大连理工大学通信电子线路高频实验报告.docx
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1、大连理工大学实验预习报告学院(系):电子信息与电气工程学部专业:电子信息工程班级:姓名:学号:组:_实验时间:实验室:C224实验台:指导教师签字:成绩:实验一高频小信号调谐放大器一、实验目的和要求实验目的:1 .学习高频小信号谐振放大器的工程设计方法。2 .掌握谐振回路的调谐方法和放大器的某些技术指标的测试方法。3 .了解局部接入电路的形式和作用。4 .学会通过实验对电路性能进行研究。实验要求:利用实验室提供的元器件设计一个高频小信号谐振放大器。设计要求如下:1. 工作频率三16.455MHzo2. 输入信号质200VEMF(为便于示波器观察,调试时输入电压可用IomVEMFO)3. IkQ
2、负载时,谐振点的电压放大倍数JVO220dB,不要超过35dB。4. lk负载时,通频带BW七IMHZo5. IkQ负载时,矩形系数奸0.110。6. 电源电压比c=12V7. 放大器工作点连续可调(工作电流EQ=l8mA)0二、实验原理和内容对于小信号谐振放大器来说,并联谐振回路的输入端与管子的输出阻抗相连,而回路负载通常是后级管子的输入阻抗。因此高频晶体管的输入、输出阻抗中的电阻局部,会降低回路的有载0值,它们的输入、输出电容、跨接电容的Miner效应及其他寄生电容等会影响谐振频率,而且管子参数和分布参数是不稳定的,会随着温度、工作点的变化而变化。为减小这些不良影响,晶体管、负载与并联谐振
3、回路的连接宜采用局部接入方式,降低对LC回路的影响。三、设计的图纸及对图纸的分析图111高频小信号调谐放大器参数选择如下图为变压器耦合的小信号谐振放大器,变压器是中周形式的,变压器初级线圈Ll为谐振回路电感,。2为回路的调谐电容,变压器次级接负载电阻。N、Nl分别为初级线圈的总匝数和抽头1、2之间的匝数,N2为变压器次级线圈的匝数。晶体管集电极接在回路电感的抽头上,晶体管输出阻抗只与电感的一局部并联,接入系数Pi=等。高频小信号放大器工作于甲类放大状态,为获得高的增益和大的动态范围,工作点应14选在转移特性蜷端线线性局部的中点。cqMeq(l3)mAm=份-/C为了不对交流信号起阻碍作用,其阻
4、抗应远小于其两端的等效阻抗,参考SS9014的特性,C1=0.1F(Io4),Ce=0.1F(IO4),为到达20dB以上的电压增益,取42血4,$9014的最小6=200,3=104可到达20dB以上的电压增益,分别取分别取RbI=IOkRb2=5k,Rw=100k(104),Re=Iko谐振回路应谐振于工作频率,由于中周Ll最大值为2H,根据/0=流会可求出C75pF,故Cz=75Pf,其余电容均为0.1F(Io4)。四、拟采取的实验步骤1 .按图连接电路,输入电压为100nIVpp,调整RW调整三极管的静态工作点,利用示波器观察是否有输出,并且观察电压幅值是否变化。2 .检查LC谐振回路
5、是否谐振在16.455MHz,即用扫频仪扫谐振曲线,用螺丝刀改变中周磁芯旋入高度,观察幅频特性曲线中Q值的变化,调节使矩形系数K_rO.KlO3 .调整RW调整三极管的静态工作点,使电路谐振点的电压放大倍数A_v022OdB大连理工大学实验报告学院(系):电子信息与电气工程学部专业:电子信息工程班级:电子1303姓名:李彤学号:202383081组:实验时间:实验室:程21实验台:指导教师签字:成绩:实验一高频小信号调谐放大器一、实验目的和要求实验目的:1 .学习高频小信号谐振放大器的工程设计方法。2 .掌握谐振回路的调谐方法和放大器的某些技术指标的测试方法。3 .了解局部接入电路的形式和作用
6、。4 .学会通过实验对电路性能进行研究。实验要求:利用实验室提供的元器件设计一个高频小信号谐振放大器。设计要求如下:1. 工作频率三16.455MHzo2. 输入信号片200VEMF(为便于示波器观察,调试时输入电压可用IOmVEMF。)3. IkQ负载时,谐振点的电压放大倍数加0220dB,不要超过35dB。4. lk负载时,通频带BWglMHz。5. IkQ负载时,矩形系数ArO.114,3181814,7456MHz)02,振荡器工作点连续可调,调节范围满足:0.5mAvEV8mA03 .反应元件可更换。4 .电源电压VCOI2V。5 .在IK负载上输出电压波形目测不失真,VLOPG80
7、0mV.二、实验原理和内容晶体振荡电路有两种类型,即并联型和串联型,分别如图21和图22所示。在串联晶体振荡电路中,晶体起着高。短路器的作用;而在并联晶体振荡电路中,晶体起着高Q电感器的作用。考察图22串联型晶体振荡电路,不难看出,在串联谐振频率点上,串接在反应支路上的高。石英谐振器近乎短路,此时,它实际上就是一个考毕兹振荡器。因此,设计串联晶体振荡电路,就是设计一个振荡频率接近晶体标称频率的LC振荡器,振荡回路的L、C元件值很容易由振荡频率来确定。此外,串联晶体振荡电路的调节非常方便,可先将晶体用短路线代替,将三点式振荡电路调谐在晶体的串联谐振频率点附近,然后拿走短路线将晶体接入电路即可。设
8、计容易、调节方便是选择串联型晶体振荡电路的主要原因。克拉泼电路或西勒电路性能较好,本实验选用克拉泼电路。图2.1.1并联型晶体振荡电路图2.1.2串联型晶体振荡电路三、设计的图纸及对图纸的分析图2.1.3本地振荡器电路Rbl、Rb2、R皿、构成偏置电路,R”可调使放大器工作点连续可调。C1SC2和C3、L组成振荡|口|路。振荡频率1=2兀于因为C1、比拟大,并且C314.7456MHz)o2 .振荡器工作点连续可调,调节范围满足:0.5mAE800mVo二、实验原理和内容晶体振荡电路有两种类型,即并联型和串联型,分别如图21和图22所示。在串联晶体振荡电路中,晶体起着高。短路器的作用;而在并联
9、晶体振荡电路中,晶体起着高Q电感器的作用。考察图22串联型晶体振荡电路,不难看出,在串联谐振频率点上,串接在反应支路上的高0石英谐振器近乎短路,此时,它实际上就是一个考毕兹振荡器。因此,设计串联晶体振荡电路,就是设计一个振荡频率接近晶体标称频率的LC振荡器,振荡回路的L、C元件值很容易由振荡频率来确定。此外,串联晶体振荡电路的调节非常方便,可先将晶体用短路线代替,将三点式振荡电路调谐在晶体的串联谐振频率点附近,然后拿走短路线将晶体接入电路即可。设计容易、调节方便是选择串联型晶体振荡电路的主要原因。克拉泼电路或西勒电路性能较好,本实验选用克拉泼电路。图并联型晶体振荡电路图串联型晶体振荡电路三、主
10、要仪器设备直流稳压电源1台高频信号发生器(具备频率计功能)1台示波器四、调试正确的图纸图本地振荡器电路五、实验数据记录和处理振荡器输出频率:14.3MHZ电压幅度:Vo=200mVx4=800mV,三极管静态工作点:Vb:3.361VVe:2.565VVc:3.631V输出波形如下:图224本地振荡器输出波形六、实验结果与分析从波形图中可以看出,输出波形频率稳定,IK负载上输出电压波形目测不失真,电压幅度Vo=200mVx4=800mV,满足设计要求。七、实验体会由于反应系数F过大和过小对振荡器起振都不利,因此应找出适宜的反应系数,并确定其元件值。本实验中反应系数取决于电容Cl和C2的大小,C
11、UC2选择适宜的值,所以振荡器容易起振,设计成功。大连理工大学实验预习报告学院(系):电子信息与电气工程学部专业:电子信息工程班级:电了1303姓名:李彤学号:202383081组:实验时间:实验室:C224实验台:指导教师签字:成绩:实验三晶体管混频器一、实验目的和要求实验目的:1 .加深对混频概念的理解。2 .掌握晶体管混频电路的工程设计方法。3 .学会对电路性能进行研究。实验要求:利用实验室提供的元器件设计一个晶体管混频器(含LC带通滤波器)和一级中频放大器。设计要求如下:1 .输入信号频率fRF=16.455MHz,本振信号频率fLO=MMHz左右(准确值由所设计确定的本振频率决定),
12、中频频率fI=2.455MHz左右(fI=fLO-fRF)。2 .电源电压Vcc=12Vo.3 .混频器工作点连续可调。4 .混频增益5dB,为方便用示波器测量,可和中频放大器级联后一起测。5 .中频放大器采用谐振放大器,中心频率fI,带宽BW200kHz,在IkQ负载上谐振点电压放大倍数Av025dBo6 .混频输出经放大后波形目测无失真。二、实验原理和内容按照晶体管组态和本地振荡电压以。()注入点的不同,有四种根本电路形式,如下图。其中,图和图(b)是共发射极电路,输入信号电压外F(t)均从基极输入,而本振电压外女。()的注入不同,图(a)所示电路是从基极注入,而图(b)所示电路是从发射极
13、注入。图(C)和图(d)所亦是共基极电路,输入信号电压外F(t)均从发射极输入,但本振电压那么分别从发射极和基极注入。图3.1.1三极管混频器根本形式这些电路的共同特点是,不管本振电压注入方式如何,实际上输入信号吮。(t)和本振信号灯0)都是加在基极和发射极之间的,并且利用三极管转移特性的非线性实现频率的变换。由于信号接入方式不同,上述各电路有着各自的优缺点,对于图5(a)所示的基极输入、基极注入型电路,需要的本振功率较小,但输入信号和本振信号会相互影响,有可能产生频率牵引效应;图5(b)电路,由于是基极输入、发射极注入型,输入信号和本振信号相互影响小,不易产生频率牵引,但要求输入的本振功率大
14、,不过通常所需功率也不是很大,本振电路完全可以供应。图5(C)和图5(d)所示的共基型混频电路,与共发射极型的混频器相比,在工作频率不高时变频增益较低,一般较少应用。综上所述,本次设计中电路采用图(b)的电路形式。该电路结构输入信号和本振信号相互影响小,并且对于本振电压来说是共基极电路,输入阻抗较小,震荡波形较好。三、设计的图纸及对图纸的分析图三极管混频电路根据分析,电容C2选择75pF,耦合电容C3应较大些,应选择IooPF(104),其余参数选择如图。四、拟采取的实验步骤1 .调测时先输入一个中频信号将混频输出的LC回路调谐在中频上,并把中频放大器调好,然后级联起来调混频器。2 .寻找混频
15、器最正确工作点/EQ(OPT)0在本振信号VLO=100mV(rms),输入单频正弦信号VRF=5mV(rms)时,调节混频器工作点(eq在0.2lmA间变化),找出中频信号最大不失真输出所对应的eq(Opt)并测出的LC带通的3dB带宽;如果BW50kHz,那么需在并联回路上并一电阻,展宽通带。大连理工大学实验报告学院(系):电子信息与电气工程学部专业:电子信息工程班级:电子1303姓名:李彤学号:20238李81组:实验时间:实验室:C224实验台:指导教师签字:成绩:实验三晶体管混频器一、实验目的和要求实验目的:1 .加深对混频概念的理解。2 .掌握晶体管混频电路的工程设计方法。3 .学
16、会对电路性能进行研究。实验要求:利用实验室提供的元器件设计一个晶体管混频器(含LC带通滤波器)和一级中频放大器。设计要求如下:1 .输入信号频率fRF=16.455MHz,本振信号频率fLO=MMHz左右(准确值由所设计确定的本振频率决定),中频频率fI=2.455MHZ左右(fI=fLO-fRF)。2 .电源电压Vcc=12Vo.3 .混频器工作点连续可调。4 .混频增益5dB,为方便用示波器测量,可和中频放大器级联后一起测。5 .中频放大器采用谐振放大器,中心频率fI,带宽BW200kHz,在IkQ负载上谐振点电压放大倍数Av025dBo6 .混频输出经放大后波形目测无失真。二、实验原理和
17、内容按照晶体管组态和本地振荡电压吮。()注入点的不同,有四种根本电路形式,如下图。其中,图(a)和图(b)是共发射极电路,输入信号电压外产)均从基极输入,而本振电压外女。(t)的注入不同,图(a)所示电路是从基极注入,而图(b)所示电路是从发射极注入。图(C)和图(d)所亦是共基极电路,输入信号电压外F(t)均从发射极输入,但本振电压那么分别从发射极和基极注入。图3.2.1三极管混频器根本形式这些电路的共同特点是,不管本振电压注入方式如何,实际上输入信号以。(t)和本振信号/o(t)都是加在基极和发射极之间的,并且利用三极管转移特性的非线性实现频率的变换。由于信号接入方式不同,上述各电路有着各
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- 大连理工大学 通信 电子线路 高频 实验 报告
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