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高频电子线路实验平台

更新时间:2023-09-07

简要描述:

高频电子线路实验平台的电路与系统符合设计型实验的要求,电路中涉及频率参数变化的电感元件、电容元件、电阻元件可插拔、可更换,使频率有一定的调节范围,提高系统Q值,使实验现象更加明显。设及负载和输入输出阻抗匹配的电阻元件可插拔。可插拔独立成元件库,方便保管和使用。

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一、产品概述

电路与系统符合设计型实验的要求,电路中涉及频率参数变化的电感元件、电容元件、电阻元件可插拔、可更换,使频率有一定的调节范围,提高系统Q值,使实验现象更加明显。设及负载和输入输出阻抗匹配的电阻元件可插拔。可插拔独立成元件库,方便保管和使用。

系统集成检波器的检波拾头功能,支持扫频信号源,完成频率特性测试仪的幅频特性测试功能,使实验手法更加方便、实用。使用时通过调节信号的起始频率可以读出3dB带宽的下限频率,通过调节终止频率可以读出3dB带宽的上限频率,易于计算带宽,避免了点频法测试带宽的繁琐。对幅频特性曲线有直观的认识。

实验系统采用独立模块化设计,每个模块由相同大类的实验电路组成,模块中的电路全部独立,有独立的电源开关控制。方便使用和保存,避免无实验内容电路损坏。模块电源输入端口有滤波电路,防止两个电路和两个模块板之间的信号串扰。实验模块按高频小信号放大电路、调幅解调与功放电路、频率调制与鉴频电路、中放与混频电路、振荡器电路五个部分设计五个独立使用的模块,独立供电。

单元实验板内容为小系统的组合,器件选用上采用大功率的直插元器件,电阻为1/4W金属膜电阻、电容为耐压110V的独石电容、电感为金属膜色环电感。参数可调范围大,耐压值高,不易损坏,更换方便。中周为定制产品,磁芯为镍铁芯,不易滑丝和破碎,中周方便手工插换。

通信接口采用BNC、测试针共存方式,方便与射频仪器通信。对不同学校的信号源和示波器都可连接。同时我们提供Q9屏蔽线,使实验板和信号源、示波器的连接固定,不再使用夹子线,解放了学生的双手,避免了一些虚夹现象的产生。方便与射频仪器通信。

系统采用“主板+实验模块"相结合的灵活结构,便于学校选择、定制、增加功能、硬件升级。
二、高频电子线路实验平台特点
1、采用了“底板+实验模块"的结构,不仅按实验内容与功能将电路模块化,而且各个模块独立设计,能方便地组合进行单元实验和多种单/双工通信系统实验。
2、实验模块的输入输出信号都采用铆孔开放出来,由实验者根据实验需要进行连接组合,增强实验者的参与性。
3、实验中的重要参数都可以调节或设置,方便实验者分析对比。
4、实训电路板模块由PCB面板与磁吸固定机构组成,实验布置方便快捷。
高频电子线路实验平台技术指标:
1、输入电压:单相三线~220V±10% 50Hz
2、装置容量:<1kVA
3、工作环境:温度-10℃~+40℃相对湿度<85%(25℃)
4、外形尺寸:单个实训台尺寸为1.4m×0.7m×1.15m。
、产品结构:

装置由仪器架、电源控制箱、实验桌(含磁吸式实训基座)高频电路实验模块、移动矮柜、学生凳等组成。实验装置支架与实验桌可组合、可拆装。支架与桌脚一体,铝合金结构。
(一)仪器架:

仪器架置于实训台顶部,由截面尺寸:70mm×70mm,高性能表面氧化的铝型材、双面喷塑钢板及一次成型铝压铸框架连接构件构成(非焊接工艺),外形美观,结构牢固耐用。仪器架底部装有隐藏式扁平形照明LED灯,光源集中柔和明亮,外形美观。
(二)电源控制箱:

电源控制箱铝型材结构,内嵌多组交流220V仪器仪表工作电源插座,并设有独立漏电保护开关,电源控制箱置于仪器架下部,仪器仪表电用安全方便。并装有LED灯控制开关。
(三)实训模块

实训电路板模块由PCB面板与磁吸固定机构组成,每个实训项目配一块独立实训电路板模块;实训电路板设有参数测试点、故障设置开关,实训电路板PCB面板表面清爽、实训电路及符号线条清晰、表面耐磨损、元件更换容易;面板上标志的元件电路符号采用最新国家标准,具有整体结构紧凑、外形美观大方、安装简单、使用保管方便等特点。

导线插孔采用防转座,导线装有弹性插头可在模块上面插接,以保证可靠连接进行各种实训;实训时可根据实训内容和技能训练的需要,选取相应实训电路板模块等。

实训电路板模块配有公共实训基座,公共实训基座与实训电路板模块磁吸固定机构相配套,实训时只需把实训电路板模块放置公共实训基座上即可牢固吸附在公共实训基座上,然后做所需实训项目。公共实训基座结构符合人体工程学设计,实训操作方便,科学合理。
(四)实训桌结构:

实训桌规格为1400(长)*700(宽)*1150(高),设有一个键盘托一个抽屉,桌子下部靠后右边有一个电脑主机箱托。

实验桌主体结构全部采用高性能表面氧化的铝型材及一次成型铝压铸框架连接构件,连接构件采用压铸成型工艺(非焊接工艺),经机加工、抛丸、喷砂,表面静电喷涂工艺,安装方便、快捷,用户可自行DIY组装。

桌体立柱采用工业铝型材成型工艺,表面氧化处理,截面尺寸:70mm×70mm,四面带槽,槽宽约8mm,端部装有注塑成型配套塑料堵头。桌面采用25mmE1级三聚氰胺饰面板,桌面板下设支撑框架,承受力不少于300kg。

配备储存柜,存放元件及工具,储存柜底部4只高强度万向可制动PU脚轮,方便移动。实训装置整体简约不简单,符合现代化产品审美和发展趋势。

实验桌后面二支截面尺寸70mm×70mm桌脚向上延伸,与一次成型铝压铸框架连接构件构成(非焊接工艺)牢固的支架,与仪器架、电源控制箱组成一个完整的实训屏。
(五)储存柜1个:

配备储存柜,存放实训模块及工具,实训模块存放区配硬质成型海绵,放置模块不易损坏,各区域标有模块名称,存取方便;储存柜底部4只高强度万向可制动PU脚轮,方便移动。
(六)靠背椅2张:

靠背椅采用结实厚钢管支架,结实耐用,结构符合人体工程学,久坐不累,亚麻布面质感好。
(七)实验器材:高频电路实验模块1套,技术与构成说明:

序号

名称

技术参数

1

小信号放大器模块
 

1、单调谐回路谐振放大器:
单调谐回路谐振放大器由信号输入谐振电路、信号放大电路、LC谐振回路三部分组成,对低至5mV以下的小信号均有很强的放大作用。电路的静态工作点可调节,回路负载调制实验节点。静态工作点、回路负载对幅频特性的影响均可方便观测。
中心频率10.245MHZ,通过调节中周可使中心频率有8-12MHZ设置,避免实验报告的重叠。
2、双调谐回路谐振放大器:
双调谐回路谐振放大器由信号输入谐振电路、信号放大电路、LC谐振回路一路和LC谐振回路二路、耦合电容四部分组成,对低至5mV以下的小信号均有很强的放大作用。电路的静态工作点可调节,耦合深度可调节。静态工作点对幅频特性的影响均可方便观测。耦合电容的修改,对幅频特性曲线的双峰观察明显。
    耦合电容有6P、10P、20P、5-20P可调四种参考值,可观察到强耦合、临界耦合、弱耦合三种现象,又可观察强--临界—弱的一个变化过程。
中心频率10.245MHZ,通过调节中周可使中心频率有8-12MHZ设置,避免实验报告的重叠。
3、频率特性测试检波电路:
通过二极管检波电路把扫频特性产生的曲线包络检波,配合信号发生器的扫频功能,完成简易幅频特性曲线的直接显示。
4、无源谐振回路测试电路:串联谐振回路和并联谐振回路
5、语音输入电路:
通过专用耳机线连接至手机,作为系统实验时的音频信号输入
6、功率放大电路:
对系统接收的音频信号进行放大,并通过喇叭播放。
7、电源输入与保护电路:
12VA、-12VA、5VA、GND四组独立电路供电,解决了正转负电源的功率小问题。电源稳定,纹波小。
电源输入有滤波电路防止模块间杂波串扰。

2

调幅解调与功放模块

1、丙类功率放大器:
两类功率放大器由甲放前级和丙类放大后级两级组成,丙放功率放大器电源为开放式,可对其电流进行测量和改变,易于对其功率的计算。放大器输入电压可调。
丙放的集电极加装音频变压器,可进行大信号集电极调幅实验。
丙放基极可进行基极调幅实验,集电极调幅、基极调幅均可进行功率放大后,通过天线配置后发射。
丙放电流通过电阻拾取后,可观测试过压、欠压、临界三状态,有100、510、1K、0-5k电位器作为负载电阻,输入信号的幅度、电源电压、负载大小对电路的影响现象明示。中周可更换插拔。
2、功率信号发射:
经丙类功放后,放大信号与发射回路的LC调谐,并通过天线发射。
3、包络检波电路:
包络检波电路实验加装了直流负载、交流负载和AGC直流变量输出,可对检波的对角失真\负峰切割失真有明显的观察。
4、集成乘法器调幅电路:
电路由乘法器1496芯片组成,电路通过电位器对输入直流分量进行控制,使用调制波在DSB和AM间进行转换,通过边带滤波器实现SSB的功能。
5、同步检波电路:
 同步检波电路由1496芯片组成,对集成调幅输入的调幅信号进行运算。也可由信号发生器送入不同调制深度的调幅信号。
6、电源输入与保护电路:
12VA、-12VA、5VA、GND四组独立电路供电,解决了正转负电源的功率小问题。电源稳定,纹波小。
电源输入有滤波电路防止模块间杂波串扰。

3

振荡器模块

1、LC振荡器电路:
LC振荡器的振荡回路开放,由学生选择电路形式,有克拉波和西勒两种。串入和并入LC振荡回路的电容由学生计算,8-12M-20M备用电容可选,系统提供中心10.245MHZ。有39P、51P、75P、100P固定电容和0-50P可调电容两组。39P)P=P@P9P+51P9P+75P等不用容值的组合。
2、晶体振荡器电路:
14.745MHZ晶体振荡器为串联型晶体振荡器,晶体振荡器的基极电压可调节,观察静态工作点漂移条件下的频率稳定及电压与幅度的关系。
3、电源输入与保护电路:
12VA、-12VA、5VA、GND四组独立电路供电,解决了正转负电源的功率小问题。电源稳定,纹波小。
电源输入有滤波电路防止模块间杂波串扰。

4

调频与鉴频器模块
 

1、变容二极管调频电路:
变容二极管调频电路有变容管管加电压可调,使电路中心频率为10.245MHZ。电路的静态电压可调,使用输出波形不失真。调频信号射极跟随输出,提高带负载能力。
2、相位鉴频器:
乘积型相位鉴频器采用1496乘法器,输入端通过LC回路对4.5MHZ选频,鉴频波形通过运放输出。鉴频特性好,电路稳定。
电容耦合相位鉴频器。
    电容耦合相位鉴频器耦合回路的三个电容均可调,鉴频特性好,电容可调范围大,实验现象明显。
3、锁相环调频器:
锁相环调频采用NE564芯片,VCO的输出频率高,波形易调整。通过外围电路,可对VCO的输出频率、输出幅度进行设置。VCO中心频率4.5MHZ。
4、锁相环鉴频器:
锁相环鉴频器的频率设置参数与频率调制的参数一致。VCO的频率和幅度均可调节。
5、电源输入与保护电路:
12VA、-12VA、5VA、GND四组独立电路供电,解决了正转负电源的功率小问题。电源稳定,纹波小。
电源输入有滤波电路防止模块间杂波串扰。

5

中频放大与混频模块

1、中频放大器:
455KHZ中频放大器由两级甲放组成,第一级为全信号放大,第二极为LC选频放大,两级之间经陶瓷滤波器滤波,放大信号跟随输出。放大增益达百倍以上,输出幅度可调节,满足实验要求。
2、三极管混频电路:
三极管混频电路主要用于AM调幅波的系统中,10.7MHZ载波与10.245MHZ的AM波进行混频,并送入中频455K电路。
混频特性好,工作点电压可调节。
3、乘法器混频电路:
1496乘法器混频电路主要用于FM电路系统电路中,对14.745MHZ和10.245MHZ的FM信号进行混频,把4.5MHZ中频信号放中放进行放大。
4、自动增益控制AGC电路:
由运放电路组成,主要用于实验系统的系统实验部分。

、实验内容
 基础实验
实验一、单调谐回路谐振放大器实验
实验二、双调谐回路谐振放大器实验
实验三、丙类功率放大器实验
实验四、集电极AM和集成选频实验
实验五、西勒振荡器实验
实验六、克拉波振荡器实验
实验七、晶体振荡器实验
实验八、乘法器调幅实验
实验九、同步检波实验
实验十、基极调幅实验
实验十一、包络检波实验
实验十二、变容二极管调频实验
实验十三、相位鉴频器实验
实验十四、锁相环集成调频与压控振荡器实验
实验十五、相位鉴频器实验
实验十六、锁相环集成鉴频实验
实验十七、电容耦合相位鉴频器实验
实验十八、三极管混频器实验
实验十九、中频放大器实验
实验二十、乘法器混频实验
综合实验
实验一、调幅收发信机实验
实验二、调频收发信机实验

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