高频电子线路实验指导书高频电子线路实验箱简介
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实验一 函数信号发生实验一、实验目的1)、了解单片集成函数信号发生器ICL8038的功能及特点。
2)、掌握ICL8038的应用方法。
二、实验预习要求参阅相关资料中有关ICL8038的内容介绍。
三、实验原理(一)、ICL8038内部框图介绍ICL8038是单片集成函数信号发生器,其内部框图如图2-1所示。
它由 恒流源I 2和I 1、电压比较器A 和B 、触发器、缓冲器和三角波变正弦波电路等组成。
外接电容C 可由两个恒流源充电和放电,电压比较器A 、B 的阀值分别为总电 源电压(指U CC +U EE )的2/3 和1/3。
恒流源I 2和I 1的大 小可通过外接电阻调节,但 必须I 2>I 1。
当触发器的输出为低电平时,恒流源I 2断开 图2-1 ICL8038原理框图,恒流源I 1给C 充电,它的两端电压u C 随时间线性上升,当达到电源电压的确2/3时,电压比较器A 的输出电压发生跳变,使触发器输出由低电平变外接电容E E为高电平,恒流源I 2接通,由于I 2>I 1(设I 2=2I 1),I 2将加到C 上进行反充电,相当于C 由一个净电流I 放电,C 两端的电压u C 又转为直线下降。
当它下降到电源电压的1/3时,电压比较器B 输出电压便发生跳变,使触发器的输出由高电平跳变为原来的低电平,恒流源I 2断开,I 1再给C 充电,……如此周而复始,产生振荡。
若调整电路,使I 2=2I 1,则触发器输出为方波,经反相缓冲器由引脚9输出方波信号。
C 上的电压u c ,上升与下降时间相等(呈三角形),经电压跟随器从引脚3输出三角波信号。
将三角波变为正弦波是经过一个非线性网络(正弦波变换器)而得以实现,在这个非线性网络中,当三角波电位向两端顶点摆动时,网络提供的交流通路阻抗会减小,这样就使三角波的两端变为平滑的正弦波,从引脚2输出。
1、ICL8038引脚功能图图2-2 ICL8038引脚图供电电压为单电源或双电源: 单电源10V ~30V 双电源±5V ~±15V2、实验电路原理图如图2-3 所示。
实验一 LC 与晶体振荡器实验一、实验目的1)、了解电容三点式振荡器和晶体振荡器的基本电路及其工作原理。
2)、比较静态工作点和动态工作点,了解工作点对振荡波形的影响。
3)、测量振荡器的反馈系数、波段复盖系数、频率稳定度等参数。
4)、比较LC 与晶体振荡器的频率稳定度。
二、实验预习要求实验前,预习教材:“电子线路非线性部分”第3章:正弦波振荡器;“高频电子线路”第四章:正弦波振荡器的有关章节。
三、实验原理说明三点式振荡器包括电感三点式振荡器(哈脱莱振荡器)和电容三点式振荡器(考毕兹振荡器),其交流等效电路如图1-1。
1、起振条件1)、相位平衡条件:X ce 和X be 必 需为同性质的电抗,X cb 必需为异性质的电抗,且它们之间满足下列关系:2)、幅度起振条件: 图1-1 三点式振荡器式中:q m ——晶体管的跨导,LCX X X X Xc o C L ce be 1 |||| )(=-=+-=ω,即)(Au1* 'ie L oe m q q q Fu q ++>F U——反馈系数,A U——放大器的增益,q ie——晶体管的输入电导,q oe——晶体管的输出电导,q'L——晶体管的等效负载电导,F U一般在0.1~0.5之间取值。
2、电容三点式振荡器1)、电容反馈三点式电路——考毕兹振荡器图1-2是基本的三点式电路,其缺点是晶体管的输入电容C i和输出电容Co对频率稳定度的影响较大,且频率不可调。
L1L1(a)、考毕兹振荡器(b)、交流等效电路图1-2 考毕兹振荡器2)、串联改进型电容反馈三点式电路——克拉泼振荡器电路如图1-3所示,其特点是在L支路中串入一个可调的小电容C3,并加大C1和C2的容量,振荡频率主要由C3和L决定。
C1和C2主要起电容分压反馈作用,从而大大减小了C i和C o对频率稳定度的影响,且使频率可调。
(a )、克拉泼振荡器 (b )、交流等效电路图1-3 克拉泼振荡器3)、并联改进型电容反馈三点式电路——西勒振荡器电路如图1-4所示,它是在串联改进型的基础上,在L 1两端并联一个小电容C 4,调节C 4可改变振荡频率。
目录高频电子线路D1型实验箱总体介绍 ····························错误!未定义书签。
实验一高频小信号调谐放大器··································错误!未定义书签。
实验二高频谐振功率放大器·····································错误!未定义书签。
实验三LC电容反馈三点式振荡器·····························错误!未定义书签。
高频电子线路C4型实验箱总体介绍一、概述本高频电子线路C4型实验箱的实验内容及实验顺序是根据高等教育出版社出版的〈〈高频电子线路〉〉(作者为张肃文)一书而设计的。
本实验箱设置了十个实验,分别是:高频小信号调谐放大器实验、二极管开关混频器实验、高频谐振功率放大器实验、正弦波振荡器实验、集电极调幅及大信号检波实验、变容二极管调频实验、集成电路模拟乘法器应用实验、模拟锁相环应用实验、小功率调频发射机设计和调频接收机设计。
其中前八个实验是为配合课程而设计的,主要帮助学生理解课堂所学的内容。
后两个实验是系统实验,能让学生了解每个复杂的无线收发系统都是由一个个单元电路组成的。
实验板配有有机玻璃罩,以保护实验板上的元件。
可调电阻如果用手调节不方便,可用实验箱配置的无感批调节。
二、整机介绍本实验箱为整板式结构,实验板的右侧至上而下分别为实验所需的频率计、低频信号源和高频信号源。
它们不作为实验内容,属于实验工具。
频率计、低频信号源和高频信号源的使用方法说明如下:1、频率计使用方法本实验箱提供的频率计是基于本实验箱实验的需要而设计的。
它只适用于频率低于15MHz,信号幅度Vp-p=100mV~5V的信号。
KG1是频率计的电源开关,ING1为频率计的输入端,JG2、JG3和JG4为输入信号通道选择跳线。
当所测信号频率低于100KHz时,连接JG3、JG4(此时JG2断开)。
当所测信号频率高于100KHz时连接JG2(此时JG3、JG4断开),一般情况下都连接JG2,断开JG3、JG4。
所测信号的频率通过8个数码管显示,其中前6个数码管显示有效数字,第8个数码管显示10的幂,单位为Hz(如显示10.7000-6,则频率为10.7MHz)。
频率计的使用方法如下:使用时,首先按下开关KG1,然后用实验箱附带的连接线将所要测量的信号与频率计的输入端ING1相连,按要求确定JG2、JG3和JG4的连接方式,则数码管显示所测信号的频率。
高频电子线路实验指导书南京理工大学紫金学院二〇一一年十二月目录1. JH5007A+新型高频电子电路实验系统介绍 (3)2. 实验一小信号调谐放大器实验 (7)3. 实验二 LC、晶体正弦波振荡电路实验 (12)4. 实验三集成乘法器幅度调制实验 (17)5. 实验四二极管包络检波实验 (25)1. JH5007A+新型高频电子电路实验系统介绍一、电路组成及模块配置1、JH5007/A+新型高频电子电路综合实验系统由3个仪表模块、11块实验功能模块、高频与低频连接电缆、电源模块及机箱等组成。
原理性实验模块可根据用户需求任意选用与扩充(参见下部示意图)。
2、标配实验功能模块:模块A1 集成乘法器调幅实验模块A3 调幅信号同步解调实验模块A4 二极管包络检波电路实验模块A5 LC、晶体正弦波振荡电路实验模块A6 变容二极管调频实验模块A7 电容耦合相位鉴频实验模块A8 晶体三极管混频电路实验模块A9 小信号调谐放大器实验模块A10高频功率放大器实验模块A17集成锁相环测试及调频实验模块A18集成锁相环鉴频实验3、本新型高频电子电路综合实验系统可为教学提供的主要实验内容如下:实验一小信号调谐放大器实验(A9+A5)实验二 LC、晶体正弦波振荡电路实验(A5+频率计)实验三集成乘法器幅度调制实验(低频源+高频源+A1)实验四二极管包络检波实验(低频源+高频源+A1+A4)二、概述JH5007/A+新型高频电子电路综合实验系统内均配置了低频信号源模块、高频信号源模块和精密数字频率计模块,统称为“仪表模块”。
其中低频信号源模块可产生方波、正弦波和三角波等函数波形,信号频率及各波形的输出幅度均可独立调节,主要用于在各类调制/解调实验中产生发端原始调制信号。
频率范围按不同应用分为两档,第一档为10Hz~1.5KHz;第二档为10KHz~700KHz。
高频信号源模块可分多档粗调选择频率范围,每一档内又可进行连续细调。
高频C4电子实验箱总体介绍1、低频信号源的使用方法本实验箱提供的低频信号源是基于本实验箱实验的需要而设计的。
它包括两部分:第一部分:输出500Hz~2KHz信号(实际输出信号范围较宽);此信号可以以方波的形式输出,也可以以正弦波的形式输出。
它用于变容二极管调频单元,集成模拟乘法应用中的平衡调幅单元,集电极调幅单元和高频信号源调频输出。
第二部分:输出20KHz~100KHz信号(实际输出信号范围较宽);此信号以正弦波的形式输出。
它用于锁相频率合成单元。
低频信号源在整机中的位置见整机分布图,电路原理图见附图G8。
低频信号源的使用方法如下:电路原理图中的可调电阻WD5用于调节输出方波信号的占空比;WD3、WD4的作用是:在输出正弦波信号时,通过调节WD3、WD4使输出信号失真最小。
这三个电位器在实验箱出厂时均已调到最佳位置且此三个电位器在PCB板的另一面。
电路原理图中的可调电阻WD6用来调节输出频率的大小; WD2用于调节输出正弦波信号大小。
在使用时,首先要按下开关KD1。
当需输出500Hz~2KHz的信号时,参照电路原理图G8连接好JD1、JD4(此时JD2、JD3应断开),则从TTD1处输出500Hz~2KHz的正弦波;2、高频信号源的使用方法本实验箱提供的高频信号源是基于本实验箱实验的需要而设计的。
它只提供10.7MHz 的载波信号和约10.7MHz的调频信号(调频信号的调制频偏可以调节)。
载波主要用于小信号调谐放大单元、高频谐振功率放大器单元、集电极调幅单元、模拟乘法器部分的平衡调幅及混频单元和二极管开关混频单元。
调频信号主要用于模拟乘法器部分的鉴频单元和FM锁相解调单元。
参看附原理图G10和整机分布图。
晶体振荡输出载波峰峰值不低于1.5V。
LC振荡输出载波峰峰值不低于1V。
高频信号源的使用方法如下:使用时,首先要按下开关KF1。
当需要输出载波信号时,连接JF1(此时JF2、JF3、JF4断开),则10.7MHz的信号由TTF1处输出,WF1用于调节输出信号的大小。
《高频电子线路》实验指导书南昌工学院人工智能学院前言本高频电子试验箱共包含十个标配实验单元模块和三个选配实验单元模块.其中标配模块包含有信号源模块、频率计模块、小信号选频放大模块、正弦波振荡及VCO模块、AM调制及检波模块、FM鉴频1模块、收音机模块、混频及变频模块、高频功放模块、综合实验模块。
选配模块包含有FM鉴频2、码型变换模块和谐振回路及滤波模块。
本实验系统的实验内容是根据高等教育出版社的《高频电子线路》一书而设计的。
本试验箱共设置了二十个重要实验和四个选做实验:其中有十五个单元实验,是为配合课程而设计的,主要帮助学生理解和加深课堂所学的内容;五个系统实验是让学生了解每个复杂的无线收发系统都是由一个个单元电路组成的。
此外,还有选做实验,学生也可以根据我们所提供的单元电路自行设计系统实验。
本实验系统力求电路原理清楚,重点突出,实验内容丰富。
其电路设计构思新颖、技术先进、波形测量点选择准确,具有一定的代表性。
同时,注重理论分析与实际动手相结合,以理论指导实践,以实践验证基本原理,旨在提高学生分析问题、解决问题的能力已及动手能力。
由于编者水平有限,书中难免存在一些缺点和错误,希望广大读者批评指正。
编者实验注意事项1、本实验系统接通电源前,请确保电源插座接地良好。
2、每次安装实验模块之前,应确保主机箱右侧的交流开关处于断开状态。
为保险起见,建议拔下电源线后再安装实验模块。
3、安装实验模块时,模块右边的电源开关要拨置上方,将模块四角的螺孔和母板上的铜支柱对齐,然后用螺钉固定。
确保四个螺钉拧紧,以免造成实验模块与电源或者地接触不良。
经仔细检查后方可通电实验。
4、各实验模块上的电源开关、拨码开关、复位开关、自锁开关、手调电位器和旋转编码器均为磨损件,请不要频繁按动或旋转。
5、请勿直接用手触摸芯片、电解电容等元件,以免造成损坏。
6、各模块中的贴片可调电容是出厂前调试使用的。
出厂后的各实验模块功能已调至最佳状态,无需另行调节这些电位器,否则将会对实验结果造成严重影响。
高频电子线路E型实验箱总体介绍一、概述高频电子线路E型实验箱的实验内容主要是根据高等教育出版社出版的《高频电子线路》一书而设计的(作者张肃文),其中还参考了《电子线路-非线性部分》(作者谢嘉奎)、《高频电子线路》(作者曾兴雯)等教材的部分内容。
本实验箱由主机和14个模块组成,共设置了54个硬件实验和5个软件实验。
实验箱采用“积木式”结构,将实验所需的直流电源、频率计、信号源(带简易扫频源)设计成一个公共平台。
使用前请仔细阅读实验箱主板上的使用注意事项。
实验模块以插板的形式插在实验箱主板上,除需调节和拨动的元件外,其它元件均焊接在PCB板的反面。
模块正面印有实验电路图,便于学生理解实验原理。
反面使用透明盒罩,一方面便于学生观察元件,另一方面又可对元件加以保护。
二、主板简介主机提供实验所需的直流电源、信号源(带简易扫频源)、频率计,它们作为实验工具不开设实验内容。
各单元使用方法介绍如下:1、直流电源本实验箱提供的直流电源是基于本实验箱实验的需求而设计的。
主机提供四路直流电源:+12V、+5V、-12V、-5V,共直流地。
每路电源都有两个输出端口,分别放置在主板的左上方和右上方。
实验时,用实验箱所配置的单相三极电源线,连接220V交流电源和实验箱上侧的电源插座,打开实验箱右侧的船形开关,若正确连接则主板上的电源指示灯LEDf9和LEDf11亮。
此时,各直流电源端口均有相应的直流电压输出。
实验时,应根据模块的位置就近选择所需的直流电源输出端口。
2、低频信号源本实验箱提供的低频信号源是基于本实验箱实验的需求而设计的。
可输出正弦波、三角波和方波信号,频率范围分别为:1Hz~10MHz、1Hz~1MHz、1Hz~1MHz。
数码管LED900~LED907用于显示输出信号的频率,单位为Hz。
LED900~LED907依次为10MHz、MHz、100KHz、10KHz、KHz、100Hz、10Hz和Hz位。
若输出信号频率为Hz级,则LED900~LED906不显示。
目录目录 (1)实验1 单调谐回路谐振放大器 (2)实验2 双调谐回路谐振放大器 (8)实验3 电容三点式LC振荡器 (14)实验4 石英晶体振荡器 (21)实验5 晶体三极管混频实验 (24)实验6 集成乘法器混频器实验 (28)实验7 中频放大器 (32)实验8 集成乘法器幅度调制电路 (36)实验9 振幅解调器(包络检波、同步检波) (46)实验10 高频功率放大与发射实验 (56)实验11 变容二极管调频器 (67)实验12 斜率鉴频与相位鉴频器 (71)实验13 锁相、频率合成与频率调制 (76)实验14 脉冲计数式鉴频器 (85)实验15 自动增益控制(AGC) (89)实验16 调幅发送部分联试实验 (93)实验17 调幅接收部分联试实验 (94)实验18 调幅发射与接收完整系统的联调 (95)实验19 调频发射与接收完整系统的联调 (99)实验20 高频电路开发实验(选配) (101)实验21 电调谐调频发射机模块使用和开发说明 (109)实验22 电调谐调频接收模块使用和开发说明 (116)附录 (135)实验1 单调谐回路谐振放大器—、实验准备1.做本实验时应具备的知识点:●放大器静态工作点●LC并联谐振回路●单调谐放大器幅频特性2.做本实验时所用到的仪器:●单调谐回路谐振放大器模块●双踪示波器●万用表●频率计●高频信号源二、实验目的1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统;2.掌握单调谐回路谐振放大器的基本工作原理;3. 熟悉放大器静态工作点的测量方法;4.熟悉放大器静态工作点和集电极负载对单调谐放大器幅频特性(包括电压增益、通频带、Q值)的影响;5.掌握测量放大器幅频特性的方法。
三、实验内容1.用万用表测量晶体管各点(对地)电压VB、VE、VC,并计算放大器静态工作点;2.用示波器测量单调谐放大器的幅频特性;3.用示波器观察静态工作点对单调谐放大器幅频特性的影响;4.用示波器观察集电极负载对单调谐放大器幅频特性的影响。
高频电子线路实验箱简介THCGP-1型仪器介绍●信号源:本实验箱提供的信号源由高频信号源和音频信号源两部分组成,两种信号源的参数如下:1)高频信号源输出频率范围:0.4MHz~45MHz(连续可调);频率稳定度:10E–4;输出波形:正弦波;输出幅度:1Vp-p 输出阻抗:75Ω。
2)低频信号源:输出频率范围:0.2kHz~20 kHz(连续可调);频率稳定度:10E–4;输出波形:正弦波、方波、三角波;输出幅度:5Vp-p;输出阻抗:100Ω。
信号源面板如图所示使用时,首先按下“POWER”按钮,电源指示灯亮。
高频信号源的输出为RF1、RF2,频率调节步进有四个档位:1kHz、20kHz、500kHz、1MHz档。
按频率调节选择按钮可在各档位间切换,为1kHz、20kHz、500kHz档时相对应的LED亮,当三灯齐亮时,即为1MHz档。
旋转高频频率调节旋钮可以改变输出高频信号的频率。
另外可通过调节高频信号幅度旋钮来改变高频信号的输出幅度。
音频信号源可以同时输出正弦波、三角波、方波三种波形,各波形的频率调节共用一个频率调节旋钮,共有2个档位:2kHz、20kHz档。
按频率档位选择可在两个档位间切换,并且相应的指示灯亮。
调节音频信号频率调节旋钮可以改变信号的频率。
分别改变三种波形的幅度调节旋钮可以调节输出的幅度。
本信号源有内调制功能,“FM”按钮按下时,对应上方的指示灯亮,在RF1和RF2输出调频波,RF2可以外接频率计显示输出频率。
调频波的音频信号为正弦波,载波为信号源内的高频信号。
改变“FM频偏”旋钮调节输出的调频信号的调制指数。
按下“AM”按钮时,RF1、RF2输出为调幅波,同样可以在RF2端接频率计观测输出频率。
调节“AM调幅度”可以改变调幅波的幅度。
面板下方为5个射频线插座。
“RF1”和“RF2”插孔为400kHz ——45MHz的正弦波输出信号,在做实验时将RF1作为信号输出,RF2接配套的频率计观测频率。
另外3个射频线插座为音频信号3种波形的输出:正弦波、三角波、方波,频率范围为0.2k至20kHz。
●等精度频率计(1)等精度频率计面板示意图:(2)等精度频率计参数如下:频率测量范围:20Hz——100MHz输入电平范围:100mV——5V测量误差:5×10-5±1个字输入阻抗:1MΩ//40pF(3)使用说明:频率显示窗口由五位数码管组成,在整个频率测量范围内都显示5位有效位数。
按下‘电源’开关,电源指示灯亮,此时频率显示窗口的五位数码管全显示8.,且三档频率指示灯同时亮,约两秒后五位数码全显示0,再进入测量状态。
若输入信号的频率在20.000Hz——999.99Hz范围内,Hz指示灯亮;输入信号的频率在1.0000kHz——999.99kHz范围内,kHz指示灯亮;输入信号的频率在1.0000MHz以上,MHz指示灯亮;当输入信号小于100kHz时,应按下‘频率选择’按钮,此时‘频率选择’指示灯亮;当输入信号大于100kHz时,应弹开‘频率选择’按钮,此时‘频率选择’指示灯灭。
产品布局简图实验一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、实验原理输出图1-1(a)单调谐小信号放大(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1Q 、选频回路1T 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MHz f s 12=。
基极偏置电阻3W 、22R 、4R 和射极电阻5R 决定晶体管的静态工作点。
可变电阻3W 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0f ,谐振电压放大倍数0v A ,放大器的通频带BW 及选择性(通常用矩形系数1.0r K 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0f 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),0f 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 Σ为调谐回路的总电容,C Σ的表达式为ie oe C P C P C C 2221++=∑式中,oe C 为晶体管的输出电容;ie C 为晶体管的输入电容;1P 为初级线圈抽头系数2P 为次级线圈抽头系数。
谐振频率0f 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0f 。
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0v A 称为调谐放大器的电压放大倍数。
0v A 的表达式为Gg p g p y p p g y p p v v A ie oe fe fei vo ++-=-=-=∑222121210 式中,∑g 为谐振回路谐振时的总电导。
要注意的是fe y 本身也是一个复数,所以谐振时输出电压0V 与输入电压i V 相位差不是ο180而是为fe Φ+ο180。
0v A 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0V 及输入信号i V 的大小,则电压放大倍数0v A 由下式计算:i vo V V A /0= 或dB V V A i vo )/lg(200=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v A 下降到谐振电压放大倍数0v A 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 =L Q f f /207.0=∆式中,L Q 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0v A 与通频带BW 的关系为∑=•C y BW A fe vo π2上式说明,当晶体管选定即fe y 确定,且回路总电容∑C 为定值时,谐振电压放大倍数0v A 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。
图1-2 谐振曲线通频带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0f 及电压放大倍数0v A 然后改变高频信号发生器的频率(保持其输出电压S V 不变),并测出对应的电压放大倍数0v A 。
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。
可得:7.02f 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fe y 较大的晶体管外,还应尽量减小调谐回路的总电容量∑C 。
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1.0V K 时来表示,如图1-2所示的谐振曲线,矩形系数1.0V K 为电压放大倍数下降到0.10v A 时对应的频率偏移与电压放大倍数下降到0.7070v A 时对应的频率偏移之比,即1.0V K =BW f f f /22/21.07.01.0∆=∆∆上式表明,矩形系数1.0V K 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1.0V K 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1.0V K 。
(二)双调谐放大器双调谐放大器具有频带较宽、选择性较好的优点。
双调谐回路谐振放大器是将单调谐回路放大器的单调谐回路。
其原理基本相同。
1.电压增益为gy p p v v A fei vo 2210-=-= 2.通频带L Q fo f BW /227.0=∆=3.选择性─—矩形系数47.01.01.011002/2-=∆∆=f f K V三、实验步骤(一)单调谐小信号放大器单元电路实验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通讯可调器件(具体指出)。
2.按下面框图(图1-3)所示搭建好测试电路。
图1-3 高频小信号调谐放大器测试连接框图注:图中符号表示高频连接线3.打开小信号调谐放大器的电源开关,并观察工作指示灯是否点亮,红灯为+12V 电源指示灯,绿灯为-12V 电源指示灯。
(以后实验步骤中不再强调打开实验模块电源开关步骤)4.调整晶体管的静态工作点:在不加输入信号时用万用表(直流电压测量档)测量电阻4R 两端的电压(即)和5R 两端的电压(即 ),调整可调电阻3W ,使 ,记下此时的 、 ,并计算出此时的 。
5.按下信号源和频率计的电源开关,此时开关下方的工作指示灯点亮。
6.调节信号源“RF 幅度”和“频率调节”旋钮,使输出端口“RF1”和“RF2”输出频率为12MHz 的高频信号。
将信号输入到2号板的J4口。
在TH1处观察信号峰-峰值约为50mV 。
7.调谐放大器的谐振回路使其谐振在输入信号的频率点上: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,再调节中周磁芯使示波器上的信号幅度最大,此时放大器即被调谐到输入信号的频率点上。
8.测量电压增益 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,则即为输出信号与输入信号幅度之比。
9.测量放大器通频带对放大器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;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:通过调节放大器输入信号的频率,使信号频率在谐振频率附近变化(以20KHz 或500KHz 为步进间隔来变化),并用示波器观测各频率点的输出信号的幅度,然后就可以在如下的“幅度一频率”坐标轴上标示出放大器的通频带特性。
f 146235(MHz)V(p-p)BQ V EQ V V V eQ8.4=BQV EQV5/R V I EQ EQ =0v A 0v A10.测量放大器的选择性描述放大器选择性的最主要的一个指标就是矩形系数,这里用1.0r K 和01.0r K 来表示:7.001.01.022f f K r ∆∆=7.001.001.022f f K r ∆∆=式中,27.0f ∆为放大器的通频带;21.0f ∆和201.0f ∆分别为相对放大倍数下降至0.1和0.01处的带宽。