通信电子线路实验指导书
GP-4A
严国萍 贺锋
华中科技大学电子与信息工程系
二○○三年十二月
前 言
通信电子线路实验系统是配合通信电子线路(高频电子线路或非线性电子
电路)课程的理论教学研制的一套实验系统。
通信电子线路实验系统由通信发射机和接收机两大部分组成。每部分都由
单独的单元模块组合。既可根据课程内容、进度完成单元模块实验,又可进行
调幅、调频两种收、发系统的实验。实验内容既有分立器件又有集成器件,便
于学生循序渐进的学习。
发射机系统由低频调制源振荡器电路、变容二极管调频电路、振幅调制电
路、高频功率放大器五个模块组成。可独立进行各部分功能模块实验,也可将各
部分级连完成发射机整机调试和测试实验。
接收机系统由小信号调谐放大器、混频器、锁相频率合成器、本振源、中
放、二次混频与鉴频,包络检波五个模块组成。可独立进行各部分功能模块实验,
也可将各部分级联完成接收机功能实验。该实验装置还可进行通话实验,使学生
了解实际的通信系统。
通过实验可使学生进一步消化理解理论课程内容,培养学生调测的实际动
手能力,建立系统概念。
采用 GP-4 型实验设备做实验时,必备的仪器是 20MHZ 以上双踪示波器,
万用表、频率计、毫伏表、高频信号发生器等,GP-4A 型实验设备中带有高频
信号发生器和频率计。
该实验设备经过多次修改,本指导书是针对 GP-4 型和 GP-4A 型机所写,
设备和指导书仍有一些不完善甚至不妥之处,期望同学们及有关老师提出宝贵意
见。
编者
二 OO 三年十二月
目 录
实验板模块分布图.........................................................................................1
实验一 高频小信号调谐放大器.................................................................4
实验二 高频功率放大器.............................................................................8
实验三 正弦波振荡器...............................................................................13
实验四 振幅调制器...................................................................................17
实验五 调幅波信号的解调.......................................................................21
实验六 混频器...........................................................................................24
实验七 变容二极管调频器.......................................................................30
实验八 调频波解调实验...........................................................................33
实验九 本振频率合成...............................................................................36
实验十 调幅系统实验...............................................................................39
实验十一 调频系统实验...........................................................................42
实验十二 模拟通话实验...........................................................................45
GP-4 型通信电子线路简易操作说明......................................................... 48
附录 1 频率计和高频信号发生器...........................................................54
附录 2 BE3 型频偏仪............................................................................... 56
附录 3 主要集成电路................................................................................58
G P -4
发 射 板 模 块 分 布 图
O S C IL L AT IO N & F R E Q M O D U L AT IO N
调 频 与 振 荡
电 源
P O W E R
甲 放 与 丙 放
P O W E R A M P L IF IE R
低 频 调 制 信 号
L O W
F R E Q
S IG N A L
振 幅 调 制
A M P L IT U D E M O D U L AT IO N
前 置 放 大
A M P L IF IE R
高 频 小 信 号 放 大
H IG H F R E Q S IG N A L
A M P L IF IC AT IO N
本 振 频 率 合 成
F R E Q S Y N T H E S IS
晶 体 管 混 频
T R A N S IS T O R M IX IN G
本 振
1 6 .4 5 5 M H z
平 衡 混 频 器
B A L A N C E D M IX IN G
二 次 混 频 与 鉴 频
M IX IN G & F R E Q
D IS C R IM IN AT IO N
中 放
M E
F R E Q
A M P L
低 放 L O W .F R E Q .A M P L
包 络 检 波 S IG N A L
D E M O D U L AT IO N
接 收 板 模 块 分 布 图
J23(TF.OUT)
J26(FD.OUT)
J8(JF.OUT)
J13(BF.OUT)
FD.IN
前置放大器
J15
JF.IN
J4
甲类功放
BF.IN
J5
丙类功放
J6(ZD.OUT)
晶振(10MHZ)
J19(TZXH1)
音频信号(1KHZ)
((1111111111111
ZD.IN
J11
平衡调幅器
MC1496
TZXH.IN
J17
图 10-1(a)调幅发射机实验组成原理框图
J30
XXH.IN
J31(XXH.OUT)
J36(J.H.OUT)
J38(Z.P.OUT)
J55(ZF.OUT)
J52(J.B.OUT)
高频小信号
放大器
J33
晶体管混频器
1
2
J29
二次混频
2
1
J40
中放
J46
J34
1.6455MHZ
晶体振荡器
J43
B2.OUT
J49
平衡混频器
3
2
J29
J48
图 10-1 (b)调幅接收机实验组成原理框图
检波
1
2
J42
低放
J44
(D.F.OUT)
ZD.OUT
J6
LC 振荡与变容
二极管调频
TP.IN
J2
FD.OUT
J26
前置放大器
FD.IN
1
2
J15
J8(JF.OUT)
J13(BF.OUT)
JF.IN
J4
甲类功放
BF.IN
J5
丙类功放
低频振荡源(1KHZ)
J22(TZXH)
J30
XXH.ZN
图 11-1 (a)调频发射机实验组成原理框图
J31(XXH.OUT)
J36(J.H.OUT)
J38(Z.P.OUT)
J39(J.P.OUT)
高频小信号
放大器
J33
晶体管混频器
1
2
J29
二次混频
S9
J34
16.455MHZ
晶体振荡器
J43
BZ.OUT
J49
平衡混频器
J48
3
2
J29
图 11-1 (b)调频接收机实验组成原理框图
鉴频
3
2
J42
低放
J44
(D.F.OUT)
实验一 高频小信号调谐放大器
一、实验目的
1.掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算。
2.掌握信号源内阻及负载对谐振回路 Q 值的影响。
3.掌握高频小信号放大器动态范围的测试方法。
二、实验内容
1.调测小信号放大器的静态工作状态。
2.用示波器观察放大器输出与偏置及回路并联电阻的关系。
3.观察放大器输出波形与谐振回路的关系。
4.调测放大器的幅频特性。
5.观察放大器的动态范围。
三、基本原理:
图 1-1 高频小信号放大器
4
小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路,主要用于高频小信号或微弱
信号的线性放大。其实验单元电路如图 1-1 所示。该电路由晶体管 VT7、选频回路
CP2 二部分组成。它不仅对高频小信号放大,而且还有一定的选频作用。本实验中
输入信号的频率 fs=10MHz。R67、R68 和射极电阻决定晶体管的静态工作点。拨
码开关 S7 改变回路并联电阻,即改变回路 Q 值,从而改变放大器的增益和通频带。
拨码开关 S8 改变射极电阻,从而改变放大器的增益。
四、实验步骤
单调谐回路谐振放大器单元电路实验:
熟悉实验板电路和各元件的作用,正确接通实验箱电源。
1.静态测量
将开关 S8 的 2,3,4 分别置于“ON”,开关 S7 全部置于断开状态,测量对
应的静态工作点,测量电流时应将短路插座 J27 断开,用直流电流表接在
J27C.DL 两端,记录对应 IcIcIcIc 值,计算并填入表 1.1。
将 S8“1”置于“ON”,调节电位器 VR15,观察电流变化。
表 1.1
实测
实测
实测
据 Vce 判断 V 是否作在放大区
SSSS8888 开关
置于 OOOONNNN
号
4444
3333
2222
ReReReRe
VbVbVbVb
VeVeVeVe
IcIcIcIc
VceVceVceVce
是
否
500500500500Ω
1K1K1K1KΩ
2K2K2K2KΩ
*Vb,Ve 是三极管的基极和发射极对地电压。
2.动态测试
5