实验五晶体管混频电路.docxVIP

实验五 晶体管混频电路一、实验目的1.熟悉晶体管混频电路的基本工作原理。2.了解混频电路的多种类型及构成,分析实验现象。二、实验仪器1.模拟双踪示波器 CS－4135A 一台2.数字双踪示波器 TDS－1002B 一台3.数字万用表 VC88E 一台4.DDS函数信号发生器 DG1022 一台5.实验电路板 G6 一块三、实验原理及电路 晶体管混频电路是一种具有较高变频增益的电路，在中短波接收机和测量仪器中曾被广泛的应用。 混频电路的功能是将载波频率为fs(非固定频率)的调幅波不失真地变换为另一载波频率fi(固定中频频率)的调幅波，而保持原调制信号不变。混频电路的原理框图见图5-1所示。混频电路常用的非线性器件有二极管、三极管、场效应管和乘法器。本振用于产生一个等幅的高频信号uo，并与输入信号us经混频电路混频，产生的差频信号经窄带通滤波器鉴出。四、实验内容及数据分析 本实验电路的特点是输入信号与本振信号分别从基极和发射极注入，相互干扰产生的牵引现象可能性小，输入阻抗小，不易过激励，输出波形好，失真小。1.静态工作点的测量接通12V电源，测量晶体管V1、V2、V3的工作电压，判断晶体管电路是否工作正常。调节RP1、RP2使晶体管V1、V3的基极电压约为3.8V，用万用表测量V1、V3的发射极的电压，约为3.1V左右，V2的基极电压约为1.7V，V2的发射极电压约为1V，若工作点的电压没有大的出入，即可确定实验电路工作正常。2.中频放大的选频特性(1)测量输出信号的幅度（或峰峰值）和记录波形。CH2 fo Vpp0.968VCH1 Vo Vpp1.54V可见在没外接输入fs时，混频输出Vo相比本振输入fo频率相同，但振幅要大，且产生了轻微的相位延迟。放大倍数为1.59，相位差约为。(2).上下微调低频信号发生器的输出频率，观测输出信号的变化，分析中频放大电路的选频特性。f(kHz)455460465470475Vpp(mV)200792540922372f0455460465470475随着fo频率增大，Vo也呈现完全相同的频率，而幅值经历了先增加后减少的过程，显示中频放大电路的选频特性应该是近似于LC并联谐振的特性曲线，是会在465kHz附近取得最大振幅的。3.混频测试 (1).接入fS输入端，观察实验电路Vo输出，逆时针适当调节RP1，使输出信号的幅度达到最大。Vo输出Vpp （V）f(kHz)V1B1.254651.22此时Vo输出产生一个频率为465 kHz幅度1.25 V的正弦波，可见无明显失真。输出的频率为混频的两信号的差频信号（1100 kHz -635 kHz =465 kHz）。V1b电压较之前有下降。微调foVpp（V）f(kHz)增加5KHz0.724470减少5KHz0.372460(2).上下微调fo，观察电压、频率和波形变化情况。可见波形为正常的正弦波，输出频率稳定跟随输入fo的变化。振幅方面中频信号减少幅度也大幅衰减。微调fsVpp（V）f(kHz)增加5KHz0.704470减少5KHz0.388460(3).微调fS。可见波形为正常的正弦波，输出频率稳定跟随输入fs的变化。振幅方面输入信号减少幅度也大幅衰减。微调fs幅值Vpp（V）f(kHz)增加0.1V1.28465减少0.1V1.20465(4).上下微调fS的输入幅值记录幅值增减后输出信号Vo的电压、频率和波形的变化情况。可见波形为正常的正弦波，输出频率稳定跟随输入fs的变化。振幅方面随着输入信号同向变化。(5).调制深度从改为40.0％，观察电路Vo输出，测量晶体管V1的基极电压。电压CH1CH2 峰峰值 mV8004000谷谷值 m1B（V）=0.675VCH1CH2 电压偏转500mV/div1V/divE11.64.0E23.87.10.4210526320.5633803V1B（V）=0.675V可见能够较好地解调AM调幅波，输出的波形幅度较大，形状更为陡峭伸长、具有更大的m值。M值测出结果偏大，应该为模拟示波器准确度限制。此时的基极电压更为低一些。五、【思考题】1. 简述晶体管混频电路的基本工作原理及其应用。混频器一般由输入信号回路、本机振荡器、非线性器件和滤波网络等4部分组成，如图1所示。这里的非线性器件本身仅实现频率变换，本振信号由本机振荡器产生。若非线性器件既产生本振信号，又实现频率变换，则图1变为变频器。所谓混频，是将两个不同的信号（如一个有用信号和一个本机振荡信号）加到非线性器件上，取其差频或和频。混频器可根据所用非