实验报告.docx
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实验报告.docx
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实验报告
实验报告
课程名称:
高频电子线路
院系:
信息工程学院
专业班级:
电子信息
学号:
学生姓名:
指导教师:
开课时间:
2013至2014学年第二学期
教务处制
一、学生撰写要求
按照实验课程培养方案的要求,每门实验课程中的每一个实验项目完成后,每位参加实验的学生均须在实验教师规定的时间内独立完成一份实验报告,不得抄袭,不得缺交。
学生撰写实验报告时应严格按照本实验报告规定的内容和要求填写。
字迹工整,文字简练,数据齐全,图表规范,计算正确,分析充分、具体、定量。
二、教师评阅与装订要求
1.实验报告批改要深入细致,批改过程中要发现和纠正学生实验报告中的问题,给出评语和实验报告成绩,签名并注明批改日期。
实验报告批改完成后,应采用适当的形式将学生实验报告中存在的问题及时反馈给学生。
2.实验报告成绩用百分制评定,并给出成绩评定的依据或评分标准(附于实验报告成绩登记表后)。
对迟交实验报告的学生要酌情扣分,对缺交和抄袭实验报告的学生应及时批评教育,并对该次实验报告的分数以零分处理。
对单独设课的实验课程,如学生抄袭或缺交实验报告达该课程全学期实验报告总次数三分之一以上,不得同意其参加本课程的考核。
3.各实验项目的实验报告成绩登记在实验报告成绩登记表中。
本学期实验项目全部完成后,给定实验报告综合成绩。
4.独立设课的实验课程,实验报告综合成绩应按课程教学大纲规定比例(一般为10-15%)计入实验课总评成绩;实验总评成绩原则上应包括考勤、实验报告、考核(操作、理论)等多方面成绩;
5.非独立设课的实验课程,实验报告综合按教学大纲规定计入相关理论课程的总评成绩。
6.实验教师每学期负责对拟存档的学生实验报告按课程、学生收齐并装订,按如下顺序装订成册:
实验报告封面、实验报告成绩登记表、实验报告成绩评定依据、实验报告(按教学进度表规定的实验项目顺序排序)。
装订时统一靠左侧按“两钉三等分”原则装订。
7.根据课程性质,实验报告可提交电子版,但需要有教师的批改记录,并将电子版汇总后刻录在一张光盘上,并加上封面、实验报告成绩登记表、实验报告成绩评定依据。
信息工程学院
随机过程的线性滤波课程验证性实验报告
实验名称
随机过程的线性滤波
实验时间
2014年10月9日
学生姓名
实验地点
1#620
同组人员
专业班级
电子信息
1、实验目的
1、掌握连续时间线性滤波器的情况。
2、熟悉离散时间线性滤波器的情况。
3、掌握低通过程、带通过程。
2、实验主要仪器设备和材料:
1、电脑一台
4、
实验内容和原理:
实验内容:
1、谐振频率的调整与测定。
2、主要技术性能指标的测定:
谐振频率、谐振放大增益Avo及动态范围、通频带BW0.7、矩形系数Kr0.1。
实验原理:
(一)单调谐小信号放大器
图1-1单调谐小信号放大电路图
小信号谐振放大器是接收机的前端电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线形放大。
实验单元电路由晶体管N1和选频回路T1组成,不仅对高频小信号放大,而且还有选频作用。
本实验中单调谐小信号放大的谐振频率为fs=10.7MHz。
放大器各项性能指标及测量方法如下:
1、谐振频率
放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f0称为放大器的谐振频率,对于图1-1所示电路(也是以下各项指标所对应电路),f0的表达式为
式中,L为调谐回路电感线圈的电感量;
为调谐回路的总电容,
的表达式为
式中,Coe为晶体管的输出电容;Cie为晶体管的输入电容;P1为初级线圈抽头系数;P2为次级线圈抽头系数。
谐振频率f0的测量方法是:
用扫频仪作为测量仪器,测出电路的幅频特性曲线,调变压器T的磁芯,使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f0。
2、电压放大倍数
放大器的谐振回路谐振时,所对应的电压放大倍数AV0称为调谐放大器的电压放大倍数。
AV0的表达式为
式中,
为谐振回路谐振时的总电导。
要注意的是yfe本身也是一个复数,所以谐振时输出电压V0与输入电压Vi相位差不是180º而是为180º+Φfe。
AV0的测量方法是:
在谐振回路已处于谐振状态时,用高频电压表测量图1-1中输出信号V0及输入信号Vi的大小,则电压放大倍数AV0由下式计算:
AV0=V0/Vi或AV0=20lg(V0/Vi)dB
3、通频带
由于谐振回路的选频作用,当工作频率偏离谐振频率时,放大器的电压放大倍数下降,习惯上称电压放大倍数AV下降到谐振电压放大倍数AV0的0.707倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带BW,其表达式为
BW=2△f0.7=f0/QL
式中,QL为谐振回路的有载品质因数。
分析表明,放大器的谐振电压放大倍数AV0与通频带BW的关系为
上式说明,当晶体管选定即yfe确定,且回路总电容
为定值时,谐振电压放大倍数AV0与通频带BW的乘积为一常数。
这与低频放大器中的增益带宽积为一常数的概念是相同的。
通频带BW的测量方法:
是通过测量放大器的谐振曲线来求通频带。
测量方法可以是扫频法,也可以是逐点法。
逐点法的测量步骤是:
先调谐放大器的谐振回路使其谐振,记下此时的谐振频率f0及电压放大倍数AV0然后改变高频信号发生器的频率(保持其输出电压VS不变),并测出对应的电压放大倍数AV0。
由于回路失谐后电压放大倍数下降,所以放大器的谐振曲线如图1-2所示。
可得:
通频带越宽放大器的电压放大倍数越小。
要想得到一定宽度的通频宽,同时又能提高放大器的电压增益,除了选用yfe较大的晶体管外,还应尽量减小调谐回路的总电容量CΣ。
如果放大器只用来放大来自接收天线的某一固定频率的微弱信号,则可减小通频带,尽量提高放大器的增益。
(二)双调谐放大器
图1-3双调谐小信号放大电路图
为了克服单调谐回路放大器的选择性差、通频带与增益之间矛盾较大的缺点,可采用双调谐回路放大器。
双调谐回路放大器具有频带宽、选择性好的优点,并能较好地解决增益与通频带之间的矛盾,从而在通信接收设备中广泛应用。
在双调谐放大器中,被放大后的信号通过互感耦合回路加到下级放大器的输入端,若耦合回路初、次级本身的损耗很小,则均可被忽略。
1、电压增益为
2、通频带
为弱耦合时,谐振曲线为单峰;
为强耦合时,谐振曲线出现双峰;
临界耦合时,双调谐放大其的通频带
BW=2△f0.7=
fo/QL
4、实验方法、步骤:
(一)单调谐小信号放大器单元电路实验
1、断电状态下,按如下框图进行连线:
单调谐小信号放大电路连线框图
注:
图中符号
表示高频连接线。
源端口
目的端口
连线说明
1号板:
RFOUT1
(Vp-p=200mVf=10.7M)
2号板:
P3
高频小信号输入
1号板:
RFOUT2
6号板:
P3
频率计观察输入频率
2、频率谐振的调整
(1)用示波器观测TP3,调节①号板信号源模块,使之输出幅度为200mV、频率为10.7MHz正弦波信号。
(2)顺时针调节W1到底,用示波器观测TP1,调节中周,使TP1幅度最大且波形稳定不失真。
3、动态测试
保持输入信号频率不变,调节信号源模块的幅度旋钮,改变单调谐放大电路中输入信号TP3的幅度。
用示波器观察在不同幅度信号下TP1处的输出信号的峰值电压,并将对应的实测值填入下表,计算电压增益Avo。
在坐标轴中画出动态曲线。
输入信号fs(MHz)
10.7MHz
输入信号Vi(mv)TP3
50
100
200
300
输出信号Vo(mv)TP1
750
1150
1800
1500
增益Avo(dB)
23.5
21.2
19.1
14.0
4、通频带特性测试
(1)保持输入信号200mv幅度不变,调节信号源的频率旋钮,改变单调谐放大电路中输入信号TP3的频率。
用示波器观察在不同频率信号下TP1处的输出信号的峰值电压,并将对应的实测值填入下表,在坐标轴中画出幅度-频率特性曲线。
若配有扫频仪,可用扫频仪观测回路谐振曲线。
输入信号Vi(mv)TP3
200mv
输入信号fs(MHz)
10.4
10.5
10.6
10.7
10.8
10.9
11.0
11.1
输出信号Vo(mv)TP1
680
950
1500
1800
1100
700
520
410
增益(dB)
10.6
13.5
17.5
19.1
14.8
10.9
8.3
6.24
幅度-频率特性测试
(2)调节输入信号频率,测试并计算出Bw0.707。
5、谐振曲线的矩形系数Kr0.1测试
(1)调节信号频率,测试并计算出Bw0.1。
(2)计算矩形系数Kr0.1。
(二)双调谐小信号放大器单元电路实验
1、断电状态下,按如下框图进行连线:
双调谐小信号放大电路连线框图
注:
图中符号
表示高频连接线。
源端口
目的端口
连线说明
1号板:
RFOUT1
(Vp-p=150mVf=465K)
2号板:
P5
高频小信号输入
1号板:
RFOUT2
6号板:
P3
频率计观察输入频率
2、频率谐振的调整
(1)用示波器观测TP6,调节①号板信号源模块,使之输出幅度为150mV、频率为465KHz正弦波信号。
(2)顺时针调节W1到底,反复调节中周T2和T3,使TP7幅度最大且波形稳定不失真。
3、动态测试
保持输入信号频率不变,调节信号源模块的幅度旋钮,改变单调谐放大电路中输入信号TP6的幅度。
用示波器观察在不同幅度信号下TP7处的输出信号的峰值电压,并将对应的实测值填入下表,计算电压增益Avo。
在坐标轴中画出动态曲线。
输入信号fs(KHz)
465KHz
输入信号Vi(mv)TP6
50
100
150
200
输出信号Vo(v)TP7
增益Avo(dB)
4、通频带特性测试
(1)保持输入信号幅度不变,调节信号源的频率旋钮,改变单调谐放大电路中输入信号TP6的频率。
用示波器观察在不同频率信号下TP7处的输出信号的峰值电压,并将对应的实测值填入下表,在坐标轴中画出幅度-频率特性曲线。
若配有扫频仪,可用扫频仪观测回路谐振曲线。
输入信号Vi(mv)TP6
150mv
输入信号fs(KHz)
435
445
455
465
475
485
495
505
输出信号Vo(v)TP7
增益(dB)
幅度-频率特性测试
(2)调节输入信号频率,测试并计算出Bw0.707。
5、实验现象、实验数据记录:
按照实验进程,分阶段记录实验实施过程中出现的实验现象、收集到的实验数据,尽量以表格形式呈现。
指导教师应根据不同实验阶段实验现象和实验数据记录的需要为每个阶段设计规范化的表格。
5、
(1)实验阶段XXX:
阶段名称
表1XXXX实验现象、数据记录
第一步
现象
数据
(表格形式和内容仅供参考)
6、实验现象、实验数据的分析:
借助适当原理、公式、模型、利用必要的软件或其它分析方法、手段,对实验过程中出现的现象、所获取的实验数据进行具体、充分的分析。
本部分的撰写应完整呈现出分析过程。
实验现象分析时应分析现象出现的原因。
与实验预期相符合的,应给出其理论解释;实验现象与实验预期不相符的,应剖析是哪个实验环节出了问题导致该实验现象的出现。
实验现象的分析应充分、具体、合理。
实验数据分析时可围绕要达成的实验目标,借助公式、模型或必要软件,结合作图、计算等方法对实验数据进行数据处理后,得出实验结果。
实验数据分析过程应条理清晰,层次清楚。
必要时,可对实验现象和实验结果综合分析,相互印证。
7、实验结论:
通过本次的实验,掌握了示波器的
指导教师评语和成绩评定:
本栏由指导教师填写
指导教师对学生实验报告的完成情况进行概括评论。
指出学生实验报告撰写中存在的主要问题,并提出改进建议。
对于问题较少或无明显错误的学生亦应给予肯定。
并将实验报告成绩填写于对应位置。
成绩用百分制记载。
实验报告成绩:
指导教师签字:
年月日
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