高频小信号谐振放大器的应用

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。

实验一高频小信号调谐放大器一、实验目的；1、掌握高频小信号调谐放大器的工作原理；2、掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算方法。

二、实验仪器；3 实验内容及步骤(电路图、设计过程、步骤)；四、实验内容和步骤实验中电路部分元器件值，R2=10KΩ, R3=1KΩ, R10=2KΩ, R12=51Ω, R13=10KΩ,R24=2KΩ, R27=5.1KΩ, R28=18KΩ, R30=1.5KΩ, R31=1KΩ, R32=5.1KΩ, R33=18KΩ, R35=1.5KΩ, W3=47KΩ, W4=47KΩ,C20=1nF, C21=10nF, C23=10nF。

（一）、单级单调谐放大器1、计算选频回路的谐振频率范围如图1-8 所示，它是一个单级单调谐放大电路，输入信号由高频信号源或者振荡电路提供。

调节电位器W3 可改变放大电路的静态工作点，调节可调电容CC2 和中周T2 可改变谐振回路的幅频特性。

谐振回路的电感量L=1.8uH～2.4uH，回路总电容C=105 pF～125pF，根据公式图1-8 单级单调谐放大器实验原理图2、检查连线正确无误后，测量电源电压正常，电路中引入电压。

实验板中，注意TP9接地，TP8 接TP10；3、用万用表测三极管Q2 发射极对地的直流电压，调节可变电阻使此电压为5V。

4、用高频信号源产生频率为10.7MHz，峰峰值约400mV 的正弦信号，用示波器观察，调节电感电容的大小，适当调节静态工作点，使输出信号V o 的峰峰值V op-p 最大不失真。

记录各数据，得到谐振时的放大倍数。

5、测量该放大器的通频带、矩形系数对放大器通频带的测量有两种方式：(1) 用扫频仪直接测量；(2) 用点频法来测量，最终在坐标纸上绘出幅频特性曲线。

此处选用以扫频仪测量在放大器的频率特性曲线上读取相对放大倍数下降为0.1 处的带宽BW0.1或0.01处的带宽BW0.01。

高频小信号调谐放大器实验结论高频小信号调谐放大器是一种常见的电路，在无线通信中起到了至关重要的作用。

我们进行了一系列实验，研究了这种电路的性能和特点，得出了以下结论。

首先，高频小信号调谐放大器的主要作用是放大高频小信号。

在实验中，我们使用了两个变容二极管，一个电感和一个晶体管来构建这个电路。

当输入的高频小信号经过变容二极管调谐后，经由电感和晶体管放大后输出。

其次，调谐电路的参数非常重要，对电路性能有重要影响。

我们通过改变两个变容二极管的电容值和电感器的电感值，调整电路的谐振频率，从而得到最佳的放大效果。

在调整电路参数时，我们需要注意电路共振的问题，以防止电路失稳。

第三，晶体管的选择也非常关键。

我们选择了高频放大器专用的双极晶体管，能够提供更高的放大倍数和更好的线性度。

在实验中，我们还尝试了改变晶体管的偏置电压和失谐度对电路性能的影响。

第四，我们还研究了高频小信号调谐放大器的频率响应特性。

实验结果表明，电路在其工作频率范围内，输出信号的增益随着频率的变化而变化。

我们根据实验结果绘制了频率响应曲线，从而对电路的性能有了更深刻的了解。

最后，我们还针对不同的应用场景，进行了一系列的实际测试。

实验结果表明，在不同的频段和输入信号功率下，电路的增益和性能均有不同程度的变化。

因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行参数调整和电路优化。

总之，高频小信号调谐放大器是一种非常实用的电路，在无线通信、雷达和电视等行业有着广泛的应用。

通过本次实验，我们对这种电路的特点、性能和应用有了更深入的了解，并可以为实际应用提供指导意义。

任务一高频小信号谐振放大器任务引入我们知道，无线通信接收设备的接收天线接收从空间传来的电磁波并感应出的高频信号的电压幅度是（μV）到几毫伏（mV），而接收电路中的检波器（或鉴频器）的输入电压的幅值要求较高，最好在1V左右。

这就需要在检波前进行高频放大和中频放大。

为此，我们就需要设计高频小信号放大器，完成对天线所接受的微弱信号进行选择并放大，即从众多的无线电波信号中，选出需要的频率信号并加以放大，而对其它无用信号、干扰与噪声进行抑制，以提高信号的幅度与质量。

在此，首先引入应用广泛的高频小信号谐振放大器。

任务分析高频小信号谐振放大器的作用、电路组成、及工作原理，与低频小信号放大电路是基本一致的。

不同的是：一是在高频小信号谐振放大器中，所放大信号的频率远比低频放大电路信号频率高；二是高频小信号谐振放大器的频宽是窄带（要求只放大某一中心频率的载波信号）。

因此，首先在电路组成上应将低频放大电路中的低频三极管换成具有更高截止频率的高频三极管，将集电极负载换成了LC选频网络；再是在电路分析与设计中，应重点考虑电路的高频特性与选频特性。

高频小信号谐振放大器的核心元件是高频小功率晶体管和LC并联谐振回路。

相关知识一、高频小功率晶体管与LC并联谐振回路1．高频小功率晶体管高频小信号放大电路中采用的高频小功率晶体管与低频小功率晶体管不同，主要区别是工作截止频率不同。

低频晶体管只能工作在3MHz以下的频率上，而高频晶体管可以工作在几十到几百兆赫兹，甚至更高的频率上。

目前高频小功率晶体管工的作频率可达几千兆赫，噪声系数为几个分贝。

高频小功率晶体管的作用与低频小功率晶体管一样，工作在甲类工作状态，起电流放大作用。

2．LC并联谐振回路在接收机的各级高频小信号放大器中，利用LC并联谐振回路的选频作用，对谐振点频率的电流信号呈现较大的阻抗，而且是纯电阻性的，将电流信号转换成电压信号输出，而对失谐点频率的电流信号呈现很小的阻抗，抑制失谐点频率电流信号的输出，起到选择出所需接收的信号，抑制无用的信号和干扰的目的。

使用注意事项一、所有的地均连通，但做实验时示波器探头地地线就近接地。

二、在进行信号连接时，应优先选择较短地信号连接线。

三、所提供地两只无感批，窄口用于调磁心为细地中周，宽口用于调磁心为粗地中周和可调电容。

四、调中周磁心时，应将无感批垂直放置，旋转无感批时不应用力过猛。

五、用手旋转电位器时，用力应均匀。

六、单元直流供电开关，只在所在单元工作时才打开，以免各实验单元之间互相影响。

七、为避免频率计对示波器观察波形时产生干扰，应尽量避免两者同时挂在信号的输入（输出）端。

实验一高频小信号调谐放大器一、实验目的小信号调谐放大器是高频电子线路中的基本单元电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。

在本实验中，通过对谐振回路的调试，对放大器处于谐振时各项技术指标的测试(电压放大倍数，通频带，矩形系数)，进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理。

学会小信号调谐放大器的设计方法。

二、实验仪器①BT－3（G）型频率特性测试仪（选项）一台②20MHz模拟模拟示波器一台③数字万用表一块④调试工具一套三、实验内容（实验中用到BT－3和频谱仪的地方选做）按照所附电路原理图G6，先调静态工作点，然后再调整谐振回路。

1、按照所附电路原理图G6，按下开关KAl，接通12V电源，此时LEDAl点亮。

2、调整晶体管的静态工作点：在不加输入信号(即u i=0)，将测试点TTAl接地，用万用表直流电压档(20V档)测量三极管QAl 射极的电压(即测P6与G 两焊点之间的电压，见实验箱表面整机元件分布)调整可调电阻W A1，使u EQ ＝2.25V （即使I E ＝1.5mA ）根据此电路计算此时的I E ,u EQ , u BQ ,及u CEQ 的值。

3、调谐放大器的谐振回路使它谐振在10.7MHz方法是用BT-3频率特性测试仪的扫频电压输出端和检波探头，分别接电路的信号输入端TTAl 及测试端TTA2，通过调节y 轴，放大器的“增益”旋钮和“输出衰减”旋钮于合适位置，调节中心频率刻度盘，使荧光屏上显示出放大器的“幅频谐振特性曲线”，根据频标指示用绝缘起子慢慢旋动变压器的磁芯，使中心频率f 0＝10.7MHz 所对应的幅值最大。

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。

高频小信号谐振放大器的设计高频小信号谐振放大器是一种用来提高信号的有效电平的电路，常用于高灵敏度的无线信号传输。

这种电路的设计比一般的放大器设计要困难的多，因为它需要考虑到小信号的放大以及谐振限制，而且还要处理谐振和放大之间的优化等因素。

首先，要设计一个高频小信号谐振放大器，应该先考虑如何设计谐振电路。

谐振电路和电路放大之间存在协同作用，即只有当谐振参数设定正确时，才能有效放大信号，而谐振参数往往会受到非线性对电路的影响，因此谐振电路的设计非常重要。

常用的谐振电路有环形双极RC谐振电路和RC-L谐振电路等。

其次，要设计一个高频小信号谐振放大器，以满足要求应该考虑用什么类型的放大器。

一般来说，该电路采用双极型、混合型或OTA放大器都是可行的，其中OTA（Operational Transconductance Amplifier）的特殊结构，能有效地提高放大效果，具有较高的电压增益、低负载电压和低失真等优点。

另外，用于谐振放大的放大器也应该具有较高的带宽限制功能，因为过大的带宽会导致信号模糊，影响放大效果。

最后，注意高频小信号谐振放大器要求低噪声，应该采用低噪声特性良好的元件，放大器部分要采用隔离手段，以减少电源信号对输出信号的影响。

此外，调整输入和输出的阻抗匹配度有利于提高谐振放大器的性能，同时也可以降低失真和噪声，以最大程度发挥信号放大的作用。

总之，高频小信号谐振放大器的设计需要仔细考虑谐振电路、放大器、阻抗匹配度等因素，因为这些因素都会影响放大器的性能。

如果设计得当，高频小信号谐振放大器能够提高信号的传输质量，延长信号传输的距离，满足用户的要求。

高频小信号谐振放大器设计目录第一章设计总体思路及其计算 (1)1.1 电路的功能 (1)1.2 电路的基本原理 (2)1.3 设计思路及测量方法 (4)(1)谐振频率 (4)(2) 电压增益 (4)(3)通频带 (5)(4)矩形系数 (5)第二章仿真结果及其说明 (5)2.1 设置静态工作点 (5)2.2计算谐振回路参数 (6)2.3 利用Multisim 对电路的仿真图 (6)2.4 设计结果与分析 (7)第一章设计总体思路及其计算1.1 电路的功能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。

1.2 电路的基本原理图1晶体管高频小信号单极单调谐回路谐振放大器图1所示电路为共发射极接法的晶体管高频小信号单极单调谐回路谐振放大器。

它不仅放可以大高频信号，而且还有一定的选频作用，因此，晶体管的集电极负载为LC 并联谐振回路，在高频情况下，晶体管本身的极间电容及连接导线的分布参数等会影响放大器射出信号的频率或相位。

放大器在谐振时的等效电路如图2所示，晶体管的4个y 参数分别为： 输入导纳：bb e b e b b b e bc b m b b c b ce oe r C j g r C j g g r C j g y ''''''''+++++≈ωωω)1( 输出导纳：bb e b e b b b e b e b ie r C j g r C j g y ''''''+++≈ωω)1( 正向传输导纳：bb e b e b b b m fe r C j g r g y ''''++≈ω)1( 反向传输导纳：b b e b e b b bc b c b re r C j g r C j g y ''''''+++-≈ωω)1( 式中m g 为晶体管的跨导，与发射极电流的关系为：{}6*S m i g A e m =图2谐振放大器的高频等效电路晶体管在高频情况下的分布参数除了与静态工作电流e i 、电流放大系数有关外，还与工作角频率有关。

四川师范大学教学实践周设计高频小信号谐振放大器院系名称物理与电子工程学院专业名称通信工程班级2009 级 4 班学生姓名文波何旖学号2009070454 2009070417 指导教师麦文完成时间2011年 12 月 20 日高频小信号谐振放大器目录摘要 (4)关键词 (4)一、高频小功率晶体管与LC并联谐振回路 (4)1．高频小功率晶体管 (4)2．LC并联谐振回路 (4)二、小信号谐振放大器的分类 (4)三、高频小信号谐振放大器的主要性能指标 (4)1．谐振电压增益 (4)2．通频带 (5)3．选择性 (5)（1）抑制比 (5)（2）矩形系数 (5)4．稳定性 (5)5．噪声系数 (6)（1）信噪比 (6)（2）噪声系数 (6)四、高频小信号谐振放大器的分析与计算 (6)1．单级单调谐放大器 (6)（1）电路组成 (6)（2）幅频特性曲线 (7)2．多级单调谐放大器 (8)（1）多级单调谐放大器的电压增益 (8)（2）多级单调谐放大器的通频带 (8)（3）多级单调谐放大器的选择性 (9)五、实验电路及实验原理 (10)1.单调谐放大器 (10)（1）谐振频率 (10)（2）电压放大增益 (10)（3）通频带 (11)（4）选择性——矩形系数 (11)2. 双调谐小信号放大器 (11)六、电路设计及制作 (11)1.LC谐振放大器选频放大系统框图 (11)2.LC谐振放大器选频放大系统电路 (11)3.LC谐振放大器选频放大系统电路PCB (12)七、测试方案与测试结果 (12)1. 测试方案 (13)2．测试结果 (13)（1）理论测试结果 (13)（2）实际测试结果 (13)八、测试分析与结论 (14)摘要我们知道，无线通信接收设备的接收天线接收从空间传来的电磁波并感应出的高频信号的电压幅度是（μV）到几毫伏（mV），而接收电路中的检波器（或鉴频器）的输入电压的幅值要求较高，最好在1V左右。

高频小信号谐振放大器实验本实验主要介绍高频小信号谐振放大器的设计和实现。

高频小信号谐振放大器是一种可以在高频范围内放大器小信号的电路，其特点是具有高放大倍数、高输入阻抗和宽带。

该电路通常用于射频（无线通信）、超声波和雷达等领域。

一、实验目的1. 了解高频小信号谐振放大器的基本结构和工作原理。

2. 学会使用S参数测试仪器和频谱分析仪等仪器。

3. 学会使用仿真软件验证电路设计。

二、实验器材1. 微波传输线（常见类型包括同轴线、双线、带线等）；2. 射频信号发生器、信号频率测量仪、带宽测量仪等；3. 微波功率计、双向器等；4. 电路板、直流稳压电源、万用表等；5. 计算机、仿真软件等。

三、实验内容1. 设计一款小信号谐振放大器电路，电路输入端的电阻值为50Ω，工作频率为2.4GHz左右。

2. 在仿真软件上进行电路仿真和性能测试，包括S参数测试、放大倍数测试、带宽测试等。

3. 在电路板上搭建实际电路，并进行实测和调试。

五、实验注意事项1. 在设计电路时，应注意高频电路的特殊性质，尤其是传输线上波的反射和干扰等问题。

2. 在进行仿真测试和实验搭建时，应选择合适的测试仪器和工作频率，并对测试结果进行准确的数据处理和比对。

3. 在进行电路测试和调试时，应注意电路板的接线、阻抗匹配等问题，并保持测试仪器和电路板的地线相同。

六、实验结论1. 经过仿真测试和实验搭建，本实验成功设计出了一款小信号谐振放大器电路，其频率为2.4GHz左右。

2. 经过性能测试，本电路具有较高的S参数、放大倍数和带宽等性能指标，符合设计要求。

3. 通过比对仿真数据和实测结果，发现其较大差异主要为电路实际反射等因素所导致，通过调试可以使电路性能被进一步优化。

4. 本实验通过仿真和实验验证了小信号谐振放大器电路的特点和优点，具有重要的理论和实践价值。

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用于无线电通信系统中的放大器。

其主要作用是放大接收机输入的微弱信号，以便能够有效地处理和解调信号。

这种放大器结构简单、性能稳定、功耗低，因此被广泛应用。

该放大器的基本组成部分包括一个共射放大电路、一个高Q值谐振电路、一个变压器和一个输出耦合电路。

共射放大电路是整个放大器的核心部分，它能够将输入信号经过放大后输出到谐振电路中。

高Q值谐振电路是一个能够选择特定频率的电路，其主要作用是滤除其他频率的干扰信号，只保留需要的信号频率。

这种电路可以采用多种形式，如LC谐振电路、单谐振放大电路等。

变压器是为了提高电路的输入输出阻抗匹配而设置的。

通过变压器的调节，可以使得电路的输入阻抗与输出阻抗匹配，从而使得信号能够更加稳定地传输。

输出耦合电路是将谐振电路产生的信号经过放大后输出到外部设备的电路。

它主要作用是将电路内部的信号传输到外部设备，从而实现信号的传输。

综上所述，高频小信号调谐放大器是一种非常重要的电路，其基本原理是通过放大输入信号并滤除其他频率干扰信号以提高信号质量。

同时，这种放大器具有结构简单、性能稳定、功耗低等特点，因此广泛应用于无线电通信系统中。

高频小信号谐振放大器实验121180166 赵琛一、 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范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~毫伏数量级范围内，对于这种幅度范围的输入信号，放大器一半工作在线性范围内。

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）。

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 ()iU 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 ()iP 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 ()1PdBm 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范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：0.10.10.7B 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。