（3）测量放大器电压增益

去掉TP5与地的连线，由正弦波振荡器模块或高频信号源提供输入信号V i。

1）输入信号V i由正弦波振荡器模块提供，参考实验九产生10.7MHz的正弦波信号V i，操作步骤如下：

①在主板上正确插好正弦波振荡器模块，该模块开关K1、K9、K10、K11、K12向左拨，

K2、K3、K5、K7、K8向下拨，K4、K6向上拨。主板GND接该模块GND，主板＋12V接该模块＋12V，检查连线正确无误后，开关K1向右拨。若正确连接，则该模块上的电源指示灯LED1亮。

②用示波器在正弦波振荡器模块的TT1处测量，输出信号应为正弦波，频率为10.7MHz。调节该模块的W2可改变TT1处信号的幅度（注意W2不要调到两个最底端）。此信号即为本实验的输入信号V i，从TP5处引出。

③正弦波振荡器模块的TP5接小信号放大器模块的TP5，调节正弦波振荡器模块的W2使小信号放大器模块TP5处信号V i的峰峰值V ip-p为400mV左右。

④用示波器在小信号放大器模块的TT2处观察，调节小信号放大器模块的T2、CC2，适当调节该模块的W3，使TT2处信号V o的峰峰值V op-p最大不失真。记录各数据，填表1－1。

2）输入信号V i由高频信号源提供，参考高频信号源的使用方法，用高频信号源产生频率为10.7MHz，峰峰值约400mV的正弦信号，将此信号输入到小信号放大器模块的TP5。

用示波器在小信号放大器模块的TT2处观察，调节小信号放大器模块的T2、CC2，适当调节该模块的W3，使TT2处信号V o的峰峰值V op-p最大不失真。记录各数据，填表1－1。

表1－1

4、双级单调谐放大器

（1）连接实验电路

在主板上正确插好小信号放大器模块，开关K1、K2、K3、K5向左拨，主板GND接模块GND，主板＋12V接模块＋12V。TP9接地，TP17接TP6，TP20接地，TP19接TP10。检查连线正确无误后，打开实验箱右侧的船形开关，K5向右拨。若正确连接，则模块上的电源指示灯LED4亮。

（2）静态工作点调节

TP5接地，用万用表测Q2发射极对地的直流电压，调节W3使此电压约为5V。TP16

接地，用万用表测Q3发射极对地的直流电压，调节W4使此电压约为5V。

（3）测量放大器电压增益

①去掉TP5与地及TP16与地的连线，TP8接TP15。参考实验步骤2（3），产生10.7MHz 的输入信号V i1（V i1p-p约400mV）。将V i1输入到小信号放大器模块的TP5处。

②用示波器在TP8处测量，调节T2、CC2，使TP8处信号V o1的峰峰值V o1p-p约为4V。

③用示波器在TT2处测量，调节T4、CC4，并适当调节该模块的W3、W4，使TT2处信号最大不失真，记录此时输出信号V o2的峰峰值V o2p-p。用示波器在TP16处测量第二级放大器输入信号V i2的峰峰值V i2p-p，记录各数据，填表1－3。

表1－3