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1-3 小信号调谐放大器一 .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 . 实验内容1.采用点测法测量单调谐和双调谐放大器的幅频特性；2.用示波器测量输入、输出信号幅度，并计算放大器的放大倍数；3.用示波器观察耦合电容对双调谐回路放大器幅频特性的影响；4.用示波器观察放大器的动态范围；5.观察集电极负载对放大器幅频特性的影响。
三 .实验步骤1.实验准备在实验箱主板上插装好无线接收与小信号放大模块，插好鼠标接通实验箱上电源开关，此时模块上电源指示灯和运行指示灯闪亮。
2.单调谐回路谐振放大器幅频特性测量测量幅频特性通常有两种方法，即扫频法和点测法。
扫频法简单直观，可直接观察到单调谐放大特性曲线，但需要扫频仪。
点测法采用示波器进行测试，即保持输入信号幅度不变，改变输入信号的频率，测出与频率相对应的单调谐回路谐振放大器的输出电压幅度，然后画出频率与幅度的关系曲线，该曲线即为单调谐回路谐振放大器的幅频特性。
(1)扫频法，即用扫频仪直接测量放大器的幅频特性曲线。
利用本实验箱上的扫频仪测试的方法是：用鼠标点击显示屏，选择扫频仪，将显示屏下方的高频信号源(此时为扫频信号源)接入小信号放大的输入端(1P1), 将显示屏下方的“扫频仪”与小信号放大的输出(1P8) 相连。
按动无线接收与小信号放大模块上的编码器(1SS1),选择1K2指示灯闪亮，并旋转编码器(1SS1) 使1K2指示灯长亮，此时小信号放大为单调谐。
显示屏上显示的曲线即为单调谐幅频特性曲线，调整1W1、1W2曲线会有变化。
用扫频仪测出的单调谐放大器幅频特性曲线如下图：图1-5 扫频仪测量的幅频特性(2)点测法，其步骤如下：① 通过鼠标点击显示屏，选择实验项目中“高频原理实验”,然后再选择“小信号调谐放大电路实验”,通过选择“小信号调谐放大”后，显示屏上显示小信号调谐放大器原理电路图。
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。
单调谐小信号谐振放大器设计引言谐振放大器是一种电子放大电路，它的输入和输出都是谐振频率。
在无线通信、放大放大器、滤波器和振荡器等电子设备中广泛应用。
本文将介绍单调谐小信号谐振放大器的设计方法和步骤。
一、谐振放大器的原理谐振放大器的设计基于谐振频率的放大，其原理如下：1.输入信号通过输入网络进入放大器。
2.放大器中的增益网络对输入信号进行放大。
3.输出信号通过输出网络输出。
二、单调谐小信号谐振放大器的设计步骤在进行单调谐小信号谐振放大器的设计之前，我们需要明确一些重要的参数：1.频率范围：确定需要放大的频率范围。
2.谐振频率：确定谐振频率。
3.放大增益：确定需要的放大增益。
4.设计目标：根据应用需求确定设计目标。
设计步骤如下：1.确定放大器的类型：根据应用需求选择合适的放大器类型，如共射放大器、共基放大器或共集放大器等。
2.确定大信号参数：计算输入信号的最大振幅和最大频率。
3.确定放大器的频率特性：根据输入信号的频率范围和谐振频率，计算并选择带通滤波器的元件参数。
4.进行放大器设计：根据放大增益的要求，计算并选择放大器的元件参数，如电阻、电容、电感等。
5.进行电源设计：计算并选择适当的电源电压和电源稳压电路。
6.进行仿真和优化：利用电磁仿真软件进行电路仿真，并根据仿真结果优化电路参数。
7.进行实验验证：根据设计结果制作实际电路并进行实验验证。
三、设计注意事项在进行单调谐小信号谐振放大器设计时，需要注意以下几个方面：1.输入和输出的匹配：确保输入输出网络与放大器的输入输出阻抗匹配，以提高功率传输效率。
2.稳定性：通过适当选择电容或电感等元件，可以提高放大器的稳定性。
3.线性度：在设计过程中，需要考虑放大器的线性度，以保证输入输出信号的准确性。
4.功率容量：根据应用需求确定放大器的功率容量。
结论单调谐小信号谐振放大器是一种常用的电子放大电路，其设计步骤包括确定放大器类型、大信号参数、频率特性、元件参数、电源设计，进行仿真和优化以及实验验证。
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。
目录一、高频小信号谐振放大器原理 (1)1、小信号调谐放大器的主要特点 (1)2、小信号调谐放大器的主要质量指标 (1)二、电路具体设计计算 (6)1、设计内容 (6)2、技术指标 (6)3、设计电路过程及计算 (6)三、仿真结果及结论 (10)1、仿真电路 (10)2、波形图 (11)3、通频带的测量 (11)四、设计体会 (13)五、参考文献 (14)第一章高频小信号谐振放大器原理1、小信号调谐放大器的主要特点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。
总之，调谐放大器不仅具有对特定频率信号的放大作用，同时也起着滤波和选频的作用。
2、小信号调谐放大器的主要质量指标衡量小信号调谐放大器的主要质量主要包括以下几个方面：2.1谐振频率放大器调谐回路谐振时所对应的频率称为放大器的谐振频率，理论上，对于 LC 组成的并联谐振电路，谐振频率的表达式为：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。
2.2谐振增益（Av）放大器的谐振电压增益放大倍数指：放大器处在在谐振频率f0下，输出电压与输入电压之比。
Av的测量方法：当谐振回路处于谐振状态时，用高频毫伏表测量输入信号Vi和输出信号Vo大小，利用下式计算：另外，也可以利用功率增益系数进行估算：2.3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Av=Vo/Vi下降到谐振电压放大倍数Avo的 0.707 倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带带宽BW，通常用2Δf0.1 表示，有时也称2Δf0.1为 3dB 带宽。
通频带带宽：式中，Q为谐振回路的有载品质因数。
当晶体管选定后，回路总电容为定值时，谐振电压放大倍数fo与通频带BW的乘积为一常数。
频带BW 的测量方法：根据概念，可以通过测量放大器的谐振曲线来求通频带。
测量方法主要采用扫频法，也可以是逐点法。
扫频法：即用扫频仪直接测试。
测试时，扫频仪的输出接放大器的输入，放大器的输出接扫频仪检波头的输入，检波头的输出接扫频仪的输入。
在扫频仪上观察并记录放大器的频率特性曲线，从曲线上读取并记录放大器的通频带。
逐点法：又叫逐点测量法，就是测试电路在不同频率点下对应的信号大小，利用得到的数据，做出信号大小随频率变化的曲线，根据绘出的谐振曲线，利用定义得到通频带。
具体测量方法如下：a、用外置专用信号源做扫频源，正弦输入信号的幅度选择适当的大小，并保持不变；b、示波器同时监测输入、输出波形，确保电路工作正常（电路无干扰、无自激、输出波形无失真）；c、改变输入信号的频率，使用毫伏表测量不同频率时输出电压的有效值；d、描绘出放大器的频率特性曲线，在频率特性曲线上读取并记录放大器的通频带。
测试时，可以先调谐放大器的谐振回路使其谐振，记下此时的谐振频率fo及电压放大倍数Avo，然后改变高频信号发生器的频率（保持其输出电压不变），并测出对应的电压放大倍数。
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 1-1 所示。
图1-1 放大器的通频带和谐振曲线2.4增益带宽积增益带宽积BW•G也是通信电子电路的一个重要指标，通常，增益带宽积可以认为是一个常数。
放大器的总通频带宽度随着放大级数的增加而变窄，BW越大，增益越小。
二者是一对矛盾。
不同电路中，放大器的通频带差异可能比较大。
如：在设计电视机和收音机的中频放大器时，对带宽的考虑是不同的，普通的调幅无线电广播所占带宽是9kHz，而电视信号的带宽需要6.5MHz，显然，要获得同样的增益，中频放大器的带宽设计是完全不同的。
2.5选择性放大器从含有各种不同频率的信号总和中选出有用信号，排除干扰信号的能力，称为放大器的选择性。
选择性的基本指标是矩形系数。
其中，定义矩形系数是电压放大倍数下降到谐振时放大倍数的10％所对应的频率偏移和电压放大倍数下降为0.707时所对应的频率偏移2Δf0.1之比，即：同样还可以定义矩形系数，即：显然，矩形系数越接近1，曲线就越接近矩形，滤除邻近波道干扰信号的能力愈强。
第二章电路具体设计计算1、设计内容：设计一高频小信号谐振放大器设计目的：设计一个工作电压为9V，中心频率为20MHz的高频小信号谐振放大器，可用作接收机的前置放大器和中频放大器。
2、技术指标：已知条件：负载电阻R=1K，电源电压Vcc=9v。
L技术指标：1中心频率f=20M；2电压增益Ao=20dB；3通频带BW=2HZ；3、设计电路过程及计算高频小信号放大器一般用于放大微弱的高频信号,此类放大器应具备如下基本特性:只允许所需的信号通过,即应具有较高的选择性。
放大器的增益要足够大。
放大器工作状态应稳定且产生的噪声要小。
放大器应具有一定的通频带宽度。
除此之外,虽然还有许多其它必须考虑的特性,但在初级设计时,大致以此特性作考虑即可选定电路形式依设计技术指标要求，考虑高频放大器应具有的基本特性,可采用共射晶体管单调谐回路谐振放大器，设计参考电路见图2-1所示。
图2-1 单调谐高频小信号放大器电原理图图中放大管选用9018，该电路静态工作点Q 主要由1b R 和1w R 、2b R 、Re 与Vcc 确定。
利用1b R 和1w R 、2b R 的分压固定基极偏置电位BQ V ，如满足条件BQ I I >>1：当温度变化CQ I ↑→BQ V ↑→BE V ↓→BQ I ↓→CQ I ↓，抑制了CQ I 变化，从而获得稳定的工作点。
由此可知，只有当BQ I I >>1时，才能获得BQ V 恒定，故硅管应用时，BQ I I )105(1-=。
只有当负反馈越强时，电路稳定性越好，故要求BE BQ V V >，一般硅管取：BE BQ V V )53(-=。
3.1 设置静态工作点取 EQ I =1.0mA , EQ V =1.0V , CEQ V =7.5V , 则 =E R Ω=K I V EQEQ 0..1=2R Ω=∙≈K I V I V CQBQ BQBQ 2.1466β , 取标称值14K Ω=1R Ω=-K R V V V BQBQCC 1.602 取标称值60K Ω1R 可用30k Ω电阻和100k Ω电位器串联,以便调整静态工作点。
3.2 计算谐振回路参数mS mVI g mAE mS e b 77.026}{}{==''β m S m VI gmAE mS m 3826}{}{==下面计算4个y 参数，mS j mS C j g r C j g y e b e b b b eb e b ie 7.23.1)(1+≈+++='''''ωω因为ie ie ie C j g y ω+=, 所以 mSg ie 4.1=，Ω≈=k g r ieie 77.01，pF mSC ie 5.217.2==ωmS j mS C j C j g r g r C j y c b e b e b b b mb bc b oe 19.09.0)(1+≈+++=''''''ωωω因为oe oe oeC j g yω+=，所以mS g oe 9.0=，pF mSC oe 5.119.0==ωmS j mS C j g r g y e b e b b b mfe 2.75.34)(1-=++='''ω故模 mS y fe 35||=回路总电容为 pF Lf C 211)2(120==∑π 再计算回路电容pF C p C p C C ie oe 2112221=--=∑，取标称值211pF设空载品质因数Qo=100，谐振回路唯一电阻Rp=QoWoL=3.8K Ω,go=Rp1=0.26ms =εg 0.26ms+0.35ms+1.2ms=1.8ms Auo=108.1355.0≈⨯ QL=εWoLg 1 ≈10 B=2≈QLfoMHZ第三章、仿真结果及结论1、仿真电路:利用MULTISIM绘制出如图所示的仿真实验电路2、波形图3、通频带的测量通频带的测量通常采用扫频法和逐点法来进行测量，在这里，因为已经计算出了所求电路的同频带宽BW=2MHZ，所以能使输出电压在最大电压的0.707倍的频率应该在19MHZ和21MHZ左右。
在电路的仿真上，分别让函数发生器的频率在19MHZ和21MHZ 时，所得结果如下图所示：所以，由上图可知电路满足课题的条件，BW大致等于2MHZ。
第四章设计体会在这过去的两周里，我非常的忙碌，因为我上个学期的期末考试没有通过，要在第一周补考，而且还要在这两周里完成高频电子线路的课程设计。
这让我非常苦恼，因为我的高频成绩本来就不好，在课程设计上拥有的时间却比别人还要少一周我不知道我能不能完成这个高频的课程设计。
不过，好在我还有许多同学，在他们的帮助下，我尽了自己的努力，最后还是在第二周的最后一天完成了我的课程设计报告。
虽然我不知道我的高频课程设计报告最后能不能通过，但我还是要感谢那些曾经帮助过我的老师和同学，谢谢你们对我的支持与鼓励。
要是没有你们，我也许连怎么动手都不知道。
通过这一课程设计，我掌握了独立搜集资料、思考分析问题的能力和独立学习的能力，使自己无论在今后的学习中还是工作中遇到困难的时候都能自己将其解决。
同时，对书理论知识有了更深刻的了解。
为期一周的高频课程设计已经结束了，回顾设计的点点滴滴，我们有太多的收获，过程是痛苦的结果是收获的这就是我这一周来最大的感受啦。
我们就是在发现问题和解决问题中不断进步。
这样我们才能在将来立足于这个社会立足于这个行业呀！本周课程设计不但锻炼了我么最基本的高频电子线路的设计能力，更重要的是让我们更深刻的认识了高频电子线路这门课程在实际中的应用。
还是有书到用时方恨少的感觉呀。
第五章参考文献1、高频电子线路高吉祥主编电子工业出版社2、高频电子线路曹兴雯主编高等教育出版社3、高频电子线路吴慎山主编电子工业出版社。
