高頻電子綫路實驗指導書/全國普通高校電子信息與電氣學科基礎規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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楊光義，金偉正 著

圖書標籤:

• 電子綫路
• 實驗指導
• 高頻電路
• 電子信息
• 電氣學科
• 教材
• 大學
• 高等教育
• 電路分析
• 模擬電路

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302449218

版次：1

商品編碼：12015455

包裝：平裝

叢書名： 全國普通高校電子信息與電氣學科基礎規劃教材

開本：16開

齣版時間：2016-11-01

用紙：膠版紙

頁數：131

字數：215000

內容簡介

　　本書以能力培養為主綫，實驗任務及要求難易結閤，從單元電路的調試到係統測試，從基本技能訓練到綜閤技能培養，充分發揮每個學生的實驗積極性和創新精神。實驗內容突齣高頻基礎實驗，嘗試用各種不同的手段實現相同的功能，既便於學生全麵掌握高頻電路的基本工作原理，真正做到融會貫通，又能及時瞭解現代無綫電通信的新技術。
　　本書共分為基礎知識、基礎實驗、常用元器件和常用儀器四大部分。可作為高等學校電子信息工程、通信工程等專業“高頻電子綫路”“通信電子綫路”等課程的實驗教材和參考書，也可供相關工程技術人員參考。

作者簡介

　　楊光義，武漢大學電子信息學院，教師。

　　金偉正，武漢大學電子信息學院，教師。

內頁插圖

目錄

第1章高頻電子綫路實驗基礎知識
1.1研究高頻電子實驗的意義
1.2高頻電子綫路實驗的內容方法
1.2.1高頻電子綫路實驗的內容
1.2.2高頻電子綫路實驗的一般過程
1.2.3高頻電子綫路實驗的基本方法
1.2.4高頻電子綫路實驗注意事項
1.2.5高頻電子綫路實驗的特點
1.2.6思考
第2章高頻電子綫路基礎實驗
2.1高頻小信號調諧放大器
2.1.1實驗目的
2.1.2實驗原理
2.1.3實驗電路
2.1.4實驗內容及步驟
2.1.5思考題
2.1.6實驗報告
2.1.7實驗參考現象
2.2高頻功率放大器及倍頻器
2.2.1實驗目的
2.2.2實驗原理
2.2.3實驗電路
2.2.4實驗內容及步驟
2.2.5思考題
2.2.6實驗報告
2.2.7實驗參考現象
2.3LC振蕩器
2.3.1實驗目的
2.3.2實驗原理
2.3.3實驗電路
2.3.4實驗內容及步驟
2.3.5思考題
2.3.6實驗報告
2.3.7實驗參考現象
2.4集電極調幅與二極管包絡檢波
2.4.1實驗目的
2.4.2實驗原理
2.4.3實驗電路
2.4.4實驗內容及實驗步驟
2.4.5思考題
2.4.6實驗報告
2.4.7實驗參考現象
2.5模擬乘法器調幅和同步檢波
2.5.1實驗目的
2.5.2實驗電路和原理
2.5.3實驗內容
2.5.4實驗報告
2.5.5實驗參考現象
2.6變容二極管調頻器
2.6.1實驗目的
2.6.2實驗原理
2.6.3實驗電路
2.6.4實驗內容及步驟
2.6.5實驗報告
2.6.6實驗參考現象
2.7乘積型混頻
2.7.1實驗目的
2.7.2實驗原理
2.7.3實驗電路
2.7.4實驗內容及步驟
2.7.5實驗報告
2.7.6實驗參考現象
2.8乘積型相位鑒頻器
2.8.1實驗目的
2.8.2實驗原理
2.8.3實驗電路及性能指示的測試
2.8.4實驗內容
2.8.5實驗報告
2.8.6實驗參考現象
2.9鎖相環調頻發射接收係統
2.9.1實驗目的
2.9.2實驗原理
2.9.3實驗電路
2.9.4實驗內容及步驟
2.9.5實驗報告
2.9.6實驗參考現象
第3章高頻電子綫路常用元器件
3.1導綫
3.2電阻
3.2.1貼片電阻的物理結構
3.2.2貼片電阻的封裝和性能
3.2.3貼片電阻的標稱方法
3.3電感
3.3.1常用的高頻電感
3.3.2電感的高頻特性
3.4電容器
3.4.1電容容量值
3.4.2高頻電路中常用的電容
3.4.3電容器的高頻特性
3.4.4電容的作用
3.5晶體二極管
3.5.1變容二極管
3.5.2混頻二極管
3.6晶體三極管
3.6.1高頻小功率管
3.6.2高頻功率放大管
3.7高頻集成電路
第4章高頻電子綫路常用儀器
4.1RIGOL DG4162信號源
4.2Agilent DSOX2024A示波器
4.3Agilent N9320B頻譜分析儀
4.4Agilent E5061B網絡分析儀
附錄A高頻電子綫路實驗係統簡介
A.1實驗係統的主要特點
A.2實驗係統的組成
A.3實驗係統的主要技術指標
參考文獻

前言/序言

　　本書以武漢大學2012年自主研發的第3代高頻實驗箱為基礎，完成實驗教學至少需要32個學時，書中給齣瞭完整的電路圖，各部分實驗均可在配有高頻測量儀器的實驗室中進行。
　　通過對實驗課程的學習，學生應能熟練掌握各種高頻測量儀器、儀錶、工具的正確使用方法，熟悉高頻電子綫路的基本測量技術和方法，以及高頻電子綫路的基本調試方法和調整技巧； 應能提高學生對高頻的工程實踐技能，使其具備理論聯係實際的工作能力，學生應能根據實驗結果，通過理論分析找齣內在聯係，從而完成對電路有關參數的調整，使其達到電路性能指標的要求； 使學生能夠對實驗的數據和結論具有初步的分析能力，並能夠根據所測的數據繪製齣對應參數的關係麯綫圖，寫齣科學規範的實驗報告及分析結論，並完成實驗課後的作業。
　　主要內容
　　本書共分為基礎知識、基礎實驗、常用元器件、常用儀器四大部分。在高頻電子綫路基礎實驗中，主要包括錶1所示內容。
　　錶1高頻電子綫路基礎實驗
　　序號
　　必 做 實 驗
　　選 做 實 驗
　　實驗一
　　高頻小信號單調諧放大器
　　高頻小信號雙調諧放大器
　　實驗二
　　高頻諧振功率放大器及倍頻器
　　實驗三
　　LC正弦波振蕩器
　　晶體振蕩器
　　集成壓控振蕩器
　　實驗四
　　集電極調幅與二極管包絡檢波
　　實驗五
　　模擬乘法器構成的調幅器與同步解調
　　實驗六
　　變容二極管調頻
　　變容二極管調頻倍頻
　　集成電抗管調頻
　　實驗七
　　乘積型混頻器
　　三極管混頻器
　　集成混頻器
　　實驗八
　　乘法鑒頻器
　　比例鑒頻器
　　集成鑒頻器
　　實驗九
　　鎖相環調頻發射接收係統
　　鎖相環綜閤實驗電路
　　常用實驗儀器的操作中，主要包括錶2所示內容。
　　錶2常用實驗儀器
　　序號
　　名稱
　　廠傢
　　型號
　　主 要 參 數
　　1
　　高頻信號源
　　Rigol
　　DG4162
　　雙通道160MHz
　　2
　　數字示波器
　　Agilent
　　DSO�瞂2024A
　　四通道200MHz
　　3
　　頻譜分析儀
　　Agilent
　　N9320B
　　9kHz~3.0GHz
　　4
　　網絡分析儀
　　Agilent
　　E5061B
　　5Hz~3.0GHz
　　本書特點
　　本書以能力培養為主綫，實驗任務及要求難易結閤，從單元電路的調試到係統測試，從基本技能訓練到綜閤技能培養，充分發揮每個學生的實驗積極性和創新精神。實驗內容以突齣高頻基礎實驗為齣發點，嘗試用各種不同的手段實現相同的功能，既便於學生全麵掌握高頻電路的基本工作原理，真正做到融會貫通，又能及時瞭解現代無綫電通信的新技術。
　　本書可作為高等學校電子信息工程、通信工程等專業“高頻電子綫路”“通信電子綫路”等課程的實驗教材和參考書，也可供相關工程技術人員參考。
　　聯係作者
　　本書由楊光義老師主編，金偉正老師參編並主審，王曉艷老師、代永紅老師和羅義軍老師提齣瞭很多寶貴的想法和建設性的建議，對本書的定稿起瞭很大的作用。由於編寫時間倉促，書中難免有不妥或錯誤之處，如果您對本書有任何意見或建議，或者對本書中的某些內容或章節有興趣，不妨發電子郵件告訴我（電子郵箱ygy@whu.edu.cn），編者不勝感激。
　　緻謝
　　衷心感謝在本書編寫期間給予我幫助的人，尤其要感謝我的學生們，他們對本書貢獻很大。陶琴幫助完成瞭本書的初稿和實驗數據的整理，王雪迪和竇江節參與瞭本書電路圖的整理，沒有他們的付齣，就沒有這本書的麵世。
　　另外，特彆感謝我的同事兼領導——陳小橋老師，他在本書的整個編寫過程中給予瞭很多指導和有力的支持。同時，特彆感謝武漢大學電子信息學院對本書的編寫給予的大力支持。
　　編者
　　2016年5月

高頻電子綫路實驗指導書 —— 全國普通高校電子信息與電氣學科基礎規劃教材 引言 在現代科技飛速發展的浪潮中，電子信息與電氣工程領域扮演著至關重要的角色。而高頻電子綫路作為這些學科的核心分支之一，更是支撐起眾多尖端技術和日常應用的基石。從無綫通信的廣闊天地，到醫療器械的精密監測，再到工業生産的自動化控製，無不滲透著高頻電子綫路的智慧。掌握高頻電子綫路的理論知識和實踐技能，是每一位有誌於投身於電子信息與電氣工程領域的學子們必備的核心素養。 本實驗指導書，作為全國普通高校電子信息與電氣學科基礎規劃教材的重要組成部分，旨在為廣大學子提供一個係統、深入、實用的高頻電子綫路實驗平颱。我們深知，理論學習的深度固然重要，但脫離實踐的理論終究是空中樓閣。隻有通過親手搭建、調試和分析，纔能真正理解高頻電子綫路的工作原理，掌握其設計與實現的關鍵技術，並能獨立解決實際工程中遇到的問題。 本書的編寫，始終貫穿著“理論與實踐相結閤”的指導思想。我們力求將抽象的理論概念，通過具體的實驗項目，轉化為可觸可及的物理實體，讓同學們在動手操作的過程中，深刻體會到高頻電子綫路設計的精妙之處。我們期望，通過本實驗指導書的學習，同學們不僅能夠夯實高頻電子綫路的理論基礎，更能培養齣紮實的實驗技能、嚴謹的科學態度和勇於創新的探索精神，為將來在各自的研究和工作領域取得卓越成就奠定堅實的基礎。 本書特色與內容概述 本書在內容編排上，緊密圍繞高頻電子綫路的核心知識點，並結閤當前電子信息與電氣學科的發展趨勢，精選瞭一係列具有代錶性和實踐意義的實驗項目。每個實驗項目都經過精心設計，力求在有限的時間和資源內，最大程度地展現高頻電子綫路的關鍵原理和實際應用。 第一部分：高頻電路基礎實驗 本部分旨在幫助同學們建立對高頻電路基本概念的直觀認識。 高頻電路中的寄生效應實驗： 深入理解電感、電容的寄生效應在高頻電路中的影響，學習如何通過器件選擇和電路布局來減小其不利影響。 高頻信號的産生與測量實驗： 學習使用函數發生器、頻譜分析儀、示波器等高頻測試儀器，掌握高頻信號的參數測量方法。 低通、高通、帶通、帶阻濾波器設計與實現實驗： 理論結閤實踐，設計並搭建不同類型的頻率選擇性電路，理解濾波器在信號處理中的重要作用。 匹配網絡的設計與調試實驗： 學習阻抗匹配的基本原理，通過搭建匹配網絡，實現信號傳輸的最大功率傳輸，減小信號反射，這是高頻係統穩定工作的基礎。 第二部分：晶體管高頻放大電路實驗 放大器是高頻電子綫路中最基礎也是最重要的組成單元。本部分將帶領同學們深入探索晶體管在高頻下的放大特性。 晶體管高頻特性參數測試與分析實驗： 掌握晶體管在高頻下的關鍵參數（如 $f_T$, $f_{max}$ 等）的測試方法，理解其對高頻電路性能的影響。 單級晶體管高頻共射放大器設計與調試實驗： 學習單級共射放大器的設計流程，包括偏置電路、輸入輸齣匹配、增益和帶寬的計算與調整。 單級晶體管高頻共集電極（射極輸齣）放大器設計與調試實驗： 探索共集電極放大器的特性，理解其作為緩衝器的應用。 單級晶體管高頻共基極放大器設計與調試實驗： 學習共基極放大器的特性，瞭解其在高頻應用中的特點。 多級高頻放大器設計與級聯技巧實驗： 學習如何通過多級放大器的級聯來提高整體增益，並探討級聯過程中需要注意的問題，如阻抗匹配和穩定性。 第三部分：振蕩電路與頻率閤成實驗 振蕩器是産生高頻信號源的關鍵。本部分將引導同學們掌握不同類型振蕩器的設計與應用。 LC振蕩器（哈特萊、科勞皮茲）設計與調試實驗： 學習基於電感和電容構成的振蕩器原理，掌握其頻率穩定性的影響因素。 RC振蕩器（相移、文氏電橋）設計與調試實驗： 探索基於電阻和電容構成的振蕩器，理解其在低頻和中頻段的應用。 石英晶體振蕩器設計與調試實驗： 學習石英晶體在高頻振蕩器中的應用，理解其高頻率穩定性和精確性。 壓控振蕩器（VCO）原理與應用實驗： 瞭解壓控振蕩器的基本原理，學習如何通過控製電壓來改變輸齣頻率，這是頻率調製和鎖相環的基礎。 頻率閤成器原理簡介與簡單實驗： 介紹頻率閤成器的基本概念和工作原理，通過簡單的實驗，初步體驗頻率閤成技術。 第四部分：高頻功率放大器實驗 功率放大器在高頻係統中負責將信號功率放大到足以驅動負載，如天綫。 甲類、甲乙類、乙類高頻功率放大器設計與調試實驗： 學習不同類彆的功率放大器的工作原理和特性，理解它們的效率和失真差異。 功率匹配網絡設計與實現實驗： 學習如何設計功率匹配網絡，以實現最大功率輸齣，並理解匹配電路對效率的影響。 射頻功率放大器的效率與綫性度分析實驗： 學習如何評估功率放大器的效率和綫性度，並探討影響這些指標的因素。 第五部分：高頻通信電路與係統實驗 本部分將高頻電子綫路的知識融會貫通，應用於實際的通信係統中。 調幅（AM）調製與解調實驗： 學習幅度調製的基本原理，並設計和實現簡單的AM調製器和解調器。 調頻（FM）調製與解調實驗： 學習頻率調製的基本原理，並設計和實現簡單的FM調製器和解調器。 超外差接收機原理與簡單實驗： 瞭解超外差接收機的工作流程，包括混頻、中頻放大和解調等關鍵環節。 射頻收發一體化模塊應用實驗： 學習如何使用現成的射頻收發模塊，快速構建簡單的無綫通信係統，培養集成應用能力。 實驗指導與要求 為瞭確保實驗教學的有效性，本書對每個實驗項目都進行瞭詳細的指導和要求： 1. 實驗目的： 每個實驗都清晰地闡述瞭其核心學習目標，讓同學們在開始實驗前對要解決的問題有明確的認識。 2. 實驗原理： 簡要迴顧和闡述與實驗相關的理論知識，幫助同學們鞏固和加深對理論的理解。 3. 實驗器材： 列齣實驗所需的主要器材和元器件，便於同學們提前準備。 4. 實驗電路圖： 提供清晰、規範的電路原理圖和PCB布局圖（如適用），作為同學們搭建電路的參考。 5. 實驗步驟： 詳細列齣實驗的具體操作步驟，包括元器件的連接、儀器的設置、參數的測量和數據的記錄等。 6. 數據記錄與分析： 指導同學們如何記錄實驗數據，並給齣分析數據、得齣結論的基本方法。 7. 思考題與討論： 設置一些具有啓發性的思考題，鼓勵同學們深入理解實驗原理，探索實驗過程中可能齣現的各種問題，並引導同學們進行討論和交流。 8. 注意事項： 強調實驗過程中的安全事項和操作規範，以及一些容易齣錯的關鍵點，幫助同學們避免不必要的損失和錯誤。 實驗環境與安全提示 本書的實驗設計，充分考慮瞭高校實驗室的實際條件。我們鼓勵同學們積極利用實驗室現有的設備，如示波器、信號發生器、頻譜分析儀、LCR測試儀、直流穩壓電源、萬用錶等，並輔以必要的實驗闆、連接綫、麵包闆等常用工具。 安全是進行任何實驗活動的首要原則。 高頻電子綫路實驗中，部分設備工作在高電壓、高電流狀態，或産生高頻電磁輻射，存在觸電、燒傷、電磁乾擾等風險。因此，同學們在實驗過程中必須嚴格遵守實驗室的安全規章製度，聽從實驗教師的指導，正確操作儀器設備。 觸電防護： 在連接和調試電路前，務必斷開電源。對高壓設備要格外小心，不確定時切勿隨意觸摸。 元器件保護： 避免元器件過載、過壓、過流，這可能導緻元器件損壞甚至引發安全事故。 儀器使用： 按照儀器說明書正確使用儀器，避免誤操作。 電磁兼容： 在進行高頻實驗時，要注意電磁乾擾問題，閤理布局，必要時采取屏蔽措施。 緊急情況： 熟悉實驗室的緊急聯係方式和消防設施。 結語 高頻電子綫路是電子信息與電氣工程領域中最具挑戰性也最富魅力的分支之一。它不僅是理論知識的實踐檢驗場，更是創新思想的孵化器。我們深信，通過本實驗指導書的學習，同學們將能夠： 建立紮實的高頻電路理論基礎： 將書本上的抽象概念與實際電路搭建相結閤，深化理解。 掌握高頻電路的設計與調試技能： 學習如何從零開始設計、搭建、測試和優化高頻電路。 熟練運用高頻測試儀器： 掌握各種常用高頻測試儀器的操作方法和數據分析技巧。 培養解決實際問題的能力： 在實驗過程中，學會分析和解決實際電路中遇到的各種難題。 激發科學探索的興趣： 通過親手實踐，感受電子工程的魅力，激發對未來學習和研究的濃厚興趣。 我們殷切期望，本書能成為同學們在高頻電子綫路學習道路上不可或缺的良師益友，助你們在電子信息與電氣工程的廣闊天地中，展翅翱翔，創造輝煌！

評分☆☆☆☆☆

這本書的印刷質量非常棒，字跡清晰，紙張觸感也很舒服，不像一些教材那樣泛著油光。我尤其對“開關電源”和“鎖相環”這兩個章節的內容感到好奇。我記得在一次項目中，我們遇到瞭一個電源紋波過大的問題，當時嘗試瞭很多方法都收效甚微。如果這本書中有關於開關電源設計和調試的實驗，並且能詳細介紹如何減小紋波，那對我來說將是莫大的幫助。而且，鎖相環（PLL）在通信係統中應用廣泛，我一直想深入理解它的工作原理和實際應用。這本書能否提供一些具體的鎖相環實驗，並且通過實驗來驗證其各項性能指標，比如捕獲範圍、跟蹤精度等，這對我來說非常有吸引力。我期望書中不僅僅是講解理論，更重要的是能通過實際的實驗操作，讓讀者能夠親手搭建、調試，並最終理解這些復雜電路的奧秘，從而提升解決實際問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的手感很沉甸甸的，拿在手裏感覺很有分量，預示著內容一定很豐富。我試著快速翻閱瞭一下，發現其中似乎包含瞭不少“嵌入式係統”與“高頻電路”的結閤應用。在我看來，現代電子産品越來越趨嚮於集成化和智能化，高頻電路與嵌入式控製的結閤是必然趨勢。這本書能否提供一些關於如何將高頻信號處理與微控製器（MCU）相結閤的實驗？例如，如何利用MCU來控製高頻振蕩器的頻率，或者如何通過MCU來采集和處理高頻信號的特徵參數？這對於開發更高級的通信模塊、傳感器接口等非常有意義。另外，我一直在思考，在復雜的電子産品中，高頻信號的乾擾和布局布綫問題如何解決。書中是否會有相關的實驗，例如PCB布綫規則、信號完整性分析等方麵的介紹，能夠指導讀者如何在高頻環境下優化電路設計，避免齣現意想不到的問題。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計相當樸實，淡藍色的主色調搭配著燙金的字體，給人一種紮實、嚴謹的感覺。翻開目錄，我看到瞭“晶體管放大電路”、“振蕩電路”、“濾波器”等熟悉的章節名稱，這讓我迴想起大學時期的實驗時光。我還記得當時為瞭一個放大電路的直流工作點能穩定下來，我和同學熬瞭幾個通宵，反復調試電阻和電容的數值。這本書的齣現，仿佛勾起瞭我塵封已久的實驗熱情，我想，如果當時有這樣一本詳盡的實驗指導書，我們的進度可能會更快一些，少走不少彎路。書中的插圖很多，電路圖繪製得清晰規範，理論公式也推導得很詳細，讓人一看就明白。對於初學者來說，這本書的理論基礎部分應該能打下堅實的基礎，為後續的實驗操作提供理論支撐。我尤其關注瞭關於“反饋”和“穩定性”的章節，這可是高頻電子綫路的精髓，也是最容易齣問題的環節。我猜想，這本書在這方麵應該會有比較深入的探討和實驗設計，希望能讓我再次溫習並深入理解這些關鍵概念。

評分☆☆☆☆☆

從書的厚度和精裝程度來看，這本書應該包含瞭不少內容。我最感興趣的是關於“射頻收發模塊”和“微帶綫傳輸綫”的章節。在我的工作經曆中，曾多次接觸到無綫通信相關的項目，但對於射頻部分的具體實現，總感覺隔瞭一層紗。這本書能否從基礎的微帶綫理論講起，詳細介紹其特性阻抗、損耗等參數，並提供相關的實驗來測量和驗證？這對於理解射頻信號的傳播特性至關重要。另外，射頻收發模塊的設計涉及到大量的元器件選型和電路布局，如果書中能有針對性的實驗，指導讀者如何搭建一個簡單的射頻收發鏈路，並且能講解其中的關鍵技術，例如放大、混頻、濾波等，那將是非常寶貴的實踐經驗。我希望能通過這本書，將之前零散的無綫通信知識係統化，並能通過動手實驗來加深理解。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀給人一種經典的感覺，米白色的紙張，細緻的排版，感覺像是沉澱瞭多年的學術精華。我嘗試著翻閱瞭幾頁關於“射頻功率放大器”的內容，雖然我目前的工作主要集中在低頻領域，但對於高頻電路的原理一直充滿好奇。書中對於“阻抗匹配”和“阻抗變換”的論述，讓我眼前一亮。我曾經在設計一個音頻功率放大器時，遇到過輸齣阻抗和負載阻抗不匹配的問題，導緻功率傳輸效率不高。如果當時能有這本書，詳細講解高頻電路中的阻抗匹配技術，或許我能更早地解決這個問題。書中的圖示，無論是元器件的示意圖，還是電路連接圖，都非常直觀，很容易理解。而且，它似乎不僅僅是羅列實驗步驟，更注重解釋每個步驟背後的原理，以及可能遇到的問題和解決方法。對於我這樣一個希望拓寬技術視野的工程師來說，這本書提供瞭一個深入瞭解高頻電子綫路世界的絕佳窗口，裏麵的實驗案例可能會給我帶來新的設計靈感。