通信电子线路_实验指导书.docx

徐州工程学院

《通信电子线路》实验指导书

电子科学与技术教研室
SINCE 2012

目 录
前 言 1
实验一 小信号调谐放大器实验 5
实验二 高频谐振功率放大器实验 9
实验三 LC、晶体正弦波振荡电路实验 15
实验四 集成乘法器幅度调制实验 23
实验五（1） 二极管包络检波实验 31
实验五（2） 调幅波同步解调实验 37
实验六 锁相实验（基础部分） 40
实验七 无线电发送与接收实验 46
《通信电子线路》实验教学大纲 48

前 言
JH5007A+新型高频电子电路实验系统介绍
一、 概述
南京捷辉科技有限公司经过多年的生产实践和市场应用调研，在原有JH5007高频电子电路综合实验箱的基础上，又隆重推出了JH5007A+高频电子电路综合实验系统，为各类高等院校的高频电子电路综合实验教学提供了更为先进的实验平台，该产品在保留了JH5007高频电子电路综合实验系统特点的基础上，对产品进行了大幅度的改造升级，该新型高频电子电路综合实验系统紧密配合当前大学该课程各章节的主要教学内容，力求涵盖相关的各个基本知识点，使学生在课堂理论教学的基础上有条件、有机会亲自动手了解和熟悉高频电子电路的结构、工作原理、关键技术及常用测量方法，增加实践知识，提高学习兴趣和动手能力，为今后从事相关领域的工作积累经验。
二、本新型高频电子电路综合实验系统主要有以下几大特色
1、与目前大专院校中实用的专业课程教材配合十分紧密。
为紧密配合教学需求，本新型高频电子电路综合实验系统的设计包含了课堂教学各章节的大部分可操作实验。其中包括：LC、晶体正弦波振荡电路实验，小信号调谐放大器实验，高频谐振功率放大器实验，变容二极管调频实验，电容耦合相位鉴频器实验，集成乘法器幅度调制实验与同步解调实验，二极管包络检波实验，晶体三极管混频电路实验，集成锁相环基本原理实验，锁相环调频发射与接收鉴频实验，无线电发送与接收实验等。
2、开放性强
设置了尽可能多的信号观察点和测试点，使学生通过实验，不仅能熟悉各类高频电子电路的结构，还能直观的了解信号产生、传输过程中各个关键点的信号形态特点；
实验系统涉及基本原理的各个模块中，还设置了较多的调节旋钮，使学生可以在确保安全的前提下灵活地改变系统模块的各项主要参数，能够观察到参数的变化对系统性能的影响，进一步加深对基本知识点的理解。
3、采用通用化设计思路和模块化结构，并配置了完善的测试仪表模块。
这种先进的模块化设计理念，使系统大大扩展了应用范围，且便于产品维护，缩短维修周期，降低维修成本，显著地提高了实验设备的完好率和可利用率，并可根据今后教材修订、提高后的需求，平滑升级为更加新颖完善的系统。
为方便用户使用，JH5007/A+新型高频电子电路综合实验系统内均配置了低频信号源模块、高频信号源模块和精密数字频率计模块，统称为“仪表模块”。
其中低频信号源模块可产生方波、正弦波和三角波等函数波形，信号频率及各波形的输出幅度均可独立调节，主要用于在各类调制/解调实验中产生发端原始调制信号。频率范围按不同应用分为两档，第一档为10Hz～1.5KHz；第二档为10KHz～700KHz。
高频信号源模块可分多档粗调选择频率范围，每一档内又可进行连续细调。主要用于产生1.5MHz～20MHz频率范围内的高频正弦波信号，作为各类调制/解调实验中的载波，或与其它功能模块配合扩展实验内容（例如高频信号的混频实验）。粗调共有6档，频率范围分别为：
第一档为1.5～2MHz, 第二档为2～3MHz,第三档为3～4.5MHz,
第四档为4.5～8MHz,第五档为 8～14MHz,第六档为14～20MHz,
由于总的振荡频率覆盖范围较大，而且每一档内的连续频率细调又是合用同一个可变电容，所以设置“补偿”控制开关，以兼顾各档的实际振荡频率值。
说明：当进行小信号调谐放大器实验、高频功率放大器实验时，要求电路规定的谐振频率符合输入信号频率；当进行晶体三极管混频电路实验时，要求某一输入信号频率高度稳定以便于观察混频效果，因此建议采用LC、晶体正弦波振荡电路实验模块的10.244MHz输出信号作为高频信号源，以避免由于使用者设置信号源频率时偏差过大，造成谐振电路调整过度而损坏元件。
精密数字频率计模块可测量从极低频率（16Hz）直到15MHz以上的信号频率。
上述仪表模块固定安放于机箱上部第一横排，便于观察使用。和其它实验功能模块一样，是借助模块四角的焊盘及紧固螺钉引入所需各种电源的，但须注意：仪表模块的螺钉位置与其它实验功能模块不同，以示区别，因而仪表模块只能按指定顺序安装于机箱上部第一横排。从左到右分别为低频信号源模块、高频信号源模块和精密数字频率计模块。而其它实验功能模块则可安排于下部的任意位置。
4、为防止各个高频模块在非使用情况下无谓的耗电，减少系统个各模块之间的高频串扰和噪声，各高频模块的主要供电接入端都设有电源按钮开关。

三、电路组成及模块配置
1、JH5007/A+新型高频电子电路综合实验系统由3个仪表模块、11块实验功能模块、高频与低频连接电缆、电源模块及机箱等组成。原理性实验模块可根据用户需求任意选用与扩充（参见下部示意图）。

高频信号源
模块

频 率 计
模块

低频信号源
模块

备用实验功能模块插槽

实验功能模块3

实验功能模块2

实验功能模块1

实验功能模块6

实验功能模块5

实验功能模块4

2、本新型高频电子电路综合实验系统标配实验功能模块内容如下：
标配实验功能模块：
模块A1 集成乘法器调幅实验
模块A3 调幅信号同步解调实验
模块A4 二极管包络检波电路实验
模块A5 LC、晶体正弦波振荡电路实验
模块A6 变容二极管调频实验
模块A7 电容耦合相位鉴频实验
模块A8 晶体三极管混频电路实验
模块A9 小信号调谐放大器实验
模块A10高频功率放大器实验
模块A17集成锁相环测试及调频实验
模块A18集成锁相环鉴频实验

3、本新型高频电子电路综合实验系统可为教学提供的主要实验内容如下：
实验一 集成乘法器幅度调制实验 （低频源+高频源+A1）
实验二 二极管包络检波实验 （低频源+高频源+A1+A4）
实验三 调幅波同步解调实验 （低频源+高频源+A1+A3）
实验四 LC、晶体正弦波振荡电路实验 （A5+频率计）
实验五 晶体三极管混频电路实验 （高频源+A5+A8+频率计）
实验六 变容二极管调频实验 （A6+频率计；A6+低频源）
实验七 电容耦合相位鉴频器实验 （A6+低频源+A7）
实验八 小信号调谐放大器实验 （A9+A5）
实验九 高频谐振功率放大器实验 （A10+ A5）
实验十 集成锁相环基本性能实验 （低频源+A17+频率计）
实验十一 锁相环调频发射与接收实验 （低频源+A17+A18）
实验十二 无线电发送与接收实验 （低频源+A6+A10+A9+A7）

信号源、频率计参数及使用说明：
1. 低频信号源：JS01设在左边，低频源输出频率20~1500Hz
幅度：方波0.5~5Vpp，正弦波0.5~10Vpp，三角波0.5~5Vpp
JS01设在右边，低频源输出频率10~700KHz
幅度：方波0~10Vpp，正弦波0~1Vpp，三角波0~5Vpp
JS02设在左边时扬声器为关状态，设在右边时为开状态。

2. 高频信号源：分为六档，频率范围为1.5MHz～20MHz
第一档为1.5～2MHz, 0~2.5Vpp
第二档为2～3MHz, 0~1Vpp
第三档为3～4.5MHz, 0~2Vpp
第四档为4.5～8MHz, 0~2Vpp
第五档为 8～14MHz, 0~1Vpp
第六档为14～20MHz 0~1Vpp
由于总的振荡频率覆盖范围较大，而且每一档内的连续频率细调又是合用同一个可变电容，所以设置“补偿”控制开关，以兼顾各档的实际振荡频率值.

3. 数字频率计 可测量从极低频率（16Hz）直到15MHz以上的信号频率。

50

实验一 小信号调谐放大器实验
一、 实验目的
1． 进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理。
2． 掌握高频小信号调谐放大器的调试方法。
3． 掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数（电压放大倍数，通频带，矩形系数）的测试。
二、实验使用仪器
1．小信号调谐放大器实验板
2．20MH双踪示波器
3. 万用表
4.扫频仪（可选）
三、实验基本原理与电路
1、 小信号调谐放大器的基本原理
小信号调谐放大器是构成无线电通信设备的主要电路， 其作用是有选择地对某一频率范围的高频小信号信号进行放大 。 所谓“小信号”，通常指输入信号电压一般在微伏~毫伏数量级附近，放大这种信号的放大器工作在线性范围内。所谓“调谐”，主要是指放大器的集电极负载为调谐回路（如LC调谐回路）。这种放大器对谐振频率及附近频率的信号具有最强的放大作用，而对其它远离的频率信号，放大作用很差，如图4-1所示。

图4-1 高频小信号调谐放大器的频率选择特性曲线

小信号调谐放大器技术参数如下：
增益:表示高频小信号调谐放大器放大微弱信号的能力
1.
通频带和选择性

：通常规定放大器的电压增益下降到最大值的0.707倍时，所对应的频率范围为高频放大器的通频带，用B0.7表示。衡量放大器的频率选择性，通常引入参数——矩形系数K0.1，它定义为
式中，B0.1为相对放大倍数下降到0.1处的带宽，如图8.1所示。显然，矩形系数越小，选择性越好，其抑制邻近无用信号的能力就越强。
稳定性：电路稳定是放大器正常工作的首要条件。不稳定的高频放大器，当电路参数随温度等因素发生变化时，会出现明显的增益变化、中心频率偏移和频率特性曲线畸变，甚至发生自激振荡。由于高频工作时，晶体管内反馈和寄生反馈较强，因此高频放大器很容易自激。因此，必须采取多种措施来保证电路的稳定，如合理地设计电路、限制每级的增益和采取必要的工艺措施等。

噪声系数：为了提高接收机的灵敏度，必须设法降低放大器的噪声系数。高频放大器由多级组成，降低噪声系数的关键在于减小前级电路的内部噪声。因此，在设计前级放大器时，要求采用低噪声器件，合理地设置工作电流等，使放大器在尽可能高的功率增益下噪声系数最小。
2.实验电路
小信号调谐放大器实验电路如图4-2。

图4-2 小信号调谐放大器实验电路
四、实验内容
1．静态工作点与谐振回路的调整。
2．放大器的幅频特性及通频带的测试。
3． 测试品质因数对放大器的幅频特性及通频带的影响。
五、实验步骤
1．静态工作点与谐振回路的调整
⑴ 在实验箱主板上插上小信号调谐放大器实验电路模块。接通实验箱上电源开关电源指标灯点亮。J1接R1，实验箱上高频信号源10.7MHz信号（来自LC、晶体振荡电路模块，要求电路规定的谐振频率符合输入信号频率）由IN1端接入小信号调谐放大器实验电路，幅度在100 mV左右。
⑵ 在OUT端用示波器，观测到放大后的输入信号，调整电位器RW2和微调电容CV2,
使输出信号幅度最大。
2．放大器的放大倍数及通频带的测试
⑴放大倍数测试
断开J2，连接J1，用示波器分别测出TP1端电压Ui和OUT端电压Uo，放大倍数为：
Au=Uo/Ui
（2）通频带测试
由于本小信号调谐放大器品质因数较高，直接测量B0.1较困难，本实验通过测量B0.7，由B0.1 =10 B0.7来推算B0.1。
保持输入信号幅值Ui不变，f1、f2分别是f0时的输出幅值的0.707对应频率;
f0 MHz
f1 MHz
f2 MHZ

3．测试品质因数对放大器的幅频特性及通频带的影响
接上J2，RW1调整到一个合适值，测试幅频特性，并得到谐振时放大倍数和通频带。
表4-1 幅频特性 Ui： mV
输入信号频率f(MHZ)

输出电压幅值U0(mv)

六、实验报告要求
1．整理按实验步骤所得的数据，放大器的幅频特性曲线。
2．由实验数据分析品质因数对谐振时放大倍数和通频带的影响。
3．如有扫频仪，可利用扫频仪扫出放大器的幅频特性曲线。
4.总结由本实验所获得的体会。
实验二 高频谐振功率放大器实验
一、 实验目的
4． 进一步掌握高频谐振功率放大器的工作原理。
5． 掌握谐振功率放大器的调谐特性和负载特性。
6． 掌握激励电压、集电极电源电压及负载变化对放大器工作状态的影响。

二、实验使用仪器
1．小信号调谐放大器实验板
2．20MH双踪示波器
3. 万用表
三、实验基本原理与电路
1.高频谐振功率放大器原理电路
高频谐振功率放大器是一种能量转换器件，它可以将电源供给的直流能量转换为高频交流输出。高频谐振功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件，其作用是放大信号，使之达到足够的功率输出，以满足天线发射和其它负载的要求。
高频谐振功率放大器研究的主要问题是如何获得高效率、大功率的输出。放大器电流导通角θ愈小，放大器的效率η愈高。如甲类功放的θ＝180，效率η最高为50％，而丙类功放的θ＜90°，效率η可达到80％。谐振功率放大器采用丙类功率放大器，采用选频网络作为负载回路的丙类功率放大器称为高频谐振功率放大器。高频谐振功率放大器原理电路如图9-1。
图5-1 高频谐振功率放大器的工作原理
图中ub为输入交流信号，EB是基极偏置电压，调整EB，改变放大器的导通角，以改变放大器工作的类型。EC是集电极电源电压。集电极外接LC并联振荡回路的功用是作放大器负载。放大器工作时，晶体管的电流、电压波形及其对应关系如图9-2所示。晶体管转移特性如图2.2中虚线所示。由于输入信号较大，可用折线近似转移特性，如图中实线所示。 图中为管子导通电压，gm为特征斜率。
设输入电压为一余弦电压，即
ub=Ubmcosωt
则管子基极、发射极间电压uBE为
uBE=EB+ub=EB+Ubmcosωt
在丙类工作时，EB<，在这种偏置条件下，集电极电流iC为余弦脉冲，其最大值为iCmax，电流流通的相角为2θ，通常称θ为集电极电流的通角，丙类工作时，θ<π/2 。把集电极电流脉冲用傅氏级数展开，可分解为直流、基波和各次谐波

iC=IC0+ic1+ic2+=IC0+Ic1mcosωt+Ic2mcos2ωt+…
式中，IC0为直流电流，Ic1m、Ic2m分别为基波、二次谐波电流幅度。

图5-2高频谐振功率放大器电压和电流关系
谐振功率放大器的集电极负载是一高Q的LC并联振荡回路，如果选取谐振角频率ω0等于输入信号ub的角频率ω，那么，尽管在集电极电流脉冲中含有丰富的高次谐波分量，但由于并联谐振回路的选频滤波作用，振荡回路两端的电压可近似认为只有基波电压，即
uc=Ucmcosωt=Ic1mRecosωt
式中，Ucm为uc的振幅；Re为LC回路的谐振电阻。在集电极电路中，LC振荡回路得到的高频功率为

集电极电源EC供给的直流输入功率为

集电极效率ηC为输出高频功率Po与直流输入功率PE之比，即

静态工作点、输入信号、负载发生变化，谐振功率放大器的工作状态将发生变化。如图9-3所示。当C点落在输出特性(对应uBEmax的那条)的放大区时，为欠压状态；当C点正好落在临界点上时，为临界状态；当C点落在饱和区时，为过压状态。谐振功率放大器的工作状态必须由EC、EB、Ubm、Ucm四个参量决定，缺一不可，其中任何一个量的变化都会改变C点所处的位置，工作状态就会相应地发生变化。

图5-3 高频谐振功率放大器的工作状态
负载特性是指当保持EC、EB、Ubm不变而改变Re时，谐振功率放大器的电流IC0、Ic1m，电压Ucm，输出功率Po，集电极损耗功率PC，电源功率PE及集电极效率ηC随之变化的曲线。从上面动特性曲线随Re变化的分析可以看出，Re由小到大，工作状态由欠压变到临界再进入过压。相应的集电极电流由余弦脉冲变成凹陷脉冲，如图9-4(a)所示。

图5-4高频谐振功率放大器的负载特性
集电极调制特性是指当保持EB、Ubm、Re不变而改变EC时，功率放大器电流IC0、Ic1m，电压Ucm以及功率、效率随之变化的曲线。当EC由小增大时，uCEmin=EC-Ucm也将由小增大，因而由uCEmin、uBEmax决定的瞬时工作点将沿uBEmax这条输出特性由特性的饱和区向放大区移动，工作状态由过压变到临界再进入欠压，iC波形由iCmax较小的凹陷脉冲变为iCmax较大的尖顶脉冲，如图9-5所示。由集电极调制特性可知，在过压区域，输出电压幅度Ucm与EC成正比。利用这一特点，可以通过控制EC的变化，实现电压、电流、功率的相应变化，这种功能称为集电极调幅，所以称这组特性曲线为集电极调制特性曲线。  

图5-5高频谐振功率放大器的集电极调制特性

基极调制特性是指当EC、Ubm、Re保持不变而改变EB时，功放电流IC0、Ic1m，电压Ucm以及功率、效率的变化曲线。当EB增大时，会引起θ、iCmax增大，从而引起IC0、Ic1m、Ucm增大。由于EC不变，uCEmin=EC-Ucm则会减小，这样势必导致工作状态会由欠压变到临界再进入过压。进入过压状态后，集电极电流脉冲高度虽仍有增加，但凹陷也不断加深，iC波形如图9-6所示。利用这一特点，可通过控制EB实现对电流、电压、功率的控制，称这种工作方式为基极调制，所以称这组特性曲线为基极调制特性曲线。

图5-6高频谐振功率放大器的基极调制特性

放大特性是指当保持EC、EB、Re不变，而改变Ubm时，功率放大器电流IC0、Ic1m，电压Ucm以及功率、效率的变化曲线。Ubm变化对谐振功率放大器性能的影响与基极调制特性相似。iC波形及IC0、Ic1m、Ucm、Po、PE、ηC随Ubm的变化曲线如图9-7所示。由图可见，在欠压区域，输出电压振幅与输入电压振幅基本成正比，即电压增益近似为常数。利用这一特点可将谐振功率放大器用作电压放大器，所以称这组曲线为放大特性曲线。

图5-7高频谐振功率放大器的放大特性
2.实验电路
高频谐振功率放大器实验电路如图5-8。

图5-8 高频谐振功率放大器实验电路
四、实验内容
1．高频谐振功率放大器实验电路的调整。
2．谐振功率放大器的负载特性测试---负载变化对放大器工作状态的影响测试。
3．集电极电源电压变化对放大器工作状态的影响（集电极调制特性）的测试。
（一） 实验电路的调试

五、实验步骤
1．高频谐振功率放大器实验电路的调整
⑴ 在实验箱主板上插上高频谐振功率放大器实验电路模块。接通实验箱上电源开关电源指标灯点亮。 实验箱上高频信号源10.7MHz信号（来自LC、晶体振荡电路模块，要求电路规定的谐振频率符合输入信号频率）由IN1端接入高频谐振功率放大器实验电路，幅度在200mV左右。
⑵ 调整电位器RW1和微调CV1、CV2、B1、B2, 在OUT端用示波器，观测到放大后的不失真的输入信号。
2．高频谐振功率放大器的负载特性测试
调整RW3，保持电源电压为最大值（测量TP5点），激励电压Ubm一定，改变负载RL，观察对电压波形、电流波形的影响，测量输出电压Uo、TP3发射极平均电流IC0（注意，电流信号对外部干扰比较敏感，本次实验测电流值时请将探头及示波器设成X10档），因基极电流极小，故IC0≈Ie0
表5-1谐振功率放大器的负载特性测试 Ubm= V Ec= V
RL （Ω）
断开J2测

Uo （V）

IC0 （mA）

3．集电极电源电压变化对放大器工作状态的影响（集电极调制特性）的测试
保持激励电压Ubm，负载RL 不变，调整RW4改变Ec，测量TP3点，观察对电压波形、电流波形的影响、测量输出电压Uo、由TP3发射极平均电流IC0＝V（TP3）/R7。
表5-2谐振功率放大器的负载特性测试 Ubm= V RL= Ω
Ec （V）

Uo （V）

IC0 （mA）

六、实验报告要求
1．由实验数据分析负载RL、电压Ec对高频谐振放大器工作状态的影响 。
2． 绘出UCm ~ RL， IC0 ~ RL 曲线。
3．绘出UCm ~ Ec， IC0~ Ec 曲线。
4.总结由本实验所获得的体会。

实验三 LC、晶体正弦波振荡电路实验
一、 实验目的
1. 进一步学习掌握正弦波振荡电路的相关理论。
2. 掌握电容三点式LC振荡电路的基本原理，熟悉其各元件功能；熟悉静态工作点、耦合电容、反馈系数、等效Q值对振荡器振荡幅度和频率的影响。
3. 比较LC振荡器和晶体振荡器频率稳定度，加深对晶体振荡器频率稳定高的原因理解。
二、实验使用仪器
1．LC、晶体正弦波振荡电路实验板
2．20MH双踪示波器
3. 万用表
三、实验基本原理与电路
1. LC振荡电路的基本原理
ＬＣ振荡器实质上是满足振荡条件的正反馈放大器。ＬＣ振荡器是指振荡回路是由ＬＣ元件组成的。从交流等效电路可知：由ＬＣ振荡回路引出三个端子，分别接振荡管的三个电极，而构成反馈式自激振荡器，因而又称为三点式振荡器。如果反馈电压取自分压电感，则称为电感反馈ＬＣ振荡器或电感三点式振荡器；如果反馈电压取自分压电容，则称为电容反馈ＬＣ振荡器或电容三点式振荡器。
在几种基本高频振荡回路中，电容反馈ＬＣ振荡器具有较好的振荡波形和稳定度，电路形式简单，适于在较高的频段工作，尤其是以晶体管极间分布电容构成反馈支路时其振荡频率可高达几百ＭＨＺ～ＧＨＺ。
普通电容三点式振荡器的振荡频率不仅与谐振回路的LC元件的值有关，而且还与晶体管的输入电容以及输出电容有关。当工作环境改变或更换管子时，振荡频率及其稳定性就要受到影响。为减小、的影响，提高振荡器的频率稳定度，提出了改进型电容三点式振荡电路——串联改进型克拉泼电路、并联改进型西勒电路，分别如图3-1和3-2所示。
串联改进型电容三点式振荡电路——克拉泼电路EC
RC
Rb1
Rb2
Cb
C1
C2
L
C
Re
C3
图4-2西勒振荡电路
图4-1克拉泼振荡电路
EC
RC
Rb1
Rb2
Cb
C1
C2
L
C
Re
振荡频率为：

其中由下式决定

选，时，，振荡频率可近似写成

这就使几乎与和值无关，提高了频率稳定度。
振荡幅度取决于折合到晶体管端的电阻，可以推出：

由上式看出，、过大时，变得很小，放大器电压增益降低，振幅下降。还可看出，同振荡器的三次方成反比，当减小以提高频率时，的值急剧下降，振荡幅度显著下降，甚至会停振。另外，用作频率可调的振荡器时，振荡幅度随频率增加而下降，在波段范围内幅度不平稳，因此，频率覆盖系数（在频率可调的振荡器中，高端频率和低端频率之比称为频率覆盖系数）不大，约为。
并联改进型电容三点式振荡电路——西勒电路回路谐振频率为

其中，回路总电容为

选，时，，这就使值几乎与和无关，提高了频率稳定度。
折合到晶体管输出端的谐振电阻是

其中接入系数和无关，当改变时，、、都是常数，则仅随一次方增长，易于起振，振荡幅度增加，使在波段范围内幅度比较平稳，频率覆盖系数较大，可达1.6~1.8。另外，西勒电路频率稳定性好，振荡频率可以较高。

2. 晶体振荡电路的基本原理
石英晶体振荡器就是以石英晶体谐振器取代振荡器中构成谐振回路的电感，电容元件所组成的正弦波振荡器，它的频率稳定度可达 到数量级，所以得到极为广泛的应用。它之所以具有极高的频率稳定度，其关键是采用了石英晶体这种具有高Q值的谐振元件。
由石英谐振器（石英晶体振子）构成的振荡电路通常叫“晶振电路”。从晶体在电路中的作用来看分两类：一类是工作在晶体并联谐振频率附近，晶体等效为电感的情况，叫做“并联晶振电路”。另一类是工作在晶体串联谐振频率附近，晶体近于短路的情况，叫做“串联晶振电路”。
本实验采用“并联晶振电路”这种电路由晶体与外接电容器或线圈构成并联谐振回路，按三点线路的连接原则组成振荡器，晶体等效为电感。在理论上可以构成三种类型基本电路，但在实际应用中常用的是如图3-3所示的电路，称“皮尔斯”电路。这种电路不需外接线圈，而且频率稳定度较高。

图3-3 并联晶体振荡器原理电路图 3--4 并联晶体振荡器实例
图3-4给出了这种电路的实例。这里，晶体等效为电感，晶体与外接电容（包括4.5／20pF与20pF两个小电容）和、组成并联回路，其振荡频率应落在与之间。
图3-5是图3-4 中谐振回路的等效电路。
该谐振回路的电感就是，而谐振回路的总电容
应由、及外接电容、、组合而成。
由下式决定，即
图3-5 图3-4中谐振回路的等效电路

选择电容时，，，因此上式可近似为

所以

总是处在与两频率之间，调节可使产生很微小的变动。无论怎样调节，总是处于晶体与的两频率之间。但是，只有在附近，晶体才具有并联谐振回路的特点
3.实验电路
LC、晶体正弦波振荡电路实验电路如图3-6。断开J1、连接J2、J3构成LC西勒电路振荡电路；断开J2、连接J1、J3构成并联型晶体正弦波振荡电路。

图3-6 LC、晶体正弦波振荡电路实验电路
四、实验内容
1．LC振荡器性能测试。
2．并联晶体振荡器性能测试
3．LC振荡器和晶体振荡器性能比较。
五、实验步骤
1．LC振荡器性能测试
在实验箱主板上插上LC、晶体正弦波振荡电路实验模块。接通实验箱上电源开关电源指标灯点亮。断开J1、连接J2、J3构成LC西勒振荡电路。
（1）测试静态工作点变化对振荡器工作状态的影响
调整RW1，由TP1测试T1发射极电流，观测发射极电流改变对振荡频率和幅度的影响。（R4=1K）。IEQ(mA)＝V（TP1）/R4
表3-1静态工作点变化对振荡器工作的影响
IEQ(mA)

f(MHz)

Vp-p(V)

（2）振荡器频率范围的测量
用小起子调整微调电容CV1值（2/25p），同时用频率计在OUT端测量输出振荡信号的频率值，观测振荡频率的改变。（注意微调电容表面扇形镀银部分，从相对另一引出脚最近到最远，每转动180度即完成容量最大到最小的全过程，多旋动是没有意义的，只会加速元件的磨损）
表3-2 振荡器频率范围的测量

f(MHz)
Vp-p(V)
Cmin

Cmax

（3）反馈系数对振荡器工作状态的影响
J3、J4、J5不同组合可构成多种反馈系数，观测反馈系数对振荡器工作状态的影响。
表3-3 反馈系数对振荡器工作状态的影响
F

f(MHz)

Vp-p(V)

( 注 C1:100p C4:100p C5：200p C6:200p)
（4）频率稳定度的测量
（a） 短期频率稳定度的测量
用频率计在OUT端测量振荡频率，观察１分钟左右振荡频率f０的变化情况，并记录两个频率值f０１（开始值），f０２（最大变化值）。计算ＬＣ振荡器的短期频率稳定度Δf０／f０
表3-4短期频率稳定度的测量
f０１（开始值MHz）
f０２（最大变化值MHz）
短期频率稳定度Δf０／f０

（b） 观察温度变化对振荡频率的影响。（若无电吹风，可不作该实验）
用电吹风在距电路15cm处对着电路吹热风，用频率计在OUT端测量振荡频率，观察１分钟左右振荡频率f０的变化情况，
表3-4短期频率稳定度的测量
室温f０１ MHz
加温后f０２ MHz
频率稳定稳定度Δf０／f０

2．晶体正弦波振荡器性能测试
在实验箱主板上插上LC、晶体正弦波振荡电路实验模块。接通实验箱上电源开关电源指标灯点亮。断开J2、连接J1、J3构成LC晶体并联振荡电路。
（1）测试静态工作点变化对振荡器工作状态的影响
调整RW1，由TP1测试T1发射极电流，观测发射极电流改变对振荡频率和幅度的影响。（R4=1K）。
表3-1静态工作点变化对振荡器工作的影响
IEQ(mA)

f(MHz)

Vp-p(V)

（2）振荡器频率范围的测量
用小起子调整微调电容CV1值（2/25p），同时用频率计在OUT端测量输出振荡信号的频率值，观测振荡频率的改变。
表3-2 振荡器频率范围的测量

f(MHz)
Vp-p(V)
Cmin

Cmax

（3）反馈系数对振荡器工作状态的影响
J3、J4、J5不同组合可构成多种反馈系数，观测反馈系数对振荡器工作状态的影响。
表3-3 反馈系数对振荡器工作状态的影响
F

f(MHz)

Vp-p(V)

( 注 C1:100p C4:100p C5:200p C6:200p)
（4）频率稳定度的测量
（a） 短期频率稳定度的测量
用频率计在OUT端测量振荡频率，观察１分钟左右振荡频率f０的变化情况，并记录两个频率值f０１（开始值），f０２（最大变化值）。计算ＬＣ振荡器的短期频率稳定度Δf０／f０
表3-4短期频率稳定度的测量
f０１（开始值MHz）
f０２（最大变化值MHz）
短期频率稳定度Δf０／f０

（b） 观察温度变化对振荡频率的影响。（若无电吹风，可不作该实验）
用电吹风在距电路15cm处对着电路吹热风，用频率计在OUT端测量振荡频率，观察１分钟左右振荡频率f０的变化情况，
表3-4短期频率稳定度的测量
室温f０１ MHz
加温后f０２ MHz
频率稳定稳定度Δf０／f０

六、实验报告要求
1．整理按实验步骤所得的数据，绘制记录的波形
2．画出工作点和反馈系数对LC振荡器和晶体振荡器振荡频率和幅值的影响曲线 ，比较两者的区别。
实验四 集成乘法器幅度调制实验
一、 实验目的
1. 通过实验了解集成乘法器幅度调制的工作原理，验证普通调幅波（AM）和抑制载波双边带调幅波（）的相关理论。
2. 掌握用集成模拟乘法器MC1496实现AM和DSB-SC的方法，并研究调制信号、载波信号与已调波之间的关系。
3. 掌握在示波器上测量与调整调幅波特性的方法。
二、实验使用仪器
1．集成乘法调幅实验板
2．20MH双踪示波器
3. 万用表
4.低频信号源（可选）
三、实验基本原理与电路
1.调幅信号的分析
(一) 普通调幅波（AM）（表达式、波形、频谱、功率）
(1)．普通调幅波（AM）的表达式、波形
设调制信号为单一频率的余弦波： ,载波信号为 ： 。
普通调幅波（AM）的表达式为=
式中， 称为调幅系数或调幅度。
由于调幅系数与调制电压的振幅成正比，即越大，越大，调幅波幅度变化越大，
一般小于或等于1。如果>1，调幅波产生失真，这种情况称为过调幅。

图4-1 调幅波的波形
（2）. 普通调幅波（AM）的频谱
普通调幅波（AM）的表达式展开得：
（5-2）
它由三个高频分量组成。将这三个频率分量用图画出，便可得到图4-2所示的频谱图，在这个图上调幅波的每一个正弦分量用一个线段表示，线段的长度代表其幅度，线段在横轴上的位置代表其频率。

图4-2 普通调幅波的频谱图
调幅的过程就是在频谱上将低频调制信号搬移到高频载波分量两侧的过程。在单频调制时，其调幅波的频带宽度为调制信号频谱的两倍，即
（3）．普通调幅波（AM）的功率
载波分量功率：

上边频分量功率：

下边频分量功率：

因此，调幅波在调制信号的一个周期内给出的平均功率为：

可见，边频功率随的增大而增加，当时，边频功率为最大，即。
这时上、下边频功率之和只有载波功率的一半，这也就是说，用这种调制方式，发送端发送的功率被不携带信息的载波占去了