(一)小信号调谐放大器基本工作原理
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实验一小信号调谐(单双调谐)放大器实验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(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Q1、选频回路T1二部分组成。
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fS=12MHz。
基极偏置电阻W3、R22、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Av0,放大器的通频带BW及选择性(通常用矩形系数Kr0.1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(a)所示电路(也是以下各项指标所对应电路),f0的表达式为式中,L为调谐回路电感线圈的电感量;为调谐回路的总电容,的表达式为式中,Coe为晶体管的输出电容;Cie为晶体管的输入电容;P1为初级线圈抽头系数;P2为次级线圈抽头系数。
谐振频率f0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f0。
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AV0称为调谐放大器的电压放大倍数。
AV0的表达式为式中,为谐振回路谐振时的总电导。
要注意的是yfe本身也是一个复数,所以谐振时输出电压V0与输入电压Vi相位差不是180º而是为180º+Φf e。
AV0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V0及输入信号Vi的大小,则电压放大倍数AV0由下式计算:AV0=V0/Vi或AV0=20lg(V0/Vi)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AV下降到谐振电压放大倍数AV0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△f0.7=f0/QL 式中,QL为谐振回路的有载品质因数。
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。
实验报告课程名称:通信电子线路项目名称: 高频小信号调谐放大器实验姓名: _____ 专业:_________ 班级:_学号:_____________ 同组成员 ___________ 实验日期 ____________(3).选择性:从含有各种不同频率的信号总和(有用和有害的)中选出有用信号排除有害(干扰)信号的能力,称为放大器的选择性。
衡量选择性的基本指标一般有两个:矩形系数和抑制比。
矩形系数通常用K0.1表示,它定义为Av/Avo=0.1求得2 A 0.7 ,其中是指放大倍数下降至0.1处的带宽。
且矩形系数越小,选择性越好,其抑制邻近无用信号的能力就越强。
抑制比表示对某个干扰信号fn的抑制能力,用dn表示。
dn二Avo/An。
(4).稳定性:指放大器的工作状态(直流偏置)、晶体管的参数、电路元件参数等发生可能的变化时,放大器的主要特性的稳定程度。
2. 实验箱电路图2-2小信号调谐放大器实验电路说明:我们做实验的时候只要使用IN1连R1经C2再至晶体管放大器后经C4输出这条通路即可,分别测试放大器的放大倍数、通频带以及电路的品质因数对通频带以及幅频特性的影响。
3. 实验仪器1、信号源模块1块2、频率计模块1块3、2号板1块4、双踪示波器1 台5、万用表1块6、扫频仪(可选)1台测量放大器通频带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,在如下的“幅度-频率”坐标轴上标示出放大器的通频带特性。
5 .注意事项1:1. 小信号调谐放大器实验电路模块上元件排布较密,要注意探头或鳄嘴钳不要触碰到周围元件的引脚,不然可能会造成测量数据有较大误差.2. 测量电阻和可变电阻阻值时,因为万用表是自动调节量程的,所以引入较多接触电阻时并不容易发现。
很容易一看到示数出来不再变化就做记录了。
应该压紧探笔触头,多测几次,以尽可能减少接触电阻来带的误差.实验预习成绩(百分制)实验指导教师签字:实验操作成绩(百分制) 实验指导教师签字:、实验过程记录部分:1. 实验过程记录:根据电路原理图连接好电路:3. 测量单调谐、双调谐小信号放大器的静态工作电4. 测量单调谐、双调谐小信号放大器的增益5. 测量单调谐、双调谐小信号放大器的通频带2. 实验现象及原始数据记录2: (1).在不加输入信号时用万用表(直流电压测量档)测量电阻R4和R5两端的电压( VBQ 与 VEQ ,调整可调电阻 W3使VEQ= 1.601V ,记下此时的VBQ= 2.249V 。
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。
单调谐小信号放大电路工作原理嘿,你有没有想过,在那些复杂的电子设备里,有一个小小的电路就像一个神奇的魔法盒,能把微弱的小信号变得强大起来呢?这个魔法盒就是单调谐小信号放大电路。
今天呀,我就来给你讲讲它到底是怎么工作的。
咱先来说说这个电路里都有些啥。
这里面有晶体管,就像是一个小管家,它可是很关键的角色呢。
还有电容和电感,这俩就像是一对好搭档。
电容呢,就像一个能够储存能量的小水库,电感则像是一个很有弹性的小弹簧。
当小信号进入这个电路的时候,就像是一个小小的旅行者走进了这个神奇的世界。
晶体管首先登场啦。
晶体管这个小管家呀,它有一种特殊的能力,能够根据输入的小信号来控制电流的大小。
这就好比是一个聪明的舵手,根据风向(小信号)来调整船的航行方向(电流)。
然后呢,电容和电感这对搭档就开始发挥作用了。
电容和电感组成了一个谐振回路。
这谐振回路啊,就像是一个精心设计的音乐舞台。
只有特定频率的信号才能在这个舞台上欢快地跳舞,而其他频率的信号就像是被拒之门外的路人,只能在旁边干瞪眼。
想象一下,那些小信号就像是一群不同颜色的小蝴蝶。
只有特定颜色(频率)的蝴蝶才能进入那个美丽的花园(谐振回路),其他的蝴蝶只能在外面飞来飞去。
这个特定的频率是由电容和电感的值来决定的。
如果我们把电容和电感的值改变了,就像是改变了花园门口的守卫规则,那能够进入的蝴蝶(信号)的颜色(频率)也就跟着改变了。
我有个朋友,叫小李,他之前就对这个单调谐小信号放大电路特别感兴趣。
他就问我:“这电路到底是怎么把小信号放大的呢?就这么几个元件,咋就有这么大的本事呢?”我就跟他说呀,你看,当合适频率的小信号进入到这个谐振回路的时候,这个回路就像是被注入了一股活力。
由于谐振的作用,这个信号在回路里就像被施了魔法一样,能量得到了增强。
这时候,晶体管又发挥作用了。
它看到这个被增强了能量的信号,就像看到了一块美味的蛋糕,赶紧根据这个信号再进一步调整电流的大小。
这个过程就像是一个接力赛,小信号先在谐振回路里被增强,然后晶体管再把这个增强后的信号进一步放大。
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。
(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。
它
可以有效提高电路的信噪比,以达到更好的接收效果。