[工学]非线性电路实验指导书1.doc

非线性电路实验 指导书 重庆邮电大学移通学院电信系 电工电子技术实验室 目 录 实验一 LC与晶体振荡器实验 ………………………………………………………………1 实验二 幅度调制与解调实验 ………………………………………………………………4 实验三 非线性波形变换实验 ………………………………………………………………7 实验四 变容二极管调频器及相位鉴频器实验……………………………………………10 实验五 数字锁相环实验……………………………………………………………………13 实验六 锁相调频与鉴频实验………………………………………………………………15 实验七 函数信号发生实验…………………………………………………………………18 实验八 锁相环与锁相式频率合成器实验…………………………………………………21 实验九 数字调频与解调实验………………………………………………………………24 实验十 数字信号发生实验…………………………………………………………………27 实验一 LC与晶体振荡器实验 一、实验目的 1、了解LC振荡器和晶体振荡器的基本电路组成结构及其工作原理。 2、了解两振荡电路的动态工作点，了解工作点对振荡器的影响。 3、 LC振荡器和晶体振荡器分别所输出波形的频率相关那些器件参数。 二、实验预习要求 实验前，预习相关教材：“正弦波振荡器”等有关章节的内容。 三、实验原理说明 三点式振荡器包括电感三点式振荡器（哈脱莱振荡器）和电容三点式振荡器（考毕兹振荡器），其交流等效电路如图1-1。 起振条件 1）相位平衡条件：Xce和Xbe必须为同性质的电抗，Xcb必须为异性质的电抗，且它们之间满足下列关系： 2）幅度起振条件： 式中：qm——晶体管的跨导， FU——反馈系数， AU——放大器的增益， qie——晶体管的输入电导， 图1-1、三点式振荡器 qoe——晶体管的输出电导， qL——晶体管的等效负载电导， FU一般在0.1~0.5之间取值。 2、并联改进型电容反馈三点式电路——西勒振荡器 电路如图1-2所示，它是在串联改进型的基础上，在L1两端并联一个小电容C4，调节C4可改变振荡频率。西勒电路的优点是进一步提高电路的稳定性，振荡频率可以做得较高，该电路在短波、超短波通信机、电视接收机等高频设备中得到非常广泛的应用。本实验箱所提供的LC振荡器就是西勒振荡器。 （a）、西勒振荡器 （b）、交流等效电路 图1-2、西勒振荡器 3、晶体振荡器 本实验箱提供的晶体振荡器电路为并联晶振b-c型电路，又称皮尔斯电路，其交流等效电路 如图1-3所示。 图1-3、皮尔斯振荡器 四、实验设备 TKGD系列高频电子实验箱； 双踪数字示波器； 数字万用表。 五、实验内容与步骤 开启实验箱，在实验板上找到与本次实验内容相关的单元电路，并对照实验原理图，认清各个元器件的位置与作用，特别是要学会如何使用“短路帽”来改换电路的结构形式。 作为初次接触本实验箱，特对本次实验的具体线路作如下分析； 电阻R101~R106为三极管BG101提供直流偏置工作点，电感L101既为集电极提供直流通路，又可防止交流输出对地短路，在电阻R105上可生成交、直流负反馈，以稳定交、直流工作点。用“短路帽”短接切换开关K101、K102、K103的1和2接点（以后简称“短接Kxxx ╳-╳” ）便成为LC西勒振荡电路，改变C107可改变反馈系数，短接 K101、K102、K103 2-3，并去除电容C107后，便成为晶体振荡电路，电容C106起耦合作用，R111为阻尼电阻，用于降低晶体等效电感的Q值，以改善振荡波形。三极管BG102等组成射极跟随电路，提供低阻抗输出。 经过以上的分析后，可进入实验操作。接通交流电源，然后按下实验板上的+12V总电源开关K1和实验单元的电源开关K100，电源指示发光二极管D4和D101点亮。 1、组成LC西勒振荡器：短接K1011-2、K1021-2、K103 1-2、K1041-2，并在C107处插入470p~1000p的电容器，这样就组成了与图1-2完全相