1、高頻電子線路實驗說明書目 錄 目 錄1實驗1 電容三點式LC振蕩器2實驗2 集成乘法器混頻器實驗9實驗3 集成乘法器幅度調(diào)制電路13實驗4 振幅解調(diào)器（包絡(luò)檢波、同步檢波）22實驗5 變?nèi)荻O管調(diào)頻器31實驗6 斜率鑒頻與相位鑒頻器35通信電路課程設(shè)計 39實驗1 電容三點式LC振蕩器一、實驗準(zhǔn)備1做本實驗時應(yīng)具備的知識點：l 三點式LC振蕩器l 西勒和克拉潑電路l 電源電壓、耦合電容、反饋系數(shù)、等效Q值對振蕩器工作的影響2做本實驗時所用到的儀器：l LC振蕩器模塊l 雙蹤示波器l 萬用表二、實驗?zāi)康?熟悉電子元器件和高頻電子線路實驗系統(tǒng)； 2掌握電容三點式LC振蕩電路的基本原理，熟悉其各元件

2、功能； 3熟悉靜態(tài)工作點、耦合電容、反饋系數(shù)、等效Q值對振蕩器振蕩幅度和頻率的影響；4熟悉負(fù)載變化對振蕩器振蕩幅度的影響。三、實驗電路基本原理1.概述振蕩器實質(zhì)上是滿足振蕩條件的正反饋放大器。振蕩器是指振蕩回路是由元件組成的。從交流等效電路可知：由振蕩回路引出三個端子，分別接振蕩管的三個電極，而構(gòu)成反饋式自激振蕩器，因而又稱為三點式振蕩器。如果反饋電壓取自分壓電感，則稱為電感反饋振蕩器或電感三點式振蕩器；如果反饋電壓取自分壓電容，則稱為電容反饋振蕩器或電容三點式振蕩器。在幾種基本高頻振蕩回路中，電容反饋振蕩器具有較好的振蕩波形和穩(wěn)定度，電路形式簡單，適于在較高的頻段工作，尤其是以晶體管極間分布

3、電容構(gòu)成反饋支路時其振蕩頻率可高達(dá)幾百。2.振蕩器的起振條件一個振蕩器能否起振，主要取決于振蕩電路自激振蕩的兩個基本條件，即：振幅起振平衡條件和相位平衡條件。3.LC振蕩器的頻率穩(wěn)定度頻率穩(wěn)定度表示：在一定時間或一定溫度、電壓等變化范圍內(nèi)振蕩頻率的相對變化程度，常用表達(dá)式：ff來表示（f為所選擇的測試頻率；f為振蕩頻率的頻率誤差，fff；f和f為不同時刻的f），頻率相對變化量越小，表明振蕩頻率的穩(wěn)定度越高。由于振蕩回路的元件是決定頻率的主要因素，所以要提高頻率穩(wěn)定度，就要設(shè)法提高振蕩回路的標(biāo)準(zhǔn)性，除了采用高穩(wěn)定和高Q值的回路電容和電感外，其振蕩管可以采用部分接入，以減小晶體管極間電容和分布電容

4、對振蕩回路的影響，還可采用負(fù)溫度系數(shù)元件實現(xiàn)溫度補(bǔ)償。4.LC振蕩器的調(diào)整和參數(shù)選擇以實驗采用改進(jìn)型電容三點振蕩電路（西勒電路）為例，交流等效電路如圖3-1所示。圖3-1 電容三點式LC振蕩器交流等效電路(1)靜態(tài)工作點的調(diào)整合理選擇振蕩管的靜態(tài)工作點，對振蕩器工作的穩(wěn)定性及波形的好壞，有一定的影響，偏置電路一般采用分壓式電路。當(dāng)振蕩器穩(wěn)定工作時，振蕩管工作在非線性狀態(tài)，通常是依靠晶體管本身的非線性實現(xiàn)穩(wěn)幅。若選擇晶體管進(jìn)入飽和區(qū)來實現(xiàn)穩(wěn)幅，則將使振蕩回路的等效Q值降低，輸出波形變差，頻率穩(wěn)定度降低。因此，一般在小功率振蕩器中總是使靜態(tài)工作點遠(yuǎn)離飽和區(qū)，靠近截止區(qū)。 （2）振蕩頻率f的計算 f

5、=式中CT為C1、C2和C3的串聯(lián)值，因C1（300p）C3(75p),C2(1000P)C3(75p)，故CTC3，所以，振蕩頻率主要由L、C和C3決定。(3)反饋系數(shù)F的選擇F= 反饋系數(shù)F不宜過大或過小，一般經(jīng)驗數(shù)據(jù)F0.10.5,本實驗取F=5.克拉潑和西勒振蕩電路圖3-2為串聯(lián)改進(jìn)型電容三點式振蕩電路克拉潑振蕩電路。圖3-3為并聯(lián)改進(jìn)型電容三點式振蕩電路西勒振蕩電路。圖3-2 克拉潑振蕩電路 圖3-3 西勒振蕩電路6電容三點式LC振蕩器實驗電路 電容三點式LC振蕩器實驗電路如圖3-4所示。圖中3K05打到“S”位置（左側(cè)）時42圖3-4 LC振蕩器實驗電路為改進(jìn)型克拉潑振蕩電路，打到

6、“P”位置（右側(cè)）時，為改進(jìn)型西勒振蕩電路。3K01、3K02、3K03、3K04控制回路電容的變化。調(diào)整3W01可改變振蕩器三極管的電源電壓。3Q02為射極跟隨器。3TP02為輸出測量點，3TP01為振蕩器直流電壓測量點。3W02用來改變輸出幅度。四、實驗內(nèi)容 1用示波器觀察振蕩器輸出波形，測量振蕩器電壓峰峰值VP-P，并以頻率計測量振蕩頻率。 2測量振蕩器的幅頻特性。 3測量電源電壓變化對振蕩器頻率的影響。五、實驗步驟 1實驗準(zhǔn)備插裝好LC振蕩器模塊，按下開關(guān)3K1接通電源，即可開始實驗。 2西勒振蕩電路幅頻特性的測量示波器接3TP02，頻率計接振蕩器輸出口3P01。電位器3W02反時針調(diào)

7、到底，使輸出最大。開關(guān)3K05撥至右側(cè)，此時振蕩電路為西勒電路。3K01、3K02、3K03、3K04分別控制3C06（10P）、3C07（50P）、3C08（100P）、3C09（200P）是否接入電路，開關(guān)往上撥為接通，往下?lián)転閿嚅_。四個開關(guān)接通的不同組合，可以控制電容的變化。例如3K01、3K02往上撥，其接入電路的電容為10P+50P=60P。按照表3-1電容的變化測出與電容相對應(yīng)的振蕩頻率和輸出電壓（峰一峰值VP-P），并將測量結(jié)果記于表中。表3-1電容C（pf）1050100150200250300350振蕩頻率f(MHZ)輸出電壓VP-P(v)注：如果在開關(guān)轉(zhuǎn)換過程中使振蕩器停振

8、無輸出，可調(diào)整3W01，使之恢復(fù)振蕩。 3克拉潑振蕩電路幅頻特性的測量將開關(guān)3K05撥至左側(cè)，振蕩電路轉(zhuǎn)換為克拉潑電路。按照上述方法，測出振蕩頻率和輸出電壓，并將測量結(jié)果記于表3-1中。 4波段覆蓋系數(shù)的測量波段覆蓋即調(diào)諧振蕩器的頻率范圍，此范圍的大小，通常以波段覆蓋系數(shù)K表示：測量方法：根據(jù)測量的幅頻特性，以輸出電壓最大點的頻率為基準(zhǔn)，即為一邊界頻率，再找出輸出電壓下降至處的頻率，即為另一邊界頻率，如圖3-5、圖3-6所示，再由公式求出K。 圖3-5 圖3-6 5測量電源電壓變化對振蕩器頻率的影響分別將開關(guān)3K05打至左測（S）和右側(cè)（P）位置，改變電源電壓EC，測出不同EC下的振蕩頻率。并

9、將測量結(jié)果記于表3-2中。其方法是：頻率計接振蕩器輸出3P01，電位器3W02反時計調(diào)到底，選定回路電容為50P。即3K02往上撥。用三用表直流電壓檔測3TP01測量點電壓，按照表3-2給出的電壓值Ec，調(diào)整3W01電位器，分別測出與電壓相對應(yīng)的頻率。表中f為改變Ec時振蕩頻率的偏移，假定Ec=10.5V時 ,f=0，則f=f-f10.5V。表3-2串聯(lián)（S）EC（V）10.59.58.57.56.55.5F(MHZ)f(KHZ)并聯(lián)（P）EC（V）10.59.58.57.56.55.5F(MHZ)f(KHZ) 68.8MHZ頻率的調(diào)整在用各個模塊構(gòu)成無線收、發(fā)系統(tǒng)時，需要用到LC振蕩器模塊，

10、作為接收系統(tǒng)中的本振信號。此時振蕩頻率需要8.8MHZ左右，如何得到8.8MHZ左右的頻率，其方法如下：（1）振蕩電路為西勒電路時（3K05往右），3K01、3K02、3K03、3K04四個開關(guān)全部往下?lián)埽藭r輸出的振蕩頻率為8.8MHZ左右。如果頻率高于8.8MHZ，可將3K01往上撥，這樣頻率可以降低。如果頻率有誤差，可調(diào)整3W01電位器。（2）振蕩電路為克拉潑電路時（3K05往左），3K02、3K04接通（往上撥），此時輸出振蕩頻率為8.8MHz左右。如果頻率相差太大，可調(diào)整四個開關(guān)的位置。六、實驗報告1根據(jù)測試數(shù)據(jù)，分別繪制西勒振蕩器，克拉潑振蕩器的幅頻特性曲線，并進(jìn)行分析比較。2根據(jù)

11、測試數(shù)據(jù)，計算頻率穩(wěn)定度，分別繪制克拉潑振蕩器、西勒振蕩器的曲線。3對實驗中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析判斷。4總結(jié)由本實驗所獲提的體會。實驗2 集成乘法器混頻器實驗一、實驗準(zhǔn)備1做本實驗時應(yīng)具備的知識點：l 混頻的概念l MC1496模擬相乘器l 用模擬乘法器實現(xiàn)混頻2.做本實驗時所用到的儀器：l 集成乘法器混頻模塊l LC振蕩與射隨放大模塊l 高頻信號源l 雙蹤示波器二、實驗?zāi)康?. 了解集成混頻器的工作原理，掌握用MC1496來實現(xiàn)混頻的方法；2. 了解混頻器的寄生干擾。三、實驗內(nèi)容1. 用示波器觀察輸入輸出波形；2. 用頻率計測量混頻器輸入輸出頻率；3. 用示波器觀察輸入波形為調(diào)幅波時的輸出波形

12、。四、基本原理混頻器的功能是將載波為fs（高頻）的已調(diào)波信號不失真地變換為另一載頻fi （固定中頻）的已調(diào)波信號，而保持原調(diào)制規(guī)律不變。例如在調(diào)幅廣播接收機(jī)中，混頻器將中心頻率為535-1605KHZ的已調(diào)波信號變?yōu)橹行念l率為465KHZ的中頻已調(diào)波信號。此外，混頻器還廣泛用于需要進(jìn)行頻率變換的電子系統(tǒng)及儀器中，如頻率合成器，外差頻率計等。混頻器的電路模型如圖6-1所示。混頻器常用的非線性器件有二極管、三極管、場效應(yīng)管和乘法器。本振用于產(chǎn)生一個等幅的高頻信號，并與輸入信號Us經(jīng)混頻器后所產(chǎn)生的差頻信號經(jīng)帶通濾波器濾出。目前，高質(zhì)量的通信接收機(jī)廣泛采用二極管環(huán)形混頻器和由差分對管平衡調(diào)制器構(gòu)成的

13、混頻器，而在一般接收機(jī)（例如廣播收音機(jī)）中，為了簡化電路，還是采用簡單的三極管混頻器，本實驗采用集成模擬相乘器作混頻電路實驗。圖6-2是用MC1496構(gòu)成的混頻器，本振電壓UL(頻率為(8.8MHZ)從乘法器的一個輸入端（10腳）輸入，信號電壓Vs(頻率為6.3MHZ)從乘法器的另一個輸入端（1腳）輸入，混頻后的中頻(Fi=FL-Fs)信號由乘法器的輸出端（6腳）輸出。輸出端的帶通濾波器必須調(diào)諧在中頻Fi上，本實驗的中頻為Fi=FL-Fs=8.8MHZ-6.3MHZ=2.5MHZ。為了實現(xiàn)混頻功能，混頻器件必須工作在非線性狀態(tài)，而作用在混頻器上的除了輸入信號電壓Us和本振電壓UL外，不可避免地

14、還存在干擾和噪聲。它們之間任意兩者都有可能產(chǎn)生組合頻率，這些組合頻率如果等于或接近中頻，將與輸入信號一起通過中頻放大器、解調(diào)器，對輸出級產(chǎn)生干擾，影響輸入信號的接收。干擾是由于混頻不滿足線性時變工作條件而形成的，因此不可避免地會產(chǎn)生干擾，其中影響最大的是中頻干擾和鏡像干擾。圖6-2 MC1496構(gòu)成的混頻器電路圖五、實驗步驟1.實驗準(zhǔn)備將集成乘法器混頻模塊，LC振蕩器與射隨放大模塊插入實驗箱主板，接通實驗箱與所需各模塊電源。2中頻頻率的觀測將LC 振蕩器輸出頻率為8.8MHZ（幅度Vp-p大于1.5V）作為本實驗的本振信號輸入乘法器的一個輸入端(6P01),乘法器的另一個輸入端（6P02）接高

15、頻信號發(fā)生器的輸出（6.3MHZ Vp-p=0.4V）。用示波器觀測6TP01、6TP02、6TP03、6TP04波形，用頻率計測量6TP01、6TP02、6TP04的頻率。并計算各頻率是否符合Fi=FL-Fs。當(dāng)改變高頻信號源的頻率時，輸出中頻6TP04的波形作何變化，為什么？3混頻的綜合觀測將音頻調(diào)制信號為1KHz載波頻率為6.3MHZ的調(diào)幅波，作為本實驗的射頻輸入，用雙蹤示波器觀察6TP01、6TP02、6TP03、6TP04各點波形，特別注意觀察6TP02和6TP04兩點波形的包絡(luò)是否一致。六、實驗報告1根據(jù)觀測結(jié)果，繪制所需要的波形圖，并作分析。2歸納并總結(jié)信號混頻的過程。實驗3 集

16、成乘法器幅度調(diào)制電路、實驗準(zhǔn)備1做本實驗時應(yīng)具備的知識點：l 幅度調(diào)制l 用模擬乘法器實現(xiàn)幅度調(diào)制l MC1496四象限模擬相乘器 2做本實驗時所用到的儀器：l 集成乘法器幅度調(diào)制電路模塊l 高頻信號源l 雙蹤示波器l 萬用表 二、實驗?zāi)康?1通過實驗了解振幅調(diào)制的工作原理。 2掌握用MC1496來實現(xiàn)AM和DSB的方法，并研究已調(diào)波與調(diào)制信號，載波之間的關(guān)系。 3掌握用示波器測量調(diào)幅系數(shù)的方法。 三、實驗內(nèi)容 1模擬相乘調(diào)幅器的輸入失調(diào)電壓調(diào)節(jié)。2用示波器觀察正常調(diào)幅波（AM）波形，并測量其調(diào)幅系數(shù)。3用示波器觀察平衡調(diào)幅波（抑制載波的雙邊帶波形DSB）波形。4用示波器觀察調(diào)制信號為方波、三

17、角波的調(diào)幅波。 四、基本原理所謂調(diào)幅就是用低頻調(diào)制信號去控制高頻振蕩（載波）的幅度，使其成為帶有低頻信息的調(diào)幅波。目前由于集成電路的發(fā)展，集成模擬相乘器得到廣泛的應(yīng)用，為此本實驗采用價格較低廉的MC1496集成模擬相乘器來實現(xiàn)調(diào)幅之功能。 1MC1496簡介MC1496是一種四象限模擬相乘器，其內(nèi)部電路以及用作振幅調(diào)制器時的外部連接如圖8-1所示。由圖可見，電路中采用了以反極性方式連接的兩組差分對（T1T4），且這兩組差分對的恒流源管（T5、T6）又組成了一個差分對，因而亦稱為雙差分對模擬相乘器。其典型用法是：、腳間接一路輸入（稱為上輸入v1），、腳間接另一路輸入（稱為下輸入v2），、腳分別經(jīng)

18、由集電極電阻Rc接到正電源+12V上，并從、腳間取輸出vo。、腳間接負(fù)反饋電阻Rt。腳到地之間接電阻RB，它決定了恒流源電流I7、I8的數(shù)值，典型值為6.8k。腳接負(fù)電源-8V。、腳懸空不用。由于兩路輸入v1、v2的極性皆可取正或負(fù)，因而稱之為四象限模擬相乘器。可以證明： ，因而，僅當(dāng)上輸入滿足v1VT (26mV)時，方有：，才是真正的模擬相乘器。本實驗即為此例。圖8-1 MC1496內(nèi)部電路及外部連接 2MC1496組成的調(diào)幅器實驗電路用1496組成的調(diào)幅器實驗電路如圖8-2所示。圖中，與圖8-1相對應(yīng)之處是：8R08對應(yīng)于RT，8R09對應(yīng)于RB，8R03、8R10對應(yīng)于RC。此外，8W

19、01用來調(diào)節(jié)（1）、（4）端之間的平衡，8W02用來調(diào)節(jié)（8）、（10）端之間的平衡。8K01開關(guān)控制（1）端是否接入直流電壓，當(dāng)8K01置“on”時，1496的（1）端接入直流電壓，其輸出為正常調(diào)幅波（AM），調(diào)整8W03電位器，可改變調(diào)幅波的調(diào)制度。當(dāng)8K01置“off”時，其輸出為平衡調(diào)幅波（DSB）。晶體管8Q01為隨極跟隨器，以提高調(diào)制器的帶負(fù)載能力。五、實驗步驟 1實驗準(zhǔn)備（1）在實驗箱主板上插上集成乘法器幅度調(diào)制電路模塊。接通實驗箱上電源開關(guān)，按下模塊上開關(guān)8K1，此時電源指標(biāo)燈點亮。（2）調(diào)制信號源：采用低頻信號源中的函數(shù)發(fā)生器，其參數(shù)調(diào)節(jié)如下（示波器監(jiān)測）： 頻率范圍：1kH

20、z 波形選擇：正弦波圖8-2 1496組成的調(diào)幅器實驗電路 輸出峰-峰值：300mV（3）載波源：采用高頻信號源： 工作頻率：2MHz用頻率計測量（也可采用其它頻率）； 輸出幅度（峰-峰值）：200mV，用示波器觀測。 2輸入失調(diào)電壓的調(diào)整（交流饋通電壓的調(diào)整） 集成模擬相乘器在使用之前必須進(jìn)行輸入失調(diào)調(diào)零，也就是要進(jìn)行交流饋通電壓的調(diào)整，其目的是使相乘器調(diào)整為平衡狀態(tài)。因此在調(diào)整前必須將開關(guān)8K01置“off”（往下?lián)埽郧袛嗥渲绷麟妷骸＝涣黟佂妷褐傅氖窍喑似鞯囊粋€輸入端加上信號電壓，而另一個輸入端不加信號時的輸出電壓，這個電壓越小越好。（1）載波輸入端輸入失調(diào)電壓調(diào)節(jié) 把調(diào)制信號源輸出

21、的音頻調(diào)制信號加到音頻輸入端（8P02），而載波輸入端不加信號。用示波器監(jiān)測相乘器輸出端（8TP03）的輸出波形，調(diào)節(jié)電位器8W02，使此時輸出端（8TP03）的輸出信號（稱為調(diào)制輸入端饋通誤差）最小。（2）調(diào)制輸入端輸入失調(diào)電壓調(diào)節(jié) 把載波源輸出的載波信號加到載波輸入端（8P01），而音頻輸入端不加信號。用示波器監(jiān)測相乘器輸出端（8TP03）的輸出波形。調(diào)節(jié)電位器8W01使此時輸出（8TP03）的輸出信號（稱為載波輸入端饋通誤差）最小。3DSB（抑制載波雙邊帶調(diào)幅）波形觀察在載波輸入、音頻輸入端已進(jìn)行輸入失調(diào)電壓調(diào)節(jié)（對應(yīng)于8W02、8W01調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上），可進(jìn)行DSB的測量。（1）DSB信

22、號波形觀察將高頻信號源輸出的載波接入載波輸入端（8P01），低頻調(diào)制信號接入音頻輸入端（8P02）。示波器CH1接調(diào)制信號（可用帶“鉤”的探頭接到8TP02上），示波器CH2接調(diào)幅輸出端（8TP03），即可觀察到調(diào)制信號及其對應(yīng)的DSB信號波形。其波形如圖8-3所示，如果觀察到的DSB波形不對稱，應(yīng)微調(diào)8W01電位器。圖8-3 圖8-4（2）DSB信號反相點觀察 為了清楚地觀察雙邊帶信號過零點的反相，必須降低載波的頻率。本實驗可將載波頻率降低為100KHZ（如果是DDS高頻信號源可直接調(diào)制100KHZ；如果是其它信號源，需另配100KHZ的函數(shù)發(fā)生器），幅度仍為200mv。調(diào)制信號仍為1KHZ

23、（幅度300mv）。 增大示波器X軸掃描速率，仔細(xì)觀察調(diào)制信號過零點時刻所對應(yīng)的DSB信號，過零點時刻的波形應(yīng)該反相，如圖8-4所示。（3）DSB信號波形與載波波形的相位比較 在實驗3（2）的基礎(chǔ)上，將示波器CH1改接8TP01點，把調(diào)制器的輸入載波波形與輸出DSB波形的相位進(jìn)行比較，可發(fā)現(xiàn)：在調(diào)制信號正半周期間，兩者同相；在調(diào)制信號負(fù)半周期間，兩者反相。4SSB（單邊帶調(diào)制）波形觀察單邊帶（SSB）是將抑制載波的雙邊帶（DSB）通過邊帶濾波器濾除一個邊帶而得到的。本實驗利用濾波與計數(shù)鑒頻模塊中的帶通濾波器作為邊帶濾波器，該濾波器的中心頻率104KHZ左右，通頻帶約12KHZ。為了利用該帶通濾

24、波器取出上邊帶而抑制下邊帶。雙邊帶（DSB）的載波頻率應(yīng)取100KHZ。具體操作方法如下：將載波頻率為100KHZ，幅度300mv的正弦波接入載波輸入端（8P01），將頻率為4KHZ，幅度300mv的正弦波接入音頻輸入端（8P02）。按照DSB的調(diào)試方法得到DSB波形。將調(diào)幅輸出（8P03）連接到濾波與計數(shù)鑒頻模塊中的帶通濾波器輸入端（15P05），用示波器測量帶通濾波器輸出（15P06），即可觀察到SSB信號波形。在本實驗中，正常的SSB波形應(yīng)為104KHZ的等幅波形，但由于帶通濾波器頻帶較寬，下邊帶不可能完全抑制，因此，其輸出波形不完全是等幅波。5AM（常規(guī)調(diào)幅）波形測量 （1）AM正常波

25、形觀測 在保持輸入失調(diào)電壓調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，將開關(guān)8K01置“on”（往上撥），即轉(zhuǎn)為正常調(diào)幅狀態(tài)。載波頻率仍設(shè)置為2MHZ（幅度200mv），調(diào)制信號頻率1KHZ（幅度300mv）。示波器CH1接8TP02、CH2接8TP03，即可觀察到正常的AM波形，如圖8-5所示。圖8-5調(diào)整電位器8W03，可以改變調(diào)幅波的調(diào)制度。在觀察輸出波形時，改變音頻調(diào)制信號的頻率及幅度，輸出波形應(yīng)隨之變化。下圖為用示波器測出的正常調(diào)幅波波形：（2）不對稱調(diào)制度的AM波形觀察 在AM正常波形調(diào)整的基礎(chǔ)上，改變8W02，可觀察到調(diào)制度不對稱的情形。最后仍調(diào)到調(diào)制度對稱的情形。下圖為用示波器測出的不對稱調(diào)幅波波形：（3）

26、過調(diào)制時的AM波形觀察 在上述實驗的基礎(chǔ)上，即載波2MHZ（幅度200mv），音頻調(diào)制信號1KHZ（幅度300mv），示波器CH1接8TP02、CH2接8TP03。調(diào)整8W03使調(diào)制度為100%，然后增大音頻調(diào)制信號的幅度，可以觀察到過調(diào)制時AM波形，并與調(diào)制信號波形作比較。下圖為調(diào)制度為100%和過調(diào)制的AM波形：調(diào)制度為100%的AM波形 過調(diào)制AM波形（4）增大載波幅度時的調(diào)幅波觀察 保持調(diào)制信號輸入不變，逐步增大載波幅度，并觀察輸出已調(diào)波。可以發(fā)現(xiàn)：當(dāng)載波幅度增大到某值時，已調(diào)波形開始有失真；而當(dāng)載波幅度繼續(xù)增大時，已調(diào)波形包絡(luò)出現(xiàn)模糊。最后把載波幅度復(fù)原（200mv）。（5）調(diào)制信號

27、為三角波和方波時的調(diào)幅波觀察 保持載波源輸出不變，但把調(diào)制信號源輸出的調(diào)制信號改為三角波（峰峰值200mv）或方波（200mv），并改變其頻率，觀察已調(diào)波形的變化，調(diào)整8W03，觀察輸出波形調(diào)制度的變化。下圖為調(diào)制信號為三角波時的調(diào)幅波形： 5調(diào)制度Ma的測試我們可以通過直接測量調(diào)制包絡(luò)來測出Ma。將被測的調(diào)幅信號加到示波器CH1或CH2，并使其同步。調(diào)節(jié)時間旋鈕使熒光屏顯示幾個周期的調(diào)幅波波形，如圖8-6所示。根據(jù)Ma的定義，測出A、B，即可得到Ma。圖8-6六、實驗報告要求1整理按實驗步驟所得數(shù)據(jù)，繪制記錄的波形，并作出相應(yīng)的結(jié)論。2畫出DSB波形和時的AM波形，比較兩者的區(qū)別。3總結(jié)由本

28、實驗所獲得的體會。實驗4 振幅解調(diào)器（包絡(luò)檢波、同步檢波）、實驗準(zhǔn)備1做本實驗時應(yīng)具備的知識點：l 振幅解調(diào)l 二極管包絡(luò)檢波l 模擬乘法器實現(xiàn)同步檢波2做本實驗時所用到的儀器：l 集成乘法器幅度解調(diào)電路模塊l 晶體二極管檢波器模塊l 高頻信號源l 雙蹤示波器l 萬用表 二、實驗?zāi)康?1熟悉電子元器件和高頻電子線路實驗系統(tǒng)； 2掌握用包絡(luò)檢波器實現(xiàn)AM波解調(diào)的方法。了解濾波電容數(shù)值對AM波解調(diào)影響；3理解包絡(luò)檢波器只能解調(diào)m100的AM波，而不能解調(diào)m100的AM波以及DSB波的概念；4掌握用MC1496模擬乘法器組成的同步檢波器來實現(xiàn)AM波和DSB波解調(diào)的方法；5了解輸出端的低通濾波器對AM

29、波解調(diào)、DSB波解調(diào)的影響；6理解同步檢波器能解調(diào)各種AM波以及DSB波的概念。三、實驗內(nèi)容1用示波器觀察包絡(luò)檢波器解調(diào)AM波、DSB波時的性能；2用示波器觀察普通調(diào)幅波（AM）解調(diào)中的對角切割失真和底部切割失真的現(xiàn)象。四、基本原理振幅解調(diào)即是從振幅受調(diào)制的高頻信號中提取原調(diào)制信號的過程，亦稱為檢波。通常，振幅解調(diào)的方法有包絡(luò)檢波和同步檢波兩種。 1二極管包絡(luò)檢波二極管包絡(luò)檢波器是包絡(luò)檢波器中最簡單、最常用的一種電路。它適合于解調(diào)信號電平較大（俗稱大信號，通常要求峰一峰值為1.5V以上）的AM波。它具有電路簡單，檢波線性好，易于實現(xiàn)等優(yōu)點。本實驗電路主要包括二極管、RC低通濾波器和低頻放大部分

30、，如圖9-1所示。圖中，10D01為檢波管，10C02、10R08、10C07構(gòu)成低通濾波器，10R01、10W01為二極管檢波直流負(fù)載，10W01用來調(diào)節(jié)直流負(fù)載大小，10R02與10W02相串構(gòu)成二極管檢波交流負(fù)載，10W02用來調(diào)節(jié)交流負(fù)載大小。開關(guān)10K01是為二極管檢波交流負(fù)載的接入與斷開而設(shè)置的，10K01置“on”為接入交流負(fù)載，10K01置“off”為斷開交流負(fù)載。10K02開關(guān)控制著檢波器是接入交流負(fù)載還是接入后級低放。開關(guān)10K02撥至左側(cè)時接交流負(fù)載，撥至右側(cè)時接后級低放。當(dāng)檢波器構(gòu)成系統(tǒng)時，需與后級低放接通。10BG01、10BG02對檢波后的音頻進(jìn)行放大，放大后音頻信

31、號由10P02輸出，因此10K02可控制音頻信號是否輸出，調(diào)節(jié)10W03可調(diào)整輸出幅度。圖中，利用二極管的單向?qū)щ娦允沟秒娐返某浞烹姇r間常數(shù)不同（實際上，相差很大）來實現(xiàn)檢波，所以RC時間常數(shù)的選擇很重要。RC時間常數(shù)過大，則會產(chǎn)生對角切割失真（又稱惰性失真）。RC常數(shù)太小，高頻分量會濾不干凈。綜合考慮要求滿足下式：其中：為調(diào)幅系數(shù)，為調(diào)制信號角頻率。當(dāng)檢波器的直流負(fù)載電阻R與交流音頻負(fù)載電阻不相等，而且調(diào)幅度又相當(dāng)大時會產(chǎn)生底邊切割失真（又稱負(fù)峰切割失真），為了保證不產(chǎn)生底邊切割失真應(yīng)滿足。圖9-1 二極管包絡(luò)檢波電路2同步檢波 同步檢波又稱相干檢波。它利用與已調(diào)幅波的載波同步（同頻、同相）

32、的一個恢復(fù)載波與已調(diào)幅波相乘，再用低通濾波器濾除高頻分量，從而解調(diào)出調(diào)制信號。本實驗采用MC1496集成電路來組成解調(diào)器，如圖9-2所示。圖中，恢復(fù)載波vc先加到輸入端9P01上，再經(jīng)過電容9C01加在、腳之間。已調(diào)幅波vamp先加到輸入端9P02上，再經(jīng)過電容9C02加在、腳之間。相乘后的信號由（6）腳輸出，再經(jīng)過由9C04、9C05、9R06組成的P型低通濾波器濾除高頻分量后，在解調(diào)輸出端（9P03）提取出調(diào)制信號。需要指出的是，在圖9-2中對1496采用了單電源（+12V）供電，因而腳需接地，且其它腳亦應(yīng)偏置相應(yīng)的正電位，恰如圖中所示。五、實驗步驟（一）實驗準(zhǔn)備1選擇好需做實驗的模塊：集

33、成乘法器幅度調(diào)制電路、二極管檢波器、集成乘法器幅度解調(diào)電路。2接通實驗板的電源開關(guān)，使相應(yīng)電源指示燈發(fā)光，表示已接通電源即可開始實驗。注意：做本實驗時仍需重復(fù)實驗8中部分內(nèi)容，先產(chǎn)生調(diào)幅波，再供這里解調(diào)之用。 （二）二極管包絡(luò)檢波1AM波的解調(diào)（1）的AM波的解調(diào) AM波的獲得與實驗8的五、4中的實驗內(nèi)容相同，低頻信號或函數(shù)發(fā)生器作為調(diào)制信號源（輸出300mVp-p的1kHz正弦波），以高頻信號源作為載波源（輸出200mVp-p的2MHz正弦波），調(diào)節(jié)8W03，便可從幅度調(diào)制電路單元上輸出的AM波，其輸出幅度（峰-峰值）至少應(yīng)為0.8V。 AM波的包絡(luò)檢波器解調(diào)先斷開檢波器交流負(fù)載（10K01

34、=off），把上面得到的AM波加到包絡(luò)檢波器輸入端（10P01），即可用示波器在10TP02觀察到包絡(luò)檢波器的輸出，并記錄輸出波形。為了圖9-2 MC1496 組成的解調(diào)器實驗電路更好地觀察包絡(luò)檢波器的解調(diào)性能，可將示波器CH1接包絡(luò)檢波器的輸入10TP01，而將示波器CH2接包絡(luò)檢波器的輸出10TP02（下同）。調(diào)節(jié)直流負(fù)載的大小（調(diào)10W01），使輸出得到一個不失真的解調(diào)信號，畫出波形。 觀察對角切割失真保持以上輸出，調(diào)節(jié)直流負(fù)載（調(diào)10W01），使輸出產(chǎn)生對角失真，如果失真不明顯可以加大調(diào)幅度（即調(diào)整8W03），畫出其波形，并記算此時的值。觀察底部切割失真當(dāng)交流負(fù)載未接入前，先調(diào)節(jié)10W

35、01使解調(diào)信號不失真。然后接通交流負(fù)載（10K01至“on”，10K02至左側(cè)），示波器CH2接10TP03。調(diào)節(jié)交流負(fù)載的大小（調(diào)10W02），使解調(diào)信號出現(xiàn)割底失真，如果失真不明顯，可加大調(diào)幅度（即增大音頻調(diào)制信號幅度）畫出其相應(yīng)的波形，并計算此時的。當(dāng)出現(xiàn)割底失真后，減小（減小音頻調(diào)制信號幅度）使失真消失，并計算此時的。在解調(diào)信號不失真的情況下，將10K02撥至右側(cè)，示波器CH2接10TP04，可觀察到放大后音頻信號，調(diào)節(jié)10W03音頻幅度會發(fā)生變化。（2）的AM波的解調(diào)調(diào)節(jié)8W03，使=100%，觀察并記錄檢波器輸出波形。（3）的AM波的解調(diào)加大音頻調(diào)制信號幅度，使100%,觀察并記錄

36、檢波器輸出波形。（4）調(diào)制信號為三角波和方波的解調(diào)在上述情況下，恢復(fù)，調(diào)節(jié)10W01和10W02，使解調(diào)輸出波形不失真。然后將低頻信號源的調(diào)制信號改為三解波和方波（由K101控制），即可在檢波器輸出端（10TP02、10TP03、10TP04）觀察到與調(diào)制信號相對應(yīng)的波形，調(diào)節(jié)音頻信號的頻率（低頻信號源中W101），其波形也隨之變化。實際觀察到各種調(diào)制度的解調(diào)波形如下圖： 2DSB波的解調(diào)采用實驗8中五、3相同的方法得到DSB波形，并增大載波信號及調(diào)制信號幅度，使得在調(diào)制電路輸出端產(chǎn)生較大幅度的DSB信號。然后把它加到二極管包絡(luò)檢波器的輸入端，觀察并記錄檢波器的輸出波形，并與調(diào)制信號作比較。實

37、際觀察到DSB解調(diào)波形如下圖： （三）集成電路（乘法器）構(gòu)成的同步檢波1.AM波的解調(diào) 將幅度調(diào)制電路的輸出接到幅度解調(diào)電路的調(diào)幅輸入端(9P02)。解調(diào)電路的恢復(fù)載波，可用鉚孔線直接與調(diào)制電路中載波輸入相連，即9P01與8P01相連。示波器CH1接調(diào)幅信號9TP02，CH2接同步檢波器的輸出9TP03。分別觀察并記錄當(dāng)調(diào)制電路輸出為=30%、=100%、100%時三種AM的解調(diào)輸出波形，并與調(diào)制信號作比較。實際觀察到各種調(diào)制度的解調(diào)波形如下圖：2DSB波的解調(diào)采用實驗8的五、3中相同的方法來獲得DSB波，并加入到幅度解調(diào)電路的調(diào)幅輸入端，而其它連線均保持不變，觀察并記錄解調(diào)輸出波形，并與調(diào)制

38、信號作比較。改變調(diào)制信號的頻率及幅度，觀察解調(diào)信號有何變化。將調(diào)制信號改成三角波和方波，再觀察解調(diào)輸出波形。DSB波解調(diào)波形如下圖：3SSB波的解調(diào)采用實驗8的五、4中相同的方法來獲得SSB波，并將帶通濾波器輸出的SSB波形（15P06）連接到幅度解調(diào)電路的調(diào)幅輸入端，載波輸入與上述連接相同。觀察并記錄解調(diào)輸出波形，并與調(diào)制信號作比較。改變調(diào)制信號的頻率及幅度，觀察解調(diào)信號有何變化。由于帶通濾波器的原因，當(dāng)調(diào)制信號的頻率降低時，其解調(diào)后波形將產(chǎn)生失真，因為調(diào)制信號降低時，雙邊帶（DSB）中的上邊帶與下邊帶靠得更近，帶通濾波器不能有效地抑制下邊帶，這樣就會使得解調(diào)后的波形產(chǎn)生失真。（四）調(diào)幅與檢

39、波系統(tǒng)實驗按圖9-3可構(gòu)成調(diào)幅與檢波的系統(tǒng)實驗。圖9-3 調(diào)幅與檢波系統(tǒng)實驗圖將電路按圖9-3連接好后，按照上述實驗的方法，將幅度調(diào)制電路和檢波電路調(diào)節(jié)好，使檢波后的輸出波形不失真。然后將檢波后音頻信號接入低頻信號源中的功放輸入，即用鉚孔線將二極管檢波器輸出10P02（注意10K01、10K02的位置）與低頻信號源中的“功放輸入”P102相連，或?qū)⑼綑z波器輸出9TP03與“功入輸入”相連，便可在揚聲器中發(fā)出聲音。改變調(diào)制信號的頻率、聲音也會發(fā)生變化。將低頻信號源中開關(guān)K102撥至“音樂輸出”，揚聲器中就有音樂聲音。六、實驗報告要求 1由本實驗歸納出兩種檢波器的解調(diào)特性，以“能否正確解調(diào)”填入

40、表中。輸入的調(diào)幅波AM波DSB=30%=100%100%包絡(luò)檢波同步檢波 2觀察對角切割失真和底部切割失真現(xiàn)象并分析產(chǎn)生的原因。 3對實驗中的兩種解調(diào)方式進(jìn)行總結(jié)。實驗5 變?nèi)荻O管調(diào)頻器、實驗準(zhǔn)備1做本實驗時應(yīng)具備的知識點：l 頻率調(diào)制l 變?nèi)荻O管調(diào)頻l 靜態(tài)調(diào)制特性、動態(tài)調(diào)制特性2做本實驗時所用到的儀器：l 變?nèi)荻O管調(diào)頻模塊l 雙蹤示波器l 頻率計l 萬用表二、實驗?zāi)康?1熟悉電子元器件和高頻電子線路實驗系統(tǒng)； 2掌握用變?nèi)荻O管調(diào)頻振蕩器實現(xiàn)FM的方法； 3理解靜態(tài)調(diào)制特性、動態(tài)調(diào)制特性概念和測試方法。三、實驗內(nèi)容 1用示波器觀察調(diào)頻器輸出波形，考察各種因素對于調(diào)頻器輸出波形的影響；

41、 2變?nèi)荻O管調(diào)頻器靜態(tài)調(diào)制特性測量。四、基本原理1變?nèi)荻O管調(diào)頻器實驗電路變?nèi)荻O管調(diào)頻器實驗電路如圖11-1所示。圖中，12BG01本身為電容三點式振蕩器，它與12D01、12D02（變?nèi)荻O管）一起組成了直接調(diào)頻器。12BG03為放大器，12BG04為射極跟隨器。12W01用來調(diào)節(jié)變?nèi)荻O管偏壓。圖11-1 變?nèi)荻O管調(diào)頻器實驗電路2變?nèi)荻O管調(diào)頻器工作原理由圖11-1可見，加到變?nèi)荻O管上的直流偏置就是+12V經(jīng)由12R02、12W01和12R03分壓后，從12R03得到的電壓，因而調(diào)節(jié)12W01即可調(diào)整偏壓。由圖可見，該調(diào)頻器本質(zhì)上是一個電容三點式振蕩器（共基接法），由于電容12C0

42、5對高頻短路，因此變?nèi)荻O管實際上與12L02相并。調(diào)整電位器12W01，可改變變?nèi)荻O管的偏壓，也即改變了變?nèi)荻O管的容量，從而改變其振蕩頻率。因此變?nèi)荻O管起著可變電容的作用。對輸入音頻信號而言，12L01短路，12C05開路，從而音頻信號可加到變?nèi)荻O管12D01、12D01上。當(dāng)變?nèi)荻O管加有音頻信號時，其等效電容按音頻規(guī)律變化，因而振蕩頻率也按音頻規(guī)律變化，從而達(dá)到了調(diào)頻的目的。五、實驗步驟1實驗準(zhǔn)備在實驗箱主板上插上變?nèi)荻O管調(diào)頻模塊、斜率鑒頻與相位鑒頻模塊，按下12K01，此時變?nèi)荻O管調(diào)頻模塊電源指標(biāo)燈點亮。2靜態(tài)調(diào)制特性測量輸入端先不接音頻信號，將示波器接到調(diào)頻器單元的12T

43、P02。將頻率計接到調(diào)頻輸出（12P02），用萬用表測量12TP01點電位值，按表11-1所給的電壓值調(diào)節(jié)電位器12W01，使12TP01點電位在1.659.5V范圍內(nèi)變化，并把相應(yīng)的頻率值填入表11-1。表11-1V12P01(V)1.65234567899.5F0(MHz)3動態(tài)調(diào)制特性測量1 實驗步驟將斜率鑒頻與相位鑒頻模塊（簡稱鑒頻器單元）中的+12 V電源接通（按下13K01開關(guān)，相應(yīng)指示燈亮），從而鑒頻器工作于正常狀態(tài)。調(diào)整12W01使得變?nèi)荻O管調(diào)頻器輸出頻率f0=6.3MHz。以實驗箱上的函數(shù)發(fā)生器作為音頻調(diào)制信號源，輸出頻率f =1kHz、峰-峰值Vp-p=500mv（用示波

44、器監(jiān)測）的正弦波。 把實驗箱上的函數(shù)發(fā)生器輸出的音頻調(diào)制信號加入到調(diào)頻器單元的音頻輸入端12P01，便可在調(diào)頻器單元的12TP02端上觀察到FM波。用示波器觀察到的調(diào)頻波形如下圖：把調(diào)頻器單元的調(diào)頻輸出端12P02連接到鑒頻器單元的輸入端（13P01），并將鑒頻器單元的13K02撥向相位鑒頻，便可在鑒頻器單元的輸出端13P02上觀察到經(jīng)解調(diào)后的音頻信號。如果沒有波形或波形不好，應(yīng)調(diào)整12W01和13W01。將示波器CH1接調(diào)制信號源（可接在調(diào)制模塊中的12TP03上），CH2接鑒頻輸出13TP03，比較兩個波形有何不同。改變調(diào)制信號源的幅度，觀測鑒頻器解調(diào)輸出有何變化。調(diào)整調(diào)制信號源的頻率，觀

45、測鑒頻器輸出波形的變化。六、實驗報告要求1根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上畫出靜態(tài)調(diào)制特性曲線，說明曲線斜率受哪些因素影響。2說明12W01對于調(diào)頻器工作的影響。 3總結(jié)由本實驗所獲得的體會。實驗6 斜率鑒頻與相位鑒頻器、實驗準(zhǔn)備1做本實驗時應(yīng)具備的知識點：l FM波的解調(diào)l 斜率鑒頻與相位鑒頻器2做本實驗時所用到的儀器：l 變?nèi)荻O管調(diào)頻模塊l 斜率鑒頻與相位鑒頻器模塊l 雙蹤示波器l 萬用表二、實驗?zāi)康?了解調(diào)頻波產(chǎn)生和解調(diào)的全過程以及整機(jī)調(diào)試方法，建立起調(diào)頻系統(tǒng)的初步概念； 2了解斜率鑒頻與相位鑒頻器的工作原理； 3熟悉初、次級回路電容、耦合電容對于電容耦合回路相位鑒頻器工作的影響。三、實驗內(nèi)容

46、1調(diào)頻-鑒頻過程觀察：用示波器觀測調(diào)頻器輸入、輸出波形，鑒頻器輸入、輸出波形；2觀察初級回路電容、次級回路電容、耦合電容變化對FM波解調(diào)的影響。四、基本原理 從FM信號中恢復(fù)出原基帶調(diào)制信號的技術(shù)稱為FM波的解調(diào)，也稱為頻率檢波技術(shù)，簡稱鑒頻。鑒頻器的解調(diào)輸出電壓幅度應(yīng)與輸入FM波的瞬時頻率成正比，因此鑒頻器實際上是一個頻率電壓幅度轉(zhuǎn)換電路。實現(xiàn)鑒頻的方法有很多種，本實驗介紹斜率鑒頻和電容耦合回路相位鑒頻。 1斜率鑒頻電路 斜率鑒頻技術(shù)是先將FM波通過線性頻率振幅轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)，使輸出FM波的振幅按照瞬時頻率的規(guī)律變化，而后通過包絡(luò)檢波器檢出反映振幅變化的解調(diào)信號。實踐中頻率振幅轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)常常采用LC

47、并聯(lián)諧振回路，為了獲得線性的頻率幅度轉(zhuǎn)換特性，總是使輸入FM波的載頻處在LC并聯(lián)回路幅頻特性曲線斜坡的近似直線段中點，即處于回路失諧曲線中點。這樣，單失諧回路就可以將輸入的等幅FM波轉(zhuǎn)變?yōu)榉确从乘矔r頻率變化的FM波，而后通過二極管包絡(luò)檢波器進(jìn)行包絡(luò)檢波，解調(diào)出原調(diào)制信號以完成鑒頻功能。圖12-1為斜率鑒頻與相位鑒頻實驗電路，圖中13K02開關(guān)打向“1和4”時為斜率鑒頻。13Q01用來對FM波進(jìn)行放大，13C2、13L02為頻率振幅轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)，其中心頻率為6.3MHZ左右。13D03為包絡(luò)檢波二極管。13TP01、13TP02為輸入、輸出測量點。2相位鑒頻器本實驗采用平衡疊加型電容耦合回路相位鑒頻器，實驗電路如圖12-1所示，開關(guān)13K02撥向“3和6”時為相位鑒頻。相位鑒頻器由頻相轉(zhuǎn)換電路和鑒相器兩部分組成。輸入的調(diào)頻信號加到放大器13Q01的基極上。放大管的負(fù)載是頻相轉(zhuǎn)換電路，該電路是通過電容13C3耦合的雙調(diào)諧回路。初級和次級都調(diào)諧在中心頻率f0=6.3MHZ上。初級回路電壓直接加到次級回路中的串聯(lián)電容13C04、13C05的中心點上，作為鑒相器的參考電壓；同時，又經(jīng)電容13C3耦合到次級回路，作為鑒相器的輸入電壓，即加在13L02兩端用表示。鑒相器采用兩個并聯(lián)二極管檢波電路。檢波后的低頻信號經(jīng)RC濾波器輸出。圖12-1斜率鑒頻與相位鑒