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高頻電子線路實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

更新時(shí)間:2024-09-03

簡(jiǎn)要描述:

高頻電子線路實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的電路與系統(tǒng)符合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的要求,電路中涉及頻率參數(shù)變化的電感元件、電容元件、電阻元件可插拔、可更換,使頻率有一定的調(diào)節(jié)范圍,提高系統(tǒng)Q值,使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯。設(shè)及負(fù)載和輸入輸出阻抗匹配的電阻元件可插拔??刹灏为?dú)立成元件庫(kù),方便保管和使用。

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一、產(chǎn)品概述

電路與系統(tǒng)符合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的要求,電路中涉及頻率參數(shù)變化的電感元件、電容元件、電阻元件可插拔、可更換,使頻率有一定的調(diào)節(jié)范圍,提高系統(tǒng)Q值,使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯。設(shè)及負(fù)載和輸入輸出阻抗匹配的電阻元件可插拔??刹灏为?dú)立成元件庫(kù),方便保管和使用。

系統(tǒng)集成檢波器的檢波拾頭功能,支持掃頻信號(hào)源,完成頻率特性測(cè)試儀的幅頻特性測(cè)試功能,使實(shí)驗(yàn)手法更加方便、實(shí)用。使用時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)信號(hào)的起始頻率可以讀出3dB帶寬的下限頻率,通過(guò)調(diào)節(jié)終止頻率可以讀出3dB帶寬的上限頻率,易于計(jì)算帶寬,避免了點(diǎn)頻法測(cè)試帶寬的繁瑣。對(duì)幅頻特性曲線有直觀的認(rèn)識(shí)。

實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用獨(dú)立模塊化設(shè)計(jì),每個(gè)模塊由相同大類的實(shí)驗(yàn)電路組成,模塊中的電路全部獨(dú)立,有獨(dú)立的電源開(kāi)關(guān)控制。方便使用和保存,避免無(wú)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容電路損壞。模塊電源輸入端口有濾波電路,防止兩個(gè)電路和兩個(gè)模塊板之間的信號(hào)串?dāng)_。實(shí)驗(yàn)?zāi)K按高頻小信號(hào)放大電路、調(diào)幅解調(diào)與功放電路、頻率調(diào)制與鑒頻電路、中放與混頻電路、振蕩器電路五個(gè)部分設(shè)計(jì)五個(gè)獨(dú)立使用的模塊,獨(dú)立供電。

單元實(shí)驗(yàn)板內(nèi)容為小系統(tǒng)的組合,器件選用上采用大功率的直插元器件,電阻為1/4W金屬膜電阻、電容為耐壓110V的獨(dú)石電容、電感為金屬膜色環(huán)電感。參數(shù)可調(diào)范圍大,耐壓值高,不易損壞,更換方便。中周為定制產(chǎn)品,磁芯為鎳鐵芯,不易滑絲和破碎,中周方便手工插換。

通信接口采用BNC、測(cè)試針共存方式,方便與射頻儀器通信。對(duì)不同學(xué)校的信號(hào)源和示波器都可連接。同時(shí)我們提供Q9屏蔽線,使實(shí)驗(yàn)板和信號(hào)源、示波器的連接固定,不再使用夾子線,解放了學(xué)生的雙手,避免了一些虛夾現(xiàn)象的產(chǎn)生。方便與射頻儀器通信。

系統(tǒng)采用“主板+實(shí)驗(yàn)?zāi)K"相結(jié)合的靈活結(jié)構(gòu),便于學(xué)校選擇、定制、增加功能、硬件升級(jí)。
二、高頻電子線路實(shí)驗(yàn)平臺(tái)特點(diǎn)
1、采用了“底板+實(shí)驗(yàn)?zāi)K"的結(jié)構(gòu),不僅按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與功能將電路模塊化,而且各個(gè)模塊獨(dú)立設(shè)計(jì),能方便地組合進(jìn)行單元實(shí)驗(yàn)和多種單/雙工通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。
2、實(shí)驗(yàn)?zāi)K的輸入輸出信號(hào)都采用鉚孔開(kāi)放出來(lái),由實(shí)驗(yàn)者根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行連接組合,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)者的參與性。
3、實(shí)驗(yàn)中的重要參數(shù)都可以調(diào)節(jié)或設(shè)置,方便實(shí)驗(yàn)者分析對(duì)比。
4、實(shí)訓(xùn)電路板模塊由PCB面板與磁吸固定機(jī)構(gòu)組成,實(shí)驗(yàn)布置方便快捷。
、高頻電子線路實(shí)驗(yàn)平臺(tái)技術(shù)指標(biāo):
1、輸入電壓:?jiǎn)蜗嗳€~220V±10% 50Hz
2、裝置容量:<1kVA
3、工作環(huán)境:溫度-10℃~+40℃相對(duì)濕度<85%(25℃)
4、外形尺寸:?jiǎn)蝹€(gè)實(shí)訓(xùn)臺(tái)尺寸為1.4m×0.7m×1.15m。
、產(chǎn)品結(jié)構(gòu):

裝置由儀器架、電源控制箱、實(shí)驗(yàn)桌(含磁吸式實(shí)訓(xùn)基座)、高頻電路實(shí)驗(yàn)?zāi)K、移動(dòng)矮柜、學(xué)生凳等組成。實(shí)驗(yàn)裝置支架與實(shí)驗(yàn)桌可組合、可拆裝。支架與桌腳一體,鋁合金結(jié)構(gòu)。
(一)儀器架:

儀器架置于實(shí)訓(xùn)臺(tái)頂部,由截面尺寸:70mm×70mm,高性能表面氧化的鋁型材、雙面噴塑鋼板及一次成型鋁壓鑄框架連接構(gòu)件構(gòu)成(非焊接工藝),外形美觀,結(jié)構(gòu)牢固耐用。儀器架底部裝有隱藏式扁平形照明LED燈,光源集中柔和明亮,外形美觀。
(二)電源控制箱:

電源控制箱鋁型材結(jié)構(gòu),內(nèi)嵌多組交流220V儀器儀表工作電源插座,并設(shè)有獨(dú)立漏電保護(hù)開(kāi)關(guān),電源控制箱置于儀器架下部,儀器儀表電用安全方便。并裝有LED燈控制開(kāi)關(guān)。
(三)實(shí)訓(xùn)模塊

實(shí)訓(xùn)電路板模塊由PCB面板與磁吸固定機(jī)構(gòu)組成,每個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目配一塊獨(dú)立實(shí)訓(xùn)電路板模塊;實(shí)訓(xùn)電路板設(shè)有參數(shù)測(cè)試點(diǎn)、故障設(shè)置開(kāi)關(guān),實(shí)訓(xùn)電路板PCB面板表面清爽、實(shí)訓(xùn)電路及符號(hào)線條清晰、表面耐磨損、元件更換容易;面板上標(biāo)志的元件電路符號(hào)采用最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),具有整體結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀大方、安裝簡(jiǎn)單、使用保管方便等特點(diǎn)。

導(dǎo)線插孔采用防轉(zhuǎn)座,導(dǎo)線裝有彈性插頭可在模塊上面插接,以保證可靠連接進(jìn)行各種實(shí)訓(xùn);實(shí)訓(xùn)時(shí)可根據(jù)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容和技能訓(xùn)練的需要,選取相應(yīng)實(shí)訓(xùn)電路板模塊等。

實(shí)訓(xùn)電路板模塊配有公共實(shí)訓(xùn)基座,公共實(shí)訓(xùn)基座與實(shí)訓(xùn)電路板模塊磁吸固定機(jī)構(gòu)相配套,實(shí)訓(xùn)時(shí)只需把實(shí)訓(xùn)電路板模塊放置公共實(shí)訓(xùn)基座上即可牢固吸附在公共實(shí)訓(xùn)基座上,然后做所需實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。公共實(shí)訓(xùn)基座結(jié)構(gòu)符合人體工程學(xué)設(shè)計(jì),實(shí)訓(xùn)操作方便,科學(xué)合理。
(四)實(shí)訓(xùn)桌結(jié)構(gòu):

實(shí)訓(xùn)桌規(guī)格為1400(長(zhǎng))*700(寬)*1150(高),設(shè)有一個(gè)鍵盤托一個(gè)抽屜,桌子下部靠后右邊有一個(gè)電腦主機(jī)箱托。

實(shí)驗(yàn)桌主體結(jié)構(gòu)全部采用高性能表面氧化的鋁型材及一次成型鋁壓鑄框架連接構(gòu)件,連接構(gòu)件采用壓鑄成型工藝(非焊接工藝),經(jīng)機(jī)加工、拋丸、噴砂,表面靜電噴涂工藝,安裝方便、快捷,用戶可自行DIY組裝。

桌體立柱采用工業(yè)鋁型材成型工藝,表面氧化處理,截面尺寸:70mm×70mm,四面帶槽,槽寬約8mm,端部裝有注塑成型配套塑料堵頭。桌面采用25mmE1級(jí)三聚氰胺飾面板,桌面板下設(shè)支撐框架,承受力不少于300kg。

配備儲(chǔ)存柜,存放元件及工具,儲(chǔ)存柜底部4只高強(qiáng)度萬(wàn)向可制動(dòng)PU腳輪,方便移動(dòng)。實(shí)訓(xùn)裝置整體簡(jiǎn)約不簡(jiǎn)單,符合現(xiàn)代化產(chǎn)品審美和發(fā)展趨勢(shì)。

實(shí)驗(yàn)桌后面二支截面尺寸70mm×70mm桌腳向上延伸,與一次成型鋁壓鑄框架連接構(gòu)件構(gòu)成(非焊接工藝)牢固的支架,與儀器架、電源控制箱組成一個(gè)完整的實(shí)訓(xùn)屏。
(五)儲(chǔ)存柜1個(gè):

配備儲(chǔ)存柜,存放實(shí)訓(xùn)模塊及工具,實(shí)訓(xùn)模塊存放區(qū)配硬質(zhì)成型海綿,放置模塊不易損壞,各區(qū)域標(biāo)有模塊名稱,存取方便;儲(chǔ)存柜底部4只高強(qiáng)度萬(wàn)向可制動(dòng)PU腳輪,方便移動(dòng)。
(六)靠背椅2張:

靠背椅采用結(jié)實(shí)厚鋼管支架,結(jié)實(shí)耐用,結(jié)構(gòu)符合人體工程學(xué),久坐不累,亞麻布面質(zhì)感好。
(七)實(shí)驗(yàn)器材:高頻電路實(shí)驗(yàn)?zāi)K1套,技術(shù)與構(gòu)成說(shuō)明:

序號(hào)

名稱

技術(shù)參數(shù)

1

小信號(hào)放大器模塊
 

1、單調(diào)諧回路諧振放大器:
單調(diào)諧回路諧振放大器由信號(hào)輸入諧振電路、信號(hào)放大電路、LC諧振回路三部分組成,對(duì)低至5mV以下的小信號(hào)均有很強(qiáng)的放大作用。電路的靜態(tài)工作點(diǎn)可調(diào)節(jié),回路負(fù)載調(diào)制實(shí)驗(yàn)節(jié)點(diǎn)。靜態(tài)工作點(diǎn)、回路負(fù)載對(duì)幅頻特性的影響均可方便觀測(cè)。
中心頻率10.245MHZ,通過(guò)調(diào)節(jié)中周可使中心頻率有8-12MHZ設(shè)置,避免實(shí)驗(yàn)報(bào)告的重疊。
2、雙調(diào)諧回路諧振放大器:
雙調(diào)諧回路諧振放大器由信號(hào)輸入諧振電路、信號(hào)放大電路、LC諧振回路一路和LC諧振回路二路、耦合電容四部分組成,對(duì)低至5mV以下的小信號(hào)均有很強(qiáng)的放大作用。電路的靜態(tài)工作點(diǎn)可調(diào)節(jié),耦合深度可調(diào)節(jié)。靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)幅頻特性的影響均可方便觀測(cè)。耦合電容的修改,對(duì)幅頻特性曲線的雙峰觀察明顯。
    耦合電容有6P、10P、20P、5-20P可調(diào)四種參考值,可觀察到強(qiáng)耦合、臨界耦合、弱耦合三種現(xiàn)象,又可觀察強(qiáng)--臨界—弱的一個(gè)變化過(guò)程。
中心頻率10.245MHZ,通過(guò)調(diào)節(jié)中周可使中心頻率有8-12MHZ設(shè)置,避免實(shí)驗(yàn)報(bào)告的重疊。
3、頻率特性測(cè)試檢波電路:
通過(guò)二極管檢波電路把掃頻特性產(chǎn)生的曲線包絡(luò)檢波,配合信號(hào)發(fā)生器的掃頻功能,完成簡(jiǎn)易幅頻特性曲線的直接顯示。
4、無(wú)源諧振回路測(cè)試電路:串聯(lián)諧振回路和并聯(lián)諧振回路
5、語(yǔ)音輸入電路:
通過(guò)專用耳機(jī)線連接至手機(jī),作為系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)時(shí)的音頻信號(hào)輸入
6、功率放大電路:
對(duì)系統(tǒng)接收的音頻信號(hào)進(jìn)行放大,并通過(guò)喇叭播放。
7、電源輸入與保護(hù)電路:
12VA、-12VA、5VA、GND四組獨(dú)立電路供電,解決了正轉(zhuǎn)負(fù)電源的功率小問(wèn)題。電源穩(wěn)定,紋波小。
電源輸入有濾波電路防止模塊間雜波串?dāng)_。

2

調(diào)幅解調(diào)與功放模塊

1、丙類功率放大器:
兩類功率放大器由甲放前級(jí)和丙類放大后級(jí)兩級(jí)組成,丙放功率放大器電源為開(kāi)放式,可對(duì)其電流進(jìn)行測(cè)量和改變,易于對(duì)其功率的計(jì)算。放大器輸入電壓可調(diào)。
丙放的集電極加裝音頻變壓器,可進(jìn)行大信號(hào)集電極調(diào)幅實(shí)驗(yàn)。
丙放基極可進(jìn)行基極調(diào)幅實(shí)驗(yàn),集電極調(diào)幅、基極調(diào)幅均可進(jìn)行功率放大后,通過(guò)天線配置后發(fā)射。
丙放電流通過(guò)電阻拾取后,可觀測(cè)試過(guò)壓、欠壓、臨界三狀態(tài),有100、510、1K、0-5k電位器作為負(fù)載電阻,輸入信號(hào)的幅度、電源電壓、負(fù)載大小對(duì)電路的影響現(xiàn)象明示。中周可更換插拔。
2、功率信號(hào)發(fā)射:
經(jīng)丙類功放后,放大信號(hào)與發(fā)射回路的LC調(diào)諧,并通過(guò)天線發(fā)射。
3、包絡(luò)檢波電路:
包絡(luò)檢波電路實(shí)驗(yàn)加裝了直流負(fù)載、交流負(fù)載和AGC直流變量輸出,可對(duì)檢波的對(duì)角失真\負(fù)峰切割失真有明顯的觀察。
4、集成乘法器調(diào)幅電路:
電路由乘法器1496芯片組成,電路通過(guò)電位器對(duì)輸入直流分量進(jìn)行控制,使用調(diào)制波在DSB和AM間進(jìn)行轉(zhuǎn)換,通過(guò)邊帶濾波器實(shí)現(xiàn)SSB的功能。
5、同步檢波電路:
 同步檢波電路由1496芯片組成,對(duì)集成調(diào)幅輸入的調(diào)幅信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算。也可由信號(hào)發(fā)生器送入不同調(diào)制深度的調(diào)幅信號(hào)。
6、電源輸入與保護(hù)電路:
12VA、-12VA、5VA、GND四組獨(dú)立電路供電,解決了正轉(zhuǎn)負(fù)電源的功率小問(wèn)題。電源穩(wěn)定,紋波小。
電源輸入有濾波電路防止模塊間雜波串?dāng)_。

3

振蕩器模塊

1、LC振蕩器電路:
LC振蕩器的振蕩回路開(kāi)放,由學(xué)生選擇電路形式,有克拉波和西勒兩種。串入和并入LC振蕩回路的電容由學(xué)生計(jì)算,8-12M-20M備用電容可選,系統(tǒng)提供中心10.245MHZ。有39P、51P、75P、100P固定電容和0-50P可調(diào)電容兩組。39P)P=P@P9P+51P9P+75P等不用容值的組合。
2、晶體振蕩器電路:
14.745MHZ晶體振蕩器為串聯(lián)型晶體振蕩器,晶體振蕩器的基極電壓可調(diào)節(jié),觀察靜態(tài)工作點(diǎn)漂移條件下的頻率穩(wěn)定及電壓與幅度的關(guān)系。
3、電源輸入與保護(hù)電路:
12VA、-12VA、5VA、GND四組獨(dú)立電路供電,解決了正轉(zhuǎn)負(fù)電源的功率小問(wèn)題。電源穩(wěn)定,紋波小。
電源輸入有濾波電路防止模塊間雜波串?dāng)_。

4

調(diào)頻與鑒頻器模塊
 

1、變?nèi)荻O管調(diào)頻電路:
變?nèi)荻O管調(diào)頻電路有變?nèi)莨芄芗与妷嚎烧{(diào),使電路中心頻率為10.245MHZ。電路的靜態(tài)電壓可調(diào),使用輸出波形不失真。調(diào)頻信號(hào)射極跟隨輸出,提高帶負(fù)載能力。
2、相位鑒頻器:
乘積型相位鑒頻器采用1496乘法器,輸入端通過(guò)LC回路對(duì)4.5MHZ選頻,鑒頻波形通過(guò)運(yùn)放輸出。鑒頻特性好,電路穩(wěn)定。
電容耦合相位鑒頻器。
    電容耦合相位鑒頻器耦合回路的三個(gè)電容均可調(diào),鑒頻特性好,電容可調(diào)范圍大,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。
3、鎖相環(huán)調(diào)頻器:
鎖相環(huán)調(diào)頻采用NE564芯片,VCO的輸出頻率高,波形易調(diào)整。通過(guò)外圍電路,可對(duì)VCO的輸出頻率、輸出幅度進(jìn)行設(shè)置。VCO中心頻率4.5MHZ。
4、鎖相環(huán)鑒頻器:
鎖相環(huán)鑒頻器的頻率設(shè)置參數(shù)與頻率調(diào)制的參數(shù)一致。VCO的頻率和幅度均可調(diào)節(jié)。
5、電源輸入與保護(hù)電路:
12VA、-12VA、5VA、GND四組獨(dú)立電路供電,解決了正轉(zhuǎn)負(fù)電源的功率小問(wèn)題。電源穩(wěn)定,紋波小。
電源輸入有濾波電路防止模塊間雜波串?dāng)_。

5

中頻放大與混頻模塊

1、中頻放大器:
455KHZ中頻放大器由兩級(jí)甲放組成,第一級(jí)為全信號(hào)放大,第二極為L(zhǎng)C選頻放大,兩級(jí)之間經(jīng)陶瓷濾波器濾波,放大信號(hào)跟隨輸出。放大增益達(dá)百倍以上,輸出幅度可調(diào)節(jié),滿足實(shí)驗(yàn)要求。
2、三極管混頻電路:
三極管混頻電路主要用于AM調(diào)幅波的系統(tǒng)中,10.7MHZ載波與10.245MHZ的AM波進(jìn)行混頻,并送入中頻455K電路。
混頻特性好,工作點(diǎn)電壓可調(diào)節(jié)。
3、乘法器混頻電路:
1496乘法器混頻電路主要用于FM電路系統(tǒng)電路中,對(duì)14.745MHZ和10.245MHZ的FM信號(hào)進(jìn)行混頻,把4.5MHZ中頻信號(hào)放中放進(jìn)行放大。
4、自動(dòng)增益控制AGC電路:
由運(yùn)放電路組成,主要用于實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)部分。

、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)一、單調(diào)諧回路諧振放大器實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二、雙調(diào)諧回路諧振放大器實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)三、丙類功率放大器實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)四、集電極AM和集成選頻實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)五、西勒振蕩器實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)六、克拉波振蕩器實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)七、晶體振蕩器實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)八、乘法器調(diào)幅實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)九、同步檢波實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十、基極調(diào)幅實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十一、包絡(luò)檢波實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十二、變?nèi)荻O管調(diào)頻實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十三、相位鑒頻器實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十四、鎖相環(huán)集成調(diào)頻與壓控振蕩器實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十五、相位鑒頻器實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十六、鎖相環(huán)集成鑒頻實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十七、電容耦合相位鑒頻器實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十八、三極管混頻器實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)十九、中頻放大器實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二十、乘法器混頻實(shí)驗(yàn)
綜合實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)一、調(diào)幅收發(fā)信機(jī)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二、調(diào)頻收發(fā)信機(jī)實(shí)驗(yàn)

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