通信電路實驗與設(shè)計

前言

　　實踐環(huán)節(jié)是電子和通信類本科教學(xué)必不可缺的重要環(huán)節(jié)，通信電子電路實驗和課程設(shè)計主要是培養(yǎng)學(xué)生對通信電路理論知識的綜合運用能力和電路設(shè)計與測試的實踐動手能力，許多學(xué)校把該實踐課程列為必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。本書即是為提高學(xué)生的綜合動手能力和設(shè)計創(chuàng)新能力而編寫的。本書第1章和第5章為基礎(chǔ)知識和基本儀器操作部分。介紹了實驗準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)處理、布線的基礎(chǔ)知識和常用儀器的技術(shù)參數(shù)與基本使用方法。書后附錄給出實驗報告撰寫要求，常用器件的型號和性能參數(shù)。基礎(chǔ)實驗部分（第2章）旨在通過基本的操作和驗證性實驗，一方面使學(xué)生加深對理論知識的理解和基本應(yīng)用，熟悉常用高頻單元電路的技術(shù)指標(biāo)和測試測量方法；另一方面通過學(xué)生對常用高頻實驗儀器設(shè)備的操作使用，使其熟悉掌握這些測試儀器的基本原理、使用方法、操作注意事項和調(diào)試技巧。這部分實驗是必做內(nèi)容。綜合實驗部分（第3章）是在基礎(chǔ)實驗的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生對理論知識的綜合分析和應(yīng)用能力。考慮到實際教學(xué)要求在3學(xué)時內(nèi)完成一個實驗，實驗電路難度、測試項目數(shù)量均受到限制，因此，這部分主要包括通用集成電路的應(yīng)用和簡單調(diào)幅調(diào)頻通信系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)。實驗項目有：振幅調(diào)制器、振幅解調(diào)器、變?nèi)荻O管調(diào)頻、電容耦合的相位鑒頻、二次變頻和集成鑒頻、集成鎖相環(huán)和鎖相頻率合成等。該部分內(nèi)容可以根據(jù)需要選做部分內(nèi)容。電路設(shè)計部分（第4章）是對調(diào)頻調(diào)幅通信系統(tǒng)的綜合應(yīng)用，旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計、工程計算及實踐創(chuàng)新能力。要求學(xué)生自己根據(jù)設(shè)計任務(wù)和要求搜集資料，完成電路的設(shè)計、制作與調(diào)試，部分課題還需要自己編寫、設(shè)計相關(guān)程序以實現(xiàn)預(yù)期功能。該部分對學(xué)生要求較高，不適合課堂實驗，可以用于課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計或課外制作與創(chuàng)新實踐。全書主要章節(jié)由劉國華編寫，林彌老師和王光義教授編寫了部分內(nèi)容，王光義教授審校了大部分章節(jié)。實驗室的王飛同學(xué)參與了全書的繪圖工作。書中的許多重要內(nèi)容都是和劉建嵐、陳瑾、劉公致等有關(guān)任課老師討論后確定的，劉建嵐副教授對本書部分內(nèi)容進(jìn)行了審閱，在此表示誠摯的感謝！同時感謝科學(xué)出版社的編輯對本書出版給予的大力幫助與支持。由于編者水平有限，加上編寫時間有限，書中錯漏之處實難避免，懇請廣大師生和讀者批評指正。

內(nèi)容概要

　　本書是與“通信電子電路”理論課程配套的實驗課與課程設(shè)計教程。全書共編排15個實驗項目和5個設(shè)計課題。實驗分為基礎(chǔ)實驗和綜合性實驗，基礎(chǔ)實驗包括小信號調(diào)諧放大器、高頻諧振功率放大器、高頻振蕩器、混頻器等；綜合實驗包括振幅調(diào)制和解調(diào)器、頻率調(diào)制和鑒頻器、二次變頻、鎖相環(huán)及鎖相頻率合成等內(nèi)容。設(shè)計課題包括調(diào)頻通信系統(tǒng)的發(fā)射和接收機(jī)設(shè)計、數(shù)字調(diào)諧FM收音機(jī)設(shè)計、無線數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)設(shè)計及無線充電器設(shè)計，本部分可供課程設(shè)計或畢業(yè)設(shè)計選用。此外，書中還對實驗基礎(chǔ)知識、實驗儀器的操作使用方法做了簡單介紹，并在書后附有部分元器件的型號和性能參數(shù)。

書籍目錄

前言
第1章　實驗基礎(chǔ)知識
 1.1　實驗預(yù)習(xí)與準(zhǔn)備
 1.1.1　實驗要求和預(yù)習(xí)內(nèi)容
 1.1.2　實驗準(zhǔn)備
 1.2　實驗測量技術(shù)
 1.2.1　實驗測量方法和儀器
 1.2.2　測量誤差分析
 1.2.3　實驗故障處理
 1.3　數(shù)據(jù)處理
 1.4　布線技術(shù)與電路抗干擾
 1.4.1　布線技術(shù)
 1.4.2　接地技術(shù)
 1.4.3　屏蔽與隔離技術(shù)
 1.5　高頻電子儀器使用
 1.5.1　實驗?zāi)康?br /> 1.5.2　實驗儀器
 1.5.3　實驗原理
 1.5.4　實驗內(nèi)容和步驟
 1.5.5　實驗注意事項
 1.5.6　實驗報告要求
 1.5.7　實驗思考題
第2章　通信電子電路基本實驗
 2.1　單調(diào)諧回路諧振放大器
 2.1.1　預(yù)習(xí)要求
 2.1.2　實驗?zāi)康?br /> 2.1.3　實驗儀器
 2.1.4　單調(diào)諧放大器的技術(shù)指標(biāo)和工作原理
 2.1.5　實驗電路
 2.1.6　實驗內(nèi)容和步驟
 2.1.7　實驗注意事項
 2.1.8　實驗報告要求
 2.1.9　實驗思考題
　2.2　雙調(diào)諧回路諧振放大器
 2.2.1　預(yù)習(xí)要求
 2.2.2　實驗?zāi)?
 2.2.3　實驗儀器
 2.2.4　雙調(diào)諧放大器的技術(shù)指標(biāo)與工作原理
 2.2.5　實驗電路
 2.2.6　實驗內(nèi)容和步驟
 2.2.7　實驗注意事項
 2.2.8　實驗報告要求
 2.2.9　實驗思考題
　2.3　高頻諧振功率放大器
 2.3.1　預(yù)習(xí)要求
 2.3.2　實驗?zāi)康?br /> 2.3.3　實驗儀器
 2.3.4　丙類諧振功率放大器的工作原理
 2.3.5　實驗電路
 2.3.6　實驗內(nèi)容和步驟
 2.3.7　實驗注意事項
 2.3.8　實驗報告要求
 2.3.9　實驗思考題
　2.4　改進(jìn)型電容三點式振?器
 2.4.1　預(yù)習(xí)要求
 2.4.2　實驗?zāi)康?br /> 2.4.3　實驗儀器
 2.4.4　LC振蕩器的工作原理
 2.4.5　實驗電路
 2.4.6　實驗內(nèi)容和步驟
 2.4.7　實驗注意事項
 2.4.8　實驗報告要求
 2.4.9　實驗思考題
　2.5　石英晶體振蕩器
 2.5.1　預(yù)習(xí)要求
 2.5.2　實驗?zāi)康?br /> 2.5.3　實驗儀器
……
第3章　通信電子電路綜合實驗
第4章　通信電路設(shè)計
第5章　常用實驗儀器簡介
參考文獻(xiàn)
附錄

章節(jié)摘錄

　　2.屏蔽罩　　減小和抑制干擾除了采用上述切斷干擾源的方法外，還可以對易受干擾的元件或電路采用安裝屏蔽裝置的方法。常用的帶金屬屏蔽罩的中頻變壓器就是典型例子。如果將電路或元件放入一個封閉的金屬屏蔽罩內(nèi)，則內(nèi)部的電路就不會受到任何干擾。但實際上，屏蔽罩內(nèi)的電路或元件與外部電路都有聯(lián)系，這些聯(lián)系通常通過導(dǎo)線連接實現(xiàn)，這樣就需要在屏蔽罩上開孔，開孔將導(dǎo)致外部干擾源影響屏蔽罩內(nèi)的電路，如圖1-9所示。為提高屏蔽效果，實際設(shè)計電路時采取如下措施：①進(jìn)入屏蔽罩的導(dǎo)線或電纜都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行濾波；②電纜的屏蔽層接到殼體上；③開孔尺寸應(yīng)盡量小?！　∑帘握质怯蓪?dǎo)電率較高的金屬制成的，要起到良好的屏蔽效果，屏蔽罩應(yīng)當(dāng)妥善接地。實際上屏蔽罩應(yīng)至少有兩個接地點?！　?.電磁耦合和人體干擾空間中有很多電磁干擾源，如無線通信設(shè)備、大功率電器和人體都會產(chǎn)生輻射或干擾信號。在實驗室中，手機(jī)輻射、周圍儀器設(shè)備的傳導(dǎo)輻射、靜電干擾和人體都會對實驗結(jié)果造成影響。手機(jī)在通信過程中或與基站連接時，會發(fā)射較大功率的高頻信號，接收到的高頻信號在手機(jī)內(nèi)部也要變換成中頻信號進(jìn)行處理，這些都會對周圍電路和儀器造成輻射，產(chǎn)生干擾。減小或消除手機(jī)干擾的簡單辦法是將手機(jī)關(guān)閉或遠(yuǎn)離受干擾電路。高頻實驗室內(nèi)儀器設(shè)備比較多，當(dāng)很多設(shè)備同時使用時，相互之間會通過分布電感和電容的耦合產(chǎn)生干擾，減小和消除干擾的簡單辦法是將不使用的設(shè)備暫時關(guān)閉。靜電干擾對實驗的影響不容忽視，由于電路、儀器設(shè)備和導(dǎo)線都存在分布參數(shù)，靜電會通過分布電容耦合到被測電路或儀器設(shè)備上，造成干擾。人體通常帶有靜電，也會通過分布電容耦合到被測電路上，產(chǎn)生干擾?！　?.隔離和濾潑　　信號隔離使模擬或數(shù)字信號在傳輸時不存在穿越發(fā)送和接收端之間屏障的電流連接。常用的隔離方式有變壓器隔離、光電隔離和隔離IC?！　⌒盘栐陂L距離傳輸過程中，難免會受到各種干擾。變壓器隔離是運用電磁感應(yīng)原理，對信號進(jìn)行磁耦合實現(xiàn)傳輸，通過有效切斷干擾信號形成的回路實現(xiàn)抑制干擾。如圖1-10所示，發(fā)射電路和接收電路之間通過變壓器耦合，傳輸?shù)碾娏餍盘栐谧儔浩魈幈磺袛?，可以抑制發(fā)射端的電磁干擾。但變壓器只能耦合交流信號，不能耦合直流信號?！　〗涣鞴╇娭校捎酶綦x變壓器還可以確保人身安全。交流電的中線是接地的，而且有許多諧波和雜散磁場產(chǎn)生的微小電流，所以干擾很大。

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