高频电路模拟电路课程实验配套装置

黎峰吖

模电就是处理模拟信号的电路，数电 就是处理数字信号的电路。
由自然界产生的信号，基本是模拟信号,是时变信号,这种信号在他的度量连续范围内,可以取得任意值。
而数字信号也是时变信号，但他在任意时刻只呈现两种离散值（可以定义为"0"和"1"，,或者"真"和"假"，或者"开"，"关"等等任意定义）中的一个值！
然而数字系统的原始输入并不是刚好是0，1或者 真、假 这样的逻辑输入。而是把真实模拟信号量化。也就是规定一定范围的信号为“0”，规定一段信号的范围为“1”，即 称为划定了门限。
这样把模拟量转化成逻辑量，按一定编码规则记录了真实的模拟信息。
所以数字电路电路的本质其实就是开关电路 因为用 开和关 就可以表示两个逻辑信号。数电的最基本器件——门电路，就是由开关电路组成的。
所以数电与模电相比的主要优势在：
1.数字系统更易于设计：因为开关电路不必考虑 精确的电流电压大小值，只考虑高低也就是范围。
2.精度高，抗干扰性强:信号数字化保存之后，精度不会损失。比真实模拟信号好保存。
3.可编程性好：模拟电路也可编程，但不用想也知道会多复杂。。。
4.集成度更高：开关电路比 千遍万化的模拟电路更容易集成化，没有那么多电容、电感等元件 ，主要有 CMOS晶体管组成，集成成本低。易于保存。
同样数电有明显缺点：
1.现实世界 主要是模拟量；
2.处理数字信号花费时间：要采样、量化、编码…
经过以上分析已经能够发现一个问题了，那就是一个数字系统输入是真实模拟信号，同样人在接受数字系统的输出信号 也只能识别经过解码还原出来模拟的信号。
其实这输入和输出的模拟信号也不是真正的原始真实世界的信号 是必须经过加工，处理了的模拟信号。简单说模拟信号也必须满足一定条件才能 进行数模 、模数转换。
数字电路是建立在模拟电路基础上的。模拟电路能产生离散数字量，就是耐奎斯特抽样。ADC和DAC是模拟世界和数字世界的桥梁。至于如何产生的,可以参考模数转换器（ADC）的工作原理。
关于高频和低频：
1.高频时半导体元件元件特性会与低频时候发生改变：高频信号下，半导体的PN结形成空间电荷区里，空间电荷因为PN结外加电压变化而快速变化，引起充放电效应明显， 即产生了在低频下可忽视的PN结电容效应，直接导致电路发生了改变，低频电路的晶体管电路模型不再适用。
2.在高频时候，电子元件产生的噪声影响会加剧。高频和低频时的噪声类型也不同。模拟电路里噪声处理是非常重要的一环。
3.高频产生的电共振效应，即谐振现象，引出了有别于低频的电路设计方式。
4.元件寄生效应：类似PN结电容效应那样 频率搞到一定程度导线之间，导线和电路板之间，以及各元件之间，也会引起电容效应。同时高频产生磁场效应，使得 导线自身、各元件自身会产生寄生电感效应。
5.趋肤效应：当通过导体的电流频率升高，产生交变磁场，由洛伦茨作用产生了阻碍电流变化的感应电场，有磁场分布关系可以知道这个感应电场在导体中心最强，而趋于导体表面减弱。这导致了高频时导体电流只能在导体表面传播，交流电阻变大。
6.高频辐射效应：频率高到一定程度 由于能量辐射到空气中，电流减小，相当于高频电阻增加。
那么究竟什么是高频呢？电路里高于音频（20k）就是高频，他的上限是个什么范围呢？其实他没有确定的范围！
一种看法是只要还能用集总参数，即 电“路”的方法来分析电路就仍然是高频。
也就是说他是一个相对的概念。
我们知道当电路的几何尺寸与信号的波长长度相当时传统电路的集总参数电路定律（如欧姆定律等）就不再适用了，这时候要用麦克斯韦方程组的方法来分析电路。
但是，假如：对于 频率 3GHZ 的微波信号 （波长 = 光速/频率），波长为10毫米。如果把电路几何尺寸做的非常小，电路集成在不到10毫米的基片上 ，使得电路几何尺寸任然可以远小于信号波长，那么我们仍然可以用 “路”的方法来分析电路。所以"高频"在电路里是个模糊概念。

上海求育QY-JXSY09高频模拟电路实验箱是将所有高频电路和模拟电路实验模块,电源,信号源,电压源,电位器组等合并在一块线路板上,可完成高频电路和模拟电路课程实验.
上海求育QY-JXSY09高频模拟电路实验箱实验项目：
（一）可完成高频电路实验：
1.单调谐回路谐振放大器；
2.双调谐回路谐振放大器
3.高频功率放大器（丙类）
4.LC电容反馈三点式振荡器
5.石英晶体振荡器
6.振幅调制器（利用乘法器）
7.调幅波信号的解调
8.变容二极管调频振荡器
9.相位鉴频器
10.集成电路（压控振荡器）构成的频率调制器
11.集成电路（锁相环）构成的频率解调器
12.利用二极管函数电路实现波形转换。
13.RC集成振荡器；
14.混频电路
15.集成高频功率放大器的应用
a：:调频无线话筒；
b：电视信号转发器；
c：信号发生器
（二）可完成模拟电路实验：
1.单级放大电路
2.两级放大电路
3.负反馈放大电路
4.射极跟随器
5.差动放大电路
6.比例求和运算电路
7.积分与微分电路
8.波形发生电路
9.有源滤波器
10.电压比较器
11.IC电路RC正弦波振荡器
12.集成功率放大器
13.整流滤波与并联稳压电路
14.串联稳压电路
15.集成稳压器
16.RC正弦波振荡器
17.LC振荡器及选频放大器
18.电流/电压转换电路
19.电压/频率转换电路
20.互补对称功率放大器
21.波形变换电路
22.扬效应管实验

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