实验名称:高频小信号放大器系别:计算机系年级:2015 专业:电子信息工程班级:学号:姓名:成绩:任课教师:2015年月日实验一高频小信号放大器一、实验目的1、掌握小信号调谐放大器的基本工作原理;2、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;3、了解高频小信号放大器动态范围的测试方法;二、主要仪器设备在计算机上用仿真软件模拟现实的效果, 通过采用仿真技术,虚拟构建一个直观、可视化的2D、3D 实验环境,从而达到对实验现象和实验结果的虚拟仿真以及对现实实验的操作,为处于不同时间、空间的实验者提供虚拟仿真的实验环境,使学习者仿佛置身其中,对仪器、设备、内容等实验项目进行互动操作和练习。
二、实验原理二、实验步骤1、绘制电路利用Mulisim软件绘制如图1-1所示的单调谐高频小信号实验电路。
图1-1 单调谐高频小信号实验电路2、用示波器观察输入和输出波形;输入波形:输出波形:3、利用软件中的波特测试仪观察通频带。
5.实验数据处理与分析根据电路中选频网络参数值,计算该电路的谐振频率ωp ;s rad CLw p /936.2105801020011612=⨯⨯⨯==--通过仿真,观察示波器中的输入输出波形,计算电压增益A v0。
,708.356uV V I = ,544.1mV V O = ===357.0544.10I O v V V A 4、改变信号源的频率(信号源幅值不变),通过示波器或着万用表测量输出电压的有效值,计算出输出电压的振幅值,完成下列表,并汇出f~A v 相应的图,根据图粗略计算出通频带。
f 0(KHz) 6575 165265 365 465 1065 1665 2265 2865 3465 4065 U 0 (mv) 0479 A V(5)在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波,通过示波器观察图形,体会该电路的选频作用。
实验名称:高频LC谐振功率放大器性能研究系别:计算机系年级:2015 专业:电子信息工程班级:学号:姓名:成绩:任课教师:2015年月日实验二高频LC谐振功率放大器性能研究一、实验目的(1)了解丙类功率放大器的基本工作原理,掌握丙类放大器的调谐特性以及负载改变时的动态特性;(2)了解高频功率放大器丙类工作的物理过程以及当激励信号变化、负载变化对功率放大器工作状态的影响;(3)掌握丙类放大器的计算与设计方法。
一、实验原理三、主要仪器设备在计算机上用仿真软件模拟现实的效果, 通过采用仿真技术,虚拟构建一个直观、可视化的2D、3D 实验环境,从而达到对实验现象和实验结果的虚拟仿真以及对现实实验的操作,为处于不同时间、空间的实验者提供虚拟仿真的实验环境,使学习者仿佛置身其中,对仪器、设备、内容等实验项目进行互动操作和练习。
二、实验步骤(一)构造实验电路利用Mulisim软件绘制如图2-1所示的高频谐振功率放大器实验电路。
V1信号源为信号源,示波器中上面波形为集电极波形;下面波形为功放的输入波形。
图2-1 高频谐振功率放大器电路图各元件的名称及标称值如表2-1所示。
序号元件名称及标号标称值1信号源Ui270mV/2MHz2负载RL10kΩ3基极直流偏置电压VBB4集电极直流偏置电压VCC12V5谐振回路电容C13pF6基极旁路电容Cb7集电极旁路电容Cc8高频变压器T1N=1;LE=1e-05H;LM=;RP=RS=09晶体管Q12N2222(3DG6)表2-1 各元件的名称及标称值(二)性能测试1、静态测试选择“Analysi”→“DC Operating Point”,设置分析类型为直流分析,可得放大器的直流工作点如图2-2所示。
2、动态测试(1)输入输出电压波形当接上信号源Ui时,开启仿真器实验电源开关,双击示波器,调整适当的时基及A、B通道的灵敏度,即可看到如图2-3所示的输入、输出波形。
(2)调整工作状态1、分别调整负载阻值为5 kΩ、100 kΩ,可观测出输入输出信号波形的差异。
2、分别调整信号源输出信号频率为1MHz、,可观测出谐振回路对不同频率信号的响应情况。
3、分别调整信号源输出信号幅度为100mV、400mV,可观测出高频功率放大器对不同幅值信号的响应情况。
由图2-5可知,工作于过压状态时,功率放大器的输出电压为失真的凹顶脉冲。
通过调整谐振回路电容或电感值,可观测出谐振回路的选频特性。
实验名称:正弦波振荡实验系别:计算机系年级:2015 专业:电子信息工程班级:学号:姓名:成绩:任课教师:2015年月日实验三正弦波振荡器实验一、实验目的(1)掌握正弦波振荡器的基本组成,起振条件和平衡条件;(2)掌握三点式正弦波振荡器电路的基本原理,反馈系数和振荡频率;(3)了解反馈式振荡器、各种三点式振荡器的特性及优缺点;(4)掌握晶体振荡器的基本工作原理;(5)研究外界条件(电源电压、负载变化)对振荡器频率稳定度的影响;(6)比较LC振荡器与晶体振荡器的频率稳定度。
二、实验原理(一)正反馈LC振荡器电感三端式振荡器电容三端式振荡器克拉泼振荡器(二)晶体振荡器(并联型型晶体振荡器)(串联型单管晶体振荡器电路)三、主要仪器设备在计算机上用仿真软件模拟现实的效果, 通过采用仿真技术,虚拟构建一个直观、可视化的2D、3D实验环境,从而达到对实验现象和实验结果的虚拟仿真以及对现实实验的操作,为处于不同时间、空间的实验者提供虚拟仿真的实验环境,使学习者仿佛置身其中,对仪器、设备、内容等实验项目进行互动操作和练习。
四、实验步骤一、正反馈LC振荡器1)电路绘制利用Mulisim软件绘制如图2-1所示的LC正弦波振荡器实验电路。
图3-1 LC正弦波振荡器电路图1)电感三端式振荡器不足:振荡器的输出功率很低,输出信号是非常微小的值,未达到振幅起振条件。
2)电容三端式振荡器通过示波器观察输出波形,与电感三端式振荡器比较电路(a)的输出波形:电路(b)的输出波形:比较:电容三点式反馈电压中高次谐波分量很小,因而输出波形好,接近正弦波,电感三点式反馈电压中高次谐波分量较多,输出波形差。
3)克拉泼振荡器R210kΩR31kΩR468kΩKey=A 40%L1500nHL222uHC1470pFC21nFC320pFC410nFC510nF C610nFL3100uH V112 VQ12N2222AR5560Ω7R15.1kΩ416530XSC1820通过示波器观察输出在该电路的基础上,将其修改为西勒振荡器,并通过示波器观察波形R210kΩR31kΩR468kΩKey=A 50%L1500nHL222uHC1470pFC21nFC320pFC410nFC510nF C610nFL3100uH V112 VQ12N2222AR5560Ω7R15.1kΩ416530XSC1A BExt Trig++__+_2C7100pF Key=A50%8希勒振荡器输出波形:二、石英晶体振荡器1)绘制电路利用Mulisim软件绘制如图2-1所示的LC正弦波振荡器实验电路。
提示:晶体不需外接负载电容(因负载电容和晶体组成一模块)图3-3 石英晶体振荡器电路图图3-4 石英晶体振荡器电路波形图整体趋势部分趋势四、实验数据处理与分析1、振荡器的电路特点以及电路组成:并联型晶体振荡器中晶体起等效电感的作用,它和其他电抗元件组成决定频率的并联谐振回路与晶体管相连,工作原理和三点式振荡器相同,只是把其中一个电感元件换成晶体。
串联型晶体振荡器中晶体以低阻抗接入电路,晶体相当于高选择性的短路线,通常将石英晶体接在正反馈支路中,利用其串联谐振时等效为短路元件的特性,电路反馈作用最强,满足起振条件。
2、并联型和串联型晶体振荡器中的晶体分别起怎样作用:在并联型晶体振荡器中晶体起等效电感的作用,和其他电抗元件组成决定频率的并联谐振回路与晶体相连。
实验名称:二极管平衡调幅电路仿真与测试系别:计算机系年级:2015 专业:电子信息工程班级:学号:姓名:成绩:任课教师:2015年月日实验四二极管平衡调幅电路仿真与测试一、实验目的(1)掌握用二极管平衡调幅的原理和方法。
(2)研究已调波与调制信号及载波信号的关系。
(3)掌握调幅指数测量与计算的方法。
三、实验原理三、主要仪器设备在计算机上用仿真软件模拟现实的效果, 通过采用仿真技术,虚拟构建一个直观、可视化的2D、3D实验环境,从而达到对实验现象和实验结果的虚拟仿真以及对现实实验的操作,为处于不同时间、空间的实验者提供虚拟仿真的实验环境,使学习者仿佛置身其中,对仪器、设备、内容等实验项目进行互动操作和练习。
四、实验步骤(一)AM调制1、电路绘制(1)利用Mulisim软件绘制如图4-1所示的二极管平衡调制AM实验电路。
图4-1 普通调幅波信号调制AM电路图2、电路分析1)观察电路的特点,V1,V2中哪一个是载波,哪一个是调制信号2)通过示波器观察电路波形,并计算电路的调幅指数M a;图4-2 已调波和载波信号波形图4-3 已调波最大值图4-4 已调波最小值Vmax= Vmin=Ma=(Vmax-Vmin)/(Vmax+Vmin)=)模拟乘法器调制电路图模拟乘法器调制AM电路(1)通过示波器观察电路波形,并计算电路的调幅系数m a;(2)Ma=(Vmax-Vmin)/(Vmax+Vmin)=乘法器原则上只能实现DSB调制,该电路又是怎么实现AM调制:因为该电路将一个直流电源与交流电源串联,之后又与另一个交流电源并联,所以它可以实现AM3)集电极调幅电路图集电极调幅AM电路(1)通过示波器观察电路波形,并计算电路的调幅系数ma;(2)将电路中的V4去掉,R1=30Ω,再通过示波器观察输出波形,通过瞬态分析,观察集电极电流波形说明此时电路是什么工作状态(注意:在设置输出变量时,选择vv3#branch即可)工作在过电压状态电流波形:4)基极调幅电路图基极调幅AM电路(1)通过示波器观察电路波形,并计算电路的调幅系数ma;(2)将电路中的V4去掉,R1=30Ω,再通过示波器观察输出波形,并通过瞬态分析,观察集电极电流波形说明此时电路是什么工作状态瞬态分析结果:电压不停的在放大饱和截止区循环。
(二)DSB调制1、绘制电路利用Mulisim软件绘制如图4-5所示的二极管平衡调制DSB实验电路。
图4-5 二极管平衡调制DSB电路2、电路分析(1)通过示波器观察调制信号、载波信号及已调波信号波形;(2)与图比较电路的变化;从理论上分析该电路实现DSB调制的原理;比较之前电路的变化;从理论上分析该电路实现DSB调制的原理;在传输前将无用的载波分量抑制掉,仅发送上,下两个边频带从而在不影响传输信息的情况下,节省发射功率,实现DSB调制。