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通信电子线路实验指导书 GP-4 华中科技大学电子与信息工程系华中师范大学电工电子实验教学中心

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。用本实验设备做实验时，必备的仪器是三路输出直流稳压电源（+5V、± 12V，均为 0.5A），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。该实验设备经过多次修改，本指导书是针对 GP-4 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。

目录实验板模块分布图 ............................................1 实验一高频小信号调谐放大器 ................................2 实验二高频功率放大器 ......................................6 实验三正弦波振荡器 .......................................11 实验四振幅调制器 .........................................15 实验五调幅波信号的解调 ...................................20 实验六混频器 .............................................23 实验七变容二极管调频器 ...................................28 实验八调频波解调实验 .....................................31 实验九本振频率合成 .......................................34 实验十调幅系统联调实验 ...................................37 实验十一调频系统联调实验 ·································································40 实验十二模拟通话系统实验 ·································································43 附录 .......................................................46

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 F R E Q L O W 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

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 实验电路图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 2

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”，测量对应的静态工作点，将短路插座 J27 断开，用直流电流表接在 J27C.DL 两端，记录对应 Ic 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 是否作在放大区开关置于 ON 号 4 3 2 Re Vb Ve Ic Vce 是否 500Ω 1KΩ 2KΩ *Vb，Ve 是三极管的基极和发射极对地电压。 2．动态测试（1）将 10MHZ 高频小信号（<50mV）输入到“高频小信号放大”模块中 J30 （XXH.IN）。（2）将示波接入到该模块中 J31（XXH.OUT）。（3）J27 处短路块 C.DL 连到下横线处，拨码开关 S8 必须有一个拨向 ON， 3

示波器上可观察到已放大的高频信号。（4）改变 S8 开关，可观察增益变化，若 S8“1”拨向“ON”则可调整电位器 VR15，增益可连续变化。（5）将 S8 其中一个置于“ON”，改变输出回路中周或半可变电容使增益最大，即保证回路谐振。（6）将拨码开关 S7 逐个拨向“ON”，可观察增益变化，该开关是改变并联在谐振回路上的电阻，即改变回路 Q 值。改变输入信号，并将对应值填入表 1.2 中。Vi 的值可根据各自实测情况确定。表 1.2 Vi(V) 0.02 0.05 0.1 0.2 0.03 0.04 0.3 Vo(V) Re=500Ω Re=1kΩ Re=2kΩ S8=1 电位器，S8＝2 2KΩ，S8＝3 1KΩ，S8＝4 500Ω 当 Re 分别为 500Ω、2K 时，重复上述过程，将结果填入表 1.2。在同一坐标纸上画出 Ic 不同时的动态范围曲线，并进行比较和分析（此时也可在 J27 两端测 Ic 值）。 3．用扫频仪调回路谐振曲线。将扫频仪射频输出端送入电路输入端，电路输出接至扫频仪检波器输入端。观察回路谐振曲线（扫频仪输出衰减档位应根据实际情况来选择适当的位置），调回路电容 Ct4 使回路谐振。 4．测量放大器的频率特性当回路电阻 R＝10K 时（S7 的 2 拨向 ON），选择正常放大区的输入电压 Vi，将高频信号发生器输出端接至电路输入端，调节频率 f 使其为 10MHz，调节 Ct 使回路谐振，使输出电压幅度为最大，此时的回路谐振频率 fo＝10MHz 为中心频率，然后保持输入电压 Vi 不变，改变频率 f 由中心频率向两边逐点偏离，测的偏离范围可根据各自实测的情况来确定。 4

F(MHz) 6 R=10KΩ R=2KΩ R=470Ω 开路 Vo 表 1.3 7 8 9 10 11 12 13 14 计算 fo＝10MHz 时的电压放大倍数及回路的通频带和 Q 值。 S7=1 开路， S7=2 R=10KΩ， S7=3 R=2K，S7=4 470Ω 5）改变谐振回路电阻，拨动 S8 使 R 分别为 2KΩ，470Ω时，重复上述测试，并填入表 1.3。比较通频带情况。五、实验报告要求 1．写明实验目的。 2．画出实验电路的交流等效电路。 3．计算直流工作点，与实验实测结果比较。 4．写明实验所用仪器、设备及名称、型号。 5．整理实验数据，分析说明回路并联电阻对 Q 值的影响。 6．假定 Ct 和回路电容 C 总和为 30PF，根据工作频率计算回路电感 L 值。 7．画出 R 为不同值时的幅频特性。 5

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