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《實驗一 小信號調諧(單調諧)放大器實驗.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、實驗一高頻小信號單調諧放大器實驗一、實驗目的1.掌握小信號單調諧放大器的基本工作原理；2.熟悉放大器靜態(tài)工作點的測量方法；3.掌握諧振放大器電壓增益、通頻帶、選擇性的定義、測試及計算；4.了解高頻單調諧小信號放大器幅頻特性曲線的測試方法。二、實驗原理小信號單諧振放大器是通信接收機的前端電路，主要用于高頻小信號的線性放大。其實驗原理電路如圖1-1所示。該電路由晶體管BG、選頻回路（LC并聯(lián)諧振回路）二部分組成。它不僅對高頻小信號進行放大，而且還有一定的選頻作用。1．單調諧回路諧振放大器原理單調諧回路諧振放大器原理電路如圖1-1所示。圖中，RB1、RB2
2、、RE用以保證晶體管工作于放大區(qū)域，從而放大器工作于甲類。CE是RE的旁路電容，CB、CC是輸入、輸出耦合電容，L、C是諧振回路，RC是集電極（交流）電阻，它決定了回路Q值、帶寬。為了減輕負載對回路Q值的影響，輸出端采用了部分接入方式。2．單調諧回路諧振放大器實驗電路單調諧回路諧振放大器實驗電路如圖1-2所示。其基本部分與圖1-1相同。圖中，C3用來調諧，K1、K2、K3用以改變集電極電阻，以觀察集電極負載變化對諧振回路（包括電壓增益、帶寬、Q值）的影響。K4、K5、K6用以改變射極偏置電阻，以觀察放大器靜態(tài)工作點變化對諧振回路（包括電壓增益、帶寬、
3、Q值）的影響。圖1-2單調諧回路諧振放大器實驗電路高頻小信號調諧放大器的主要性能指標有諧振頻率f0，諧振電壓放大倍數(shù)Au0，放大器的通頻帶BW0.7及選擇性（通常用矩形系數(shù)K0.1來表示）等。放大器各項性能指標及測量方法如下：1.諧振頻率放大器的調諧回路諧振時所對應的頻率f0稱為放大器的諧振頻率，對于圖1所示電路（也是以下各項指標所對應電路），f0的表達式為式中，L為調諧回路電感線圈的電感量；為調諧回路的總電容，的表達式為式中，Coe為晶體管的輸出電容；n1（注：此圖中n1=1）為初級線圈抽頭系數(shù)；n2為次級線圈抽頭系數(shù)。諧振頻率f0的測量方法是：用
4、掃頻儀作為測量儀器，測出電路的幅頻特性曲線，調變壓器B1的磁芯，使電壓諧振曲線的峰值出現(xiàn)在規(guī)定的諧振頻率點f0。2.電壓放大倍數(shù)放大器的諧振回路諧振時，所對應的電壓放大倍數(shù)Au0稱為調諧放大器的電壓放大倍數(shù)。Au0的表達式為式中，為諧振回路諧振時的總電導。要注意的是yfe本身也是一個復數(shù)，所以諧振時輸出電壓u0與輸入電壓ui相位差不是180o而是為180o+Φfe。Au0的測量方法是：在諧振回路已處于諧振狀態(tài)時，用示波器或高頻毫伏表測量圖1中輸出信號u0及輸入信號ui的大小，則電壓放大倍數(shù)Au0由下式計算：Au0=u0/ui或Au0=20lg(u0/
5、ui)dB3.通頻帶由于諧振回路的選頻作用，當工作頻率偏離諧振頻率時，放大器的電壓放大倍數(shù)下降，習慣上稱電壓放大倍數(shù)Au下降到諧振電壓放大倍數(shù)Au0的0.707倍時所對應的頻率偏移稱為放大器的通頻帶BW，其表達式為BW0.7=2△f0.7=f0/Qe式中，Qe為諧振回路的有載品質因數(shù)。分析表明，放大器的諧振電壓放大倍數(shù)Au0與通頻帶BW的關系為上式說明，當晶體管選定即yfe確定，且回路總電容為定值時，諧振電壓放大倍數(shù)Au0與通頻帶BW的乘積為一常數(shù)。這與低頻放大器中的增益帶寬積為一常數(shù)的概念是相同的。通頻帶BW0.7的測量方法：是通過測量放大器的諧振
6、曲線來求通頻帶。測量方法可以是掃頻法，也可以是逐點法。逐點法的測量步驟是：先調諧放大器的諧振回路使其諧振，記下此時的諧振頻率f0及電壓放大倍數(shù)Au0然后改變高頻信號發(fā)生器的頻率（保持其輸出電壓uS不變），并測出對應的電壓放大倍數(shù)Au0。由于回路失諧后電壓放大倍數(shù)下降，所以放大器的諧振曲線如圖1-3所示。0.7BW0.70.12△f0.1圖1-3諧振曲線可得：通頻帶越寬放大器的電壓放大倍數(shù)越小。要想得到一定寬度的通頻寬，同時又能提高放大器的電壓增益，除了選用yfe較大的晶體管外，還應盡量減小調諧回路的總電容量CΣ。如果放大器只用來放大來自接收天線的某一
7、固定頻率的微弱信號，則可減小通頻帶，盡量提高放大器的增益。4.選擇性——矩形系數(shù)調諧放大器的選擇性可用諧振曲線的矩形系數(shù)K0.1時來表示，如圖1-2所示的諧振曲線，矩形系數(shù)K0.1為電壓放大倍數(shù)下降到0.1Au0時對應的頻率偏移與電壓放大倍數(shù)下降到0.707AV0時對應的頻率偏移之比，即K0.1=2△?0.1/2△?0.7=2△?0.1/BW0.7上式表明，矩形系數(shù)K0.1越小，諧振曲線的形狀越接近矩形，選擇性越好，反之亦然。一般單級調諧放大器的選擇性較差（矩形系數(shù)K0.1遠大于1），為提高放大器的選擇性，通常采用多級單調諧回路的諧振放大器。可以通過
8、測量調諧放大器的諧振曲線來求矩形系數(shù)K0.1。一、實驗步驟1.根據(jù)電路原理圖熟悉實驗板電路，并在電路板上找出
