實(shí)驗(yàn)一_高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器實(shí)驗(yàn)報(bào)告.doc

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1、本科生實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)課程高頻電路實(shí)驗(yàn)學(xué)院名稱信科院專業(yè)名稱物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)生姓名劉鑫學(xué)生學(xué)號(hào)201313060108指導(dǎo)教師陳川實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)6C1001實(shí)驗(yàn)成績(jī)二〇年月二〇年月高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握小信號(hào)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(cè)試及計(jì)算；3.了解高頻小信號(hào)放大器動(dòng)態(tài)范圍的測(cè)試方法；二、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備高頻電子線路綜合實(shí)驗(yàn)箱；掃頻儀；高頻信號(hào)發(fā)生器；雙蹤示波器三、實(shí)驗(yàn)原理（一）單調(diào)諧放大器小信號(hào)諧振放大器是通信機(jī)接收端的前端電路，主要用于高頻小信號(hào)或微弱信號(hào)的線性放大。其實(shí)驗(yàn)單元電路如圖1-1所示。該電路由晶體管Q1、選頻回路T1

2、二部分組成。它不僅對(duì)高頻小信號(hào)放大，而且還有一定的選頻作用。本實(shí)驗(yàn)中輸入信號(hào)的頻率fS＝12MHz?；鶚O偏置電阻RA1、R4和射極電阻R5決定晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)?？勺冸娮鑇3改變基極偏置電阻將改變晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)，從而可以改變放大器的增益。表征高頻小信號(hào)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(lái)表示）等。放大器各項(xiàng)性能指標(biāo)及測(cè)量方法如下：1.諧振頻率放大器的調(diào)諧回路諧振時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率f0稱為放大器的諧振頻率，對(duì)于圖1-1所示電路（也是以下各項(xiàng)指標(biāo)所對(duì)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

3、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(jí)線圈抽頭系數(shù)；P2為次級(jí)線圈抽頭系數(shù)。諧振頻率f0的測(cè)量方法是：用掃頻儀作為測(cè)量?jī)x器，用掃頻儀測(cè)出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(diǎn)f0。2.電壓放大倍數(shù)放大器的諧振回路諧振時(shí)，所對(duì)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，gΣ為諧振回路諧振時(shí)的總電導(dǎo)。要注意的是yfe本身也是一個(gè)復(fù)數(shù)，所以諧振時(shí)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(cè)量方法是：在諧振回路已處于諧振狀態(tài)時(shí)，用高頻電壓

4、表測(cè)量圖1-1中RL兩端的電壓V0及輸入信號(hào)Vi的大小，則電壓放大倍數(shù)AV0由下式計(jì)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)工作頻率偏離諧振頻率時(shí)，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(shí)所對(duì)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=fo/QL式中，QL為諧振回路的有載品質(zhì)因數(shù)。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0.7BW0.12△f0.1圖1-2諧振曲線上式說(shuō)明，當(dāng)晶體管選定即yfe確定，且回路總電容CΣ為定值時(shí)，諧振電壓放大倍數(shù)AV

5、0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BW的測(cè)量方法：是通過(guò)測(cè)量放大器的諧振曲線來(lái)求通頻帶。測(cè)量方法可以是掃頻法，也可以是逐點(diǎn)法。逐點(diǎn)法的測(cè)量步驟是：先調(diào)諧放大器的諧振回路使其諧振，記下此時(shí)的諧振頻率f0及電壓放大倍數(shù)AV0然后改變高頻信號(hào)發(fā)生器的頻率（保持其輸出電壓VS不變），并測(cè)出對(duì)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(shí)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

6、放大器只用來(lái)放大來(lái)自接收天線的某一固定頻率的微弱信號(hào)，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(shí)來(lái)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(shí)對(duì)應(yīng)的頻率偏移與電壓放大倍數(shù)下降到0.707AV0時(shí)對(duì)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(jí)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(jí)單調(diào)諧回路的諧振放大器。可以通過(guò)測(cè)量

7、調(diào)諧放大器的諧振曲線來(lái)求矩形系數(shù)Kv0.1。（二）雙調(diào)諧放大器雙調(diào)諧放大器具有頻帶較寬、選擇性較好的優(yōu)點(diǎn)。雙調(diào)諧回路諧振放大器是將單調(diào)諧回路放大器的單調(diào)諧回路該用雙調(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(shí)驗(yàn)步驟（一）單調(diào)諧小信號(hào)放大器單元電路實(shí)驗(yàn)打開(kāi)小信號(hào)調(diào)諧放大器的電源開(kāi)關(guān)，并觀察工作指示燈是否點(diǎn)亮，