高频小信号放大器工作原理

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：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＝10MH。

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。

四、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I c值，计算并填入表1.1。

将S8“l”置于“ON”，调节电位器VR15，观察电流变化。

2．动态测试（1）将10MHZ高频小信号(<50mV)输入到“高频小信号放大”模块中J30(XXH.IN)。

（2）将示波器接入到该模块中J31（XXH．OUT）。

（3）J27处短路块C.DL连到下横线处，拨码开关S8必须有一个拨向ON，示波器上可观察到已放大的高频信号。

（4）改变S8开关，可观察增益变化，若S8“ l”拨向“ON”则可调整电位器VR15，增益可连续变化。

（5）将S8其中一个置于“ON”，改变输出回路中周或半可变电容使增益最大，即保证回路谐振。

（6）将拨码开关S7逐个拨向“ON”，可观察增益变化，该开关是改变并联在谐振回路上的电阻，即改变回路Q值。

高频小信号放大器工作原理高频小信号放大器是一种广泛应用于电子设备中的放大电路，它能够将输入的小信号放大到更高的幅度，以实现信号的传输和处理。

本文将介绍高频小信号放大器的工作原理和特点。

一、工作原理高频小信号放大器的工作原理基于晶体管的放大特性。

晶体管是一种半导体器件，常用的有双极性晶体管(BJT)和场效应晶体管(FET)两种。

这两种晶体管的工作原理略有不同，但都能实现信号的放大功能。

以双极性晶体管为例，高频小信号放大器一般采用共射极放大电路。

在这种电路中，输入信号通过耦合电容进入晶体管的基极，通过电流放大作用，输出信号从晶体管的集电极获取。

当输入信号进入晶体管的基极时，根据输入电压的变化，晶体管的基极电流也会相应地发生变化。

这导致晶体管的发射极电流发生变化，进而影响集电极电流。

通过适当的偏置电路，可以使晶体管工作在放大状态。

输出信号从晶体管的集电极获取，经过耦合电容进入负载电阻，最终输出到外部电路。

由于晶体管的放大特性，输入的小信号经过放大后，输出信号的幅度会大大增加，实现了信号的放大功能。

二、特点1. 高频特性：高频小信号放大器能够在高频范围内工作，通常可达到数百MHz甚至几GHz。

这使得它在无线通信、雷达、电视等领域得到广泛应用。

2. 小信号放大：高频小信号放大器主要用于放大小幅度的信号。

由于晶体管的放大特性和适当的偏置电路，它能够将微弱的输入信号放大到足够的幅度，以便后续的信号处理和传输。

3. 线性特性：高频小信号放大器通常要求具有良好的线性特性，即输入和输出之间的关系应该是线性的。

这样才能更好地保持信号的原始信息，并避免失真和干扰。

4. 稳定性：高频小信号放大器要求具有良好的稳定性，能够在不同的工作条件下保持一致的放大性能。

为了实现稳定性，通常需要采取一些措施，如负反馈和温度补偿等。

5. 噪声特性：高频小信号放大器的噪声特性对于信号处理和传输至关重要。

为了降低噪声，可以采用低噪声晶体管、降噪电路和屏蔽技术等手段。

实验１高频小信号放大器幅频特性曲线为:带宽：8.0*0.7=5.6Bw1=6.6-6.1=0.5MHz2、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。

f/MHz 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 7.0 7.1U/mV 1.7 1.9 2.0 2.4 2.6 3.2 3.6 4.0 5.2 5.6 5.6 5.2 4.4 3.8 3.2 2.6 2.4 2.0幅频特性曲线为：5.6*0.7=3.92；Bw2=6.65-6.1=0.55MHz3、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。

f/MHz 4.8 5.0 5.2 5.4 5.7 5.8 5.9 6.0 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 7.0 7.1 U/mV 0.8 1.4 2.6 4.2 8.0 8.8 8.0 8.0 8.0 8.2 8.4 6.4 4.8 3.2 2.0 1.8 1.4 1.2 幅频特性曲线：8*0.7=5.6V；Bw3=6.55-5.5-1.05MHz4、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。

(一)小信号调谐放大器基本工作原理小信号调谐放大器是一种高频电子电路，特别设计用于接收弱信号调谐放大的放大器。

其主要工作是将输出信号与输入信号放大，并将通过调谐电路产生的选择性滤波，使得输出信号只包含输入信号的所带有的频率成分。

小信号调谐放大器是电视机、收音机、电话等接收装置中必需的基本元件之一。

小信号调谐放大器的工作原理基本上分为两个过程，即放大过程和滤波过程。

在放大过程中，输入信号首先经过一个低噪声放大器，其作用是对输入信号进行放大，将其变成一个强度相对较大的信号；然后，信号输入到一个中频放大器中进行进一步的放大，从而达到所需的放大程度。

在滤波过程中，信号经过一个陶瓷滤波器，其作用是去除输入信号中不需要的频率成分，确保输出信号保留所需的频率成分。

最后，放大后的信号经过输出放大器输出，可供下一级电路使用。

在小信号调谐放大器的工作中，输入信号相对较弱，因此需要一个低噪声放大器进行放大。

这个低噪声放大器一般是以晶体管的形式存在，其电路中要保证低噪声升压放大器前置级的全温度噪声系数尽量小，在输入端加一个抗干扰网络来降噪，将输入信号放大的电路作为放大器的前置放大器，可以达到提高系统信噪比的目的。

中频放大器通常采用叠接放大器和差分放大器两种形式。

叠接放大器是将多级电路串联起来，每一级都是共射霍尔放大器，其中第一级的放大倍数较大，后续级数的放大倍数略有减少。

差分放大器是将两个共源霍尔放大器串联起来，其中一个放大器的输出级作为另一个放大器的输入级，通过抵消共模噪声的作用可有效提高信噪比。

陶瓷滤波器是小信号调谐放大器关键的组成部分，其内部包含多个陶瓷滤波片。

它是一种频率可控的带通滤波器，能够将外部传输过来的频率成分进行选择性地滤波。

陶瓷滤波器制作采用陶瓷质量好的材料，经特殊加工处理而成，具有良好的稳定性和高的Q值。

因此，它可以快速滤掉不必要的高或低频能量，只留下需要的信号能量。

总的来说，小信号调谐放大器的基本工作原理是通过低噪声放大器的前级放大、中频放大器的中级放大和陶瓷滤波器的后级滤波来实现对输入信号进行选择性放大的操作。

高频电子技术第四章 高频小信号放大器§4.1 概述低频放大器：工作频率较低，但带宽较宽；高频放大器：工作频率很高（中心频率在几百千赫至几百兆赫以上），但带宽很窄。

故高频放大器一般都是采用选频网络组成谐振放大器或非谐振放大器。

(1)谐振放大器：采用谐振回路（串、并联或耦合回路）作负载的放大器。

它又分为调谐放大器（高频放大器）和频带放大器（中频放大器）。

(2)非调谐放大器：由滤波器和阻容放大器组成的各种窄带、宽带放大器。

高频小信号放大器的主要质量指标：(1)增益：放大器输出电压与输入电压之比；(2)通频带：放大器的电压增益下降到最大值的0.7倍（2/1）时对应的频率范围：3db 带宽； 放大器的电压增益下降到最大值的0.5倍（2/1）时对应的频率范围：6db 带宽； (3)选择性：抑制干扰的能力。

(4)工作稳定性：电路元件参数发生改变时放大器的稳定程度。

(5)噪声系数：噪声系数＝输入端信噪比/输出端信噪比，如放大器内部噪声接近于零，则噪声系数接近于1，说明放大器本身引入的噪声很小。

§4.2 晶体管高频小信号等效电路与参数晶体管高频小信号等效电路的两种形式：形式等效电路和物理模拟等效电路。

形式等效电路：将晶体管等效为有源线性四端网络。

优点：分析电路方便，具有普遍意义；缺点：网络参数与频率有关。

物理模拟等效电路：用RLC 元件表示晶体管内部的复杂关系，即每一元件与晶体管内发生的某种物理过程有明显的关系，用这种物理模拟的方法得到的物理等效电路就是混合π等效电路。

优点：各个元件在很宽的频率范围内保持常数；缺点：分析电路不够方便。

4.2.1 形式等效电路（网络参数等效电路）（P91） 一、双口网络压控型伏安关系V AR （y 参数）：1V 2端口1和端口2都外接电压源。

端口电流1I 的表示式：sc1212111111211y y )1N ()1()1(I V V I I IV V I ++='''+''+'=++=产生的电流口中所有独立源作用在端只由网络产生的电流单独作用在端口电压源产生的电流单独作用在端口电压源端口电流2I 的表示式： sc21212222y y I V V I ++=其中，0,0111112===sc I V V I y 为端口1（输出）短路策动点（输入）导纳；i y,0211211===sc IV V I y 为端口1（输入）短路反向转移导纳；r y0,0122122===sc I VV I y 为端口2（输出）短路正向转移导纳；f y,0222221===sc IV V I y 为端口2（输入）短路策动点（输出）导纳；o y0,01sc121===V V I I 为两端短路时端口1的短路电流； 0,02sc221===V V I I 为两端短路时端口2的短路电流；写成矩阵形式：sc I V Y I +=，即⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡21212221121121sc sc I I V V y y y y I I一个双口网络可以用短路导纳矩阵Y 和短路电流向量scI 来表征，矩阵Y 中的各元素称为y 参数。

高频小信号调谐放大器工作原理高频小信号调谐放大器是一种常见的电子元器件，广泛应用于各种无线通信设备和电路中。

其主要作用是放大高频小信号，使其能够被接收器或者其他设备处理。

在本文中，我们将详细介绍高频小信号调谐放大器的工作原理。

需要了解高频小信号调谐放大器的基本结构。

它由三个主要部分组成：输入端、输出端和放大器。

输入端通常是一个天线或者其他接收器，用于接收高频小信号。

输出端则将放大后的信号传递给其他设备或者处理器。

放大器是整个电路的核心部件，它能够将输入信号放大到足够的程度，以便被其他设备或者处理器处理。

接下来，我们来了解高频小信号调谐放大器的工作原理。

在工作时，输入端接收到高频小信号后，会将其传递到放大器。

放大器将信号放大到足够的程度后，再将其传递到输出端。

在这个过程中，放大器通常会使用一些特殊的电子元器件，如晶体管等。

这些元器件能够将信号放大到足够的程度，并且能够对信号进行调谐，以适应不同的频率。

为了让放大器能够对信号进行调谐，通常会使用一些特殊的电子元器件，如电容器和电感器。

这些元器件能够对信号的频率进行调整，以适应不同的信号。

例如，当输入端接收到一个低频信号时，放大器会将电容器调整到一个较小的值，以便能够更好地放大这个信号。

当输入端接收到一个高频信号时，放大器会将电容器调整到一个较大的值，以便能够更好地放大这个信号。

需要注意的是，高频小信号调谐放大器的工作原理相对复杂，需要仔细的设计和调整。

在实际应用中，需要根据具体的需求和信号特性来选择合适的元器件和调谐方式，以达到最佳的效果。

此外，还需要注意一些其他因素，如噪声、失真等，以保证信号的质量和稳定性。

高频小信号调谐放大器是一种非常重要的电子元器件，其能够将高频小信号放大到足够的程度，以便被其他设备或者处理器处理。

在实际应用中，需要根据具体的需求和信号特性来选择合适的元器件和调谐方式，以达到最佳的效果。

希望本文能够对读者了解高频小信号调谐放大器的工作原理有所帮助。