实验二、调幅接收系统实验

一、实验目的与内容：

通过实验了解与掌握调幅接收系统，了解与掌握三极管混频器电路、中频放大/AGC电路、检波电路。

二、实验原理：

1、晶体管混频电路：

工作原理：

混频电路将高频载波信号或已调波信号进行频率变换，将其变换为某一特定固定频率的信号，频谱内部结构和调制类型保持不变，仅仅改变信号的载波频率。输入协调于30MHz的载波信号，经隔直电容2C5加于晶体三极管2BG1的基极上，本振输入（调制信号）经隔直电容2C6 加于晶体三极管发射极，载波信号和本振信号经三极管2C6混频，得到固定频率（455kHz）的中频信号，再经选频网络滤波，得到所需的455kHz不失真混频信号。

2、中频放大/AGC和检波电路：

工作原理：

输入经上级三极管混频后的中频电压，利用晶体三极管3BG1和选频网络3B1组成的中频放大器进行放大；输出放大信号输入AGC反馈控制电路，利用AGC控制前级中频放大器的输出增益，使系统总增益随规律变化；在经过最后一级二极管检波电路实现解调，将中频挑夫信号变换为反映传送信息的调制信号。

3、调幅接收系统：

工作原理：

从天线接收传递信息的载波信号，经过低噪放完成初级放大送入混频器，与本振信号混频的到455kHz的中频信号，再经过中频放大器和AGC反馈控制电路实现增益可控的信号放大，最后由二极管检波器完成检波，输出要求的调制信号。

A、AGC是什么？AGC电路在通信系统中的作用是什么？AGC的主要指标有哪些？

AGC是中放的自动增益控制电路

作用：作用是使中频放大器的增益受视频检波器输出的视频信号控制，当信号过强时，中频放大器增益自动下降，使输入视频检波器的中频信号电压变化不大，同时要求在AGC控制范围内，中频放大器的频率特性变化不大。

B、二极管检波原理是什么？

二极管检波原理:调幅波信号是二极管检波电路的输入，由于二极管只允许单向导电，所以，如果使用的是硅管，则只有电压高于0.7V的部分可以通过二极管。同时，由于二极管的输出端连接了一个电容，这个电容与电阻配合对二极管输出中的高频信号对地短路，使得输出信号基本上就是信号包络线。电容和电阻构成的这种电路功能叫做滤波。

三、   实验步骤：

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实验四 中频放大器

一、实验目的

1.了解中频放大器的作用、要求及工作原理；

2.掌握中频放大器的测试方法。

二、实验原理

中放通常分为单调谐中频放大器和双调谐中频放大器，本实验采用单调谐。中频放大的实验电路图如下，采用两级中频放大器，可获得较大的增益。图中1W01用来调整中频放大输出幅度，1L01、1C03和1L02、1C07分别为第一级和第二级的谐振回路。1P02孔为自动增益控制（AGC）连接孔。

三、实验结果

1.DDS信号源频率设置为3MHz，Vp-p=500mv，其输出送入中频放大器的输入端1P01，测量中放输出1TP02点的波形如下图：

黄色波形为输入信号，绿色波形为输出信号，得知中放的电压放大倍数为

2.保持DDS信号源输出幅度为500mV，改变频率，从接1TP02示波器上读出与频率相对应的幅值，结果如下表：

对应幅频特性曲线如下：

由图可知，通频带BW约为：2.5MHZ<f<3.5MHZ

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实验六　　场效应管放大器

　　一、实验目的

　　1、了解结型场效应管的性能和特点

2、进一步熟悉放大器动态参数的测试方法

二、实验仪器

1、双踪示波器

2、万用表

3、信号发生器

三、实验原理

实验电路如下图所示：

图6-1

　　场效应管是一种电压控制型器件。按结构可分为结型和绝缘栅型两种类型。由于场效应管栅源之间处于绝缘或反向偏置，所以输入电阻很高（一般可达上百兆欧）又由于场效应管是一种多数载流子控制器件，因此热稳定性好，抗辐射能力强，噪声系数小。加之制造工艺较简单，便于大规模集成，因此得到越来越广泛的应用。

　　1、结型场效应管的特性和参数

场效应管的特性主要有输出特性和转移特性。图6－2所示为N沟道结

图6－2 3DJ6F的输出特性和转移特性曲线

型场效应管3DJ6F的输出特性和转移特性曲线。 其直流参数主要有饱和漏极电流IDSS，夹断电压UP等；交流参数主要有低频跨导

　  表6－1列出了3DJ6F的典型参数值及测试条件。

表6－1

　　2、场效应管放大器性能分析

图6－1为结型场效应管组成的共源级放大电路。其静态工作点

　　　　　　 中频电压放大倍数　　AV＝－gmRL＇＝－gmRD // RL

　　输入电阻　　　　　　Ri＝RG＋Rg1 // Rg2

　　输出电阻 RO≈RD

式中跨导gm可由特性曲线用作图法求得，或用公式

计算。但要注意，计算时UGS要用静态工作点处之数值。

　　3、输入电阻的测量方法

场效应管放大器的静态工作点、电压放大倍数和输出电阻的测量方法，与实验二中晶体管放大器的测量方法相同。其输入电阻的测量，从原理上讲，也可采用实验二中所述方法，但由于场效应管的Ri比较大，如直接测输入电压US和Ui，则限于测量仪器的输入电阻有限，必然会带来较大的误差。因此为了减小误差，常利用被测放大器的隔离作用，通过测量输出电压UO来计算输入电阻。测量电路如图3－3所示。

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多级负反馈放大器的研究

一、实验目的

（1）掌握用仿真软件研究多级负反馈放大电路。

（2）学习集成运算放大器的应用，掌握多级集成运放电路的工作特点。

（3）研究负反馈对放大器性能的影响，掌握负反馈放大器性能指标的测试方法。

1）    测试开环和闭环的电压放大倍数、输入电阻、反馈网络的电压反馈系数和通频带；

2）    比较电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带在开环和闭环时的差别；

3）    观察负反馈对非线性失真的改善。

二、实验原理及电路

（1）基本概念：

    在电子电路中，将输出量（输出电压或输出电流）的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路，用来影响其输入量（放大电路的输入电压或输入电流）的措施称为反馈。

若反馈的结果使净输入量减小，则称之为负反馈；反之，称之为正反馈。若反馈存在于直流通路，则称为直流反馈；若反馈存在于交流通路，则称为交流反馈。

    交流负反馈有四种组态：电压串联负反馈；电压并联负反馈；电流串联负反馈；电流并联负反馈。若反馈量取自输出电压，则称之为电压反馈；若反馈量取自输出电流，则称之为电流反馈。输入量、反馈量和净输入量以电压形式相叠加，称为串联反馈；以电流形式相叠加，称为并联反馈。

    在分析反馈放大电路时，“有无反馈”决定于输出回路和输入回路是否存在反馈支路。“直流反馈或交流反馈”决定于反馈支路存在于直流通路还是交流通路；“正负反馈”的判断可采用瞬时极性法，反馈的结果使净输入量减小的为负反馈，使净输入量增大的为正反馈；“电压反馈或电流反馈”的判断可以看反馈支路与输出支路是否有直接接点，如果反馈支路与输出支路有直接接点则为电压反馈，否则为电流反馈；“串联反馈或并联反馈”的判断可以看反馈支路与输入支路是否有直接接点，如果反馈支路与输入支路有直接接点则为并联反馈，否则为串联反馈。

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负反馈放大电路设计实验报告

一.实验目的

（1）通过实验，学习并初步掌握负反馈放大电路的设计及电路安装、调试方法。

（2）学习用CAD 工具PSpice（或EWB）设计较复杂电路的方法。

（3）深入理解负反馈对放大电路性能的影响。

（4）巩固放大电路主要性能指标的测度方法。

二.实验任务

按实验室给定的晶体管型号、参数以及电阻、电容系列值，设计一个负反馈电压放大电

路。其输入、输出采用电容耦合。设负载电阻2.2 RL = kΩ ，信号源内阻50 R S= Ω。

主要性能要求如下：

三.实验原理

（1）负反馈的类型

根据输入端基本放大电路和反馈网络的连接方式有并联和串联2 种，输出端取样方式

有电压取样和电流取样2 种，所以负反馈放大电路有4 种类型，即：电压串联负反馈、电

压并联负反馈、电流串联负反馈、电流并联负反馈。

（2）负反馈对放大电路性能的影响

①负反馈降低增益

②负反馈提高增益稳定性

③负反馈影响输入输出电阻

④负反馈展宽频带

⑤负反馈改善非线性失真

（3）消除自激的方法

①加入补偿电容。

缺点：对放大电路的频率响应的影响很大。只是要想实现放大电路的稳定，必然要牺牲一部分频带的指标。

②在射极跟随器的基极串入电阻抵消负阻效应。对放大电路的频率特性有影响。

判断是否是由于负阻效应引起的振荡可以把示波器的探头的衰减器从´1档变为´10档，如果振荡减弱即是由于负阻引起的。

③电路要有良好的接地，尽量加粗接地线，消除干扰信号通过地线引起的影响。这个方法只对设计印刷电路板有指导作用。

④插入电源去耦电路，抵消反馈的影响。这种方法是最有效的，且是对放大电路的性能指标影响最小的。

⑤消除外界干扰。

如果前面的措施都解决不了的时候，就要考虑振荡的根源不是出自于自身，而是由外界传入的。如果邻居的电路也处于自激振荡状态，基本可以断定是这种原因。解决的办法是：

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实验一、调幅接收系统实验

一、实验目的：图2为实验中的调幅接收系统结构图（虚框部分为实验重点，低噪放电路下次实验实现，本振信号由信号源产生。）。通过实验了解与掌握调幅接收系统，了解与掌握三极管混频器电路、中频放大/AGC电路、检波电路。

图2 调幅接收系统结构图

二、预习内容：

1、给出完整的调幅接收系统结构图。

2、晶体管混频器电路

图T6-1为晶体管混频电路图，熟悉电路，并论述其原理。思考并回答下列问题：

A、何为混频增益，如何测量混频增益，给出需要的仪器，测试方法和测试结构图。

混频增益Au=输出中频电压振幅/输入高频电压增益

仪器：示波器

测试方法：

在调试好2BG1的静态工作点后，加入30MHZ的调试载波和30.455MHZ的本振波，在V2-3接示波器，观察波形；调节谐振回路（2C3），得到最大不失真波形，测量出其赋值Ui；在V2-1接示波器，测量其赋值Us;则Au=Ui/Us.

B、混频管的静态工作电流对混频增益有何影响？

Au=-gm*RD

而混频跨导与gm与晶体管的特性和直流工作点有关。

3、中频放大/AGC和检波电路

图8-4为中频放大/AGC和检波电路图。熟悉电路，并论述其原理。思考并回答下列问题：

A、AGC是什么？AGC电路在通信系统中的作用是什么？AGC的主要指标有哪些？

自动功放控制器（即反馈控制电路）

作用：利用AGC控制前级中频放大器的输出增益，使系统总增益随规律变化

指标：动态范围、线性度

B、二极管检波原理是什么？

  二极管检波电路：由于二极管只允许单向导电，所以，如果使用的是硅管，则只有电压高于0.7V的部分可以通过二极管。同时，由于二极管的输出端连接了一个电容，这个电容与电阻配合对二极管输出中的高频信号对地短路，使得输出信号基本上就是信号包络线。

C、检波电路中含有R、C器件，不正确选择R、C会造成何种失真？

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                        负反馈放大器

实验目的

加深理解放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大器各项指标的影响。

实验原理

    负反馈在电子电路中的作用：改善放大器的动态指标，如稳定放大倍数，改变输入输出电阻，减小非线性失真和展宽通频带，但同时也会使放大器的放大倍数降低。

    负反馈的几种状态：电压串联，电压并联，电流串联，电流并联。

本实验以电压串联为例，分析负反馈对放大器指标的影响。
1.下图为带有电压串联负反馈的两极阻容耦合放大器电路，在电路中通过Rr把输出电压Uo引回到输入端，家在晶体管T1的发射极上，在发射极电阻Rf1上形成反馈电压Uf。

主要性能指标如下：

（1）闭环电压放大倍数Ar=Av/1+AvFv ,Av为开环放大倍数。

            图1为带有电压串联负反馈的两极阻容耦合放大器

（2）反馈系数 Fv=RF1/Rf+RF1

（3）输入电阻 R1f=(1+AvFv)Rf   Rf 为基本放大器的输入电阻

（4）输出电阻 Rof=Ro/(1+AvoFv)   Ro 为基本放大器的输出电阻 Avo为基本放大器Rl=∞时的电压放大倍数。

2.本实验还需测量放大器的动态参数，即去掉图1的反馈作用，得到基本放大器电路如下图2

                             图2基本放大器

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