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高频实验报告
(电子版)
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201 年月
调幅发射系统实验
实验目的与内容:
通过实验了解与掌握调幅发射系统,了解与掌握LC三点式振荡器电路、三极管幅度调制电路、高频谐振功率放大电路。首先利用LC三点式振荡电路产生30MHz的正弦信号作为载波信号,再通过三极管幅度调制电路对1KHz的正弦波信号进行调制,最后利用高频谐振功率放大器放大输出。
实验原理:
LC三点式振荡器电路:
工作原理:图1-1所示为一个电容三点式振荡器原理图,与发射极相连的是两个电容,接在集电极和基极之间的是电感,它的反馈电压取自L1和C2构成的分压器。可以证明,凡是按照这种方式连接而成的振荡电路,必定满足相位平衡条件,实现正反馈
图1-1 LC振荡器原理图
三极管幅度调制电路:
工作原理:图1-2所示为三极管基极调幅电路,它是利用三极管的非线性特性实现调幅的。由于调幅信号直接作用于三极管的基极,所以它具有所需输入调制信号电压小的优点。但由于基极调制电路工作在欠压区,所以工作效率较低,容易产生调制失真。
图1-2 三极管基极调幅电路原理图
工作原理:图1-3所示为三极管集电极调幅电路,它是利用三极管的非线性特性实现调幅的。由于集电极调幅电路工作在弱过压状态,因此它具有较高的工作效率。缺点是它所需的调制信号幅度比较大,同时也存在着线性失真大等缺点。
图1-3 三极管集电极调幅原理图
高频谐振功率放大电路:
工作原理:图1-4所示为高频谐振功率放大器原理图。CL和RL为外接负载,Lr和Cr为匹配网络,它们与外接负载共同构成并联谐振回路。调节Cr使回路谐振在输入信号频率上。利用谐振回路的选频作用,可以将失真的集电极电流脉冲变换为不失真的输出余弦电压。
图1-4 高频谐振功率放大器原理电路
调幅发射系统:
图1-5 调幅发射系统框图
信号源信号经过放大器放大以后作为载波信号输入振幅调制器,并与调制信号变换为所需的调幅波信号,经过滤波后加到发射天线上。
实验步骤:
LC三点式振荡器电路:
将直流稳压电源输出电压调至+12V为实验板总电源供电。
首先调整5W2电位器,使振荡管晶体管BG1静态工作电流Ic等于3mA。
将开关5K1档位置于1,是交流反馈系数为1.
调整5C4微调电容,使振荡器谐振频率处在频段低端,约为30MHz。
按照试验要求对电路进行调整获取试验数据。
三极管幅度调制电路:
将直流稳压电源输出电压调至+12V为实验板总电源供电。
调整电位器7W1使晶体管静态工作电流Ic调至3mA。
将高频信号源输出调至30MHz/,调制信号源输出1KHz/。
调整7C10电容值,使示波器探头(10:1档)在V7-2点观察到的振幅最大。
按照试验要求对电路进行调整获取试验数据。
高频谐振功率放大电路:
将高频信号源输出频率校准至30MHz,输出幅值等于500mVpp,将信号接至实验板上的6K2端(高频信号输入端)。
用示波器在放大器信号输出端V6-3观察放大器输出信号Uo的波形幅度。
用无感起子调整LC谐振电容6C5,6C13使示波器观察到的波形幅值最大,并且没有明显的失真。
调整高频信号源的输出幅值,控制注入实验板的信号强度,使末级放大器的电流表指示处于100mA—150mA左右。
按照试验要求对电路进行调整获取试验数据。
调幅发射系统:
将LC振荡电路的输出信号接入晶体管幅度调制电路,再将输出信号作为高频谐振功率放大器的输入,调整电位器7W2实现阻抗匹配。在高频谐振功率放大器输出端(V6-3)观察以调幅度调制信号。
测试指标与测试波形:
LC三点式振荡器电路:
振荡器反馈系数kfu对振荡器幅值U L的影响关系:
表1-1: 测试条件:V1 = +12V、 Ic1 ≈ 3mA、 f0 ≈ 28MHz kfu = —
名称
单位
1
2
3
4
5
kfu
5C6/(CN+5C6)





U L
V P-P





振荡器的反馈系数kfu--U L特性结论:
振荡器反馈系数越大,振荡器的幅值也越大。

振荡管工作电流和振荡幅度的关系: Ic–UL
表1-2: 测试条件:V1 =12V、 kfu ≈ 、 fo ≈ 28MHz、 Ic1 = — 6 mA
数据值

项目
5BG1电流 Ic (mA)

1
2
3
4
5
UL
V P-P