电路实验总结

信息工程与自动化学院

高频电路实验指导书

（MATLAB系统仿真部分）

编写：陈家福

2010年9月8日

信息工程与自动化学院通信工程系 高频电路实验指导书

目 录

实验一、MATLAB仿真基本操作综合实验

实验二、AM调制与解调实验

实验三、DSB调制与解调实验

实验四、SSB调制与解调实验

实验五、FM调制与解调实验

实验六、混频器（变频器）仿真实验

实验七、PLL锁相环仿真实验

实验八、基于PLL的频率合成器仿真实验

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信息工程与自动化学院通信工程系 高频电路实验指导书

编写说明

随着电子技术领域中信息化、数字化进程的快速发展和计算机技术的普适应用，传统硬件实验的局限性和众多缺点已经开始突显出来，过去靠硬件完成的电路功能，现在大部都可由软件来实现了。虚拟仪器和软件无线电已经正在取代传统硬件设备。

现在，只要能用数学描述的任何事件、过程、信号和功能电路，都可以通过传感转换技术、DSP技术和

电路实验

一、伏安法测电阻 1. 电表的选择

电阻的测量有多种方法，主要有伏安法、欧姆表法，除此以外，还有半偏法测电阻、电桥法测电阻、等效法测电阻等等。

下面主要介绍伏安法测电阻的电路选择。 （1）伏安法测电阻的两种电路形式（如图所示）

（2）实验电路（电流表内外接法）的选择 测量未知电阻的原理是R?U，由于测量所需的电表实际上I是非理想的，所以在测量未知电阻两端电压U 和通过的电流I 时，必然存在误差，即系统误差，要在实际测量中有效地减少这种由于电表测量所引起的系统误差，必须依照以下原则： ①若

RxRv，一般选电流表的内接法。如图（a）所示。由?RvRx于该电路中，电压表的读数U 表示被测电阻Rx 与电流表A串联后的总电压，电流表的读数I表示通过本身和Rx 的电流，所以使用该电路所测电阻R测=RA，相对误差a=U=Rx+RA，比真实值Rx 大了I|R测-Rx|RA=。 RxRx1

②若

RxRv?，一般选电流表外接法。如图（b）所示。由于RvRx该电路中电压表的读数U 表示Rx 两端电压，电流表的读数I 表示通过Rｘ与RV 并联电路的总电流，所以使用该电流所测电阻R测=a=URvRx，也比真实值Rx略小些，相对误差=IRv+Rx|R测-

实验一 基尔霍夫定律的验证

一．实验目的

1．验证基尔霍夫定律，加深对基尔霍夫定律的理解。

2．掌握直流电流表的使用以及学会用电流插头、插座测量各支路电流的方法。 3．学习检查、分析电路简单故障的能力。

二．原理说明

基尔霍夫定律：

基尔霍夫电流定律和电压定律是电路的基本定律，它们分别描述结点电流和回路电压，即对电路中的任一结点而言，在设定电流的参考方向下，应有ΣI ＝0。一般流出结点的电流取负号，流入结点的电流取正号；对任何一个闭合回路而言，在设定电压的参考方向下，绕行一周，应有ΣU ＝0，一般电压方向与绕行方向一致的电压取正号，电压方向与绕行方向相反的电压取负号。

在实验前，必须设定电路中所有电流、电压的参考方向，其中电阻上的电压方向应与电流方向一致，见图1-1所示。

图1-1

三．实验设备

1．直流数字电压表、直流数字电流表； 2．恒压源（双路0～30V可调）； 3．NEEL－003A组件。

四．实验内容

实验电路如图1-1所示，图中的电源US1用恒压源I路0～＋30V可调电压输出端，并将输出电压调到＋6V，US2用恒压源II路

实验六 交流参数的测定—三表法、三电流表法

一、实验目的

1. 学习用三表法即：交流电压表、交流电流表和功率表测量元件的交流等效参数。 2. 学习使用功率表。

3. 学习用三电流表法测量未知阻抗参数的方法。

二、原理与说明

1. 三表法

a. 交流电路中，元件的阻抗值或无源一端口网络的等效阻抗值，可用交流电压表、

交流电流表和功率表分别测出元件（或网络）两端的电压U、流过的电流I和它所消耗的有功功率P之后，再通过计算得出，其关系式为：

阻抗的模：Z?U IP UI等效电抗： X＝| Z |Sinφ

功率因数：??Cos??等效电阻：r?Xl1PC?L? 电感值：，电容值：， ?ZCos?2?X?Ic其中??2?f，这种测量方法简称三表法，它是测量交流阻抗的基本方法。

b. 从三表法测得的U、I、P的数值还不能判别被测阻抗属于容性还是感性，一般可以

用以下方法加以确定：

（1）在被测元件两端并接一只适当容量的电容器，若电流表的读数增大，则被测元件为容性；若电流表的读数减小，则为感性。

实验电容的电容量C′ 可根据下列不等式选定： B′ ＜| 2B |

式中B′ 为实验电容的容纳；B为被测元件

高频电路实验

一、验证性实验(8学时) 1、内容

1.1小信号调谐放大器(实验板G1)??????????????4学时（连续4学时）

1.2 LC电容反馈式三点式振荡器(实验板G1)??????????2学时 1.3 低电平振幅调制器(实验板G3)??????????????2学时

二、综合性实验一(6学时) 1、内容

1.1丙类高频谐振功率放大(实验板G2F) 1.2石英晶体振荡器(实验板G1)

1.3高电平振幅调制器实验（实验板G2F） 1.4调幅波信号的解调实验(实验板G3)

1.5变容二极管调频振荡器(实验板G4)

1.6集成电路(压控振荡器)构成的频率调制器(实验板G5) 1.7集成电路(锁相环)构成的频率解调器(实验板G5) 1.8晶体管混频电路(实验板G7)

2、学时：集中大班授课4学时，实验室分组2学时 3、实验任务：完成以上任一实验或多个实验板组合试验。 三、综合性实验二(6学时)

1、内容：小功率调频/调幅发射机与接收机实验(实验板G2－F、G7)

2、时间：集中大班授课2学时，实验室分组4学时（连续4学时）。 四、复习(2学时) 五、考试(2学时)

高频电路实验提纲

一、验证性实

实验六 交流参数的测定—三表法、三电流表法

一、实验目的

1. 学习用三表法即：交流电压表、交流电流表和功率表测量元件的交流等效参数。 2. 学习使用功率表。

3. 学习用三电流表法测量未知阻抗参数的方法。

二、原理与说明

1. 三表法

a. 交流电路中，元件的阻抗值或无源一端口网络的等效阻抗值，可用交流电压表、

交流电流表和功率表分别测出元件（或网络）两端的电压U、流过的电流I和它所消耗的有功功率P之后，再通过计算得出，其关系式为：

阻抗的模：Z?U IP UI等效电抗： X＝| Z |Sinφ

功率因数：??Cos??等效电阻：r?Xl1PC?L? 电感值：，电容值：， ?ZCos?2?X?Ic其中??2?f，这种测量方法简称三表法，它是测量交流阻抗的基本方法。

b. 从三表法测得的U、I、P的数值还不能判别被测阻抗属于容性还是感性，一般可以

用以下方法加以确定：

（1）在被测元件两端并接一只适当容量的电容器，若电流表的读数增大，则被测元件为容性；若电流表的读数减小，则为感性。

实验电容的电容量C′ 可根据下列不等式选定： B′ ＜| 2B |

式中B′ 为实验电容的容纳；B为被测元件

实验1 单级放大电路（2）

一、实验目的

1.学习测量共射极放大器的AV的方法，了解共射极电路特性。 2.加深理解静态工作点的设置对放大器动态范围的影响。 二、实验仪器

1.双踪示波器 OS-5040A 2.信号发生器 FG-7002C 3.台式数字万用表 DM-441B 三、实验原理

1、调节Rp5可以改变放大器的静态工作点，当Uc=Vcc/2时，Q点为最佳工作点，放大器具有最大动态范围，改变Rp5当Ic增大时Uc减小Q点上移，反之Q点下移。

2、图1.3中1R1和1R2构成衰减器（分压电路），其作用时将输入的强信号衰减100倍后再送入放大器输入端，目的是为了降低放大器输入端的干扰信号，改善实验效果。

3、图1.3中1R8的作用时稳定直流工作点Q，降低Q点的漂移，1C4为旁路电容，其作用是给交流信号提供通路，避免交流信号在1R8上产生电压降，而引入负反馈，降低Vi的电压增益Av。 四、实验内容及步骤 （1）按图1.3接线。

1R351kΩ1R55.1kΩ+12VRbRp550%1M信号发生器XFG1Vi5.1kΩ1R1A(红夹子)RL1R251ΩB(黑夹子)1R424kΩ1C410μF1R9: 5K11R10: 2K2C1C110

模拟电路与数字 电路实验内容

1. 关于电子线路实验改革 2. 本学期的实验要点与注意事项 *3. 仪器的使用 负责人：张尊侨

zha ng

模拟电路与数字 电路实验电子线路实验改革

一. 实验课为什么要改革 模拟与数字电路实验课是电子工程系大学本科生 的必不可少的实践环节，如毕业时本实验课考核 还没通过，说明其不是一个合格的毕业生，学校 将不授予学位，更不能报考研究生。 培养其运用所学的知识独立地进行分析问题、解 决问题的能力。

增强同学对实验的兴趣,充分发挥同学的主观能 动性，培养创新意识,变“要我学”为“我要 学”,使同学更多、更快、更好地掌握所学的知 识。

二. 教学安排模拟与数字电路实验将遵循循序渐 进的原则。将实验分为三个阶段： 第一阶段为常用电子仪器使用及测 量方法训练阶段； 第二阶段为基础型实验阶段； 第三阶段为综合型设计实验阶段。

第一阶段

通过讲课和实验训练，使同学掌握正确使用 示波器、信号发生器等常用电子仪器的方法， 学会测量电压、时间、频率、相位等电信号 的参数，培养正确测量和误差分析的能力。

在第一阶段的训练完成后进行考核，考核通 过后方可进行第二阶段的实验。考核内容既 有笔试，又有实际操作。时间为笔试半

模拟电路与数字 电路实验内容

1. 关于电子线路实验改革 2. 本学期的实验要点与注意事项 *3. 仪器的使用 负责人：张尊侨

zha ng

模拟电路与数字 电路实验电子线路实验改革

一. 实验课为什么要改革 模拟与数字电路实验课是电子工程系大学本科生 的必不可少的实践环节，如毕业时本实验课考核 还没通过，说明其不是一个合格的毕业生，学校 将不授予学位，更不能报考研究生。 培养其运用所学的知识独立地进行分析问题、解 决问题的能力。

增强同学对实验的兴趣,充分发挥同学的主观能 动性，培养创新意识,变“要我学”为“我要 学”,使同学更多、更快、更好地掌握所学的知 识。

二. 教学安排模拟与数字电路实验将遵循循序渐 进的原则。将实验分为三个阶段： 第一阶段为常用电子仪器使用及测 量方法训练阶段； 第二阶段为基础型实验阶段； 第三阶段为综合型设计实验阶段。

第一阶段

通过讲课和实验训练，使同学掌握正确使用 示波器、信号发生器等常用电子仪器的方法， 学会测量电压、时间、频率、相位等电信号 的参数，培养正确测量和误差分析的能力。

在第一阶段的训练完成后进行考核，考核通 过后方可进行第二阶段的实验。考核内容既 有笔试，又有实际操作。时间为笔试半

实验三 多级放大电路的综合实验

一、实验内容与步骤

1、调整和测试两级放大电路的静态工作点

按实验线路图 3－1接线，其中三极管均采用9013（β=150），分别调试两级放大电路的静态工作点，用直流电压表测量两级三极管的其余工作电压，将数据填入表3－1中。

表3-1 两级基本放大电路静态工作点测试表

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2、测量两级放大电路的电压倍数Au、输入电阻Ri、输出电阻Ro 和通频带BW

⑴ 测量Au、Ri、Ro

在输入端Us处加入1kHz、2mV的正弦信号（有效值），将G点接地，用示波器监视输出波形，在波形不失真的条件下，用交流毫伏表按表3-2进行测量，并计算Au1、Au2及总Au。

表3-2 两级基本放大电路交流参数测试表

⑵ 测量两级放大电路的通频带

分别提高和降低正弦信号源的频率。使输出电压下降为中频输出电压的0.707倍， 则所对应的频率分别为上0限截止频率fH和下限截止频率fL，通频带BW= fH - fL，测量数据填入表3-3。

表3-3 两级基本放大电路通频带参数测试表

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3. 测量电压串联负反馈放大电路的Auf、Rif、Rof和通频带BWf

将RF接成电压串联负反馈，（即F与G连接），正弦信号US=10mV、 1kHz，按实验步骤2的方法进行，填