高频电子线路课程简介
高频电子线路课程简介(精选6篇)
高频电子线路课程简介 第1篇
高频电子线路 课程设计报告
系(部): 三 系 专 业: 通信工程 班 级: 11级(1)班 姓 名: 陈
学 号: 201103061 成 绩: 开课时间: 2012-2013 学年 2 学期 指导老师: 陈飞 李海霞
一、设计题目
HX108-2 AM收音机的组装与调试
二、主要内容
1、学习收音机原理
2、组装、焊接收音机
3、调试收音机
4、书写课程设计报告
三、具体要求
1、对照原理图讲述整机工作原理;
2、对照原理图看懂装配接线图;
3、了解图上符号,并与实物对照;
4、根据技术指标测试各元器件的主要参数;
5、认真细致地安装焊接,排除安装焊接过程中出现的故障。
6、书写一份完整的设计报告。报告包括设计题目、设计任务、详细的设计过程、原理说明、各模块参数的说明、仿真波形、调试总结、心得体会、参考文献(在报告中参考文献要做标注,不少于4篇)
四、进度安排
第十七周:
周三,周四通过查阅书本,参考资料,网络等学习收音机工作原理。周五开始焊接收音机。第十八周:
周一、周二焊接收音机 周三调试收音机
周四、周五书写课程设计报告
五、成绩评定
课程设计成绩按优、良、中、及格、不及格评定,最终考核成绩由四部分组成:
1、平时考勤占30%
2、组装的收音机质量占30%
3、答辩占20%
4、实验报告占20%
目 录
1、收音机组装与调试的目的与意义.............................................................................................1
2、收音机的原理.............................................................................................................................2 2.2总体概述............................................................................................................................4 2.3输入回路............................................................................................................................5 2.4变频级................................................................................................................................5 2.5中放级................................................................................................................................6 2.6检波级................................................................................................................................7 2.7 自动增益控制...................................................................................................................8
3、收音机的组装.............................................................................................................................8 3.1元器件准备与检查............................................................................................................8 3.2.1焊接步骤................................................................................................................8 3.2.2注意事项................................................................................................................9 3.3组合件准备......................................................................................................................10 3.4装大件..............................................................................................................................10 3.5开口检查与试听..............................................................................................................10 3.6前框准备..........................................................................................................................10
4、收音机的调试...........................................................................................................................11 4.1收音机的调试步骤..........................................................................................................11 4.2故障分析与处理..............................................................................................................11 4.2.1检查顺序..............................................................................................................11 4.2.2 万用表检查的方法.............................................................................................11 4.3.3焊接、组装、调试中易出现的问题以及解决方案..........................................12
5、安全及注意事项.......................................................................................................................12
6、心得与体会...............................................................................................................................13
7、元件清单...................................................................................................................................13
8、参考文献...................................................................................................................................15
1、收音机组装与调试的目的与意义
本学期学习了《高频电子线路》这门课程,对无线电通信的理论知识有了进一步的理解和认识。这次课程设计可以通过实践来考察理论知识的掌握情况,同时也能加深对理论知识的理解,提高设计能力。通过对一只正规产品收音机的安装、焊接、调试、了解电子产品的装配全过程,训练动手能力,掌握元器件的识别,简易测试,及整机调试工艺。
1、掌握HX108-2 七管半导体收音机各功能模块的基本工作原理;
2、掌握调幅接收系统的调试过程及故障排除;
3、通过对收音机的安装、焊接及调试,了解电子产品的生产制作过程;
4、培养学生分析问题、发现问题和解决问题的能力;
6、学会利用工艺文件独立进行整机的装焊和调试,并达到产品质量要求。
2、收音机的原理
2.1 整机电路原理图
图2.1 整机电路原理图
外差:输入信号和本机振荡信号产生差频的过程。输入信号和本机振荡信号产生一个固定中频信号的过程叫超外差。因为,它是比高频信号低,比低频信号又高的超音频信号,所以这种接收方式叫超外差式。
超外差式收音机就是利用这种方式,把接收到的频率不同的电台信号都变成固定的中频信号(465kHz),再由放大器对这个固定的中频信号进行放大,同时在选择回路(输入回路)或高频放大器与检波器之间插入一个变频器及中频放大器。
将所要收听的电台在调谐电路里调好以后,经过电路本身的作用,就变成另外一个预先确定好的频率(在我国为465KHz),然后再进行放大和检波。这个固定的频率,是由差频的作用产生的。如果我们在收音机内制造—个振荡电波(通常称为本机振荡),使它和外来高频调幅信号同时送到一个晶体管内混合,这种工作叫混频。由于晶体管的非线性作用导致混频的结果就会产生一个新的频率,这就是外差作用。
和直接放大式相比较,超外差式收音机具有灵敏度高而工作稳定,选择性好而失真度小等优点,在实际生活中有着广泛的应用。
收音机的主要性能指标:
(1)灵敏度是指收音机接收微弱信号的能力。
(2)选择性是指接收有用信号抑制无用信号的能力,也就是分隔邻近电台的能力。
(3)失真度是指收音机输出信号波形与输入信号波形相比失真的程度。
采用了这种电路的收音机叫外差式收音机,混频和振荡的工作,合称变频。外差作用产生出来的差频,习惯上我们采用易于控制的一种频率,它比高频较低,但比音频高,这就是常说的中间频率,简称中频。任何电台的频率,由于都变成了中频,放大起来就能得到相同的放大量。调谐回路的输出,进入混频级的是高频调制信号,即载波与其携带的音频信号。经过混频,输出载波的波形变得很稀疏其频率降低了,但音频信号的形状没有变。通常将这个过程(混濒和本振的作用)叫做变频。变频仅仅是载波频率变低了,并且无论输入信号频率如何变化最终都变为465KHz,而音频信号(包络线的形状)没变。
混频器输出的携音频包络的中频信号由中频放大电路进行一级、两级甚至三 3 级中频放大,从而使得到达二极管检波器的中频信号振幅足够大。二极管将中频信号振幅的包络检波出来,这个包络就是我们需要的音频信号。音频信号最后交给低放级放大到我们需要的电平强度,然后推动扬声器发出足够的音量。若要求超外差式收音机得到更高的灵敏度,在调谐回路与混频之间还可以加入高频放大级然后再去混频。
由图知,整机中含7只三极管,因此称为7管收音机。其中,三极管V1为变频管,V2、V3为中放管,V4为检波管,V5为低频前置放大管,V6、V7为低频功放管。
天线所在回路选出所需电台信号,经变压器B1耦合到变频管V1基极。与此同时,由变频管V1、振荡线圈B2、双联同轴可变电容C1B等元器件组成的共基调射型变压器反馈式本机振荡器,其本振信号经电容C3注入到变频管V1发射极。
中放由V2、V3等元器件组成的两级小信号谐振放大器。通过两级中放将混频后所获得的中频信号放大后,送入下一级检波器。检波器由三极管V4(相当于二极管)等元件组成的大信号包络检波器。检波器将放大的中频调幅信号还原为所需音频信号,经耦合电容C10送入后级低频放大器进行放大。检波过程中,除产生所需音频信号之外,还产生反映输入信号强弱的直流分量,由检波电容之一C7两端取出后,经R8、C4组成的低通滤波器滤波后,作为AGC电压加到中放管V2基极,实现反向AGC。即当输入信号增强时,AGC电压降低,中放管V2的基极偏置电压降低,工作电流IE将减小,中放增益随之降低,从而使得检波器输出的电平能够维持在一定的范围。
低放部分由前置放大器和低频功率放大器组成。由V5组成的变压器耦合式前置放大器将检波器输出的音频信号放大后,经输入变压器B6送入功率放大器进行功率放大。功率放大器由V6、V7等元器件组成,它们组成了变压器耦合式乙类推挽功率放大器,将音频信号功率放大到足够大后,经输出变压器B7耦合去推动扬声器发声。其中R11、VD4用来给功放管V6、V7提供合适偏置电压,消除交越失真。2.2总体概述
常用典型七管超外差收音机电路,它主要由输入回路、变频级、中放级、检 4 波级、低放级、功率输出级和AGC电路组成。Automatic Gain Control自动增益控制;根据输入信号调整放大倍数,使输出信号幅度一致。从天线接收到的高频调幅信号输入到变频级,经过变频后从变频器输出一调幅中频信号,送入中放级进行放大。中放一般有两级,是对固定中频频率进行放大的调谐放大器,所以它的放大倍数和选频特性都可以做得比较理想);再把放大了的中频信号送入检波级检出音频信号;检波级输出的音频信号还需要经过低放级放大,然后去激励功率输出级输出足够的功率去推动喇叭发声。
图2.2 超外差调幅收音机基本原理方框图
2.3输入回路
从磁性天线感应的调幅信号送入C1a、C2(双连可变电容器)(调台的钮)和B1组成的输入回路进行调谐,选出所需接收的电台信号,通过互感耦合送入变频管V1的基极。
B1C1AC2223C3103R22KC1CBM223P 图2.3 输入回路
2.4变频级
变频级是由一只晶体管V1同时起本振和混频作用的自激式变频电路。本振 回路由B2、C3,C1B组成,它是互感耦合共基调射式的LC振荡电路。本振信号通过耦合电容C3从V1的射极注入,它与输入回路耦合到V1管基极的高频调幅信号在V1管中混频,由集电极调谐回路(中周)选出二者的差频即465kHz的中频信号,然后再将中频信号送入中放电路去放大。
C13223B2V19018GB1红R1324KB3黄R420KV29018HR3100C1AR8 1KC2223C3103R22KC1CBM223PC1BC44.7μ+R5150C5223
图2.4 变频级
2.5中放级
中放级由V2、V3组成两级单调谐中频选频放大电路。各中频变压器均调谐于465kHz的中频频率上,以提高整机的灵敏度、选择性和减小失真。第一级中放(V2)加有自动增益控制,以使强、弱台信号得以均衡,维持输出稳定。V2管因加有自动增益控制;V3管主要提高增益,以提供检波级所必须的功率。
R12 220+R420KV29018HR662KB4白V39018HC14100μB3黄B5黑V49018HR8 1KC44.7μ+R5150C5223C6223R751C7223C8223C9223R9680W5K
图2.5 中放级
2.6检波级
经中频放大级放大了的中频信号,其中频和高次谐波由C8C9和R9组成的RCπ型滤波电路予以滤除。音频信号由C10耦合到低放级去放大。电位器Rw是音量调节(钮)电位器兼作电源开关。滤波后的成分经R8、C4组成的退耦电路送到V2的基极作为AGC控制之用。(中频,低频和直流信号,最后余下低频信号)
R12 220+C14100μB5V39018H黑V49018HR8 1KC44.7μ+R5150R751C7223C8223C9223R9680+C104.7μW5K
图2.6 检波级 2.7 自动增益控制
滤波后的成分经R8、C4组成的退耦电路送到V2的基极作为AGC控制(负反馈)之用。主要作用对不同电台的声音信号大小的自动调节 2.8低放级与功率输出级
V5为低频放大级,V6、V7为互补推挽输出级。
3~5 mAR12 220R111KR1051KC11223B6V69013HB7V59013H4~10 mA++C14100μC15100μV49018HY8ΩC8223R9680+C104.7μD3W5KIN4148C12223V79013HKC9223DC3V图2.8 低放级与功率输出级
3、收音机的组装
3.1元器件准备与检查
首先根据元器件清单(见附表2.1)清点所有元器件,并用万用表粗测元器件的质量好坏。再将所有元器件上的漆膜、氧化膜清除干净,然后进行搪锡(如元器件引脚未氧化则省去此项),最后根据附图2.2所示将电阻、二极管进行弯脚。
3.2插件焊接过程
3.2.1焊接步骤
(1)准备焊接:准备焊锡丝和烙铁。(2)加热焊件:烙铁接触焊接点,使焊件均匀受热。
(3)熔化焊料:当焊件加热到能熔化焊料的温度后将焊丝至于焊点,焊料开始熔化并湿润焊点。
(4)移开焊锡:当熔化一定量的焊锡后将焊锡丝移开。(5)移开烙铁:当焊锡完全湿润焊点后移开烙铁。3.2.2注意事项
(1)按照装配图(见图3.2.2)正确插入元件,其高低、极向应符合图纸规定。
图3.2.2 HX108-2型收音机装配图
(2)焊点要光滑,大小最好不要超出焊盘,不能有虚焊、搭焊、漏焊。(3)注意二极管、三极管的极性以及色环电阻的识别。
(4)输入(绿或蓝色)、输出(黄色)变压器不能调换位置。
9(6)红中周B2插件后外壳应弯脚焊牢,否则会造成卡调谐盘。3.3组合件准备
(1)将电位器拨盘装在W-5K电位器上,用M1.7×4螺钉固定。(2)将磁棒按套入天线线圈及磁棒支架。3.4装大件
(1)将双联CBM-223P安装在印刷电路板正面,将天线组合件上的支架放在印刷电路板反面双联上,然后用2只M2.5×5螺钉固定,并将双联引脚超出电路板部分,弯脚后焊牢。
(2)天线线圈的1端焊接于双联天线联C1-A上,2端焊接于双联中点地线上,3端焊接于V1基极(b)上,4端焊接于R1、C2公共点。
(3)将电位器组合件焊接在电路板指定位置。3.5开口检查与试听
收音机装配焊接完后,检查元件有无装错位置,焊点是否脱焊、虚焊、漏焊。所焊元件有无短路或损坏。发现问题及时修理、更正。用万用表进行整机工作点、工作电流测,如检查满足要求,即可进行收台试听。3.6前框准备
(1)将电池负极弹簧、正极片安装在塑壳上,如附图2.6所示,同时焊好连结点及黑色、红色引线。
(2)将周率板反面双面胶保护纸去掉,然后贴于前框,注意要安装到位,并撕去周率板正面保护膜。
(3)将喇叭安装于前框,用小螺丝批导入压脚,用烙铁热铆三只固定脚。如附图2.7所示。然后将拎带套在前框内。
(4)将调谐盘安装在双联轴上,如附图2.8所示,用M2.5×5螺钉固定,注意调谐盘方向。
(5)根据装配图,分别将二根白色导线焊接在喇叭与线路板上。(6)将正极、负极电源线分别焊在线路板指定位置。将组装完毕的机心装入前框。
4、收音机的调试
4.1收音机的调试步骤
(1)在元器件装配焊接无误及机壳装配好后,将机器接通电源;(2)当在旋开开关之后如果听到杂音,即很可能收音机可以收到信号,接下来可以调试,若没有声音则需要考虑是否实验硬件不成功;
(3)收音机安装完之后,当听到有吱吱的声音之后,此时可以调试了,调试顺序为:黑中周、白中周、黄中周、红中周,在调试每一个中周时当出现喇叭的声音最大时,即停止调试,进入下一个中周的调试,当调试完之后,听到广播信号之后,可以调试双联的左上角和右下角的微调旋钮进行平率的微调。将电台声音尽量调到最清晰。不过一般不会随意调动中周。
(4)换台时,在靠窗的位置慢慢的旋转调频,等到有细微的声音,在其附近旋转使声音更加清晰。4.2故障分析与处理
4.2.1检查顺序
由后级向前检测。先检查低功放级。再看中放和变频级。4.2.2 万用表检查的方法
用万用表Ω×1黑表棒接地,红表棒从后级往前寻找。对照原理图,从喇叭开始顺着信号传播方向逐级往前碰触,喇叭应发出“喀喀”声。当碰触到哪级无声时,则故障就在该级,可用测量工作点是否正常,并检查各元器件,有无接错、焊错、虚焊等。
4.3.3焊接、组装、调试中易出现的问题以及解决方案
(1)焊接:元器件摆放不容易控制,找准位置插好元件后,焊的时候元件乱动,解决:可以把原件的两脚弯折一定角度,使元件能稳定住,活着先用焊锡粗略的粘住一个脚,再焊另外一个脚,焊好后在回来焊原来粗略粘住的那个脚。
(2)组装:有些器件,得先焊好再组装,而另外一些则需要先组装好再焊接,如天线线圈、电源极片、喇叭等得先装好再焊接。组装时,还要注意不要过于用力要对准位置在装否则会把焊好的线点弄坏。调频刻盘要对好帖刻度条的那一边。
(3)调试:中频调试、频率复盖、统调的调节过程比较复杂、繁琐,有时一不小心调过了,会使得收音机的性能变得很差,甚至收不到台,所以调试时应注意尽量小幅度,慢慢的调。若不小心调的过了,也不要乱了,还是要按照原来调试的顺序慢慢调,否则找不到正确的对应与参考了。
5、安全及注意事项
(1)要避免焊点的错焊和虚焊,最好是一次正确,多次焊接会造成焊接有时会弄坏电路板,让其表面的树胶化开,严重时让电路板烤焦,造成收音机电路无法正常工作、元器件无法接通;
(2)不要用过量的焊剂,收音机的底板很小,用过量的焊剂会造成短路等;
(3)焊接时要把元件固定好再焊接,要让元件树立在焊盘上,防止元件东倒西歪的,收音机元件很紧凑,若元件过长等将造成排列不恰当;
(4)二极管、三极管的极性不要接错;输入(绿色)、输出(红色)变压器不能调换位置,同时三极管等存在型号的问题;
(5)调试时,一定要严格按照调试步骤进行(黑中周、白中周、黄中周、红中周、双联);
(6)收音机的天线调试好的时候,将其固定到芯上,以免造成后期使用的不稳定;
(7)调电台时,一定要慢慢的细调。
6、心得与体会
通过一个半星期的学习,从对调频收音机的电路设计到器件的组装和收音机的调试,在这过程中学到了很多也收获了很多。对电子工艺的理论有了初步的系统了解。
我们了解到了焊普通元件与电路元件的技巧、收音机的工作原理与组成元件的作用等。这些知识不仅在课堂上有效,对以后的电子工艺课的学习有很大的指导意义,在日常生活中更是有着现实意义。对自己的动手能力是个很大的锻炼。在实习中,锻炼了自己动手技巧,提高了自己解决问题的能力。比如在焊接芯片时,怎样把那么多脚分开焊接对我们来说是个难题,可是经过训练后,我们做到了。
虽然在实习中会遇到难题,但是从中我学到了很多,使自己的动手能力也有所提高,我想在以后的理论学习中我就能够明白自己的学习方向,增进专业知识的强化。在整机调试前,保证收音机工作在无故障状态,这样才能保证调试顺利进行。耐心细致、冷静有序。检测按步骤进行,一般由后级向前级检查,先判断故障位置(信号注入法),再查找故障点(电位法),循序渐进,排除故障。忌讳乱调乱拆,盲目烫焊,导致越修越坏。电路图是很重要的一部分,无论是在课程设计还是以后工作中,电路知识都是不可缺少的。
总之,这次实习给我带来了很大的收获,同时也给我带来了很大的快乐,再一次感谢学校给我们提供了一个学习锻炼的机会,和老师对我们的辛勤付出、叮嘱,这对我们以后的工作和学习都有很好的作用。
7、元件清单
8、参考文献
[1] 侯丽敏《通信电子线路》[M].北京:清华大学出版社,2008.[2] 刘午平《收音机与录音机的维修从入门到精通》[M].北京:国防工业出版社,2005.[3] 谢自美《电子线路设计·实验·测试》[M].武汉:华中科技大学出版社,2002.[4] 梁宗善《新型集成电路的应用——电子技术基础课程设计》[M].武汉:华中理工大学出版社,1999.[5] 胡宴如《高频电子线路》[M].北京:高等教育出版社,2009.
高频电子线路课程简介 第2篇
一、课程设计目的、要求
通过本课题设计与装配、调试,提高学生动手能力,巩固已学的理论知识,能使学生建立无线电发射机和接收机的整体概念,了解发射机整机和接收机整机各单元电路之间的关系及相互影响,从而能正确设计、计算发射机的各个单元电路:主振级、激励级、输出级、调制级、输出匹配网络及音频放大级;初步掌握小型发射机和接收机的调整及测试方法。
二、设计任务
1.调幅波发射机设计
2.七管式调幅收音机组装
三、调幅波发射机主要技术指标要求 1 载波频率f0=1.2MHz~2.5MHz 2.输出蜂包功率Pomax>0.25W
3.调幅系数Ma=50%±5%
4.包络失真系数r≤1%
5.负载电阻RL=50Ω
6.电源电压Ec=12V
此外,还要适当考虑发射机的效率,输出波形失真以及波段内输出功率的均匀度等。四、七管式调幅收音机组装步骤 1.熟悉调幅收音机电气原理图 2.元器件准备 3.组合件准备 4.插件焊接 5.大件安装 6.开口检查与试听 7.前框安装
五、课程设计要求
1.每个同学要认真完成发射机的理论设计和接收机的原理分析,完成设计报告。2.完成发射机的仿真、调试工作,达到技术指标要求。3.完成接收机的组装、调试工作,达到技术指标要求。
六、课程设计报告书写要求
1.根据课题,拟定设计方案,以及简述发射机电路工作原理。2.根据技术指标,完成发射机单元电路的设计计算,元器件合理选择,画出各单元电路图。
3.对发射机调试过程中出现的问题应作分析,写出故障原因及如何排除。4.画出发射机电路图,列出元器件明细表。5.画出接收机电路图,分析各部分工作原理。
6.对接收机调试过程中出现的问题应作分析,写出故障原因及如何排除。7.写出设计心得体会。
8.要求字迹端正、画图工整。
七、考核
课程设计成绩评定为优、良、中、及格、不及格五级制。根据学生单元电路设计情况、电路的组装与调试情况、设计报告的完成质量,并结合学生的出勤情况和工作态度综合给出成绩。
八、主要参考资料
高频电子线路课程教学改革探索 第3篇
关键词:高频电子线路,教育教学质量,教学改革
随着现代电子技术的不断发展, 通信系统特别是无线通信系统已广泛应用于各类生产和生活的各个领域中, 这在很大程度上改善了传统的生产方式和人们的日常生活。鉴于社会各界对电子信息类专业的毕业生要求日益提高, 而《高频电子线路》课程是电子信息工程、通信工程等电子信息类专业的一门非常重要的专业基础课, 具有很强的系统性、专业性和工程性, 该课程要求学生建立起无线通信系统的整体概念, 掌握高频电子线路中的基本概念、基本原理、分析方法以及典型功能电路, 能够熟悉实际高频电子线路的应用, 但是学生在具体的学习过程中, 由于教材中内容多、电路多、元器件复杂, 而且涉及大量的理论推导等原因, 这就使得学生对于本门课程的学习不感兴趣, 普遍感觉比较枯燥, 从而造成对基础知识、理论的理解及应用明显不足。针对这些存在的问题, 笔者经过具体的教学实践, 在相关课程的专业教学中, 对本门课程整体的教学思路、具体的教学方法和实践教学等几个方面进行了深入的思考和不断的改进, 由此得出以下结论, 高频电子线路这门课程需要进行行之有效的教学改革, 关于如何进行改革的问题, 笔者认为应当从以下几个方面着手:
1 把握主脉, 以系统为主导
系统性是高频电子线路课程重要特点之一, 因而从教和学两方面必须从系统上对这门课程进行把握。整体的教学思路必须以系统为主导, 主要包含以下两个方面:a.从电子信息类专业培养要求出发, 要使学生从课程设置的系统整体上深刻认识到这门课程在无线通信系统中所处的地位, 即无线通信系统主要包含传感器、模拟 (低频) 电子线路、高频电子线路和微波技术与天线等课程, 无线通信系统的组成结构就是将以上几门课程有机地组成一个整体, 从而实现信息的无线发送接收功能, 见图1。b.高频电子线路课程内容较多[1], 主要包括高频电路基础与系统问题、高频谐振放大器、正弦波振荡器、频谱的线性搬移电路、振幅调制、解调与混频、频率调制与解调等内容, 如果按照教材章节内容单纯罗列、逐步讲解, 这势必导致学生陷入只见树木不见森林的境地, 因此, 在教学中有必要将教材中简单罗列的章节内容按照无线通信系统的结构来组织, 以整个无线通信的系统组成为主线, 将高频电子线路按照功能分成以下几个功能模块:如图1中实线框所示, a.振荡器:载波振荡器、本地振荡器;b.放大器:激励放大、输出功率放大、高频放大、中频放大与滤波;c.变频器:变频器、混频器;d.调制与解调器:振幅、频率、相位的调制与解调。再对各个功能的实际电路采用相应的模块化, 分阶段教学, 这样在实际的教学中, 教学过程随之条理化清晰化, 从而便于学生在实际的学习过程中明确本门课程整体内容框架。
2 仿真实验理论教学实际试验立体化教学
专业性和工程性是高频电子线路课程的重要特点。在充分把握课程系统性的基础上, 需要围绕整个无线通信系统组成对各个模块所涉及的内容进行讲解。考虑到本课程的专业性和工程性, 在对每个电路功能模块的讲解中有必要充分引入电子设计自动化和实际动手试验, 并与课堂的理论教学相结合, 构成“仿真实验理论教学实际试验”的立体化教学模式。实验法教学在实际教学中发挥了很大的重要性, 已经得到了广大教师和社会各界的广泛认可, 但是实际实验中由于高频信号本身的不稳定性及某些电子元件的损坏很难达到预期的实验效果, 而直接进行理论教学势必涉及到复杂的数学推导[2], 不可避免地使得教学枯燥。
随着现代电子技术的飞速发展, 各类电路仿真设计软件也日趋成熟, 例如Multi Sim、PSPICE、Cadence等。这些仿真软件界面直观, 具有丰富的元器件库, 在仿真中能够更方便地对电路中的参数进行调整, 而且都提供了各种分析手段, 能够更加直观的对电路进行分析设计。引入电子仿真实验的目的主要体现在:a.激发学生的学习兴趣, 使得学生在理论学习之前就从整体上掌握基本电路组成的功能, 直观地观察到试验过程和现象。b.结合课堂理论教学, 在仿真设计软件中能够对具体功能电路中各个点的电流电压关系、波形进行直观分析。c.可以在仿真软件中通过调整电路中某些器件参数值, 分析其对电路功能的影响, 通过实践与理论分析相结合, 使得学生能够更加深入掌握基本电路模块组成及功能。例如对于LC振荡电路, 通过仿真中可以通过改变电感或者电容的值, 可以直观观测到输出端正弦波的频率变化。
考虑到本课程的工程性特点, 为了进一步提高学生的动手实践能力, 在仿真实验和课程理论教学的基础上, 就必须加入实际的动手实验[3], 将仿真设计的电路和理论知识实体化, 这就需要通过实际的高频信号源、高频电路、测试仪器让学生亲自动手, 进一步掌握高频电子线路的功能和分析方法, 并且充分认识到实际实验中可能遇到的一些现象以及问题, 从而为学生后续对于其它课程的学习和以后从事具体工作奠定坚实的基础。
3 任务驱动
任务驱动是在教学过程中引入一些具有代表性的典型实例, 通过将一些课程内容实例化, 将具体的实例以任务的形式下布置给学生, 要求学生通过查阅大量的文献资料, 结合课堂理论内容, 进行研究设计, 通过这种实例化的任务形式, 旨在培养学生分析问题、提出问题、解决问题和独立探索的能力。在这个实际的具体的研究学习过程中, 学生能够逐步体会到知识实例化的效果, 而且每解决一个小问题学生都会有很强的成就感, 从而激发起他们学习探索再学习再探索的兴趣。例如在本学期的课程讲授中, 将2014年TI杯竞赛陕西赛区的F题“无线电能传输装置设计”略作简化后以任务的形式布置给学生, 通过这种方式, 首先, 它可以将学生的兴趣激发起来, 让学生明白该课程的学习不只是纯理论那么枯燥, 通过对这些理论的系统学习, 最终可以用相应理论来解决实际问题;其次, 这种教学形式可以引导学生自发进行探索, 基于仿真实验、理论分析、实际实验等途径, 自主分析问题、提出问题、解决问题;再次, 教师在实际的理论教学过程中, 把与课堂相关的理论内容抽象出来, 结合实际任务进行讲解, 取得了不错的教学效果。此外, 通过这些实例, 除了会使学生对高频电子线路这门课程内容掌握之外, 还会激发学生对其他后续课程的学习积极性。例如无线电能传输装置的发射部分主要包括了高频电子线路中典型的振荡器电路和微波技术与天线中天线设计和电磁场与电磁波等课程的内容。
结束语
经过几年的对于高频电子线路课程教学的理解和实践教学, 通过采用上面所罗列的教学方法, 本门课程的授课模式得到了学生的普遍认可和广泛好评, 学生通过对于这门课程的学习, 学习兴趣显著增加, 对于理论知识的掌握有了主动意识, 分析问题并解决问题的能力提升迅速, 初步具备了新时代大学生应当具备的动手能力和创新意识, 我坚信, 通过这种系统地教学改革, 形成以系统为主导, 任务为驱动, 仿真实验理论教学实际实验相结合的立体化教学方法, 势必会培养出更加卓越, 更能适应时代需求的新时代的电子信息类专业人才。
参考文献
[1]曾兴雯.高频电路原理与分析[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2013.
[2]曾兴雯.高频电子线路辅导书[M].北京:高等教育出版社, 2005.
高频电子线路课程的思考 第4篇
关键词:项目化;创新思维;“教、学、做”
中图分类号:TN70-4 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 16-0000-01
《高频电子线路》是电子与通信技术专业的一门重要专业基础课程,是专业的核心课程。本课程系统地介绍了无线通信系统主要单元电路的组成与工作原理。课程的理论体系复杂,需要电路分析、模拟电子技术等专业基础知识作为铺垫,同时,要求学生具备电路仿真的能力,进而培养很强的动手能力。
高等职业教育的培养目标是培养具有高尚职业道德、熟练职业技能,具有较强的基础理论知识、较强实践能力、自学能力、协作能力和创新能力且工作在职业岗位第一线的技术人才和管理人才。他们的工作主要不是从事理论研究,也不是从事开发设计,而是把现有的规范、图纸和方案实现为产品、商品和财富。在课程体系中我强调“以能力为中心”的指导思想,注意防止“只重学科体系,忽视能力培养”与“只重操作实践,忽视知识、理论”两个极端,在掌握必要知识和理论的基础上,突出能力培养、实践操作和技能训练。在课程结构上,突破了原来以概念、定律、定理为线索的体系,采取从感性认识入手上升到理性定量认识的结构。为给学生创造一个容易接受的课堂学习氛围,结合多年的教学经验对《高频电子线路》有了比较系统的一个设计。
一、教学内容
教学内容的组织安排上突破了原来理工科课程以“学科体系”为线索的指导思想,充分体现了理论与实践并重、知识和技能并重。目的是在掌握必要知识和理论的基础上,突出学生的能力培养、实践操作和技能训练。为此《高频电子线路》课程的教学内容主要是组织采取了“模块+项目”的教学模式,即:几个“模块”,“几个项目”。
(一)几个模块
第一模块:无线电通信过程。第二模块:发送过程。第三模块:接收过程。第四模块:噪声的处理过程。
(二)几个项目
(1)分立元件的高频小信号发生器电路的设计、安装、调试与维修。
(2)调制器的设计、安装、调试与维修。
(3)解调器的设计、安装、调试与维修。
(4)反馈控制电路的设计制作。
以项目为导向,模块为电路元素,通过“教”与“学”的双边活动,使学生形成从感性认识——理性认识——感性认识——综合应用能力——创新能力的学习技能。
二、学习要求
(一)课程目标
1.知识目标
(1)小电路的作用、结构特点。
(2)高频小信号放大电路;LC选频电路、调制电路等的作用、结构特点;输入/输出信号特点;正常工作条件和数据;故障特点和检修方法。
2.技能目标
(1)智力技能。基本电路识读能力;基本电路分析能力;故障分析能力;电路设计能力。
(2)操作技能。电子元件识别、检测、使用能力;照图安装、焊接技能;电路调试技能;电路简单故障检修能力。
2.学习结果
在教学过程中,努力提高学生的学习兴趣,激发学生的成就感,积极引导学生提升职业素养,提高职业道德。
三、结束语
学生在学习的过程中从始至终一直参与到项目化实例的制作、调试、改进的操作实践中,改变了学生过去那种在缺乏系统实践和参与的情况下进行的头脑中塞满零散、混乱的知识的过程,改变了学习过程缺乏逻辑的线索和内在的动力的不良现象。使学生从初学这门课时就有一个系统的引导,带着问题学习,从而提升了学习兴趣,学习效果也比较理想。
参考文献:
[1]谢自美.电子线路设计 实验 测试(第三版)[M].北京:华中科技大学出版社,2005.
[2]杨霓清.高频电子线路[M].北京:机械工业出版社,2007.
[3]高文焕.电子技术实验[M].北京:清华大学出版社,2004.
[4]周雪.模拟电子技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2004.
[5]欧伟民.实用模拟电子技术[M].北京:北京冶金工业出版社,2001.
[6]张晓琴.模拟电子技术应用及项目训练[M].成都:西南交通大学出版社,2009.
[7]向守兵,马康波.实用电子技术教程[M].成都:电子科技大学出版社,2001.
[8]冯琼芳,吴运昌.高频电子线路课程教学浅探[J].电气电子教学学报,1999(01).
[9]陈莉,王牛俊.仿真软件在高频电子线路课程教学中的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010(05).
[10]陈莉,王牛俊.仿真软件在高频电子线路课程教学中的应用[J].陕西国防工业职业技术学院学报,2010(03).
高频电子线路试卷(B) 第5篇
一、填空题(1分×30个空=30分)
1.通常将携带有信息的电信号称为 调制信号,未调制的高频振荡信号称为 载波
,通过调制后的高频振荡信号称为
已调信号。
2.丙类谐振功率放大器根据集电极电流波形的不同,可分为三种工作状态,分别为
过压 状态 临界 状态 欠压 状态;欲使功率放大器高效率地输出最大功率,应使放大器工作在临界状态。
3.解调是调制的 相反 过程。振幅调制信号的解调电路称为振幅
,它的作用是。
4.反馈式振荡器由 放大器、选频网络、反馈网络
三部分组成。
5.单调谐放大器经过级联后电压增益
增加
、通频带
变窄
、选择性
变好
。6.通信系统由输入变换器、发送设备、信道、接收设备 以及输出变换器组成。
7.谐振功率放大器中的并联直流馈电电路的优点: 谐振回路的元件可以直接接地,方便安装。
8.石英晶体振荡器其频率稳定度很高,通常可分为 并联谐振性晶体振荡器
和
串联谐振性晶体振荡器
两种。
9.反馈式振荡器的振荡平衡条件是A(ω0)F(ω0)>1,∑ψ=2nπ(n=0,1,2…)。10.调谐放大回路的通频带与 品质因数 和 谐振频率 有关。
11.放大电路直流通路和交流通路画法的要点是:画直流通路时,把 电容 视为开路;画交流通路时,把 电容 视为短路。12.振幅解调方法可分为
包络检波
和
同步检波 两大类。
二、选择题(2分×10题=20分)
1.正弦波振荡器中正反馈网络的作用是(C)A.保证产生自激振荡的相位条件 B.提高放大器的放大倍数,使输出信号足够大 C.产生单一频率的正弦波D.都不是 2.电容三点式LC正弦波振荡器与电感三点式LC正弦波振荡器比较,优点是(B)A.电路组成简单 B.输出波形好 C.容易调节振荡频率 D. 频率稳定度高 3. 高频小信号调谐放大器主要工作在(D)A.甲类B.乙类C.甲乙类D.丙类
4.判断下图是哪一类振荡器
(C)
A.电感三点式
B.电容三点式
C.改进的电容三点式 D.变压器耦合式 5.调制的描述(C)D.以上均不对
A.用载波信号去控制调制信号的某一个参数,使该参数按特定的规律发生变化。
B.用调制信号去控制载波信号的某一个参数,使该参数按特定的规律发生变化。C.用调制信号去控制载波信号的某一个参数,使该参数随调制信号的规律发生变化。???6.调幅波的信息包含在它的(A.频率变化之中B.幅度变化之中C.相位变化之中 D.都不是
7.在高频放大器中,多用调谐回路作为负载,其作用不包括(D)A.选出有用频率 B.滤除谐波成分 C.阻抗匹配 D.产生新的频率成分 8.高频功率放大器一般工作在丙类工作状态,它的效率(C)
A.约为50% B.大于50%,小于78% C.约为78% D.大于78% 9.鉴频的描述是 B A.调幅信号的解调B.调频信号的解调C.调相信号的解调 D.载波信号的解调
10.为了有效地实现集电极调幅,调制器必须工作在哪种工作状态(A)A.临界 B.欠压 C.过压 D.都可以
三、问答题(6分×5题=30分)
1.通信系统由哪些部分组成?各组成部分的作用是什么?
答:通信系统由输入、输出变换器,发送、接收设备以及信道组成。
输入变换器将要传递的声音或图像消息变换为电信号(基带信号);
发送设备将基带信号经过调制等处理,并使其具有足够的发射功率,再送入信道实现信号的有效传输;信道是信号传输的通道;接收设备用来恢复原始基带信号; 输出变换器将经过处理的基带信号重新恢复为原始的声音或图像。2.无线电通信为什么要进行调制?常用的模拟调制方式有哪些?
答: 1)信号不调制进行发射天线太长,无法架设。2)信号不调制进行传播会相互干扰,无法接收。常用的模拟调制方式有调幅、调频及调相
3.谐振功率放大器效率高的原因是什么?其输出波形不失真的原因是什么?
答:谐振功放效率高是因为它的工作频率很高 ,高频谐振功放实质是将直流功率转变为高频功率,为了输出功率足够大,常选在丙类状态下工作,而丙类状态的转换率大于甲,乙类,所以其效率高。输出不失真是因为它采用选频网络作为负载,使用谐振负载进行选频输出,故输出仍为正弦波,波形不会失真。
4.小信号谐振放大器与谐振功率放大器的主要区别是什么?
答:1)小信号谐振放大器的作用是选频和放大,它必须工作在甲类工作状态;而谐振功率放大器为了提高效率,一般工作在丙类状态。2)两种放大器的分析方法不同:前者输入信号小采用线性高频等效电路分析法,而后者输入信号大采用折线分析法。
5.解释为什么理想丁类高频功率放大效率可达10000?答:丁类谐振功率放大器中,由于功率管工作在开关状态,理想状态下,集电极损耗为0,故理想丁类高频功率放大效率可达10000。
四、计算题(10分×2题=20分)
1并联谐振回路如图P2.2所示,已知:C300pLF,μH3,9Q0100,Rs100k,负载 信号源内阻电阻RL200k,求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频
带。[解].f012πLC12π390μH300PF465kHz
RpQ100390μH114kΩ300PFReRs//Rp//RL100kΩ//114.kΩ//200kΩ=42kΩ Re42kΩ42kΩQe37390μH/300 PF1.14kΩBW0.7f0/Qe465kHz/37=12.6kHz2 已知谐振功率放大器的VCC24V,IC0250mA,Po5W,Ucm0.9VCC,试求该放大器的PD、PC、C以及Ic1m、iCmax。[解] PDIC0VCC0.25246W
PCPDPo651WPo5C83.3%PD6Ic1m2Po250.463AUcm0.924
实践教学大纲《高频电子线路》 第6篇
课程编号:090095 课程名称:高频电子线路
英文名称:High-Frenquency Electronic Circuit 课程类型: 专业基础课
总 学 时:60 讲课学时:42 实验学时:18 学
分:6 适用对象: 电子信息工程技术专业 先修课程:低频电子线路、信号与系统一、课程简介
《高频电子线路》是通信工程、电子信息工程等电子信息类专业的专业技术基础课程。该课程具有很强的理论性、工艺性、工程性和实践性,与模拟电路、数字电路相比更具特殊性。本课程包括振荡器;调谐放大器;振幅、频率、相位的调制、解调器;混频器;频率合成器;锁相环和压控振荡器、语音无线通信系统实验。本课程是面向电子信息科学与技术、电子信息工程、应用电子技术教育和通信工程专业开设的一门技术基础实验课。
二、实践与实验课程的性质、目的与任务
(一)、加深对高频电路课中各单元电路工作原理的理解,做到从实践中来,到实践中去,加深对理性知识的认识。
(二)、熟悉高频实验仪器的原理和使用。
(三)、熟悉各单元电路的组成,元件及参数的选择,掌握单元电路的基本设计方法。
(四)、熟练使用实验仪器,进行电路参数的测试。
(五)、正确分析实验数据,从而总结出符合实际的正确结论,全面掌握所学知识。
(六)、能自已设计制作一般电路。
三、实践与实验课程教学的基本要求
加强实践与实验教学,理论联系实际,加深对知识的理解与掌握。提高学生实践操作水平,进行创新性的培养;加强综合性和设计性实验以提高学生解决实际问题的能力。
为了达到以上目的:
(一)、实验要求
1、学生实验课前要认真阅读实验讲议和实验参考书,写出预习实验报告。
2、实验课上认真听老师讲解,回答老师提出的有关实验内容的有关问题。
3、按要求正确开启实验仪器和设备。
4、认真进行数据测量和记录。
5、实验结束,请指导老师检查实验记录,做到实验数据正确,方可终止实验。
6、关闭实验仪器,整理实验现场。
7、填写实验记录,教师签字后方可离开。
8、认真处理实验数据,写出实验报告。
9、教师应仔细批改实验报告,并把有关情况以不同方式反馈学生。
(二)、实践要求
1、认真选择实践内容。
2、现场参观,要服从管理人员指导,认真观察,认真记录,3、进行电子制作,要根据老师要求选择制作项目,研究制作原理,绘制电路图。
4、经计算机仿真,达到指标要求的可绘制印刷电路板图,进行印刷电路板制作,安装调试。
5、上述各项结束后都要认真地写出实践报告。
四、实验内容与学时安排
(一)、实验要求
1、预习、准备:学生实验前必须认真阅读与实验有关的教材内容、必要的器件、仪器参考资料,逐项认真填写实验预习报告,无实验预习报告者,不准进行操作实验。进入实验室必须签到,缺席三次实验,取消该学科实验学分。
2、高频电子线路实验室常备仪器为高频双踪示波器、高频函数信号发生器、交流毫伏表、直流稳压电源、数字万用表、高频电路实验台(箱)、频率计、全系列R、L、C及常用高频晶体管、集成块。学生必须懂得常用仪器设备相关实验所涉电子器件使用方法后方可进行实验,严禁盲目操作损坏仪器和器件。
3、实验中每个学生必须如实认真观测记录实验信息和数据,写好实验报告并于下次实验前将实验报告呈交实验指导教师。无实验报告者,不计成绩。
4、实验考试方法:在所作实验中抽签1个实验题目,实验操作与测量数据正确无误,最高给50%的实验成绩;平时实验成绩占50%。
5、培养学生创造精神,鼓励学生设计新的实验电路、实验方法。
五 实验项目的设置及学时分配
实验一
高频小信号调谐放大器
一、实验内容
1、调测小信号放大器的静态工作状态。
2、用示波器观察放大器输出与偏置及回路并联电阻的关系。
3、观察放大器输出波形与谐振回路的关系。
4、调测放大器的幅频特性。
5、观察放大器的动态范围。
二、实验要求
1、掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算。
2、掌握信号源内阻及负载对谐振回路Q值的影响。
3、掌握高频小信号放大器动态范围的测试方法。
三、学时安排:2学时
实验二 高频功率放大器
一、实验内容
1、观察高频功率放大器丙类工作状态的现象,并分析其特点
2、测试丙类功放的调谐特性
3、测试丙类功放的负载特性
4、观察电源电压变化对丙放工作状态的影响及激励信号变化、负载变化对工 作状态的影响。
二、实验要求
l、了解丙类功率放大器的基本工作原理,掌握丙类放大器的调谐特性以及负
载变时的动态特性。
2、了解高频功率放大器丙类工作的物理过程以及当激励信号变化和电源电压 Vcc变化时对功率放大器工作状态的影响。
3、比较甲类功率放大器与丙类功率放大器的特点、功率、效率。
三、学时安排:2学时
实验三 正弦波振荡器
一、实验内容
1、熟悉振荡器模块各元件及其作用。
2、进行LC振荡器波段工作研究。
3、研究LC振荡器和晶体振荡器中静态工作点,反馈系数以及负载对振荡器的 影响。
4、测试、分析比较LC振荡器与晶体振荡的频率稳定度。
二、实验要求
1、掌握三端式振荡电路的基本原理,起振条件,振荡电路设计及电路参数计算。
2、通过实验掌握晶体管静态工作点、反馈系数大小、负载变化对起振和振荡幅 度的影响。
3、研究外界条件(温度、电源电压、负载变化)对振荡器频率稳定度的影响。
4、比较LC振荡器和晶体振荡器的频率稳定度。
三、学时安排:2学时
实验四 振幅调制与解调
一、实验内容
1、调测模拟乘法器MC1496正常工作时的静态值。
2、实现全载波调幅,改变调幅度,观察波形变化并计算调幅度。
3、实现抑止载波的双边带调幅波。
4、完成普通调幅波的解调
5、观察抑制载波的双边带调幅波的解调
6、观察普通调幅波解调中的对角切割失真,底部切割失真以及检波器不加高 频滤波的现象。
二、实验要求
1、通过实验掌握调幅与检波的工作原理。掌握用集成模拟乘法器构成调幅与检波系统的电路连接方法。
2、通过实验掌握集成模拟乘法器的使用方法。
3、掌握二极管峰值包络检波的原理。
4、掌握调幅系数测量与计算的方法。
三、学时安排:2学时
实验五 混频器
一、实验内容
1、研究晶体管混频器的频率变换过程。
2、研究晶体管混频器输出中频电压Vi与混频管静态工作点的关系。
3、研究晶体管混频器输出中频电压Vi与输入本振电压的关系。
4、研究平衡混频器的频率变换过程。
二、实验要求
1、掌握晶体三极营混频器频率变换的物理过程和本振电压 Vo和工作电流 Ie 对中频输出电压大小的影响。
2、掌握由集成模拟乘法器实现的平衡混频器频率变换的物理过程
3、比较晶体管混频器和平衡混频器对输入信号幅度及本振电压幅度要求的不 同点。
三、学时安排:2学时
实验六 频率调制与解调
一、实验内容
1、测试变容二极管的静态调制特性
2、观察调频波波形
3、观察调制信号振幅对频偏的影响
4、观察寄生调幅现象
二、实验要求
1、掌握变容二极管调频器电路的原理。
2、掌握集成电路频率解调器的基本原理。
3、了解调频器调制特性及测量方法。
4、掌握MC3361用于频率解调的调试方法。
5、掌握调频与解调系统的联测方法
三、学时安排:
2学时
实验七
调幅系统实验
一、实验内容
1、完成调幅发射机整机联调
2、完成调幅接收机整机联调
3、进行调幅发送与接收系统联调。
二、实验要求
1、在模块实验的基础上掌握调幅发射机、接收机,整机组成原理,建立调幅 系统概念。
2、掌握系统联调的方法,培养解决实际问题的能力。
三、学时安排:2学时
实验八
调频系统实验
一、实验内容
1、完成调频发射机整机联调
2、完成调频接收机整机联调
3、进行调频发送与接收系统联调。
二、实验要求
1、在模块实验的基础上掌握调频发射机、接收机,整机组成原理,建立调频
系统概念。
2、掌握系统联调的方法,培养解决实际问题的能力。
三、学时安排:2学时
实验九 本振频率合成
一、实验内容
1、测量频率合成器输出频率与分频比的关系
2、测量频率锁定范围
3、调测频率合成器输出波形
二、实验要求
l、理解数字锁相环路法本振频率合成的原理。
2、了解锁相环的捕捉带与同步带及其工作过程。
3、掌握锁相环路法频率合成的方法。
三、学时安排:2学时 六 说明
本大纲中学时分配仅供任课教师参考,在教学实验实施过程中可适当调配。
大纲制定人:吴亚丽 大纲审定人:王忠利
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