课题：
单元三高频小信号放大器
3.1 高频小信号放大器概述
3.2 宽带放大器和扩展通频带的方法
教学目的：
1.了解高频小信号放大器的基本概念
2.了解宽带放大器和扩展通频带的方法
3.了解高频调谐放大器的功能及分类
4.了解高频小信号放大器主要性能指标
教学重点：
高频小信号放大器主要性能指标
教学难点：
教学方法：
讲授
课时：
2学时
教学进程
单元三高频小信号放大器
放大高频小信号（中心频率在几百千赫到几百兆赫）的放大器称为高频小信号放大器。根据工作频宽的宽窄不同，高频小信号放大器有宽带型和窄带型两大类。所谓频带的宽窄，指的是相对频带，即通频带与其中心频率的比值。宽带放大器的相对频带较带（往往在0.1以上），窄带放大器的相对频带较窄（往往小到 0.01）。
3.1 高频小信号放大器概述
一、高频小信号放大器的分类
高频小信号放大器若按器件分可分为晶体管放大器，场效应管放大器，集成电路放大器；若按通带分可分为窄带放大器，宽带放大器；若按负载分可分为谐振放大器，非谐振放大器。
本章主要讨论单级窄带负载为 LC调谐回路的谐振放大器，这种放大器不仅有放大作用，而且有选频作用。
二、高频小信号放大器的质量指标
1. 增益（放大倍数）
放大器输出电压V O（或功率P O）与输入电压V i（或功率P i）之比，称为放大器的增益或放大倍数，用A v ( 或A p ) 表示（有时以dB数计算）。
电压增益： (3-1)
功率增益： (3-2)
分贝表示： (3-3)
(3-4)
2. 通频带
放大器的电压增益下降到最大值的 0.7（即 1/ ）倍时，所对应的频率范围称为放大器的通频带，用BW=2Δf 0.7表示，如图 3-1 。2Δf 0.7也称为 3 分贝带宽。
图 3-1 高频小信号放大器的通频带
由于放大器所放大的一般都是已调制的信号，已调制的信号都包含一定的频谱宽度，所以放大器必须有一定的通频带，以便让必要的信号中的频谱分量通过放大器。
与谐振回路相同，放大器的通频带决定于回路的形式和回路的等效品质因数Q L。此外，放大器的总通频带，随着级数的增加而变窄。并且，通频带愈宽，放大器的增益愈小。
3. 选择性
从各种不同频率信号的总和（有用的和有害的）中选出有用信号，抑制干扰信号的能力称为放大器的选择性，选择性常采用矩形系数和抑制比来表示。
（1）矩形系数
按理想情况，谐振曲线应为一矩形。即在通带内放大量均匀。在通带外不需要的信号得到完全衰减。但实际上不可能，为了表示实际曲线接近理想曲线的程度，引入?矩形系数?，它表示对邻道干扰的抑制能力。
矩形系数 (3-5)
(3-6)
2Δf0.1、 2Δf0.01分别为放大倍数下降至 0.1 和 0.01 处的带宽，K r愈接近于
1 越好。
（2）抑制比
表示对某个干扰信号f n 的抑制能力，用d n 表示。
(3-7)
图 3-2 理想的与实际的频率特性图 3-3 对f n的抑制能力A
为干扰信号的放大倍数，A v0为谐振点f 0的放大倍数。
n
4. 工作稳定性
指在电源电压变化或器件参数变化时，以上三参数的稳定程度。一般的不稳定现象
是增益变化，中心频率偏移、通频带变窄等，不稳定状态的极端情况是放大器自激，以
致使放大器完全不能工作。
为使放大器稳定工作，必须采取稳定措施，即限制每级增益，选择内反馈小的晶体
管，应用中和或失配方法等。
5. 噪声系数
放大器的噪声性能可用噪声系数表示：
(3-8)
N
越接近 1 越好，在多级放大器中，前二级的噪声对整个放大器的噪声起决定作F
用，因此要求它的噪声系数应尽量小。
以上这些要求，相互之间即有联系又有矛盾。增益和稳定性是一对矛盾，通频带和
选择性是一对矛盾。因此应根据需要决定主次，进行分析和讨论。
3.2 宽带放大器和扩展通频带的方法
随着电子技术的发展及其应用日益广泛，被处理信号的频带越来越宽。例如，模拟
电视接收机里的图像信号所占频率范围为0~6MHz而雷达系统中信号的频带可达几千兆
赫。要放大如此宽的频带信号，以前所介绍的许多放大器是不能胜任的，必须采用宽带放大器。按待放大信号的强弱，宽带放大器可分为小信号和大信号宽带放大器。本节讨论的是小信号放大器。大信号宽带放大器又称宽带功放，将在后面讨论。
一. 宽带放大器的主要特点
宽带放大器由于待放大的信号频率很高，频带又很宽，因此有着下述与低频放大器和窄带谐振放大器不同的特点：
1、三极管采用f T很高的高频管，分析电路时必须考虑三极管的高频特性。
2、对于电路的技术指标要求高。例如，视频放大器放大的是图像信号，它被送到显像管显示，由于接收这个信号时，人的眼睛对相位失真很敏感，因此对视频放大器的相位失真应提出较严格的要求。而在低频放大器中，接收信号的往往是对相位失真不敏感的耳朵，故不必考虑相位失真问题。
宽带放大器的主要技术指标有通频带、增益和失真等，不再一一说明。
3、负载为非谐振的。由于谐振振回路的带宽较窄，所以不能做为带宽放大器的负载，即它的负载只能是非谐振的。
二.扩展通频带的方法
要得到频带较大的放大器，必须提高其上限截止频率。为此，除了选了择f T足够高的管子和高速宽带的电流模集成运放等器件外，还广泛采用组合电路和负反馈等方法。
1、组合电路法
影响放大器的高频特性除器械件参数外，还与三极管的组态有关。
我们知道，不同组态的电路具有不同的特点。因此，如果我们将不同组态电路合理的混合连接在一起，就可以提高放大器的上限截止频率，扩展其通频带，这种方法称为组合电路法。组合电路的形式很多，如图3-4所示，常用的是?共谢-共基?和?共集-共射?两种组合电路。
图3-4 常见组合电路形式
2、负反馈法
我们知道，引入负反馈可扩展放大器的通频带，而且反馈越深，通频带扩展得越宽。利用负反馈技术来扩展放大器的通频带，被广泛应用于宽带放大器。但是引入负反馈容易造成放大器工作的不稳定，甚至出现自振荡，这是必须注意的问题。
常用的单级负反馈是电流串联负反馈和电压并联反馈，也可以采用交替负反馈电
路：由单级负反馈电路组成多级宽带放大器时，若前级采用电流串联负反馈，则后级应采用电压并联负反馈；反之，若前级采用电压并联负反馈，则后级应采用电流串联负反馈。
在多级宽带放大器中，为了加深反馈，使频带扩展得到更宽一些，可采用两级放大器的级间反馈方式，常用的有两级电流并联负反馈放大器和两级电压串联负反馈放大器。
3、集成宽带放大器
随着电子技术的发展，宽带放大已实现集成化。集成宽带放大器性能优良，使用方便，已得到广泛的应用。
本课小结：
1．高频小信号放大器的主要性能指标有增益、带宽、选择性等。
2．宽带放大器的主要特点是三极管采用f T很高的高频管、电路的技术指标要求高、负载为非谐振；扩展频带通常采用组合电路和负反馈等方法。
本课作业：
1．通频带为什么是小信号谐振放大器的一个重要指标？通频带不够会给信号带来什么影响？
课题：
单元三高频小信号放大器
3.3 单管单调谐高频小信号放大器
3.4单管双调谐高频小信号放大器
教学目的：
1.了解单调谐放大器工作原理,掌握调谐放大器分析方法
2.了解双调谐耦合回路的特性，了解双调谐放大器及其性能指标
教学重点：
调谐放大器性能指标分析
教学难点：
用接入系数的概念将所有Y参数及其负载折合到调谐回路两端的交流等效电路图
教学方法：
讲授
课时：
2学时
教学进程
3.3 单管单调谐高频小信号放大器
一、基本电路与工作原理
1. 电路组成
单调谐放大的电路如图3-5所示。图中，V1、R1、R2、R e组成稳定工作点的分压式偏臵电路，C e为高频旁路电容，初级电感L和电容C组成的并联谐振回路作为放大器的集电极负载。可以看出，三极管的输出端采用了部分接入的方式，以减小它们的接入对回路Q值和谐振频率的影响（其影响是Q值下降，增益减小，谐振频率变化）从而提高了电路的稳定性，且使前后级的阻抗匹配。
(a)电路 (b)交流通路
图3-5 基本电路
2. 工作原理
高频信号电压互感耦合基极电压管子be结基极电流管子放大作用集电极电流谐振回路选频回路谐振电压互感耦合负载电流i L在负载上产生较大的高频信号电压
二、电路分析
1.直流通路
2. 交流通路
3. 高频Y参数等效电路
图3-6 高频Y参数等效电路
晶体管接入回路的接入系数p
＝N12/ N13
1
负载接入回路的接入系数p2＝N45/ N13
I’
＝p1 2I S＝p1Y fe U be
S
g’
＝p1 2g oe，C’oe＝ p1 2C oe
oe
g’
＝ p2 2g L，C’L＝ p2 2C L
L
g∑＝g‘
＋g‘L＋g P
oe
C∑＝C‘
＋C‘L＋C
oe
导纳Y ∑＝g ∑＋jw C∑＋1/jw L
输出电压U‘o＝－I‘s / Y∑＝－p1Y fe U be / Y∑＝U o / p2
三、性能指标分析
1. 电压增益A u＝U0/U be ≈－p1p2Y fe / “g∑（1＋j2 Q L?f / f0）”
当回路谐振时，?f＝0，放大器谐振电压增益为
A
＝－p1p2Y fe / g∑
uo
∣＝p1p2Y fe / g∑＝p1p2Y fe / （p1 2g oe＋p2 2g L＋g P）∣ A
uo
2. 功率增益A po＝P o/P i＝U 2o/U 2i＝A 2uo
3. 单调谐放大器的通频带
根据前述
当得为放大器的通频带。
4. 单调谐放大器的选择性
当时
因此
所以单调谐放大器的矩形系数比 1 大得多，选择性比较差。
3.4单管双调谐高频小信号放大器
一.双调谐耦合回路的基本特性
双调谐耦合回路有电容耦合和互感耦合两种类型，这里只讨论后者，互感耦合调谐回路如图3-7所示。
图3-7 互感耦合调谐回路 图3-8 次级电压谐振曲线
初、次级回路之间的耦合系数
初、次级回路的谐振频率
定义耦合因数 η =kQ 0
式中，Q 0为空载品质因数。则η =1称为临界耦合状态，而η >1、η <1分别称为强耦合和弱耦合状态，根据耦合回路理论可推出
式中ζ为一般失谐，当ζ=0、η =1时I 2取得最大值I 2max 。
由上式可画出互感耦合双调谐回路的次级电压谐振曲线，如图3-8所示，可以看出，强耦合时曲线出现双峰，中心下陷；弱耦合时曲线为单峰，但峰值较小。比较理想的是临界耦合时的情况，谐振曲线既为单峰，峰值又大。
二.双调谐放大器的电路组成和性能指标 1.电路组成
(a)电路 (b)交流通路
图3-9 双调谐放大器
双调谐放大器的电路如图3-9所示。图中，R b1、R b2和R e 组成分压式偏臵电路，C
e
LC
f π210
=
为高频旁路电容，Z L 为负载阻抗（或下级输入阻抗），T r1、T r2为高频变压器，其中T r2的初、次级电感L 1、L 2分别与C 1、C 2组成的双调谐耦合回路作为放大器的集电极负载，三极管的输出端在初级回路的接入系数为p 1，负载阻抗在次级回路的接入系数为p 2。
2、电路性能分析
为了简化分析，设初次级回路的元件参数相同，则它们的谐振频率、有载品质因数也相同，且都用W 0和Q e 表示。
与单调谐放大器相似，可以求得双调谐放大器的电压增益和临界耦合时的谐振电压增益分别为
不难得到，临界耦合状态的双调谐放大器的通频带和矩形系数
BW 0.7=
K 0.1 = BW 0.1 / BW 0.7 ≈3.16
因此，在f 0与Q e 相同的情况下，临界耦合状态的双调谐放大器的通频带为单调谐放大器通频带的2倍，而矩形系数小于单调谐放大器的矩形系数，即其谐振曲线更接近于理想的矩形曲线，选择性更好。
总之，与单调谐放大器相比较优，处于临界耦合状态的双调谐放大器具有频带宽、选择性好等优点，但调谐较麻烦。
本课小结：
1. 单调谐放大器采用谐振回路作为负载，其选择性较差。
2. 双调谐耦合回路比较理想的是临界耦合时的情况；与单调谐放大器相比，处于临界耦合状态的双调谐放大器具有频带宽、选择性好等优点，但调谐较麻烦。
本课作业：
1．已知某高频管在U CEQ =6V,I EQ =2mA 时的参数为f T =250MHz ，r bb ’=50Ω,C b ’c =3pF,βo =60,求f=465kHz 时的共发射极Y 参数。
2．试推导共发射极单调谐放大器谐振电压增益、通频带及选择性（矩形系数）公式。
2
22221.
4)1(ξηξη
++-=
∑g g p p Au m
∑
=
g g p p A m u 221.
0e
Q f 02
3.中心频率都是6.5MH
单调谐放大器和临界耦合的双调谐放大器，若Q e均为30，
Z
试问两个放大器的通频带各为多少？
课题：
3.5集成中频放大器
3.6放大电路的噪声
教学目的：
1.了解陶瓷滤波器的特性及优缺点，了解压电陶瓷片等效电路和电路符号，了解声表面波滤波器基本结构、符号和等效电路及工作原理
2.了解几种内部噪声，了解降低噪声系数的措施
教学重点：
声表面波滤波器基本结构、符号和等效电路及工作原理
教学难点：
教学方法：
讲授
课时：
2学时
教学进程
3.5集成中频放大器
集中选频式放大器是采用集中滤波和集中放大相结合的小信号谐振放大器，由于这种放大器多用于中频放大，故常称为集成中频放大器，集成中频放大器克服了分散选频放大器的缺点，正越来越得到广泛的应用。
一．集成中频放大器的组成
集成中频放大器是由集成宽带放大器的集中滤波器组成的，如图3-10所示。其中，图3-10(a)的集中小滤波器接在集成宽放的后面，图3-10(b)的集中滤波器则接在集成宽放的后面，无论采用哪一种形式，集成宽放的频带应比放大信号的频带和集中滤波器的频带更宽一些。
集中滤波器的任务是选频，要求在满足通频带指标的同时，矩形系数要好。其主要类型有集中LC滤波器、陶瓷滤波器和声表面波滤波器等。后面二种集中滤波器目前应用得很广泛。
图3-10 集成中频放大器组成框图
二．陶瓷滤波器
陶瓷滤波器是由钎钛酸铅陶瓷材料制成的，把这种材料制成片状，两面覆盖银层作为电极，经过直流高压极化后，它具有压电效应。所谓压电效应是指，当陶瓷片受机械力作用而发生形变时，陶瓷片内将产生一定的电场，且它的两面出现与形变大小成正比的符号相反、数量相等的电荷；反之，若在陶瓷片两面之间加一电场，就会产生与电场强度成正比的相械形变。陶瓷片具有串联谐振特性，可用它来制作滤波器。
1、两端陶瓷滤波器
上述的单个陶瓷片就构成两端陶瓷滤波器，其结构、符号、等效电路如图3-11所示，其电抗特性曲线如图3-12所示。
(a)结构 (b)符号 (c)等效电路
图3-11 两端陶瓷滤波器 图3-12 电抗特性曲线
由图可知串联支路的串联谐振频率
整个陶瓷滤波器的并联谐振频率
式中C 为C 1和C 0串联后的电容值。
当信号频率f < f p 时，陶瓷片相当于一个电容；当f = f q 时，陶瓷片相当于短路；当f q
2、四端陶瓷滤波器
两端陶瓷滤波器的通频带较窄，选择性较差。为此，可将不同谐振频率的陶瓷片进行适当的组合连接，就得到性能接近理想的四端陶瓷滤波器，如图3-13所示。
1
121C L f q π=C
L f p 121π=
图3-13 四端陶瓷滤波器
陶瓷滤波器的工作频率可从几百千赫到几百兆赫，带宽可以做得很窄，其等效Q值约为几百，它具有体积小、成本低、耐热耐湿性好、受外界条件影响小等优点。已广泛用于接收机中，如收音机的中放、电视机的伴音中放等。陶瓷滤波器的不足之处是频率特性的一致性较差，通频带不够宽等。
三．声表面波滤波器
声表面波滤波器具有工作频率高、通频带宽、选频特性好、体积小和重量轻等特点，并且可采用与集成电路相同的生产工艺，制造简单，成本低，频率特性的一致性好，因此广泛应用于各种电子设备中。
声表面波滤波器的结构示意图及符号如图3-14所示。它是以石英、铌酸锂或钎钛酸铅等压电晶体为基片，经表面抛光后在其上蒸发一层金属膜，通过光刻工艺制成两组具有能量转换功能的交叉指型的金属电极，分别称为输入叉指换能器和输出叉指换能器。当输入叉指换能器接上交流电压信号时，压电晶体基片的表面就产生振动，并激发出与外加信号同频率的声波，此声波主要沿着基片的表面的与叉指电极升起的方向传播，故称为声表面波，其中一个方向的声波被除数吸声材料吸收，别一方向的声波则传送到输出叉指换能器，被转换为电信号输出。
图3-14 声表面波滤波器
在声表面波滤波器中，信号经过电-声-电的两次转换，由于基片的压电效应，则叉指换能器具有选频特性。显然，两个叉指换能器的共同作用，使声表面波滤波器的选频特性较为理想。图3-15为声表面波滤波器的幅频特性。
图3-15 声表面波滤波器的幅频特性
3.6放大电路的噪声
噪声的种类很多。有的是从器件外部窜扰进来的，称为外部噪声；有的是器件内部产生的，称为内部噪声。内部噪声源主要有电阻热噪声和晶体管噪声二种。
一、电阻热噪声
电阻热噪声是由电阻内部自由电子的热运动而产生的。自由电子的这种热运动在导体内会形成非常微弱的电流，这种电流呈杂乱起伏的状态，称为起伏噪声电流。起伏噪声电流流过电阻本身就会在其两端产生起伏噪声电压。
这种在整个无线电频段内具有均匀频谱的起伏噪声称为白噪声。
1. 噪声电流功率频谱密度和噪声电压功率频谱密度
S
I
(f)＝4kT/R A2 /Hz
S
U
(f)＝4kTR V2 /Hz k＝1.38 10－23 J/K
2. 热噪声均方值电流和均方值电压
I
n 2 ＝ S
I
(f)BW＝ 4kTBW/R
U
n 2 ＝ S
U
(f)BW ＝ 4kTRBW
所以，一个实际电阻可以分别用噪声电流源和噪声电压源表示。
二、晶体管噪声
晶体管噪声主要包括以下三部分：
1. 热噪声
由体电阻及引线电阻产生。
2. 散弹噪声
散弹噪声是晶体管的主要噪声源。是由单位时间内通过PN结的载流子数目随机起伏而造成的。
3. 闪烁噪声
闪烁噪声又称低频噪声。一般认为是由于晶体管表面清洁处理不好或有缺陷造成的，其特点是频谱集中在约lkHz以下的低频范围，且功率频谱密度随频率降低而增大。
三、噪声系数
1．信噪比
有用信号功率P s与噪声功率P n的比值。
2. 噪声系数的定义
放大器的噪声系数NF(Noise Figure)定义为输入信噪比与输出信噪比的比值，即 NF=（P si / P ni）/（P so / P no）
NF用以说明放大电路的噪声性能，NF越小，则放大电路本身所产生的噪声越小，其噪声性能也越好。
3．降低噪声系数的措施
在三极管放大电路中，NF与工作点电流I C有关，当I C约为1—1.5mA时NF最小。在多级放大电路中，第一级的噪声系数对总噪声系数影响最大，因此，在要求噪声小时，第一级应采用低噪声放大电路。
本课小结：
1．集中滤波器主要类型有集中LC滤波器、陶瓷滤波器和声表面波滤波器等，具有选频性能好、使用方便等特点。
2．电路中的噪声主要有电阻热噪声和晶体管噪声两种，放大电路的噪声性能用噪声系数来表征。
本课作业：
1．声表面波滤波器和陶瓷滤波器各有什么特点,各适用于什么场合?
2．超外差接收机（远程接收机）高放管为什么要尽量选用低噪声管？
实验一高频小信号单调谐放大器实验 一、实验目的 1.掌握小信号单调谐放大器的基本工作原理； 2.熟悉放大器静态工作点的测量方法； 3.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； 4.了解高频单调谐小信号放大器幅频特性曲线的测试方法。 二、实验原理 小信号单谐振放大器是通信接收机的前端电路，主要用于高频小信号的线性放大。其实验原理电路如图1-1所示。该电路由晶体管BG、选频回路（LC并联谐振回路）二部分组成。它不仅对高频小信号进行放大，而且还有一定的选频作用。 1．单调谐回路谐振放大器原理 单调谐回路谐振放大器原理电路如图1-1所示。图中，R B1、R B2、R E用以保证晶体管工作于放大区域，从而放大器工作于甲类。C E是R E的旁路电容，C B、C C 是输入、输出耦合电容，L、C是谐振回路，R C是集电极（交流）电阻，它决定了回路Q值、带宽。为了减轻负载对回路Q值的影响，输出端采用了部分接入方式。 2．单调谐回路谐振放大器实验电路 单调谐回路谐振放大器实验电路如图1-2所示。其基本部分与图1-1相同。图中，C3用来调谐，K1、K2、K3用以改变集电极电阻，以观察集电极负载变化对谐振回路（包括电压增益、带宽、Q值）的影响。K4、K5、K6用以改变射极偏置电阻，以观察放大器静态工作点变化对谐振回路（包括电压增益、带宽、Q值）的影响。
图1-2 单调谐回路谐振放大器实验电路 高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f 0，谐振电压放大倍数A u0，放大器的通频带BW 0.7及选择性（通常用矩形系数K 0.1来表示）等。 放大器各项性能指标及测量方法如下： 1.谐振频率 放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f 0称为放大器的谐振频率，对于图1所示电路（也是以下各项指标所对应电路），f 0的表达式为 ∑=LC f π21 式中，L 为调谐回路电感线圈的电感量； ∑C 为调谐回路的总电容，∑C 的表达式为 21oe C C n C ∑=+ 式中， C oe 为晶体管的输出电容； n 1（注：此图中n 1=1）为初级线圈抽头系数；n 2为次级线圈抽头系数。 谐振频率f 0的测量方法是： 用扫频仪作为测量仪器，测出电路的幅频特性曲线，微调C3，使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f 0。 2.电压放大倍数 放大器的谐振回路谐振时，所对应的电压放大倍数A u0称为调谐放大器的电压放大倍数。A u0的表达式为
实验一高频小信号调谐放大器实验 一、实验目的 1、掌握高频小信号谐振电压放大器的电路组成与基本工作原理。 2、熟悉谐振回路的调谐方法及测试方法。 3、掌握高频谐振放大器处于谐振时各项主要技术指标意义及测试技能。 二、实验内容 1、谐振频率的调整与测定。 2、主要技术性能指标的测定：谐振频率、谐振放大增益Avo及动态范围、通频带 BW0.7、矩形系数Kr0.1。 三、实验仪器 1、高频信号发生器1台 2、2号板小信号放大模块1块 3、频率计1台 4、双踪示波器1台 5、万用表1台 6、扫频仪（可选）1台 四、实验原理 （一）单调谐小信号放大器
图1-1 单调谐小信号放大电路图 小信号谐振放大器是接收机的前端电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线形放大。图1-1为单调谐回路小信号谐振放大器的原理电路，实验单元电路由晶体管N1和选频回路T1组成，不仅对高频小信号放大，而且还有选频作用。其中W1,R5,R6,R7为直流偏置电阻（因与C3并联相接,所以C3仅有直流负反馈作用），同时调节W1可为放大器选择合适的静态工作点。C5为输入信号的耦合电容，E4,C3,C5为旁路滤波电容，R1为中周初级负载。C1与电感L 组成并联谐振回路，调节C1或改变中周T1磁芯的位置可以使回路谐振在信号中心频率上。本实验中单调谐小信号放大的谐振频率为fs=10.7MHz 。因此频率为10.7的小信号自C5耦合输入，经选频、放大后，中周次级将获得最大输出。 放大器各项性能指标及测量方法如下： 1、谐振频率 放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f 0称为放大器的谐振频率，对于图1-1所示电路（也是以下各项指标所对应电路），f 0的表达式为 ∑ = LC f π210 式中，L 为调谐回路电感线圈的电感量；
本科生实验报告 实验课程高频电路实验 学院名称信科院 专业名称物联网工程 学生姓名刘鑫 学生学号201313060108 指导教师陈川 实验地点6C1001 实验成绩 二〇年月二〇年月
高频小信号调谐放大器实验 一、实验目的 1.掌握小信号调谐放大器的基本工作原理； 2.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； 3.了解高频小信号放大器动态范围的测试方法； 二、实验仪器与设备 高频电子线路综合实验箱； 扫频仪； 高频信号发生器； 双踪示波器 三、实验原理 （一）单调谐放大器 小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。其实验单元电路如图1-1所示。该电路由晶体管Q1、选频回路T1二部分组成。它不仅对高频小信号放大，而且还有一定的选频作用。本实验中输入信号的频率f S＝12MHz。基极偏置电阻R A1、R4和射极电阻R5决定晶体管的静态工作点。可变电阻W3改变基极偏置电阻将改变晶体管的静态工作点，从而可以改变放大器的增益。 表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f0，谐振电压放大倍数A v0，放大器的通频带BW及选择性（通常用矩形系数K r0.1来表示）等。 放大器各项性能指标及测量方法如下： 1.谐振频率 放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f0称为放大器的谐振频率，对于图1-1所示电路（也是以下各项指标所对应电路），f0的表达式为
∑ = LC f π210 式中，L 为调谐回路电感线圈的电感量； ∑ C 为调谐回路的总电容，∑ C 的表达式为 ie oe C P C P C C 2221++=∑ 式中， C oe 为晶体管的输出电容；C ie 为晶体管的输入电容；P 1为初级线圈抽头系数；P 2为次级线圈抽头系数。 谐振频率f 0的测量方法是： 用扫频仪作为测量仪器，用扫频仪测出电路的幅频特性曲线，调变压器T 的磁芯，使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f 0。 2.电压放大倍数 放大器的谐振回路谐振时，所对应的电压放大倍数A V0称为调谐放大器的电压放大倍数。A V0的表达式为 G g p g p y p p g y p p v v A ie oe fe fe i V ++-=-=- =∑2 22 1212100 式中，g Σ为谐振回路谐振时的总电导。要注意的是y fe 本身也是一个复数，所以谐振时输出电压V 0与输入电压V i 相位差不是180o 而是为（180o + Φfe ）。 A V0的测量方法是：在谐振回路已处于谐振状态时，用高频电压表测量图1-1中R L 两端的电压V 0及输入信号V i 的大小，则电压放大倍数A V0由下式计算： A V0 = V 0 / V i 或 A V0 = 20 lg (V 0 /V i ) d B 3.通频带 由于谐振回路的选频作用，当工作频率偏离谐振频率时，放大器的电压放大倍数下降，习惯上称电压放大倍数A V 下降到谐振电压放大倍数A V0的0.707倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带BW ，其表达式为 BW = 2△f 0.7 = fo/Q L 式中，Q L 为谐振回路的有载品质因数。 分析表明，放大器的谐振电压放大倍数A V0与通频带BW 的关系为 ∑ = ?C y BW A fe V π20
基于Multisim的通信电路仿真实验 实验一高频小信号放大器 1.1 实验目的 1、掌握高频小信号谐振电压放大器的电路组成与基本工作原理。 2、熟悉谐振回路的调谐方法及测试方法。 3、掌握高频谐振放大器处于谐振时各项主要技术指标意义及测试技能。 1.2 实验内容 1.2.1 单调谐高频小信号放大器仿真 图1.1 单调谐高频小信号放大器 1、根据电路中选频网络参数值，计算该电路的谐振频率ωp。 ωp=1/(L1*C3)^2=2936KHz fp=ωp/(2*pi)=467KHz 2、通过仿真，观察示波器中的输入输出波形，计算电压增益Av0。
下图中绿色为输入波形，蓝色为输出波形 Avo=Vo/Vi=1.06/0.252=4.206 3、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。 通频带BW=2Δf0.7=7.121MHz-28.631KHz=7.092MHz 矩形系数Kr0.1=(2Δf0.1)/( 2Δf0.7)= （14.278GHz-9.359KHz）/7.092MHz=2013.254 4、改变信号源的频率（信号源幅值不变），通过示波器或着万用表测量输出
电压的有效值，计算出输出电压的振幅值，完成下列表，并汇出f~Av 相应的图，根据图粗略计算出通频带。 Fo(KHz ) 65 75 165 265 365 465 1065 1665 2265 2865 3465 4065 Uo(mV ) 0.66 9 0.76 5 1 1.05 1.06 1.06 0.97 7 0.81 6 0.74 9 0.65 3 0.574 0.511 Av 2.65 5 3.03 6 3.96 8 4.16 7 4.20 6 4.20 6 3.87 7 3.23 8 2.97 2 2.59 1 2.278 2.028 5、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波，通过示波器观察图形，体会该电路的选频作用。 2次谐波 4次谐波
高频小信号放大器——典型例题分析 1．集成宽带放大器L1590的内部电路如图7.5所示。试问电路中采用了什么方法来扩展通频带的？答：集成宽放L1590是由两级放大电路构成。第一级由V1、V2、V3、V6构成；第二级由V7~V10构成，三极管V11~V16、二极管V17~V20和有关电阻构成偏置电路。其中第一级的V1、V3和V2、V6均为共射－共基组合电路，它们共同构成共射－共基差动放大器，这种电路形式不仅具有较宽的频带，而且还提供了较高的增益，同时，R2、R3和R4引入的负反馈可扩展该级的频带。V3、V6集电极输出的信号分别送到V7、V10的基极。第二级的V7、V8和V9、V10均为共集－共射组合电路，它们共同构成共集－共射差动放大器，R18、R19和R20引入负反馈，这些都使该级具有很宽的频带，改变R20可调节增益。应该指出，V7、V10的共集组态可将第一级和后面电路隔离。由于采取了上述措施，使L1590的工作频带可达0~150MHZ。顺便提一下，图中的V4、V5起自动增益控制（AGC）作用，其中2脚接的是AGC电压。图7.5 集成宽放L1590的内部电路2．通频带为什么是小信号谐振放大器的一个重要指标？通频带不够会给信号带来什么影响？为什么？答：小信号谐振放大器的基本功能是选择和放大信号，而被放大的信号一般都是已调信号，包含一
定的边频，小信号谐振放大器的通频带的宽窄直接关系到信号通过放大器后是否产生失真，或产生的频率失真是否严重，因此，通频带是小信号谐振放大器的一个重要指标。通频带不够将使输入信号中处于通频带以外的分量衰减，使信号产生失真。3．超外差接收机（远程接收机）高放管为什么要尽量选用低噪声管？答：多级放大器的总噪声系数为由于每级放大器的噪声系数总是大于1，上式中的各项都为正值，因此放大器级数越多，总的噪声系数也就越大。上式还表明，各级放大器对总噪声系数的影响是不同的，第一级的影响最大，越往后级，影响就越小。因此，要降低整个放大器的噪声系数，最主要的是降低第一级（有时还包括第二级）的噪声系数，并提高其功率增益。综上所述，超外差接收机（远程接收机）高放管要尽量选用低噪声管，以降低系统噪声系数，提高系统灵敏度。4．试画出图7.6所示放大器的交流通路。工作频率f=465kHZ。答：根据画交流通路的一般原则，即大电容视为短路，直流电源视为短路，大电感按开路处理。就可以很容易画出其交流通路。对于图中0.01μF电容，因工作频率为465kHZ，其容抗为，相对于与它串联 和并联的电阻而言，可以忽略，所以可以视为短路。画出的交流通路如图7.7所示。图7.6 图7.75．共发射极单调谐放大器如图7.2所示，试推导出 谐振电压增益、通频带及选择性（矩形系数）公式。解：单
1 课程名称： 高频电路原理 实验名称：高频小信号放大器与高频功率放大器的仿真 一、实验目的： 1.进一步掌握高频小信号调谐放大器和高频功率放大器的工作原理和基本电路结构。 2.掌握高频小信号调谐放大器和高频功率放大器的调试方法。 3.掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数（电压放大倍数，通频带，矩形系数）的测试方法。 4.熟练掌握multisim 软件的使用方法，并能够通过仿真而了解到电路的一些特性以及各电路原件的作用 二、实验原理 （一）单调谐放大器 小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。其实验单元电路如图1-1（a ）所示。该电路由晶体管Q 1、选频回路T 1二部分组成。它不仅对高频小信号进行放大，而且还有一定的选频作用。本实验中输入信号的频率f S ＝12MHz 。基极偏置电阻W 3、R 22、R 4和射极电阻R 5决定晶体管的静态工作点。可变电阻W 3改变基极偏置电阻将改变晶体管的静态工作点，从而可以改变放大器的增益。 表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f 0，谐振电压放大倍数A v0，放大器的通频带BW 及选择性（通常用矩形系数K r0.1来表示）等。 放大器各项性能指标及测量方法如下： 1.谐振频率 放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f 0称为放大器的谐振频率，对于图1-1（a ）所示电路（也是以下各项指标所对应电路），f 0的表达式为 ∑ = LC f π210 式中，L 为调谐回路电感线圈的电感量；
∑C 为调谐回路的总电容，∑C 的表达式为 ie oe C P C P C C 2 221++=∑ 式中， C oe 为晶体管的输出电容；C ie 为晶体管的输入电容；P 1为初级线圈抽头系数；P 2为次级线圈抽头系数。 谐振频率f 0的测量方法是： 用扫频仪作为测量仪器，测出电路的幅频特性曲线，调变压器T 的磁芯，使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f 0。 2.电压放大倍数 放大器的谐振回路谐振时，所对应的电压放大倍数A V0称为调谐放大器的电压放大倍数。A V0的表达式为 G g p g p y p p g y p p v v A ie oe fe fe i V ++-=-=-=∑2 22 1212100 式中，∑g 为谐振回路谐振时的总电导。要注意的是y fe 本身也是一个复数，所以谐振时输出电压V 0与输入电 压V i 相位差不是180o 而是为180o+Φfe 。 A V0的测量方法是：在谐振回路已处于谐振状态时，用高频电压表测量图1-1（a ）中输出信号V 0及输入信号V i 的大小，则电压放大倍数A V0由下式计算： A V0 = V 0 / V i 或 A V0 = 20 lg (V 0 /V i ) d B 3.通频带 由于谐振回路的选频作用，当工作频率偏离谐振频率时，放大器的电压放大倍数下降，习惯上称电压放大倍数A V 下降到谐振电压放大倍数A V0的0.707倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带BW ，其表达式为 BW = 2△f 0.7 = f 0/Q L 式中，Q L 为谐振回路的有载品质因数。 分析表明，放大器的谐振电压放大倍数A V0与通频带BW 的关系为 ∑ = ?C y BW A fe V π20 上式说明，当晶体管选定即y fe 确定，且回路总电容∑C 为定值时，谐振电压放大倍数A V0与通频带BW 的乘积为一常数。这与低频放 大器中的增益带宽积为一常数的概念是相同的。 通频带BW 的测量方法：是通过测量放大器的谐振曲线来求通频带。测量方法可以是扫频法，也可以是逐点法。逐点法的测量步骤是：先调谐放大器的谐振回路使其谐振，记下此时的谐振频率f 0及电压放大倍数A V0然后改变高频信号发生器的频率（保持其输出电压V S 不变），并测出对应的电压放大倍数A V0。由于回路失谐后电压放大倍 数下降，所以放大器的谐振曲线如图1-2所示。
实验一 小信号调谐放大器实验报告 一 实验目的 1．进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理和基本电路结构。 2．掌握高频小信号调谐放大器的调试方法。 3．掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数（电压放大倍数，通频带，矩形系数）的测试。 二、实验使用仪器 1．小信号调谐放大器实验板 2．200MH 泰克双踪示波器 3. FLUKE 万用表 4. 模拟扫频仪（安泰信） 5. 高频信号源 三、实验基本原理与电路 1、 小信号调谐放大器的基本原理 所谓“小信号”，通常指输入信号电压一般在微伏 毫伏数量级附近，放大这种信号的放大器工作在线性范围内。所谓“调谐”，主要是指放大器的集电极负载为调谐回路（如LC 调谐回路）。这种放大器对谐振频率0f 及附近频率的信号具有最强的放大作用，而对其它远离0f 的频率信号，放大作用很差，如图1-1所示。 图1.1 高频小信号调谐放大器的频率选择特性曲线 小信号调谐放大器技术参数如下： 1 0.707
1.增益:表示高频小信号调谐放大器放大微弱信号的能力 2.通频带和选择性：通常规定放大器的电压增益下降到最大值的0.707倍时，所对应的频率范围为高频放大器的通频带，用B0.7表示。衡量放大器的频率选择性，通常引入参数——矩形系数K0.1。 2.实验电路 原理图分析： In1是高频信号输入端，当信号从In1输入时，需要将跳线TP1的上部连接起来。In2是从天线接收空间中的高频信号输入，电感L1和电容C1,C2组成选频网络，此时，需要将跳线TP1的下部连接起来。电容C3是隔直电容，滑动变阻器RW2和电阻R2,R3是晶体管基极的直流偏置电阻，用来决定晶体管基极的直流电压，电阻R1是射极直流负反馈电阻，决定了晶体管射极的直流电流Ie。晶体管需要设置一个合适的直流工作点，才能保证小信号谐振放大器正常工作，有一定的电压增益。 通常，适当的增加晶体管射极的直流电流Ie可以提高晶体管的交流放大倍数 ，增大小信号谐振放大器的放大倍数。但Ie过大，输出波形容易失真。一般控制Ie在1-4mA之间。 电容C3是射极旁路电路，集电极回路由电容和电感组成，是一个并联的LC 谐振回路，起到选频的作用，其中有一个可变电容可以改变回路总的电容值。电
第二章 思考题与习题 2.1 试用矩形系数说明选择性与通频带的关系。 2.2 证明式(2.2.21)。 2.3 在工作点合理的情况下，图(2.2.6)（b ）中的三极管能否用不含结电容的小信号等效电 路等效？为什么？ 2.4 说明图(2.2.6)（b ）中，接入系数1n 、2n 对小信号谐振放大器的性能指标有何影响？ 2.5 如若放大器的选频特性是理想的矩形，能否认为放大器能够滤除全部噪声，为什么？ 2.6 高频谐振放大器中，造成工作不稳定的主要因素是什么？它有哪些不良影响？为使放 大器稳定工作应采取哪些措施？ 2. 7 单级小信号调谐放大器的交流电路如图2. T.1所示。要求谐振频率0f =10.7 MHz ， 0.7BW =500kHz ，0||A υ=100。晶体管参数为 ie y =（2+j0.5）ms ； re y =0； fe y =（20－j5）ms ； oe y =（20+j40）ms 如果回路空载品质因数0Q =100，试计算谐振回路的L 、C 、R 。 图2. T.1 题2.8图 解：根据电路图可画出放大器的高频等效电路如下图所示。 其中20oe g s μ=，6 6 4010 0.59210.710 oe C pF π-?= =??，22 20520.6fe y m s = += 根据题设要求 0100fe y A g υ∑ ==
则 3 20.610 0.206100 fe o y g m s A υ-∑?= = = 因为 00.7e f BW Q = 所以 00.7 10.721.40.5 e f Q BW = == 因为 01 e Q Lg ω∑ = 所以 6 3 01 1 210.7100.20610 21.4 e L g Q ωπ-∑= = ????? =63.3710 3.37s s μ-?= 由等效电路可知 2 6 2 6 011 65.65pF (2)(210.710) 3.3710 C f L ππ∑-= = =???? 6 6 00 11 44.142210.710 3.3710 100 eo g s f LQ μππ-= = =????? 则 65.650.5965.06oe C C C pF ∑=-=-= 6 6 6 11 7.0520610 2010 44.1410 oe eo R k g g g ---∑= = =Ω--?-?-? 2.8 在图2. T.2中，晶体管3DG39的直流工作点是C E Q V ＝＋8V ，E Q I ＝2 mA ；工作频率 0f ＝10.7MHz ；调谐回路采用中频变压器，3~1L ＝4μH ，0Q ＝100，其抽头为=23N 5匝， =13N 20匝， =45N 5匝。试计算放大器的下列各值：电压增益、功率增益、通频带（设放 大器和前级匹配s g ＝ie g ）。晶体管3DG39在C E Q V ＝8V ，E Q I ＝2mA 时参数如下： ie g ＝2860 μS ；ie C ＝18 pF oe g ＝200μS ； oe C ＝7pF
高频小信号调谐放大器 一、实验目的 1.进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理和基本电路结构。 2.掌握高频小信号调谐放大器的调试方法。 3.掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数（电压放大倍数，通频带，矩形系数）的测试方法。 4.熟练掌握multisim软件的使用方法，并能够通过仿真而了解到电路的一些特性以及各电路原件的作用 二、实验仿真 利用实验室计算机或者自己计算机上安装的Multisim9（10）软件，参照实验电路图，进行仿真 仿真电路图如下：
六、数据处理
()f MHz 7 8 9 9.7 9.8 9.9 10 10.1 10.2 10.3 ()i u mV 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 () o u mV 19 28 55 120 128 138 143 150 140 130 (/) u o i A u u 1.27 1.87 3.67 8.00 8.53 9.20 9.53 10.00 9.33 8.67 ()f MHz 10.4 10.5 10.6 10.7 11 12 13 14 15 16 ()i u mV 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 () o u mV 120 100 90 80 64 39 28 24 20 18 (/) u o i A u u 8.00 6.67 6.00 5.33 4.27 2.60 1.87 1.60 1.33 1.20 78910111213141516 25 50 75 100 125 1 50 f(MHz) 二、实验仿真 利用实验室计算机或者自己计算机上安装的Multisim9（10）软件，参照实验电路图，进行仿真 仿真电路图如下：
高 频 小 信 号 放 大 器 设 计 学号:320708030112 姓名:杨新梅 年级:07电信本1班 专业:电子信息工程 指导老师:张炜 2008年12月3日
目录 一、选题意义 (3) 二、总体方案 (4) 三、各部分设计及原理分析 (7) 四、参数选择 (11) 五、实验结果 (17) 六、结论 (18) 七、参考文献 (19)
一、选题的意义 高频小信号放大器是通信设备中常用的功能电路，它所放大的信号频率在数百千赫至数百兆赫。高频小信号放大器的功能是实现对微弱的高频信号进行不失真的放大，从信号所含频谱来看，输入信号频谱与放大后输出信号的频谱是相同的。 高频小信号放大器的分类： 按元器件分为：晶体管放大器、场效应管放大器、集成电路放大器; 按频带分为：窄带放大器、宽带放大器; 按电路形式分为：单级放大器、多级放大器; 按负载性质分为：谐振放大器、非谐振放大器; 其中高频小信号调谐放大器广泛应用于通信系统和其它无线电系统中，特别是在发射机的接收端，从天线上感应的信号是非常微弱的，这就需要用放大器将其放大。高频信号放大器理论非常简单，但实际制作却非常困难。其中最容易出现的问题是自激振荡，同时频率选择和各级间阻抗匹配也很难实现。本文以理论分析为依据，以实际制作为基础，用LC振荡电路为辅助，来消除高频放大器自激振荡和实现准确的频率选择；另加其它电路，实现放大器与前后级的阻抗匹配。
二、总体方案 高频小信号调谐放大器简述： 高频小信号放大器的功用就是无失真的放大某一频率范围内的信号。按其频带宽度可以分为窄带和宽带放大器，而最常用的是窄带放大器，它是以各种选频电路作负载，兼具阻抗变换和选频滤波功能。对高频小信号放大器的基本要求是： （1）增益要高，即放大倍数要大。 （2）频率选择性要好，即选择所需信号和抑制无用信号的能力要强，通常用Q值来表示，其频率特性曲线如图-1所示,带宽BW=f2-f1= 2Δf0.7，品质因数Q=fo/2Δf0.7. 图-1频率特性曲线
南京信息工程大学滨江学院高频电子线路实验报告 作者徐飞 学号 20092334925 系部电子工程系 专业班级通信三班
实验一 高频小信号放大器实验 一、实验原理 高频小信号放大器的作用就是放大无线电设备中的高频小信号， 以便作进一步变换或处 理。所谓“小信号” ，主要是强调放大器应工作在线性范围。高频与低频小信号放大器的基 本构成相同，都包括有源器件（晶体管、集成放大器等）和负载电路，但有源器件的性能及负载电路的形式有很大差异。 高频小信号放大器的基本类型是以各种选频网络作负载的频带 放大器，在某些场合，也采用无选频作用的负载电路，构成宽带放大器。 频带放大器最典型的单元电路如图所示， 由单调谐回路做法在构成晶体管调谐放大器。 图电路中，晶体管直流偏置电路与低频放大器电路相同，由于工作频率高，旁路电 容C b.、C e 可远小于低频放大器中旁路电容值。调谐回路的作用主要有两个： 晶体管单调谐回路调谐放大器 第一、选频作用，选择放大0f f =的信号频率，抑制其它频率信号。 第二、提供晶体管集电极所需的负载电阻，同时进行阻抗匹配变换。 高频小信号频带放大器的主要性能指标有： （1）中心频率 0f ：指放大器的工作频率。它是设计放大电路时，选择有源器件、计算 谐振回路元件参数的依据。 （2）增益：指放大器对有用信号的放大能力。通常表示为在中心频率上的电压增益和 功率增益。 电压增益 /VO O i A V V = 功率增益 /PO O i A P P = 式中 O V 、i V 分别为放大器中心频率上的输出、输入电压幅度， O P 、i P 分别为放大器中心频率上的输出、输入功率。增益通常用分贝表示。 （3）通频带：指放大电路增益由最大值下降 3db 时对应的频带宽度。它相当于输入不 变时，输出电压由最大值下降到 0.707 倍或功率下降到一半时对应的频带宽度。
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实验一高频小信号调谐放大器 一、实验目的 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。 二、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。 三、实验仪器设备： 1、高频电子线路实验箱GP-4。 2、数字存储示波器TDS-1002 3、高频信号发生器WY-1052A 4、数字万用表 四、实验步骤： 实验用单调谐回路谐振放大器电路如图1所示。图中，R1、R2、RE用以保证晶体管工作于放大区域，从而放大器工作于
甲类。 C2是RE的旁路电容，C1、C7是输入、输出耦合电容，L、C3、C4是谐振回路，C3用来调谐，K1、K2、K3用以改变集电极回路的阻尼电阻R3，以观察集电极负载变化对谐振回路（包括电压增益、带宽、Q值） 的影响。K4、K5、K6用 以改变射极偏置电阻R4， 以观察放大器静态工作 点变化对谐振回路 （包括电压增益）的 影响。为了减轻负载 对回路Q值的影响， 输出端采用了（部分 接入方式），即电感 抽头输出方式。
（一）：单级单调谐电路 用示波器在小信号放大器的模块的TT2处观察，调节小信号放大器的T2，CC2，适当调节该模块的w3,使TT2处信号V o的峰值V op-p 最大不失真。记录各数据，填表中。 电压增益系数： 放大器的谐振回路对应的电压放大系数Avo 称为谐振放大器的电压增益系数。当电路处于谐振放大状态时，Avo 计算公式如下: Avo = V o / Vi 或Avo = lg（V o / Vi）dB
高频小信号放大器练习题 一、填空题 1、单向化是提高谐振放大器稳定性的措施之一，单向化的方法有 和 。 2、某小信号放大器共有三级，每一级的电压增益为10dB, 则三级放大器的总电压增益 为 。 3、高频小信号谐放大器的主要特点是以 作为放大器的交流负载，具有 和 功能。 4、噪声系数等于 与 之比。 5、通频带的定义是幅值下降到最大值的 时所对应的频带宽度。 6、单调谐放大器经过级联后电压增益 、通频带 、选择性 。 7、晶体管的噪声有 噪声、 噪声、 噪声和 噪声四种。 8、噪声系数越大，则内部噪声越 。对级联系统而言，其噪声系数主要取决于 。 9、在单调谐放大器中，矩形系数越 ，其选择性越好；在单调谐的多级放大器中， 级数越多，通频带越 ，其矩形系数越 。 10、消除晶体管yre 的反馈作用的方法有 和 。 11、在单调谐放大器中，矩形系数越接近于1、其选择性越 ；在单调谐的多级放大器中， 级数越多，通频带越 （宽或窄），其矩形系数越 （大或小） 12、小信号谐振放大器的主要特点是以 作为放大器的交流负载，具有 和 功能。 13、放大器的噪声系数的定义为 ，理想的噪声系数 ， 实际的噪声系数 。 14、小信号调谐放大器按调谐回路的个数分 和 。 15、从晶体管角度看,影响高频小信号放大器稳定性的因素为 ，可用 和 方法提高稳定性。 16、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 视为开路； 画交流通路时，把 视为短路。 17、高频小信号调谐放大器一般工作在 （甲类，乙类，丙类）状态，它的主要技术 指标有 和选频性能，选频性能通常用 和 两个指标衡量。 18、在单调谐放大器中，矩形系数越 ，其选择性越好；在单调谐的多级放大器中， 级数越多，通频带越 ，其矩形系数越 。 19、小信号调谐放大器级联后，若每级放大器完全相同，增益为A ，带宽为702.f ，则n 级放大器的总增益计算式为 ，通频带的计算式为 。 二、选择题 1、在高频放大器中，多用调谐回路作为负载，其作用不包括（ ）。 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 2、小信号谐振放大器的主要技术指标不包含（ ） A 、谐振电压增益 B 、失真系数 C 、通频带 D 、选择性 3、信号源和负载与谐振回路采取部分接入,其目的是____.
高频电子线路课程设计报告 题目： __ 高频小信号谐振放大器 __ 院系：_xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx_ 专业：____电子信息科学与技术 班级： xxxxxxxxxxx 姓名： xxxxxx 学号： _ xxxxxxxxxxxxxxx __ 指导教师： xxxxxxxx 报告成绩： 2016年12月16日
目录 一设计目的 (1) 二设计思路 (1) 2.1 电路的功能 (1) 2.2 设计的基本要求 (1) 三设计过程 (1) 3.1 设计电路 (1) 3.2 测量方法 (4) 3.2.1谐振频率 (4) 3.2.2电压增益 (4) 3.2.3通频带 (5) 3.2.4矩形系数 (5) 四系统调试与结果 (6) 4.1 设置静态工作点 (6) 4.2 计算谐振回路参数 (6) 4.3 利用Multisim 对电路的仿真图 (7) 4.4 设计结果与分析 (8) 五主要元器件与设备 (10) 5.1 元器件与设备 (10) 5.2相关参数 (11) 六课程设计体会与建议 (11) 6.1 设计体会 (11) 6.2 设计建议 (12) 七参考文献 (12)
一设计目的 （1）了解LC谐振回路的选频原理和回路参数对回路特性的影响。 （2）掌握高频单调谐放大器的构成和工作原理。 （3）掌握高频单特性放大器的等效电路、性能指标要求及分析设计。 （4）掌握高频单调谐放大器的设计方案和测试方法。 二设计思路 2.1 电路的功能 所谓谐振放大器，就是采用谐振回路作负载的放大器。根据谐振回路的特性，谐振放大器对于靠近谐振频率的信号，有较大的增益；对于远离谐振频率的信号，增益迅速下降。所以，谐振放大器不仅有放大作用，而且也起着滤波或选频的作用。高频小信号放大器的作用是无失真的放大某一频率范围内的信号。按其频带宽度可以分为窄带和宽带放大器。高频小信号放大器是通信电子设备中常用的功能电路，它所放大的信号频率在数百千赫。高频小信号放大器的功能是实现对微弱的高频信号进行不失真的放大，从信号所含频谱来看，输入信号频谱与放大后输出信号的频谱是相同的。 2.2设计的基本要求 (1)通过具体计算，选择器件给出电路设计电路 (2)给出最终实现电路 (3)进行仿真校验 (4)作出设计总结 三设计过程 3.1设计电路
高频小信号放大器() 一、学习目标与要求 1.掌握单调谐回路谐振放大器工作原理的分析方法，理解提高稳定性措施； 2.了解同步调谐放大器和双参差调谐放大器工作原理； 3.了解双调谐放大电路，能够识读各种类型的谐振放大器电路； 4.了解集中选频放大器电路；了解噪声概念； 二、学习要点 （一）高频小信号放大器的分类 （l ）按器件分类 高频小信号放大器若按器件分可分为晶体管放大器、场效应管放大器、集成电路放大器。 (2)按通带分类 高频小信号放大器若按通带分可分为窄带放大器、宽带放大器。 （3）按负载分类 高频小信号放大器若按负载分可分为谐振放大器、非谐振放大器。 本章重点介绍单级窄带负载为I ．C 调谐回路的谐振放大器，这种放大器不仅有放大作用，而且有选频作用。对其他器件的单级谐振放大器、各种级联放大器以及集成电路放大器这略加讨论。 （二） 高频小信号放大器的质量指标 1.增益（放大系数） 放大器输出电压Vo(或功率P 。)与输入电压V i （或功率P i ）之比，称为放大器的增益或放大倍数，用A v （或A P ）表示（有时以dB 数计算）。我们希望每级放大器在中心频率（谐振频率）及通频带处的增益尽量大，使满足总增益时级数尽量少。 电压增益：i o v V V A = (6-1) 功率增益：i o P P P A = （6-2） 2.通频带 放大器的电压增益下降到最大值的0，7（即v ／1）倍时，所对应的频率范围称为放大器的通频带，用B ＝2△f 0.7表示，如图3－l 所示。2△f 0.7也称为3分贝带宽。 图6－1 高频小信号放大器的通频带 与谐振回路相同，放大器的通频带决定于回路的形式和回路的等效品质因数Q e 。此外，放大器的总通频带，随着级数的增加而变窄，并且，通频带愈宽，放大器的增益愈小。
实验１高频小信号放大器
幅频特性曲线为:
带宽： 8.0*0.7=5.6 Bw1=6.6-6.1=0.5MHz 2、观察集电极负载对单调谐回路谐振放大器幅频特性的影响 当放大器工作于放大状态下，运用上步点测法测出接通与不接通1R3的幅频特性曲线。既令2K1置“on”，重复测量并与上步图表中数据作比较。 5.6*0.7=3.92；Bw2= 6.65-6.1=0.55MHz 3、双调谐回路谐振放大器幅频特性测量 （保持输入幅度不变，改变输入信号的频率，测出与频率相对应的双调谐放大器的输出幅度，然后画出频率与幅度的关系曲线，该曲线即为双调谐回路放大器的幅频特性。）
2K2往上拨，接通2C6（80P），2K1置off。高频信号源输出频率6.3MHZ（用频率计测量），幅度300mv，然后用铆孔线接入双调谐放大器的输入端（IN）。2K03往下拨，使高频信号送入放大器输入端。示波器CH1接2TP01，示波器CH2接放大器的输出（2TP02）端。反复调整2C04、2C11使双调谐放大器输出为最大值，此时回路谐振于6.3MHZ。按照下表改变高频信号源的频率（用频率计测量），保持高频信号源输出幅度峰——峰值为300mv（示波器CH1监视），从示波器CH2上读出与频率相对应的双调谐放大器的幅度值，并把数据填入下表中。 幅频特性曲线： 8*0.7=5.6V；Bw3=6.55-5.5-1.05MHz 4、放大器动态范围测量 2K1置off,2K2置单调谐，接通2C6.高频信号源输出接双调谐放大器的输入端（IN），调整高频信号源频率为6.3MHz，幅度为100mV。2K3拨向下方，使高频信号源输出输入放大器输入端。示波器CH1接2TP01，示波器CH2接放大器的输出（2TP02）端。按照下表中的输入幅度，改变高频信号源的输出幅度（由CH1
摘要 在无线通信中，发射与接收的信号应当适合于空间传输。所以，被通信设备处理和传输的信号是经过调制处理过的高频信号。高频小信号放大器是通信设备中常用的功能电路，它所放大的信号频率在数百千赫至数百兆赫。高频小信号放大器的功能是实现对微弱的高频信号进行不失真的放大，从信号所含频谱来看，输入信号频谱与放大后输出信号的频谱是相同的。高频小信号放大器广泛用于广播、电视、通信、测量仪器等设备中。它的主要功能是从接收的众多电信号中，选出有用信号并加以放大，同时对无用信号、干扰信号、噪声信号进行抑制，以提高接收信号的质量和抗干扰能力。 关键词：通信；小信号；功率；放大器 Abstract In wireless communications, launching and receiving the signal should be adapted to the transmission. Therefore, the communications equipment processing and transmission of the signal is modulated high-frequency signal processing. HF communications equipment is commonly used in small-signal amplifier circuit functions. it magnified hundreds kHz to several MHz frequency signal. High-frequency small-signal amplifier is the function of the high frequency signal is weak fidelity amplification from the content spectrum signal, the output signal after amplification of input signal spectrum and the spectrum are the same. Small-signal amplifier widely used in high-frequency radio, television, telecommunications, measuring instruments and other equipment. Its main function is to receive from the many signals, and to be elected useful signal amplification, the signal useless. signal, signal noise suppressor, to improve signal reception quality and anti-jamming capability. Key words:Communications; Small signal ；power; Amplifier
高频小信号谐振放大器实验 121180166 琛 一、 实验目的 1． 掌握高频小信号调谐放大器的工作原理和基本电路结构。 2． 掌握高频小信号调谐放大器的调试方法。 3． 掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数（电压放大倍数，通频带，矩形系数，1dB 压 缩点）的测试方法。 二、实验使用仪器 1．小信号调谐放大器实验板 2．200MH 泰克双踪示波器 3. FLUKE 万用表 4. 模拟扫频仪（安泰信） 5. 高频信号源 6. 高频毫伏表 三、实验基本原理与电路 1、 小信号调谐放大器的基本原理 小信号调谐放大器是构成无线电通信设备的主要电路， 其作用是有选择地对某一频率围的高频小信号信号进行放大 。 所谓“小信号”，指输入信号电压一般在微伏~毫伏数量级围，对于这种幅度围的输入信号，放大器一半工作在线性围。所谓“调谐”，主要是指放大器的集电极负载为调谐回路（如LC 调谐回路）。此时放大器对谐振频率0f 及附近频率的信号具有最大的增益，而对其它远离0f 频率的输入信号，增益很小，如图1-1所示。 2、小信号调谐放大器技主要技术指标 1. 增益：表示高频小信号调谐放大器对输入信号的放大能力 电压增益的定义：01020log ()i U dB U ? (1_1） 其中输出信号和输入信号的有效值分别为0U ，i U 。
相对增益(d B )f 图1.1 高频小信号调谐放大器的频率选择特性曲线 功率增益的定义： 01010log ()i P dB P ? (1_2） 其中输出信号和输入信号的功率分别为0P ，i P 。在高频和射频电路中功率的单位常用dBm 表示：dBm 和mW 之间的换算关系： 1010log ()1P dBm mW =?，10dBm =10mW (1_3） 2. 通频带和选择性：通常将小信号放大器的电压增益下降到最大值的0.707倍时所对应的输入信号频率围定义为放大器的通频带，用B 0.7表示。为衡量放大器的频率选择性，通常引入参数——矩形系数K 0.1，它定义为： 0.10.10.7 B K B = (1_4） 式中，B 0.1为电压增益下降到最大值的0.1倍处的输入信号带宽，如图1.1所示。理想的电路频率选择性如图1.1的虚线所示。矩形系数越小，放大器的选择性越好，抑制邻近无用信号的能力就越强。 3．稳定性：高频小信号谐振放大器能够稳定工作是首要条件。由于高频放大器的工作频率较高，根据晶体管的Y 参数模型，当工作频率较高时，晶体管本身存在反馈参数fe y ，同样当工作频率较高时，需要考虑外电路元器件的引线电感和PCB 布线时的板间分布电容，平行信号线之间的寄生电容等，此时这些参数会构成分布参数电路，此外如果电源的去耦电路