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《實驗4.2 高頻小信號調(diào)諧放大器》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第4章高頻電子線路實驗實驗4.2高頻小信號調(diào)諧放大器一、實驗?zāi)康模?）掌握高頻小信號調(diào)諧放大器基本單元電路的工作原理，進(jìn)行性能分析。（2）熟悉當(dāng)諧振放大器處于諧振時，諧振回路的調(diào)試和各項技術(shù)指標(biāo)的測試（電壓放大倍數(shù)、通頻帶、矩形系數(shù)）。（3）學(xué)會高頻小信號調(diào)諧放大器的設(shè)計方法。二、實驗設(shè)備及材料實驗箱及實驗箱配置的低頻信號源、高頻信號源，雙蹤示波器（MOS-620/640型），MAG-450（100kHz—150MHz）射頻信號發(fā)生器，交流毫伏表，數(shù)字萬用表，調(diào)試工具。三、實驗原理圖4.2.1高頻小信號調(diào)諧放大器原理圖高頻小信號調(diào)諧放大器原理圖如圖4.
2、2.1所示。電路為共發(fā)射極接法的晶體管高頻小信號調(diào)諧放大器。它不僅要放大高頻信號，而且還要有一定的選頻作用。因此，晶體管的集電極負(fù)載為LC并聯(lián)諧振回路。在高頻情況下，晶體管本身的極間電容及連接導(dǎo)線的分布參數(shù)，會影響放大器輸出信號的頻率和相位。晶體管的靜態(tài)工作點由電阻RB1、RB2及RE決定，計算方法與低頻單管放大器相同。1、晶體管高頻小信號調(diào)諧放大器參數(shù)晶體管高頻小信號調(diào)諧放大器在高頻情況下的等效電路如圖4.2.2所示，4個y參數(shù)yie，yoe，yfe及yre分別為輸入導(dǎo)納： ，（4-2-1）159第4章高頻電子線路實驗輸出導(dǎo)納： ，
3、（4-2-2）正向傳輸導(dǎo)納： ， ?。?-2-3）圖4.2.2放大器的高頻等效回路?反向傳輸導(dǎo)納： ，（4-2-4）式（4-2-1）至（4-2-4）中，gm——晶體管的跨導(dǎo)，與發(fā)射極電流的關(guān)系式為： ?。?-2-5）gb’e——發(fā)射結(jié)電導(dǎo)，與晶體管的電流放大系數(shù)β及IE有關(guān)，關(guān)系式為， （4-2-6）rb’b——基極體電阻，一般為幾十歐姆；Cb’c——集電極電容，一般為幾皮法；Cb’e——發(fā)射結(jié)電容，一般為幾十皮法至幾百皮法。晶體管在高頻情況下的分布參數(shù)，除了與靜態(tài)工作電流IE、電流放大系數(shù)β有關(guān)外，還與工作頻率ω有關(guān)。晶體管手冊中給出的分布
4、參數(shù)，一般是在測試條件一定的情況下測得的。如在f0=30MHz，IE=2mA，UCE=8V條件下測得3DG6C的y參數(shù)為：如果工作條件發(fā)生變化，上述參數(shù)有所變動。因此，高頻電路設(shè)計一般采用工程估算的方法。159第4章高頻電子線路實驗如圖4.2.2所示的等效電路中，P1為晶體管的集電極接入系數(shù)，即?。?-2-7）式（4-2-7）中，N2為電感L線圈的總匝數(shù)。P2為輸出變壓器T的副邊與原邊的匝數(shù)比，即 （4-2-8）式（4-2-8）中，N3為副邊（次級）的總匝數(shù)。gL為調(diào)諧放大器輸出負(fù)載的電導(dǎo)，gL=1/RL。通常小信號調(diào)諧放大器的下一級仍為晶體管調(diào)諧
5、放大器，則gL將是下一級晶體管的輸入導(dǎo)納gie2。由圖4.2-2可見，并聯(lián)諧振回路的總電導(dǎo)的表達(dá)式為 ?。?-2-9）式（4-2-9）中，G為LC回路本身的損耗電導(dǎo)。諧振時L和C的并聯(lián)回路呈純阻，其阻值等于1/G，當(dāng)并聯(lián)諧振電抗為無限大時，jwC與1/（jwL）的影響可以忽略。2、調(diào)諧放大器的性能指標(biāo)及測量方法表征高頻小信號調(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
6、率，如圖4.2.1所示電路（以下各項指標(biāo)所對應(yīng)電路）f0的表達(dá)式為 ?。?-2-10）式（4-2-10）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?。?-2-11）式（4-2-11）中，Coe為晶體管的輸出電容；Cie為晶體管的輸入電容。諧振頻率f0的測量方法：用掃頻儀作為測量電路的幅頻特性曲線，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)159第4章高頻電子線路實驗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 ?。?-2-12
7、）式（4-2-12）中，gΣ為諧振回路諧振時的總電導(dǎo)，當(dāng)LC并聯(lián)回路在諧振點時，L和C的并聯(lián)電抗為無限大，因此可以忽略其電導(dǎo)。但yfe是一個復(fù)數(shù)，在諧振時輸出電壓UO與輸入電壓UI相位差為（180o+Φfe）。AV0的測量方法：在諧振回路已處于諧振狀態(tài)時，用高頻電壓表測量圖4.2.1中RL兩端的電壓u0及輸入信號ui的大小。計算電壓放大倍數(shù)AV0 AV0=UO/UI或AV0=20lg(UO/UI)dB (4-2-13)（3）通頻帶BW由于諧振回路的選頻作用，當(dāng)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(xí)慣上稱電壓放大倍數(shù)AV下降到諧振電壓放
8、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.
