实验一小信号调谐(单调谐)放大器实验指导
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实验一单调谐回路谐振放大器仿真实验一、实验原理单调谐放大电路采用LC回路作为选频器的放大电路,它只有一个LC回路,调谐在一个频率上。
本实验用三极管作为放大器件,LC并联谐振回路作为选频网络,构成一个基本的调谐回路小信号谐振放大器。
电路谐振频率可通过CT进行调节。
由于仿真元器件数据库中没有自耦变压器,实际使用中可使用隔直流电容器耦合输出。
调谐放大器的增益与其动态范围成反比关系:放大器电压增益越高,其动态范围越小;电压增益越小,动态范围越宽。
实验电路中的Re为提高电路工作点的稳定而接入的射极负反馈电阻,对其电路特性有重要影响。
Re越大,负反馈越深,放大器增益越低,电路动态范围越大,通频带越宽,电路的选择性越差;Re越小,负反馈越浅,放大器增益越高,电路动态范围越小,通频带越小,电路的选择性越好。
共发电路的射极电阻Re具有电流负反馈作用,当Re两端不接电容Ce时,Re既有直流负反馈(起稳定直流工作点作用),又有交流负反馈作用(减小放大量,展宽频带)当Re 两端接入大容量电容Ce时,Re只有直流反馈,而没有交流负反馈的作用。
当Re两端接入一定容量的Ce时,由于容抗Xc=1/ωc,随着频率的增加而下降,因而对频率中因极间电容和分布电容而损失的高频成分的放大有一定的补偿作用,Ce可称为高频补偿电容。
谐振回路的负载电阻R在电路中不影响电路的谐振频率,但影响谐振回路的效率。
由于R的接入,回路的品质因数Q减小,谐振回路的效率降低,电路的通频带比无载时要宽,选择性变差。
负载电阻R与回路的品质因数Q成正比。
?二、实验内容使用仿真软件完成如下仿真实验,结合实验电路分别仿真结果进行分析和总结。
1.电路直流工作点分析测试电路中Re=1KΩ,使用“直流工作点分析”仿真测试晶体管的静态直流工作点。
根据实验结果分析判断电路是否工作在放大状态。
V BV CE所以电路工作在放大状态2.使用波特图仪对放大器动态频率特性进行测试…取Re=1K,分别选R=10K/2K/500Ω,信号源V1接电路输入端,取Vi=10mV,调节CT使回路谐振在,同时使用波特图仪进行测试确认,测量并记录电路增益、幅频特性曲线和3db 带宽。
实验一高频小信号调谐放大器实验高频小信号调谐放大器实验一、实验目的1.熟悉高频电路实验箱,示波器,扫频仪的使用。
2.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。
3.熟悉谐振回路的调谐方法及幅频特性测试分析方法。
4.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、谐振回路的幅频特性的测量与分析--通频带与选择性。
3、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、实验原理1、单调谐小信号放大器高频信号放大器工作频率高,但带宽相对工作频率却很窄。
按器件分:BJT、FET、集成电路(IC) ;按带宽分:窄带、宽带;按电路形式分:单级、多级;按负载性质分:谐振、非谐振。
晶体管集电极负载通常是一个由LC组成的并联谐振电路。
由于LC并联谐振回路的阻抗是随着频率变化而变化。
理论上可以分析,并联谐振在谐振频率处呈现纯阻,并达到最大值,即放大器在回路谐振频率上将具有最大的电压增益。
若偏离谐振频率,输出增益减小。
调谐放大器不仅具有对特定频率信号的放大作用,同时一也起着滤波和选频的作用。
单调谐放大器电路原理图单调谐放大器质量指标谐振频率谐振增益AV 0 p1 p2 y fe g通频带选择性2、双调谐放大器电路原理图AV 0v0 p1 p2 y fe vi 2g双调谐回路放大器具有频带宽、选择性好的优点,并能较好地解决增益与通频带之间的矛盾,从而在通信接收设备中广泛应用。
在双调谐放大器中,被放大后的信号通过互感耦合回路加到下级放大器的输入端,若耦合回路初、次级本身的损耗很小,则均可被忽略。
p1 p2 y fe 电压增益为AV 0 2g 通频带为弱耦合时,谐振曲线为单峰;为强耦合时,谐振曲线出现双峰;临界耦合时,双调谐放大其的通频带BW2 f 0.7f0 2 QL四、实验步骤单调谐小信号放大器单元电路实验1、单频率谐振的调整断电状态下,按如下框图进行连线:单调谐小信号放大电路连线框图用示波器观测TP3,调节①号板信号源模块,使之输出幅度为200mV、频率为10.7MHz正弦波信号。
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、基本原理:说明回路谐振电阻对通频带的影响。
四、实验说明本实验使用高频小信号放大(单调谐回路谐振放大器)单元以及信号源和频率计。
高频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。
图1-1 高频小信号放大器电路图该电路由晶体管VT7、选频回路CP2二部分组成。
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fs=10MHz。
R67、R68和射极电阻决定晶体管的静态工作点。
拨码开关S7改变回路并联电阻,即改变回路Q值,从而改变放大器的增益和通频带。
拨码开关S8改变射极电阻,从而改变放大器的增益。
9014是常用的NPN型小功率三极管。
把显示文字的平面朝向自己,三个引脚向下,则三个引脚从左到右依次为e发射极、b基极、c集电极。
信号源和频率计位于实验箱左侧的小电路板上。
信号源采用三端振荡电路,其产生的振荡信号频率范围在6~16MHz之间,由C6进行调节;VR1用于调节三极管的静态工作点,VR2用于调节输出信号的幅度。
频率计是一个自适应的频率计,由两个发光二极管指示当前的档位:上面的灯亮时表示数码管显示信号频率为MHz,下面的灯亮时表示数码管显示信号频率为KHz。
五、实验步骤熟悉实验板电路和各元件的作用,正确接通实验箱电源。
1.静态测量将开关S8的2,3,4分别置于“ON”,测量对应的静态工作点,将短路插座J27断开,用直流电流表接在J27C.DL两端,记录对应Ic值,计算并填入表1-1。
实验一小信号调谐放大电路一、实验目的1.熟悉THKGP高频电子线路综合实验箱、示波器、扫频仪、频率计、高频信号发生器、低频信号发生器、万用表的使用;2.了解谐振回路的幅频特性分析——通频带与选择性。
3.了解信号源内阻及负载对谐振回路的影响,并掌握频带的展宽。
二、预习要求实验前,预习第一章:基础知识;第二章:高频小信号放大电路;三、实验原理与参考电路高频小信号放大器电路是构成无线电设备的主要电路,它的作用是放大信道中的高频小信号。
为使放大信号不失真,放大器必须工作在线性范围内,例如无线电接收机中的高放电路,都是典型的高频窄带小信号放大电路。
窄带放大电路中,被放大信号的频带宽度小于或远小于它的中心频率。
如在调幅接收机的中放电路中,带宽为9KHz,中心频率为465KHz,相对带宽Δf/f0约为百分之几。
因此,高频小信号放大电路的基本类型是选频放大电路,选频放大电路以选频器作为线性放大器的负载,或作为放大器与负载之间的匹配器。
它主要由放大器与选频回路两部分构成。
用于放大的有源器件可以是半导体三极管,也可以是场效应管,电子管或者是集成运算放大器。
用于调谐的选频器件可以是LC谐振回路,也可以是晶体滤波器,陶瓷滤波器,LC集中滤波器,声表面波滤波器等。
本实验用三极管作为放大器件,LC 谐振回路作为选频器。
在分析时,主要用如下参数衡量电路的技术指标:中心频率、增益、噪声系数、灵敏度、通频带与选择性。
单调谐放大电路一般采用LC回路作为选频器的放大电路,它只有一个LC回路,调谐在一个频率上,并通过变压器耦合输出,图1-1为该电路原理图。
CEcf0.7071u中心频率为f0 带宽为Δf=f2-f1图1-1、单调谐放大电路四、实验内容首先在实验箱上找到本次实验所用到的单元电路,然后接通实验箱电源,并按下+12V总电源开关K1,以及本实验单元电源开关K1100。
1.单调谐放大器增益和带宽的测试。
把K1101和K1102的1和2短接,把扫频仪的输出探头接到电路的输入端(TP 1101),扫频仪的检波探头接到电路的输出端(TP1102),然后在放大器的射极和调谐回路中分别接入不同阻值的电阻,分别测量单调谐放大器的中心频率、增益和带宽,记录并完成表1-1。
小信号调谐放大器实验一、实验目的1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统; 2.掌握单调谐和双调谐放大器的基本工作原理; 3.掌握测量放大器幅频特性的方法;4.熟悉放大器集电极负载对单调谐和双调谐放大器幅频特性的影响; 5.了解放大器动态范围的概念和测量方法。
二、实验仪器1.100M 示波器 一台2.高频信号源 一台3.高频电子实验箱 一套三、实验电路原理1.基本原理在无线电技术中,经常会遇到这样的问题—所接收到的信号很弱,而这样的信号又往往与干扰信号同时进入接收机。
我们希望将有用的信号放大,把其它无用的干扰信号抑制掉。
借助于选频放大器,便可达到此目的。
小信号调谐放大器便是这样一种最常用的选频放大器,即有选择地对某一频率的信号进行放大的放大器。
小信号调谐放大器是构成无线电通信设备的主要电路,其作用是放大信道中的高频小信号。
调谐放大器主要由放大器和调谐回路两部分组成。
因此,调谐放大器不仅有放大作用,而且还有选频作用。
小信号调谐放大器,一般工作在甲类状态,多用在接收机中做高频和中频放大,其主要指标要求是:有足够的增益,满足通频带和选择性要求,工作稳定等。
小信号调谐放大器中,小信号,通常指输入信号电压一般在微伏至毫伏数量级,放大这种信号的放大器工作在线性范围内;调谐,主要是指放大器的集电极负载为调谐回路(如LC 谐振回路)。
这种放大器对谐振频率o f 的信号具有最强的放大作用,而对其他远离o f 的频率信号,放大作用很差。
调谐放大器的幅频特性如图1-1所示。
放大倍数fof 1f K0.7K oK图 1-1 调谐放大器的幅频特性(1)单调谐放大器小信号调谐放大器的种类很多,按调谐回路区分,有单调谐放大器、双调谐放大器和参差调谐放大器。
按晶体管连接方法区分,有共基极、共发射极和共集电极调谐放大器,等等。
该电路采用共发射极单调谐放大,原理电路如图1-2所示。
图 1-2 共发射极单调谐放大器原理电路图1-2中晶体管T 起放大信号的作用,R b1、R b2、R e 为直流偏置电阻,用以保证晶体管工作于放大区域,从而放大器工作于甲类。
高频实验报告(一)——单调谐小信号谐振放大器设计组员座位号 16 实验时间周一上午目录一、实验目的 (3)二、实验原理 (3)2.1单调谐放大器的基本原理 (3)2.2主要性能指标及测量方法 (7)2.2.1谐振频率的测试 (7)2.2.2电压增益的测试 (8)2.2.3频率特性的测试 (8)三、设计方法 (11)四、实验内容及参数设计 (12)五、实验参数测试及分析 (16)六、思考题 .................................................................................................... 错误!未定义书签。
一、 实验目的1. 熟悉小信号谐振放大器的工作原理。
2. 掌握小信号谐振放大器的工程设计方法。
3. 掌握小信号谐振放大器的调谐方法。
4. 掌握小信号谐振放大器幅频特性的测量方法。
5. 熟悉放大器静态工作点和集电极负载对谐振放大器幅频特性的影响。
二、 实验原理调谐放大器的主要特点是晶体管的集电极负载不是纯电阻,而是由 L 、C 组成的并联谐振回路,由于LC 并联谐振回路的阻抗随频率而变化,在谐振频率处、其阻抗是纯电阻,且达到最大值。
因此,用并联谐振回路作集电极负载的调谐放大器在回路的谐振频率上具有最大的放大系数,稍离开此频率放大系数就迅速减小。
因此用这种放大器就可以只放大我们所需要的某些频率信号,而抑止不需要的信号或外界干扰信号。
正因如此,调谐放大器在无线电通讯等方面被广泛地用作高频和中频选频放大器。
调谐放大器的电路形式很多,但基本的电路单元只有两种:一种是单调谐放大器,一种是双调谐放大器。
这里先讨论单调谐放大器。
2.1单调谐放大器的基本原理典型的单调谐放大器电路如图1.1所示。
图中R 1, R 2 是直流偏置电阻;LC 并联谐振回路为晶体管的集电极负载,R e 是为提高工作点的稳定性而接入的直流负反馈电阻, C b 和C e 是对信号频率的旁路电容。
一、实验目的本次实验旨在通过搭建和调试小信号调谐放大器电路,深入了解调谐放大器的工作原理和设计方法,掌握其特性参数的测量方法,并通过实验数据分析放大器的性能,为后续高频电子线路设计打下基础。
二、实验原理小信号调谐放大器是一种高频放大器,其主要功能是对高频小信号进行线性放大。
其工作原理是利用LC并联谐振回路作为晶体管的集电极负载,通过调节谐振频率来实现对特定频率信号的放大。
实验中,我们采用共发射极接法的晶体管高频小信号调谐放大器。
晶体管的静态工作点由电阻RB1、RB2及RE决定。
放大器在高频情况下的等效电路如图1所示,其中晶体管的4个y参数分别为输入导纳yie、输出导纳yoe、正向传输导纳yfe和反向传输导纳yre。
图1 高频小信号调谐放大器等效电路三、实验仪器与设备1. 高频信号发生器:用于产生不同频率和幅度的正弦波信号。
2. 双踪示波器:用于观察放大器输入、输出信号的波形和幅度。
3. 万用表:用于测量电路中电阻、电容等元件的参数。
4. 扫频仪(可选):用于测试放大器的幅频特性曲线。
四、实验步骤1. 搭建小信号调谐放大器电路,连接好实验仪器。
2. 调整谐振回路的电容和电感,使放大器工作在谐振频率附近。
3. 使用高频信号发生器输入不同频率和幅度的正弦波信号,观察放大器输入、输出信号的波形和幅度。
4. 使用示波器测量放大器的电压放大倍数、通频带和矩形系数等性能指标。
5. 使用扫频仪测试放大器的幅频特性曲线,进一步分析放大器的性能。
五、实验结果与分析1. 电压放大倍数通过实验,我们得到了放大器的电压放大倍数Avo,其值约为30dB。
这说明放大器对输入信号有较好的放大作用。
2. 通频带放大器的通频带BW0.7为2MHz,说明放大器对频率为2MHz的信号有较好的放大效果。
3. 矩形系数放大器的矩形系数Kr0.1为1.2,说明放大器对信号的选择性较好。
4. 幅频特性曲线通过扫频仪测试,我们得到了放大器的幅频特性曲线,如图2所示。
单调谐小信号放大器实验报告1. 背景单调谐小信号放大器是一种常见的电子设备,用于放大输入信号,并同时对其进行频率调制。
该放大器在电子通信、音频处理和无线传输等领域具有广泛的应用。
本实验旨在通过搭建单调谐小信号放大器电路并对其进行测试,探究其性能和特点。
2. 分析2.1 原理单调谐小信号放大器通常由三部分组成:输入级、中间级和输出级。
输入级负责接收外部输入信号,并将其转换为低幅度、高阻抗的中频信号;中间级负责对中频信号进行放大,并将其转换为低阻抗的高幅度中频信号;输出级负责将中频信号转换为输出信号。
2.2 设计与搭建根据实验要求,我们选择了共射极放大电路作为单调谐小信号放大器的基本电路。
根据设计原理,我们需要选择合适的晶体管、电容和电阻来搭建电路。
具体搭建步骤如下:1.将晶体管连接到集电极、基极和发射极上,确保极性正确。
2.接入输入电容和输出电容,用于隔离输入和输出信号。
3.连接偏置电阻,用于稳定电路工作点。
4.连接反馈电阻和耦合电容,用于增加放大器的增益。
2.3 测试与测量在搭建完单调谐小信号放大器电路后,我们需要进行测试和测量来评估其性能。
1.首先,我们使用函数发生器提供一个输入信号,并通过示波器观察到输出信号。
根据输出信号的幅度和频率变化情况,我们可以评估放大器的增益和频率响应。
2.然后,我们可以通过改变输入信号的幅度和频率,并观察输出信号的变化来测试放大器的线性度和动态范围。
3.最后,我们可以通过测量功耗、噪声等参数来评估放大器的效率和性能。
3. 结果在实验中,我们成功搭建了单调谐小信号放大器电路,并进行了相关测试与测量。
以下是一些典型结果:1.增益:根据实验数据计算得到的放大器增益为20 dB,在设计要求范围内。
2.频率响应:通过频谱分析仪测量得到的频率响应曲线显示出放大器在1 kHz至10 kHz范围内具有较平坦的增益。
3.线性度和动态范围:通过改变输入信号幅度和频率,我们观察到输出信号的线性变化,并确定了放大器的动态范围为-30 dB至+20 dB。
小信号调谐(单调谐)放大器实验
小信号调谐放大器实验是一种常见的实验,用于分析和研究放大器的频率响应特性。
在这个实验中,我们会使用一个单调谐放大器电路,通过调节电路参数来实现对特定频率信号的放大。
下面是一种常见的实验步骤:
材料准备:
1. 信号发生器:用于产生待放大的输入信号。
2. 单调谐放大器电路:由电容、电感和电阻等元件组成的并联谐振电路。
3. 可变电阻:用于调节电路的谐振频率。
实验步骤:
1. 创建实验电路:根据实验要求,根据所给的电路图,建立单调谐放大器电路。
2. 连接信号发生器和电路:使用信号发生器将待放大的输入信号接入电路的输入端。
3. 设置信号发生器:调节信号发生器的频率和幅度,使其产生待放大的输入信号。
4. 测量输出信号:使用示波器或其他合适的仪器,测量电路的输出信号。
5. 调节电路参数:根据实验需要,逐步调节电路的元件参数,如可变电阻,以使电路在特定频率上获得最大增益。
6. 记录实验数据:在每次调节电路参数后,记录输出信号的幅度和频率。
7. 分析实验数据:根据记录的数据,绘制输出信号的幅度和频率之间的关系曲线。
8. 总结实验结论:根据实验数据的分析结果,对放大器的频率响应特性进行总结,并根据需要进行进一步的讨论和研究。
这个实验可以帮助我们理解放大器的频率响应特性,并且可以通过调节电路参数来实现对特定频率信号的放大,这在实际电子电路设计和应用中非常重要。
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。
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12120022120fe fe u i oe L e n n y n n y u A u g n g n g g ∑--=-==++ 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u 0与输入电压u i 相位差不是180º 而是为180º+Φfe 。
A u0的测量方法是:在谐振回路已处于谐振状态时,用示波器或高频毫伏表测量图1中输出信号u 0及输入信号u i 的大小,则电压放大倍数A u0由下式计算:A u0 = u 0 / u i 或 A u0 = 20 lg (u 0 /u i ) dB3.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 u 下降到谐振电压放大倍数A u0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 0.7 = 2△f 0.7 = f 0/Q e式中,Q e 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 u0与通频带BW 的关系为00.72feu y A BW C π∑⋅=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 u0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 0.7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 u0然后改变高频信号发生器的频率(保持其输出电压u S 不变),并测出对应的电压放大倍数A u0。
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1-3所示。
可得: 7.07.02f f f BW L H ∆=-=通频带越宽放大器的电压放大倍数越小。
要想得到一定宽度的通频宽,同时又能提高放大器的电压增益,除了选用y fe 较大的晶体管外,还应尽量减小调谐回路的总电容量C Σ。
如果放大器只用来放大来自接收天线的某一固定频率的微弱信号,则可减小通频带,尽量提高放大器的增益。
4.选择性——矩形系数调谐放大器的选择性可用谐振曲线的矩形系数K 0.1时来表示,如图1-2所示的谐振曲线,矩形系数K 0.1为电压放大倍数下降到0.1 A u0时对应的频率偏移与电压放大倍数下降到0.707 A V0时对应的频率偏移之比,即K 0.1 = 2△ƒ0.1/ 2△ƒ0.7 = 2△ƒ0.1/ BW 0.7上式表明,矩形系数K 0.1越小,谐振曲线的形状越接近矩形,选择性越好,反之亦然。
一般单级调谐放大器的选择性较差(矩形系数K 0.1远大于1),为提高放大器的选择性,通常采用多级单调谐回路的谐振放大器。
可以通过测量调谐放大器的谐振曲线来求矩形系数K 0.1。
三、实验步骤1.根据电路原理图熟悉实验板电路,并在电路板上找出与原理图相对应的各 测试点及可调器件(具体指出)。
2.按下面框图(图1-4)所示搭建好测试电路。
图1-4 高频小信号调谐放大器测试连接框图3. 接通实验箱上电源开关,此时箱体上±12V 、±5V 电源指示灯点亮。
把实验板1左上方单元(单调谐放大器单元)的电源开关(K 7)拨到ON 位置, 就接通了+12V 电源(相应指示灯亮)。
4. 单调谐回路谐振放大器静态工作点测量⑴ 取射极电阻R 4=1k Ω(接通K 4,断开K 5、K 6),集电极电阻R 3=10k Ω(接 通K 1,断开K 2、K 3),用万用表测量各点(对地)电压V B 、V E 、V C ,并 填入表1.1内。
表1.15.信号源调节:打开高频信号源电源,调节信号源“幅度”和“频率按键”,使输出端输出频率为12MHz的高频信号。
将信号输入到1号板的单调谐放大器单元IN口。
在TH1处用示波器观察信号峰-峰值为50mV。
6.放大器谐振调谐:将示波器探头连接在调谐放大器的输出端即TH2上,调节示波器直到能观察到输出信号的波形,再调整信号源的频率(10.7MHz左右微调)使示波器上的信号幅度最大,此时放大器即和输入信号谐振,记下此频率f07.测量电压增益A u0在调谐放大器对输入信号已经谐振的情况下,用示波器探头在TH1和TH2 分别观测输入和输出信号的幅度大小,则A u0即为输出信号与输入信号幅度之比。
在u i峰-峰值分别为30 mV,50 mV,80 mV时,用示波器测量输出u0值,并计算A u0,最后取平均值。
8.测量放大器幅频特性曲线和通频带对放大器幅频特性曲线和通频带的测量有两种方式,其一是用频率特性测试仪(即扫频仪)直接测量(选作);其二则是用点频法来测量:即用高频信号源作扫频源,然后用示波器来测量各个频率信号的输出幅度,最终描绘出通频带特性,具体方法如下:在放大器谐振的基础上,可先适当的微调输入信号的幅值,使输出为1V或一整数值(便于计算),记下此值为u00。
⑴增大信号源的频率,使输出u0=0.9 u00,记下频率为f1,使输出u0=0.8 u00,记下频率为f2,使输出u0=0.,7 u00,记下频率为f3;只要输出不失真,可依⑵减小信号源的频率,使输出u0=0.9 u00,记下频率为f-1,使输出u0=0.8 u00,记下频率为f -2,使输出u 0=0.,7 u 00,记下频率为f -3;只要输出不失真,可依(以上两步要求在改变信号源频率时,信号源输出幅值不能变。
)然后在坐标纸上以横轴为频率,竖轴为u 0或A u0,描绘出幅频特性曲线, 带宽BW 0.7 = f 3- f -3。
9.测量放大器的选择性描述放大器选择性的的最主要的一个指标就是矩形系数,这里用K 0.1来表 示:0.010.10.72BW0.1BW0.72fK f ==∆∆ 式中,0.72f ∆为放大器的通频带;0.12f ∆为相对放大倍数下降至0.1时带宽。
BW 0.1= f 9- f -9(上步中测量)。
10.(选做)增大或减小集电极负载电阻,重复步骤7、8,看放大器的增益、幅频特性曲线和通频带有何变化。
11.(选做)增大或减小发射极电阻,重复步骤7、8,看放大器的增益、幅频特性曲线有何变化。
注意:对高频电路而言,随着频率升高,电路分布参数的影响将越来越大,而我们在理论计算中是没有考虑到这些分布参数的,所以实际测试结果与理论分析可能存在一定的偏差。
另外,为了使测试结果准确,应使仪器的接地尽可能良好。
四、实验报告要求1.写明实验目的。
2.画出实验电路的直流和交流通路。
3.计算直流工作点,与实验实测结果比较。
4.整理实验数据,并画出幅频特性曲线(请用坐标纸)。
五、实验仪器1. ASGP-1高频电子线路实验系统 1套2. TD1002数字存储示波器 1台3. 万用表 1块4. BT3C-B 频率特性测试仪 1台5. 高频信号源QF1055A 1台。