通信基本电路实验指导书

一、多功能等精度频率计； 二、超高频信号发生器； 三、超高频毫伏表； 四、YB4340示波器；

五、BT3-B频率特性测试仪（扫频仪）； 六、高频电子线路实验箱。 （注意：严禁将仪器探头取下）

实验二 高频小信号调谐放大器

一、实验目的：通过对小信号调谐放大器的调试，对放大器处于谐振时的电压放大倍数、谐振频率、通频带、矩形系数的技术指标的测试，学会对放大器的设计方法。

二、实验原理：

电路图所示为共射极高频小信号调谐放大器，它不仅要对高频信号放大，还有一定的选频作用。晶体管的集电极负载为LC并联电路，晶体管的静态工作点分析方法与低频放大器相同。

三、调谐放大器的性能指标及测量方法： 1、谐振频率 放大器的调谐回路谐振时频率fo

fo=

12LC

测量方法1：高频信号发生器接TTA1，示波器接TTA2，改变发生器频率，示波器观察正弦波形最大。

测量方法2：用扫频仪RF输出探头接TTA1，Y输入接TTA2，旋转中心频率旋钮，观察谐振曲线。

2、电压放大倍数Avo 调谐回路谐振是输出电压与输入电压之比

Avo=uoui

测量发放1：用示波器分别观察TTA1、TTA2波形，输出与输入之比即电压放大倍数。

测量方法2：用高频信号发生器接TTA1，用高频毫伏表分别测量TTA1（输入）、TTA2（输出）电压。（示波器必须取下）

3、通频带 当放大器Avo下降到0.707时所对应的频率偏移：

BW=2f0.7=fHfL

5格

3.5格

0.5格

'fH fH fL' fL O 测量方法：用扫频仪RF接TTA1，Y输入接TTA2。

⑴调节Y增益使峰值为5格，此时对应的3.5格为BW；

⑵调节X位移、X增幅及扫频宽度，使1M=1格，观察fHfL的格数，

就是通频带。

4、矩形系数（选择性）

K0.12f0.12f0.72f0.1 BW测量方法同通频带，下降格数为0.5格。 四、实验内容：

1、断开JA1，连接JA2，按下开关KA1。

2、调整静态工作点：不加输入信号，用万用表直流电压档测量RA4电压，调节WA1使RA4上电压UEQ=2.25V（IE=1.5mA），测量UBQ、UCEQ、UEQ及IEQ的值。

3、测量放大电路的谐振频率fo。 4、测量放大电路的电压放大倍数Avo。 5、测量放大电路的通频带BW。 6、测量放大电路的矩形系数K0.1。 五、实验报告要求：

实验三 正弦振荡实验

一、实验目的：

1、掌握晶体管工作状态、反馈大小、负载变化对振荡幅度的影响。 2、掌握改进电容三点式正弦波的工作原理及振荡性能的测量方法。 3、研究外界条件变化对振荡频率的稳度的影响。

4、比较LC振荡器和晶体振荡器频率稳度，加深对晶振频率稳度高的理解。 二、实验原理与线路：

1、振荡电路一般采用RC、LC和晶体振荡三种形式。振荡器需满足起振条件：

AoF﹥1

式中Ao为电路刚起振时电压增益；F为反馈系数。

2、振荡管工作状态对振荡器性能的影响：当负载阻抗及反馈系数F确定情况下，静态工作点对振荡器的起振及振幅大小、波形好坏有直接影响。（a）工作点偏高振荡管工作范围易进入饱和区，输出阻抗降低将会使振荡波形严重失真，严重时使振荡停振。（b）工作点偏低，避免工作范围进入饱和区。对于小功率振荡器取靠近截止区，但是不能取得太低，否则不易起振。实用中ICQ取0.5～5mA。 3、振荡器的频率稳定度：频率稳定度表示在一定时间范围内或在一定的温度、湿度、电流、电压等变化范围内振荡频率的相对变化程度，其相对变化量越小，表明振荡器的频率稳定度越高。

三、实验内容：

1、 接通电流，调整静态工作点，调整W51使VR55=2V，即IeQ=2mA（VR55=IeQ·R55=2V）。

2、 ⑴连接好J52、J54，调节可变电容器CC51，通过示波器和频率计分别在TT51处观察振荡的正弦波和测量振荡频率（LC）；

⑵断开J52，分别接通J57、J53（晶振），微调CC53、CC52，使振荡频率分别为20.945和10.245MHz。（比较两晶振电路振荡频率不同）

3、观察反馈系数对振荡器性能的影响：用示波器在TT51处观察正弦波波形。连接J52，再分别连接J54、J55、J56或组合连接（并联）使电容C56与电容器C57∥

1111C58∥C59的电容组合之比等于、、、时，正弦波幅度的变化；并实测VfVL3568是否与计示值相符。同时，分析反馈大小对振荡幅度的影响。

4、比较LC振荡器和晶体振荡器频率稳定度：分别接通J57（晶振）、J52（LC振荡），当改变W51时（工作点改变）在TT51处用频率计频率变化情况。 5、观察振荡状态与晶体管工作状态的关系：断开J57、J53，连接J52、J54，用示波器在TT51处观察振荡波形。调节W51，观察振荡波形何时随W51调节而增大，何时波形开始失真，何时停振，并测量当时发射极电压，计算当时的IE（发射极电阻R551k）。 四、实验报告内容：

1、整理实验所测数据，用所学理论加以分析； 2、比较LC振荡器与晶体振荡器的优缺点；

3、分析为什么静态电流IeQ增大输出幅度增大，过大时输出幅度反而下降。

实验四 集电极调幅与大信号检波

一、实验目的：

1、加深对集电极调幅与大信号检波工作原理理解。 2、掌握利用示波器测量调幅系数的方法。 3、观察检波器电路参数变化对输出信号的影响。 二、实验原理：

1、集电极调幅工作原理：它是利用低频调制电压去控制晶体管的集电极电压，通过集电极电压变化使集电极高频电流的基波分量随调制电压的规律变化，从而实现条幅。它是一个集电极电流受调制信号控制的谐振功率放大器。（丙类功放）

VCC 属高电平调制。

12V O U1 UC t 

2、二极管大信号检波工作原理：当输入信号大于0.5V时，利用二极管单向导电性对振幅调制信号的解调；物理过程是在高频信号正半周，二极管正向导通并对电容C66充电，由于二极管正向导通电阻很小，所以充电电流很大，使电容器电压很快接近高频电压峰值。二极管的导通与否由输入电压与VC66共同决定。当输入电压瞬时值小于VC66，检波二极管反偏，管子截止，此时VC66通过R63、C67放

VC66电压下降不多。电，放电时间RC远大于调频电压，故放电很慢，输出电压VC66起伏很小，可以看成与高频调幅波包络基本一致，所以大信号检波器又称峰值包络检波。大信号检波器容易产生两种失真：

a、惰性失真：是由于负载电阻与负载电容选的不合适，使放电时间常数过大引

起的（又称对角切割失真）。

b、负峰切割失真：是由于检波器的直流负载与交流负载电阻相差过大引起的（又称底部失真）。

三、实验内容：

1、首先连接正弦波振荡电路中J52、J54，调节W51，用示波器在TT51处观察振荡波形最大且不失真为止。此时（VR55=3～3.5V），用频率计在TT51测量频率约为20.945MHz。

2、连接TT51到IN61，用示波器在TT61处观察波形，然后调节T61，使输出波形幅度最大且不失真。（示波器扫描档在0.1s）

3、从函数发生器Sinout处连接线到IN63，用示波器在IN63处观察调制波（此时示波器扫描档在1ms处，频率1KHz）。 4、用示波器在TT61处观察调幅波波形。

B A U1

5、改变调制信号幅度，从1V开始，用万用表交流电压档测量。记录下不同U1时调幅系数。调节函数发生器W2

maAB100% AB测量数据填表： U1（V）ma 1 2 3 4 5 6 7 ... 6、观察检波器输出波形（用示波器在TT62处） 1）不失真波形（连接J62、J65）。

2）观察输出波形与调幅系数ma的关系，调W2（输出波形幅度增大，调幅系数也增大）。

3）改变直流负载电阻（断开J62连接J、J63），观察负峰切割失真。 4）断开J连接J65、J63，观察对角切割失真。

负峰切割失真

对角切割失真

四、实验报告按讲义要求作。

实验五 高频功率放大电路

一、 实验目的

1. 了解丙类高频功率放大电路的组成、特点。

2. 进一步理解高频谐振功率放大器的工作原理及负载阻抗、输入激励电压、电源电压等对高频谐振功率放大器工作状态及性能的影响。

3. 掌握高频谐振功率放大器的调谐、调整方法及主要质量指标的测量方法。 4. 掌握高频谐振功率放大器的设计方法。 二、 实验原理

V图1为高频谐振功率放大器的原理图。为保证丙类工作状态，BB为负值（NPN

v管），即基极处于反向偏置。b为基极激励电压。图2为晶体管转移特性曲线。

本实验由三级电路组成。第一级为设计跟随器，起隔离作用；第二级为幅度放大级，工作于甲类状态，为功率放大输出级提供足够的激励；第三级为功率放大级电路，电源电压为12V，射极电阻为51，起负反馈作用，放大器工作于丙类状态。当开关K1断开时，本级无激励，故电流IC为零，输出端无信号输出；当开关K1闭合时，有激励信号输入，当输入端电压超过T3的导通电压VBE(on)时，T3导通，电流IC逐渐增大，R12组成的自给偏置提供适当的偏压以控制电流的导通角。高频扼流圈L3用于提高T3基极对地的高频阻抗，偏压通过L3加到基

极，电路采用电容调谐，开关K2用于改变放大器负载电阻的大小。 三、 实验内容

1. 参考电路如下，连接电路（或自行设计电路），熟悉电路的工作原理

V15 V 0C9C810pF20pF50%Key=A17L253uH50%Key=A19R910kΩJ21mA 0mA 18R105kΩ20R11680Ω2122R12240ΩRw122kΩ50%Key=A4R15.1kΩC12V3200pF20mVpk 4MHz 0° R25.1kΩRw21kΩ50%Key=AQ112N2219C237200pFRw322kΩ45%Key=A8Rr35.1kΩQ2T1Cc630pF24J1121mA 0mA 0V212 V 11TS_AUDIO_10_TO_1913C42N2219C35R53kΩR61kΩ10nFR71kΩ020nFQ3142N2219L1150mH1615R851ΩC510nF6

2. 电路调谐：

1）分别对推动级和功率放大级进行调谐。推动级调谐应断开开关K1. 2）选择合适的负载电阻（680欧姆左右）

3）电路一旦出现自激现象，应减小激励电压。

4）调谐过程中应用示波器观察输出端点的电压或用电流表观察集电极电流的大小变化情况。

3. 测试电路工作点

1）当不加输入电压v1时，测量功率放大管T3的各极直流电压VC0、VB0、VE0及电流IC0的值。

2）加上输入激励电压v1，使功放管的基极输入电压Vbm1V左右时，记下T3的各极直流电压VC0、VB0、VE0及电流IC0的值。

4. 电路工作状态的研究：

改变输入激励电压v1的大小，负载电阻为680左右，使电路分别工作于欠压、临界、过压状态，记录各种状态下发射极电流ie的波形。 四、 实验仪器 1. 直流稳压电源 2. 高频电压表 3. 双踪示波器 4. 数字万用表 5. 电流表

6. 高频信号源

实验六 模拟乘法器混频及调幅电路

一、 实验目的

1. 了解模拟乘法器（MC1496）的工作原理，掌握其调整与特性参数的测量方法。 2. 掌握利用乘法器实现混频、平衡条幅等几种频率变换电路的原理和方法。 二、 实验原理及电路 1. 模拟乘法器内部结构 1) MC1496的内部结构

图1为双平衡四象限模拟乘法器。VT1、VT2与VT3、VT4组成双差分放大器，VT5、VT6组成的单差分放大器用以激励VT1~VT4，VT7、VT8及其偏执电路组成差分放大器VT5、VT6的恒流源。

引脚8、10接输入电压Ux，1、4接另一输入电压Uy，输出电压Uo从引脚6与12输出。引脚2、3外接电阻RE，对差分放大器VT5、VT6产生串联电流负反馈，以扩展输入电压Uy的线性动态范围。引脚14为负电源端（双电源供电时）或接地端（单电源供电时），引脚5外接电阻R5，用于调节偏置电流I5及镜像电流I0的值。

2) 静态工作点设置

MC1496可采用单电源供电，也可采用双电源供电。其静态工作点由外接元件确定。

静态偏置电压的设置应保证各个晶体管工作于放大状态，晶体管C-B极间电压应大于或等于2V，小于或等于最大允许工作电压。根据MC1496特性参数，输入交流电压为0时，静态偏置电压应满足如下关系，即：

u8u10，u1u4，u6u12 15V(u6,u12)(u8,u10)2V 15V(u8,u10)(u1,u4)2V 15V(u1,u4)u52V

当器件为单电源工作时，引脚14接地，5脚通过电阻R5接正电源（UCC的典型值为+12V），由于I0是I5的镜像电流，所以改变电阻R5可以调节I0的大小，即

uCC0.7V

R5500当器件为双电源工作时，引脚14接负电源UEE（一般接-8V），5脚通过电I0I5阻R5接地，因此，改变电阻R5也可以调节I0的大小，即

I0I5uEE0.7VR5500

器件的静态电流小于4mA，一般取I0I51mA左右。

612+Ux--Uy+12VT7VT8+Uo-8VT1VT2VT3VT4104VT5VT63RE5I514I014-UEE图1 MC1496内部电路

+SIGNAL INGAIN ADJUSTGAIN ADJUST-SIGNAL INBIAS+OUTPUT1234567141312111098-UEE-OUTPUT-CARRIER INPUT+CARRIER INPUT

图2 MC1496引脚图

2. 基本工作原理

1) 不接负反馈电阻（脚2、脚3短接）

A) Ux和Uy皆为小信号（<26mV）时，由于三对差分放大器（VT1、VT2、VT3、VT4、 VT5、VT6）均工作在线性放大状态，则输出电压Uo可近似表示为

IRL1Uo02K0UxUyK0UxmUymcos(xy)tcos(xy)t 2UT2上式表明，输入均为小信号时，可近似为一理想乘法器，输出信号中只包含两个输入信号的和频与差频分量。

C150.1UFR1111k+12K11-2C1100.1UFR181KC1120UFIN 12IN 13J 11J 12R1951IN 11R1143.3KR1153.3KC140.1UFR1121kR1161KLED12+821036C170.1uFC120.1UF1MC1496IC11R15 51R14 750J 14R16 10KJ 15R17 750J 16C16 0.1UFR110 51414125J 13J 19J 17R13 10KR1136.8kC1810pFK11-1W11 50KR11 1K-12R12 390C130.1UFZD118V10.7MHzFL11L111.2uH图3 由MC1496构成的混频及平衡调幅实验

B) Ux为大信号（>100mV），Uy为小信号时，由于双差分放大器（VT1、VT2、VT3、VT4）处于开关工作状态，其电流波形将是对称的方波，乘法器的输出电压Uo可近似表示为

UoK0UxUyK0UgmAncos(nxwy)tcos(nxwy)t（n为奇数）

n1输出信号Uo中包含xwy，3xwy，5xwy，……，(2n1)xwy等频率分量。

2) 接入负反馈电阻

由于RE的接入，扩展了Uy的线性动态范围，所以器件的工作状态主要由Ux决定，分析表明：

A）当Ux为小信号（<26mV）时，输出电压Uo可表示为

RL1UoUxUyKEUxmUymcos(xy)tcos(xy)t REUT2RL其中KE

REUT上式表面，接入负反馈电阻RE后，Ux为小信号时，MC1496近似为一个理想乘法器，输出信号中只包含两个输入信号的和频与差频分量。

B) 当Ux为大信号（>100mV）时，输出电压Uo可表示为

2RUoLUy

RE上式表明，Ux为大信号时，输出电压Uo与输入信号Ux无关。 3. 集成模拟乘法器振幅调制

振幅调制是使载波信号的峰值正比于调制信号的瞬时值的变换过程。通常载波信号为高频信号，调制信号为低频信号。

J 18TT11

sc，t调制信号的表达式为设载波信号的表达式为uc(t)Ucmcou(t)Ucost，则调幅信号的表达式为

uo(t)Ucm(1macost)cosct 11UcmcosctmaUcmcos(c)tmaUcmcos(c)t22U其中ma，称为调幅系数。

Ucm为保证器件中各个晶体管工作于放大状态，应使MC1496所构成的调幅器各引脚静态（UCU0）偏置电压为：

u8 u10 u1 u4 u6 u12 u2 u3 u5 6V 6V 0V 0V 8.6V 8.6V -0.7V -0.7V -6.8V R14、R17和W11组成平衡调节电路，改变W11可以使乘法器实现抑制载波的振幅调制或有载波的振幅调制，操作过程如下： 1) 抑制载波的振幅调制

Ux端输入载波信号UC(t)，其频率fC20.945MHz，峰峰值为40mV。Uy端输入调制信号U(t)，其频率f1KHz，先使峰峰值Upp0，调节W11，是输出Uo0，此时u4u1，再逐渐增加Upp，则输出信号Uo(t)的幅度逐渐增大，最后出现抑制载波的调幅信号。由于器件内部参数不可能完全对称，导致输出出现漏信号。脚1和脚4分别接电阻R3和R4可以较好地抑制载波漏信号和改善温度性能。

2) 有载波的振幅调制

Ux端输入载波信号UC(t)，其频率fC20.945MHz，峰峰值为40mV，调节平衡电位器W11使输出信号Uo(t)中有载波输出（此时u4u1）。再从Uy端输入调制信号U(t)，其频率f1KHz，当Upp由零逐渐增大时，则输出信号Uo(t)的幅度发生变化，最后出现有载波调幅信号的波形，调幅系数为

调幅波幅度的最大值UmmaxUmminma=100%

调幅波幅度的最小值UmmaxUmmin4. 集成模拟乘法器混频 用模拟乘法器实现混频，只要在Ux端和Uy端分别加上两个不同频率的信号，相差一个中频（如10.7MHz），再经过带通滤波器取出中频信号，原理方框图如下：

uC(t)Uo带通滤波器ux(t)ug(t)设ux(t)Uscosst，uy(t)U0cos0t，则

uC(t)KUsU0cosstcos0t

1KUsU0cos(0s)tcos(0s)t2经带通滤波后，取差频

1uo(t)KUsU0cos(0s)t

20si为某中频频率。

uyus为10.245MHz的信号，本实验中可令uxUC为20.945MHz的高频信号，

输出端接带通滤波器LC。

三、 实验内容 1. 混频器实验

连接J12、J13、J15、J19，由MC1496构成混频器电路。

1） 接通电源开关K11，在不加入输入信号（ucus0）的情况下，测试

MC1496各管脚的静态工作电压，应与前面实验原理部分中平衡调制部分讲的基本相同。 输入uc20.945MHz，信号大小为100mV（由高频信号源提供），从IN11

2）

处输入。us10.245MHz，由正弦振荡电路产生，从IN13处输入。

用示波器和频率计在TT11处观察输出波形，输出信号频率应为10.7MHz。 2. 平衡调幅实验

断开J12、J13、J15、J19，连接好J11、J14、J16、J17、J18，由MC1496构成的平衡条幅电路。

1） 接通电源，当ucus0时，测试MC1496各管脚电压，看是否与原理

部分讲的相符。

2） 产生抑制载波的振幅调制

在ux端输入fc20.945MHz，峰峰值为40mV的信号（可由正弦振荡电路产生），uy端输入f1KHz，峰峰值upp0，调节可调电阻W11（逆时针方向），使在TT11处测试的信号uo0（此时u4u1）。逐渐增大upp，直至出现抑制载波的调幅信号出现（用示波器在TT11处观察）

3） 产生有载波振幅调制信号

在ux端输入fc20.945MHz，峰峰值为40mV的信号，u0，调节可调电阻W11（顺时针方向）使输出信号中有载波存在，再加入f1KHz的信号，逐渐增大upp，则输出有载波振幅调制信号。

四、 实验报告内容

1. 整理各项试验所得数据，绘制出有关曲线和波形。 2. 对实验结果进行分析。

3. 分析为什么在平衡调幅实验中得不到载波绝对为零的波形。

五、 实验仪器 1、高频信号源 2、音频信号源 3、双踪示波器 4、扫频仪（选）