實驗一 小信號調(diào)諧(單、雙調(diào)諧)放大器實驗

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1、實驗一高頻小信號調(diào)諧放大器實驗一、實驗?zāi)康?.掌握小信號調(diào)諧放大器的基本工作原理；2.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；3.了解高頻小信號放大器動態(tài)范圍的測試方法；二、實驗原理（一）單調(diào)諧放大器小信號諧振放大器是通信機接收端的前端電路，主要用于高頻小信號或微弱信號的線性放大。其實驗單元電路如圖1-1（a）所示。該電路由晶體管Q1、選頻回路T1二部分組成。它不僅對高頻小信號進行放大，而且還有一定的選頻作用。本實驗中輸入信號的頻率fS＝12MHz。基極偏置電阻W3、R22、R4和射極電阻R5決定晶體管的靜態(tài)工作點?？勺冸娮鑇3改變基極偏置電阻將改變晶體管的靜態(tài)

2、工作點，從而可以改變放大器的增益。表征高頻小信號調(diào)諧放大器的主要性能指標(biāo)有諧振頻率f0，諧振電壓放大倍數(shù)Av0，放大器的通頻帶BW及選擇性（通常用矩形系數(shù)Kr0.1來表示）等。放大器各項性能指標(biāo)及測量方法如下：1.諧振頻率17放大器的調(diào)諧回路諧振時所對應(yīng)的頻率f0稱為放大器的諧振頻率，對于圖1-1（a）所示電路（也是以下各項指標(biāo)所對應(yīng)電路），f0的表達(dá)式為式中，L為調(diào)諧回路電感線圈的電感量；為調(diào)諧回路的總電容，的表達(dá)式為式中，Coe為晶體管的輸出電容；Cie為晶體管的輸入電容；P1為初級線圈抽頭系數(shù)；P2為次級線圈抽頭系數(shù)。諧振頻率f0的測量方法是：用掃頻儀作為測量儀器，測出電路

3、的幅頻特性曲線，調(diào)變壓器T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(yīng)的電壓放大倍數(shù)AV0稱為調(diào)諧放大器的電壓放大倍數(shù)。AV0的表達(dá)式為式中，為諧振回路諧振時的總電導(dǎo)。要注意的是yfe本身也是一個復(fù)數(shù)，所以諧振時輸出電壓V0與輸入電壓Vi相位差不是180o而是為180o+Φfe。AV0的測量方法是：在諧振回路已處于諧振狀態(tài)時，用高頻電壓表測量圖1-1（a）中輸出信號V0及輸入信號Vi的大小，則電壓放大倍數(shù)AV0由下式計算：AV0=V0/Vi或AV0=20lg(V0/Vi)dB3.通頻帶由于諧振回路的選頻作用，當(dāng)工作頻率偏離

4、諧振頻率時，放大器的電壓放大倍數(shù)下降，習(xí)慣上稱電壓放大倍數(shù)AV下降到諧振電壓放大倍數(shù)AV0的0.707倍時所對應(yīng)的頻率偏移稱為放大器的通頻帶BW，其表達(dá)式為BW=2△f0.7=f0/QL式中，QL為諧振回路的有載品質(zhì)因數(shù)。17分析表明，放大器的諧振電壓放大倍數(shù)AV0與通頻帶BW的關(guān)系為上式說明，當(dāng)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)AV0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0.7BW0.12△f0.1圖1-2諧振曲線同的。通頻帶BW的測量方法：是通過測量放大器的諧振曲線來求通頻帶。測量方法可以是掃頻法，也可以是逐點法

5、。逐點法的測量步驟是：先調(diào)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)AV0然后改變高頻信號發(fā)生器的頻率（保持其輸出電壓VS不變），并測出對應(yīng)的電壓放大倍數(shù)AV0。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1-2所示?？傻茫和l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(yīng)盡量減小調(diào)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(diào)諧放大器的選擇性可用諧振曲線的矩形系數(shù)Kv0.1時

6、來表示，如圖1-2所示的諧振曲線，矩形系數(shù)Kv0.1為電壓放大倍數(shù)下降到0.1AV0時對應(yīng)的頻率偏移與電壓放大倍數(shù)下降到0.707AV0時對應(yīng)的頻率偏移之比，即Kv0.1=2△f0.1/2△f0.7=2△f0.1/BW上式表明，矩形系數(shù)Kv0.1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(diào)諧放大器的選擇性較差（矩形系數(shù)Kv0.1遠(yuǎn)大于1），為提高放大器的選擇性，通常采用多級單調(diào)諧回路的諧振放大器?？梢酝ㄟ^測量調(diào)諧放大器的諧振曲線來求矩形系數(shù)Kv0.1。（二）雙調(diào)諧放大器17雙調(diào)諧放大器具有頻帶較寬、選擇性較好的優(yōu)點。雙調(diào)諧回路諧振放大器是將單調(diào)諧回路放大器的單

7、調(diào)諧回路改用雙調(diào)諧回路。其原理基本相同。1.電壓增益為2.通頻帶BW=2△f0.7=fo/QL3.選擇性——矩形系數(shù)Kv0.1=2△f0.1/2△f0.7=一、實驗步驟（一）單調(diào)諧小信號放大器單元電路實驗1.根據(jù)電路原理圖熟悉實驗板電路，并在電路板上找出與原理圖相對應(yīng)的的各測試點及可調(diào)器件（具體指出）。2.按下面框圖（圖1-3）所示搭建好測試電路。圖1-3高頻小信號調(diào)諧放大器測試連接框圖注：圖中符號表示高頻連接線3.打開小信號調(diào)諧放大器的電源開關(guān)，并觀察工作指示燈是否點亮，紅燈為