GP3高频实验指导书-学生用(1)课案
高频实验箱使用说明
一、技术性能
1、电源：
输入：AC220V±10%
输出：DC：+5V,-5V，-8V，+12V，-12V 最大输出电流均为200mA。
2、低频信号源：
输出波形：方波、三角波、正弦波
幅值：0V~14V
；
频率范围：分四档10HZ～100HZ、100HZ～1KHZ、1KHZ～10KHZ、10KHZ～100KHZ 3、高频信号源：
输出波形：方波、三角波、正弦波
幅值：0V～4V
频率范围：分四档 30KHZ～300KHZ，300KHZ～3MHZ， 600KHZ～6MHZ，2MHZ～20MHZ
4、频率计
频率测量范围：100Hz～50MHz
输入电平范围：100mVrms～2Vrms
`
测量误差：≤±20ppm(频率低端≤±1Hz)
输入阻抗：1MΩ/10pF
5、电路实验板，可完成十二项高频电路实验
二、使用方法
1.将标有220V的电源线插入市电插座，接通开关，电源指示灯亮表示学习机电源正常工作。
2.连接线：实验箱面板上的插孔应使用专用接线，该连线插头可叠插使用，插入时顺时针旋转即可锁紧，松开时反向旋转即可拔出，注意：不能直拔。
3.实验时先阅读实验指导书，在断开电源的状态下按实验路线接好连接线，检查无误后，再接通主电源。
4.根据实验板线路要求接入相应的电源时必须注意电源极性。
—
三、维护及故障排除
1.维护
（1）防止撞击跌落。
（2）用完后拔下电源插头并盖好机箱，防止灰尘、杂物进入机箱。
（3）做完实验后要将面板上插件及连线全部整理好。
（4）搭接线路时不要通电，以防误操作损坏器件。
2.故障排除
（1）电源无输出：实验箱电源初级接有熔断器。当输出短路或过载时有可能烧断，更换熔断管时，必须保证同规格。
?
（2）信号源异常（无输出等），检查实验板接线或更换相应器件。
注意：打开实验板时必须拔出电源插头。
实验一调谐放大器
一、实验目的
1、熟悉电子元器件和高频电路试验箱。
2、熟悉谐振回路的幅频特性分析--通频带与选择性。
;
3、熟悉信号源内阻及负载对谐振回路的影响，从而了解频带扩展。
4、熟悉和了解放大器的动态范围及其测试方法。
二、实验仪器
1、双踪示波器
2、扫频仪
3、高频信号发生器
￥
4、毫伏表
5、万用表
6、实验箱
三、预习要求
1、复习谐振回路的工
作原理。
2、了解谐振放大器的
电压放大倍数、动态范围、
通频带及选择性相互之间
关系。
：
3、试验电路中，若电
感量L=1uH ，回路总电容
C=220pF（分布电容包括在
内），计算回路中心频率
f0。
四、实验内容及步骤
（一）单调谐回路谐振放大器。
1．试验电路见图1-1
（1）按图1-1所示连接电路（注意接线前先测量+12V电源电压，无误后，关断电源再接线）。
（2）接线后仔细检查，确认无误后连接电源。
2．；
3．静态测量
试验电路中选R e=1K，R=10K。测量各静态工作点，计算并填表。
表
*V B,V E是三极管的基极和发射极对地电压。
3. 动态研究
}
(1)测放大器的动态范围Vi～V0（在谐振点）
选R=10K，Re=1K。把高频信号发生器接到电路输入端，电路输出端接示波器，选择正常放大区的输入电压Vi，调节频率f使其为，调节C使回路谐振，使输出电压幅度最大。此时调节Vi由100mV变到500mV，逐点记录V o电压，并填入表。Vi的各点测量值可根据（各自）实测情况来确定。
…
(2)当Re分别为500Ω、2K时，重复上述过程，将结果填入表。在同一坐标纸上画出Ic
不同时的动态范围曲线。
(3)用扫频仪调回路谐振曲线。
仍选R=10K，Re=500。将扫频仪射频输出送入电路输入端，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位置），调回路电容C T，使f0=。
(4)测量放大器的频率特性
当回路电阻R=10K时，选择正常放大区的输入电压Vi，将高频信号发生器输出300mV 接至电路输入端，调节频率f使其为，调节C T使回路谐振，使输出电压幅度为最大，此时的回路谐振频率f0=为中心频率，然后保持输入电压Vi不变，改变频率由中心频率向两边逐点偏离，测得在不同频率f时对应的输出电压V0，将测得的数据填入表。频率偏离范围可根据（各自）实测情况来确定。
表
计算f0=时的电压放大倍数及回路的通频带和Q值
(5)改变谐振回路电阻，即R分别为2KΩ，470Ω时，重复上述测试，并填入表。比较通频带的情况。
五、实验报告要求
。
1．写明实验目的。
2．画出实验电路的直流和交流等效电路，计算直流工作点，与实验实测结果比较。
3．写明实验所用仪器、设备及名称、型号。
4．整理实验数据，单调谐回路接不同回路电阻时的幅频特性和通频带，整理并分析原因。
5．本放大器的动态范围是多少（放大倍数下降1dB的折弯点V0定义为放大器动态范围），讨论Ic对动态范围的影响。
#
.
实验二高频功率放大器（丙类）
一、实验目的
1.了解丙类高频功率放大器的基本工作原理，掌握丙类放大器的计算与设计方法。
2.了解电源电压Vc与集电极负载对功率放大器功率和效率的影响。
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二、预习要求
1.复习功率谐振放大器原理能特点。
2.分析图2-1所示的实验电路，说明各元器件的作用。
三、实验仪器
1.双踪示波器
2.扫频仪
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3.高频信号发生器
4.万用表
5.实验箱
四、实验步骤
1.实验验电路见图2-1
按图接好实验板所需电源，（如要调节谐振点，将A、B两点短接，利用扫频仪调回路谐振，出厂调节在左右。）
《
图2-1 功率放大器（丙类）原理图
2.在输入端接f i=，V i=500mV信号，负载电阻为50Ω，测I0电流（直流电流档200mA,在
C﹑D接入，红表笔接C点，黑表笔接D点）；测量各工作电压，同时用示波器测量输入、输出峰值电压，将测量值填入表1内。（注：V E、V B、V C、I0≈I C=V E3/R10 用示波器测量峰峰值）注：R10=10Ω
表1
其中：V i ：输入电压峰-峰值
【
V 0：输出电压峰-峰值 I 0：电源给出总电流
P i ：电源给出总功率（P i =V C I 0） （V C ：电源电压）
P 0：输出功率 L
O
O R V P 222
P a ：管子损耗功率（ P a =P I -P O ）
3. 加75Ω负载电阻，同2测试并填入表1内。
4. 加120Ω负载电阻，同2测试并填入表1内。
5. 改变输入端电压V i=600mV，同2、3、4测试并填入表1内。
:
6.改变电源电压V C=5V，同2、3、4、5测试并填入表1内。
五、实验报告要求
1.根据实验测量结果,计算各种情况下I C、P i、 P0、η。
2.说明电源电压、输出电压、输出功率的相互关系。
3.总结在功率放大器中对功率放大晶体管有那些要求。
实验三 LC电容反馈式三点式振荡器
一、#
二、实验目的
1、掌握LC三点式振荡电路的基本原理，掌握LC电容反馈式三点振荡电路设计及电参数
计算。
2、掌握振荡回路Q值对频率稳定度的影响。
3、掌握振荡器反馈系数不同时，静态工作电流I EQ对振荡器起振及振幅的影响。
三、预习要求
、
1、复习振荡器的工作原理。
2、分析图3-1电路的工作原理，及各元件的作用，并计算晶体管工作电流I C的最大值（设晶体管的β值为50）。
3、实验电路中，L1=，若C=120pf，C’=680pf,，计算当C T=50pf和C T=150pf时振荡频率各为多少
四、实验仪器
1、双踪示波器
2、频率表
；
3、万用表
4、实验箱
五、实验内容及步骤
实验电路见图3-1，
根据图3-1所示原理图
在实验板上找到相关器件及插孔并了解其作用。
1、 检查静态工作点 .
（1）在实验板 +12v 插孔上接入+12V 直流电源，注意电源极性不能接反。
（2）反馈电容C ’不接， C 接入（C=680pf ），用示波器观察振荡器停振时的情况。 注意连接C 的接线要尽量短。
（3）改变电位器Rp 测的晶体管V 的发射极电压V E ，V E 可连续变化，记下V E 的最大值，计算I E 值
E
E
E R V I
设:Re=1k Ω
【
2、振荡频率与震荡幅度的测试
实验条件：Ie=2mA （V E =2V ，调节Rp 改变）、C=120pf 、C ’=680pf 、R F =110K 。
改变C T 电容，当分别接为C9、C10、C11时，用示波器测量相应振荡电压的峰值V p-p 和相应的频率值，并填入表。
；
3、测试当C 、C ’不同时，起振点、振幅与工作电流I EQ 的关系（C T =100p ，R=110K Ω） (1)、取C=C3=100pf 、C ’=C4=1200pf ，调电位器R p 使ＩEQ （静态值）分别为表所示各值，用示波器测量输出振荡幅度V p-p （峰-峰值），并填入表
(2)、取C=C5=120pf 、C ’=C6=680pf 和C=C7=680pf 、C ’=C8=120pf ，分别重复测试表的内容。
4、频率稳定度的影响
(1) 回路参数固定时，改变并联在上的电阻使等效值变化时，对振荡频率的影响。
^
实验条件：C T=100p时,C/C’=100/1200pf、ＩEQ=3mA（V E=3V）改变L 的并联电阻R ，使其分别为Ω、10KΩ、110KΩ，分别记录电路的振荡频率，并填入表。注意：频率计后几位跳动变化的情况。
(2) 回路LC参数及Q值不变，改变I EQ对频率的影响。
实验条件：C T=100p时，C/C’=100/1200pf、R=110K，改变晶体管I EQ时期分别为表所示各值，此处振荡频率，并填入表。
表表
\
六、实验报告要求
1、写明实验目的。
2、写明实验所需仪器设备。
3、画出实验电路的支流与交流等效电路，整理实验数据，分析实验结果。
4、以I EQ为横轴，输出电压峰值V p-p 为纵轴，将不同C/C'值下测得的三组数据，在同一坐标纸上制成曲线。
;
5、说明本振荡电路有什么特点。
实验四石英晶体振荡器
一、实验目的
1、了解晶体振荡器的工作原理及特点。
2、掌握晶体振荡器的设计方法及参数计算方法。
二、预习要求
1、查阅晶体振荡器的有关资料。阐明为什么用石英晶体作为振荡回路元件就能使
振荡器的频率大大提高。
2、试画出并联谐振晶体振荡器和串联谐振晶体振荡器的实际电路，并阐述两者在
电路结构及应用方面的区别。
三、实验仪器
1、双踪示波器
2、频率计
3、万用表
4、实验箱
四、实验内容
实验电路见图4-1
1、测振荡器静态工作点，调图中R P ， E
E E R V I
设:Re=1k Ω
测得I E min 及I E max 。
2、测量当工作点在上述范围时的振荡频率及输出电压。
3、负载不同时对频率的影响，R L 分别取110K Ω、10K Ω、1K Ω，测出电路振荡频率， 填入表，并与LC 振荡器比较。
表
五、实验报告
1、写明实验目的。
2、写明实验所有仪器设备
2、画出实验电路的交流等效电路。整理实验数据，分析实验结果。
4、以I EQ 。为横轴，输出电压峰峰值V Ｐ－Ｐ为纵轴，将不同C/C'值下测得的三组数据在同一坐标纸上绘制成曲线。
5、说明本振荡电路有什么特点。