非线性波形变换实验报告.docx

非线性波形变换实验报告 　　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和电容三点式振荡器，其交流等效电路如图1-1。　　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：　　Xc??(Xbe?Xce)即|XL|??|XC|，?o?　　1LC　　qm?Fu*qie?　　1　　(qoe?qL)Au　　式中：qm——晶体管的跨导，FU——反馈系数，AU——放大器的增益，qoe——晶体管的输出电导，qL——晶体管的等效负载电导，FU一般在~之间取值。　　qie——晶体管的输入电导，图1-1、三点式振荡器　　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。　　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接点便成为LC西勒振荡电路，改变C107可改变反馈系数，短接K101、K102、K1032-3，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、K1031-2、K1041-2，并在C107处插入470p~1000p的电容器，这样就组成了与图1-2完全相同的LC西勒振荡器电路。用示波器(探头衰减×10或×1)在测试点TP102观测LC振荡器的输出波形，测量其输出频率。　　2、测量发射极电压和电流：西勒振荡器工作，测量BG101和BG102的动态工作点电压并计算其电流。3、组成晶体振荡器：短接K1012-3、K1022-3、K1032-3，并去除电容C107，再观测TP102处的振荡波形，记录幅度VL和频率f0之值。六、预习思考题　　1、使用数字万用表测量电路的动态工作点有何特点？　　2、本电路采用何种形式的反馈电路？反馈量的大小对电路有何影响？3、