高频电子线路实验.ppt

模拟电路课程设计基础,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,高频电子线路实验,（一）,高频电子线路实验系统平台,非标配模块展示,数字合成高频信号源区,1,、本实验系统接通电源前请确保电源插座接地良好。,2,、各实验模块上的双刀双掷开关、拨码开关、复位开关、自锁开关、手调电位器和旋转编码器均为磨损件，请不要频繁按动或旋转。,3,、在关闭各模块电源之后，方可进行连线。连线时在保证接触良好的前提下应尽量轻插轻放，检查无误后方可通电实验。拆线时若遇到连线与孔连接过紧的情况，应用手捏住线端的金属外壳轻轻摇晃，直至连线与孔松脱，切勿旋转及用蛮力强行拔出。,4,、按动开关或转动电位器时切勿用力过猛，以免造成元件损坏。,5,、未要求调整的电路元件严禁调整。,实验中的注意事项,1,、高频信号测量要采用衰减,10,：,1,探头。,2,、,Y,通道控制与设定。,3,、,X,通道控制与设定。,4,、触发电平调整。,一、,100M,模拟示波器简易使用方法,实验仪器使用介绍,面板图与基本操作：,二、,F40,型,DDS,信号源的使用,（单一频率、,AM,、,FM,信号产生方法介绍）,设定输出频率,选择调制类型,上档键,（第二功能）,设定调制参数,函数信号输出,数字键,（设参数）,设定数据（单位）,设定输出幅度,1,、单一频率信号设定（未调制）,按“,频率,”键并配合数字键和频率单位选择键,（调幅：,MHz,；扫描：,KHz,；猝发,Hz,）,设定频率。,按“,幅度,”键并配合幅度单位选择键,（,shift,：,Vpp,；调频：,mVpp,；调幅：,Vrms,；扫描：,mVrms,）,设定输出信号幅度，此时显示屏上只能有频率或幅度单位显示，否则说明不是单一频率信号，需按“,Shift”,和“,7”,键回到点频状态。,2,、输出,AM,信号的设定,按上述方法设定好输出频率和输出信号幅度。,按,“调幅”,按键启动调幅功能，显示屏显示“,AM”,。,按,“菜单”,键察看和修改调幅参数：依次为“调幅系数”、“调制信号,频率”、“调制信号波形”、“调制源选择”。,3,、输出,FM,信号的设定,按上第,1,步设定好输出频率和输出信号幅度。,按,“调频”,按键启动调频功能，显示屏显示“,FM”,。,按,“菜单”,键选择察看和修改调频参数：依次为“调频系数（频偏）”、“调制信号,频率”、“调制信号波形”、“调制源选择”。,三、频率计,的使用,根据被测频率范围正确设置闸门时间；,在输入信号含有谐波和干扰频率成分时需打开,LPF,低通滤波器；,输入信号过强时要进行,ATT,信号幅度衰减；,注意读数单位；,实验一 模拟乘法器调幅,一、实验目的,二、实验内容,三、实验原理,四、实验步骤,振幅调制：用待传输的低频信号去控制高频载波信号的幅值,单频调制,AM,信号：,幅度调制的一些基本概念,调幅系数或调幅度：,单频调制,DSB,与,SSB,信号：,单边带调幅波：,或,振幅调制电路：,按输出功率的高低分：,低电平调幅：乘法器调幅,高电平调幅：晶体管基极、集电极调幅,示波器观察,AM,调幅系数的方法：,m=(Vmax-Vmin)/(Vmax+Vmin,),普通调幅波,抑止载波双边带调幅波,实验一 模拟乘法器调幅,一、实验目的,1,、掌握用集成模拟乘法器实现全载波 调幅、抑止载波双边带调幅的方法。,2,、研究已调波与调制信号以及载波信号的关系。,3,、掌握调幅系数的测量与计算方法。,4,、通过实验对比全载波调幅、抑止载波双边带调幅波形。,5,、了解模拟乘法器（,MC1496,）的工作原理，掌握调整与测量其特性参数的方法。,1,、调测模拟乘法器,MC1496,正常工作时的静态值。,2,、实现全载波调幅，改变调幅度，观察波形变化并计算调幅度。,3,、实现抑止载波的双边带调幅波。,二、实验内容,三、实验原理及电路介绍,幅度调制就是载波的振幅（包络）随调制信号的参数变化而变化。本实验中载波是由,DDS,高频信号源产生的,465KHz,高频信号，再利用另外一台函数信号发生器输出,5KHz,的低频信号为调制信号。振幅调制器即为产生调幅信号的装置。,用,MC1496,集成电路构成的调幅器电路图,如下页图所示。,1,、静态工作点调测：使调制信号,V,=0,载波,V,C,=0,：,R11,、R12,、,R13,、,R14,与电位器,W1,组成平衡调节电路，改变,W1,可以使乘法器实现抑止载波的振幅调制或有载波的振幅调制和单边带调幅波。,首先调节,W1,使,1,、,4,脚的电压差 接近,0V,即可，方法是用万用表表笔分别接,1,、,4,脚，使得万用表读数接近于,0V,。,四、实验步骤,2,、抑止载波振幅调制：,将,W1,调平衡后，在,J1,端由一台,DDS,信号源输入载波信号,Vc(t),fc,=465KHz,V,CP,P,500mV,；再从,J5,端输入由函数信号源送出的调制信号，其,f,5KHz,，,V,CP,P,500mV,利用示波器观察在,J3,处输出,DSB,波形并记录逐渐增加,V,P,P,，则,J3,输出信号,V,O,（,t,）的幅度逐渐增大。最后出现如右图所示的抑止载波的调幅信号。,（见连接图）,3,、普通调幅,首先在,J1,端由一台,DDS,信号源输入载波信号,Vc(t),fc,=465KHz,V,CP,P,500mV,，调节平衡电位器,W1,使得集成电路的,V1,与,V4,直流压差,0.03v,，用示波器观察,J3,输出信号,V,O,（,t,）,。再从,J5,端输入由另外一台函数信号源送出的调制信号，其,f,5KHz,，当,V,P,P,由零逐渐增大时,(100%,的调幅波形,分析过调幅的原因。,3,、画出当改变,W1,时能得到几种调幅波形，分析其原因。,4,、画出观测到的普通调幅波形、抑止载波双边带调幅波形，比较二者区别。,一、实验目的,二、实验内容,三、实验原理,四、实验步骤,实验二、,AM,信号的解调,包络检波实验,一、实验目的,1,进一步了解调幅波的原理,掌握调幅波的解调方法。,2,掌握二极管峰值包络检波的原理。,3,掌握包络检波器的主要质量指标,检波效率及各种波形失真的现象，分析产生的原因并思考克服的方法。,4.,了解,同步检波的,概念,。,二、实验内容,1,完成普通调幅波的解调。,2,观察普通调幅波解调中的对角切割失真，底部切割失真以及检波器不加高频滤波时的现象。,三、实验原理,检波器的作用是从振幅受调制的高频信号中还原出原调制的信号。还原所得的信号，与高频调幅信号的包络变化规律一致，故又称为包络检波器。,常用的检波方法有包络检波和同步检波两种。全载波振幅调制信号的包络直接反映了调制信号的变化规律，可以用二极管包络检波的方法进行解调。而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反映调制信号的变化规律，无法用包络检波进行解调，所以采用同步检波方法。,三、实验原理,二极管包络检波,本实验电路主要由二极管,D,及,RC,低通滤波器组成，利用二极管的单向导电特性和检波负载,RC,的充放电过程实现检波，所以,RC,时间常数的选择很重要。,RC,时间常数过大，则会产生对角切割失真又称惰性失真。,RC,常数太小，高频分量会滤不干净。综合考虑要求满足下式：,其中：,m,为调幅系数，为调制信号最高角频率。,当检波器的直流负载电阻,R,与交流音频负载电阻,R,不相等，而且调幅度又相当大时会产生负峰切割失真（又称底边切割失真），为了保证不产生负峰切割失真应满足 。,实验电路介绍,三、实验原理,同步检波,（了解）,本实验选用乘积型检波器。设输入的已调波为载波分量被抑止的双边带信号,1,，即,本地载波电压,本地载波的角频率,0,准确的等于输入信号载波的角频率,1,，即,1=0,但二者的相位可能不同；这里,表示它们的相位差。,三、实验原理,同步检波,（了解）,这时相乘输出（假定相乘器传输系数为,1,）,低通滤波器滤除,21附近的频率分量后，就得到频率为,的低频信号,由上式可见，低频信号的输出幅度与,成正比。当,=0,时，低频信号电压最大，随着相位差,加大，输出电压减弱。因此，在理想情况下，除本地载波与输入信号载波的角频率必须相等外，希望二者的相位也相同。此时，乘积检波称为,“,同步检波,”,。,四、,实验步骤,-,二极管包络检波,1.,解调全载波调幅信号,（,1,）,m,30%,的调幅波检波,利用,DDS,信号源从,J2(TH4),处输入,465KHZ,、峰峰值,Vp-p,=2V,、,m,30%,的已调波。将开关,S1,的,1,拨上（,2,拨下）,S2,的,2,拨上（,1,拨下）,将示波器接入,TH5,处,观察输出波形,.,（,2,）加大调制度,使,m=60%,80%,之间,观察记录检波输出波形,.,2.,观察对角切割失真,(m=60%,80%,之间,),保持以上输出,将开关,S1,的,2,拨上（,1,拨下）,检波负载电阻由,2.2K,变为,51K,在,TH5,处用示波器观察波形并记录,与上述波形进行比较。,3.,观察底部切割失真,将开关,S2,的,1,拨上（,2,拨下），,S1,同步骤,2,不变，在,TH5,处观察波形，记录并与正常解调波形进行比较。,五、实验记录与报告,1,、通过一系列检波实验,将下列内容整理在表内,:,输入的调幅波波形,M30%,m=70%,对角失真输出波形,底部切割失真输出波形,2,、观察对角切割失真和底部切割失真现象并分析产生原因。,3,、从工作频率上限、检波线性以及电路复杂性三个方面比较二极管包络检波和同步检波。,注意：,第二次高频实验请尽量自带一个,AM,调幅中波收音机！,