实验一 高频小信号调谐放大器实验.doc
高频实验实验一高频小信号调谐放大器
实验一高频小信号调谐放大器一、实验目的1.掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算。
2.掌握信号源内阻及负载对谐振回路Q值的影响。
3.掌握高频小信号放大器动态范围的测试方法。
二、实验内容1.调测小信号放大器的静态工作状态。
2.用示波器观察放大器输出与偏置及回路并联电阻的关系。
3.观察放大器输出波形与谐振回路的关系。
4.调测放大器的幅频特性。
5.观察放大器的动态范围。
三、基本原理:小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。
其实验单元电路如图1-1所示。
该电路由晶体管VT7、选频回路CP2二部分组成。
它不仅对高频小信号放大,而且还有一定的选频作用。
本实验中输入信号的频率fs=10MH。
R67、R68和射极电阻决定晶体管的静态工作点。
拨码开关S7改变回路并联电阻,即改变回路Q值,从而改变放大器的增益和通频带。
拨码开关S8改变射极电阻,从而改变放大器的增益。
四、实验步骤:熟悉实验板电路和各元件的作用,正确接通实验箱电源。
1.静态测量将开关S8的2,3,4分别置于“ON”,测量对应的静态工作点,将短路插座J27断开,用直流电流表接在J27C.DL两端,记录对应I c值,计算并填入表1.1。
将S8“l”置于“ON”,调节电位器VR15,观察电流变化。
2.动态测试(1)将10MHZ高频小信号(<50mV)输入到“高频小信号放大”模块中J30(XXH.IN)。
(2)将示波器接入到该模块中J31(XXH.OUT)。
(3)J27处短路块C.DL连到下横线处,拨码开关S8必须有一个拨向ON,示波器上可观察到已放大的高频信号。
(4)改变S8开关,可观察增益变化,若S8“ l”拨向“ON”则可调整电位器VR15,增益可连续变化。
(5)将S8其中一个置于“ON”,改变输出回路中周或半可变电容使增益最大,即保证回路谐振。
(6)将拨码开关S7逐个拨向“ON”,可观察增益变化,该开关是改变并联在谐振回路上的电阻,即改变回路Q值。
实验一高频小信号调谐放大器实验报告
高频小信号调谐放大器一、实验目的1.进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理和基本电路结构。
2.掌握高频小信号调谐放大器的调试方法。
3.掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数(电压放大倍数,通频带,矩形系数)的测试方法。
4.熟练掌握multisim软件的使用方法,并能够通过仿真而了解到电路的一些特性以及各电路原件的作用二、实验仿真利用实验室计算机或者自己计算机上安装的Multisim9(10)软件,参照实验电路图,进行仿真仿真电路图如下:六、数据处理()f MHz7 8 9 9.7 9.8 9.9 10 10.1 10.210.3()iu mV15 15 15 15 15 15 15 15 15 15()ou mV19 28 55 120 128 138 143 150 140 130(/)u o iA u u 1.27 1.873.678.08.539.29.5310.09.338.67()f MHz10.4 10.510.610.711 12 13 14 15 16()iu mV15 15 15 15 15 15 15 15 15 15()ou mV120 100 90 80 64 39 28 24 20 18(/)u o iA u u8.00 6.676.05.334.272.61.871.61.331.278910111213141516255075100125150uo(mV)f(MHz)二、实验仿真利用实验室计算机或者自己计算机上安装的Multisim9(10)软件,参照实验电路图,进行仿真 仿真电路图如下:使得晶体满足:1.发射极正偏:b e V V >,且0.6be V V >2.集电极反偏:b c V V <3.1ce V V >(若ce V 过小,将导致晶体管饱和导通,此时小信号放大器没有放大倍数)通过测量,可得到通频带约为10.819MHz-10.655MHz =0.164MHz。
高频小信号调谐放大器实验报告.docx
高频实验一高频小信号调谐放大器实验一、实验目的1.进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理和基本电路结构。
2.掌握高频小信号调谐放大器的调试方法。
3.掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数(电压放大倍数,通频带,矩形系数)的测试方法。
4.熟练掌握multisim 软件的使用方法,并能够通过仿真而了解到电路的一些特性以及各电路原件的作用二、实验仪器1.小信号调谐放大器实验板2.200MHz 泰克双踪示波器(Tektronix TDS 2022B) 3. 8808A FLUKE 万用表 4.220V 市电接口 5.EE1461高频信号源 6.AT6011 频谱分析仪7.PC 一台(附有multisim 仿真软件)三、实验原理1.小信号调谐放大器的基本原理小信号调谐放大器的作用是有选择地对某一频率范围的高频小信号进行放大 。
所谓“小信号”,通常指输入信号电压一般在微伏 毫伏数量级附近,由于信号小,从而可以认为放大器工作在晶体管的线性范围内。
所谓“调谐”,主要是指放大器的集电极负载为调谐回路。
这种放大器对谐振频率f 及附近频率的信号具有较强的放大作用,而对其它远离f 的频率信号,放大作用很差。
高频小信号调谐放大器是我主要质量指标如下:1.增益:放大器输出电压与输入电压之比,用来表示高频小信号调谐放大器放大微弱信号的能力 ,即2.通频带:通常规定放大器的电压增益下降到最大值的0.707倍时,所对应的频率范围为高频放大器的通频带,用B 0.7表示。
3.选择性:从含有各种不同频率的信号总和(有用和有害的)中选出有用信 号排除有害(干扰)信号的能力,称为放大器的选择性。
衡量选择性的基本指标 一般有两个:矩形系数和抑制比。
矩形系数通常用K 0.1表示,它定义为,其中是指放大倍数下降至0.1处的带宽。
且矩形系数越小,选择性越好,其抑制邻近无用信号的能力就越强。
抑制比见末尾附录,此处略。
4.稳定性:指放大器的工作状态(直流偏置)、晶体管的参数、电路元件参数等发生可能的变化时,放大器的主要特性的稳定程度。
实验一.小信号调谐放大器实验
c.改变扫频仪输出衰减使曲线的顶点正好与基准 同高,由衰减器衰减系数便知放大器的放大倍 数,显示的曲线为谐振放大器的幅频特性曲线, 由曲线可看出中心频率及通频带的数值。 5.当高频信号源输出Ui=10mV,m=30% 的调幅信号 加到放大器输入端时,用示波器观察输出波形, 测出输出信号的m值。
m m值的测量可用下述公式: A B 100 % A B
图1.小信号谐振放大器实验电路图如下:
QL
f0
B0.7
RL RP 0 L
kv
f
i
无阻尼电阻接入时(R=∞)的幅频特性曲线
接入阻尼电阻(R=3kΩ )时的幅频特性曲线
比较可以看出,接入阻尼电阻,放大器增益下降, 通频带展宽.
实验内容
1.为顺利完成本次实验,应先对电路作以仿真分 析,仿真时可完成下列内容: a:静态工作点对放大器的影响。 b: 阻尼电阻变化对放大器增益、带宽、品质因 数等的影响。 c:负载电阻的变化对放大器的影响。 2.测量并调整放大器的工作点:调Rw1使UEQ=2V,测 此时的工作点Q(UCEQ,ICQ)。※注意:测试时, 输入高频=0,ICQ值可用间接法获得。 3.用逐点测试法测试放大器的幅频特性曲线,并 算出增益、带宽及品质因数 测试条件:
f0
1
C
便于实现调试,C取47pF的固定电容和可调电容 5/22pF并联使用。 (4).工程估算 a.谐振增益 因 goe=200μ s, gp=1/ω 0LQ0=1/2π f0LQ0≈53.1μ S ∴G∑=n12goe+n22gL+gp≈353.1s ∴Av0=n1n2Yfe/GΣ ≈32或30dB b.通频带 由前知 QL=1/GΣ ω 0L≈106/(353.1×2×π ×15×2)≈1
高频小信号放大器实验报告
实验1高频小信号放大器幅频特性曲线为:带宽:8.0*0.7=5.6Bw1=6.6-6.1=0.5MHz2、观察集电极负载对单调谐回路谐振放大器幅频特性的影响当放大器工作于放大状态下,运用上步点测法测出接通与不接通1R3的幅频特性曲线。
既令2K1置“on”,重复测量并与上步图表中数据作比较。
f/MHz 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 7.0 7.1U/mV 1.7 1.9 2.0 2.4 2.6 3.2 3.6 4.0 5.2 5.6 5.6 5.2 4.4 3.8 3.2 2.6 2.4 2.0幅频特性曲线为:5.6*0.7=3.92;Bw2=6.65-6.1=0.55MHz3、双调谐回路谐振放大器幅频特性测量(保持输入幅度不变,改变输入信号的频率,测出与频率相对应的双调谐放大器的输出幅度,然后画出频率与幅度的关系曲线,该曲线即为双调谐回路放大器的幅频特性。
)2K2往上拨,接通2C6(80P),2K1置off。
高频信号源输出频率6.3MHZ(用频率计测量),幅度300mv,然后用铆孔线接入双调谐放大器的输入端(IN)。
2K03往下拨,使高频信号送入放大器输入端。
示波器CH1接2TP01,示波器CH2接放大器的输出(2TP02)端。
反复调整2C04、2C11使双调谐放大器输出为最大值,此时回路谐振于6.3MHZ。
按照下表改变高频信号源的频率(用频率计测量),保持高频信号源输出幅度峰——峰值为300mv(示波器CH1监视),从示波器CH2上读出与频率相对应的双调谐放大器的幅度值,并把数据填入下表中。
f/MHz 4.8 5.0 5.2 5.4 5.7 5.8 5.9 6.0 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 7.0 7.1 U/mV 0.8 1.4 2.6 4.2 8.0 8.8 8.0 8.0 8.0 8.2 8.4 6.4 4.8 3.2 2.0 1.8 1.4 1.2 幅频特性曲线:8*0.7=5.6V;Bw3=6.55-5.5-1.05MHz4、放大器动态范围测量2K1置off,2K2置单调谐,接通2C6.高频信号源输出接双调谐放大器的输入端(IN),调整高频信号源频率为6.3MHz,幅度为100mV。
高频实验一小信号放大
华南理工大学广州学院实验报告课程名称高频电子线路实验学院专业班姓名学号序号实验名称实验一高频小信号调谐放大器实验实验日期一、实验目的1. 掌握小信号调谐放大器的基本工作原理;2. 掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算;3. 了解高频小信号放大器动态范围的测试方法。
二、实验内容单调谐小信号放大器单元电路实验三、实验仪器、设备1. 高频实验箱1台2. 双踪示波器1台3. 万用表1块4. 扫频仪(可选)1台四、实验原理+121-1a图1R154.7KR16470C11104C19104C12中周内电容C1510pC13104C14中周内电容Q23DG6TH6TT3T2TP6W4100KR2315K五、实验步骤1. 单调谐小信号放大器单元电路实验1)根据电路原理图熟悉实验板电路,并在电路板上找出与原理图相对应的的各测试点及可调器件(具体指出)。
2)打开小信号调谐放大器的电源开关,并观察工作指示灯是否点亮,红灯为+12V电源指示灯,绿灯为-12V电源指示灯。
(以后实验步骤中不再强调打开实验模块电源开关步骤) 3)调整晶体管的静态工作点:用万用表(直流电压测量档)测量静态工作电压,调整可调电阻W3,使V EQ=4.8V,测量R5两端的电压(即V EQ)和电阻R4两端的电压(即V BQ),记下此时的V BQ、V EQ,并计算出此时的I EQ=V EQ /R5。
(R5=470Ω)4)按下信号源和频率计的电源开关,此时开关下方的工作指示灯点亮。
5)按下面方法搭建框图(图1-2)所示测试电路:调节信号源“RF幅度”和“频率调节”旋钮,使输出端口“RF1”和“RF2”输出频率为12MHz的高频信号。
将信号输入到2号板的J4口。
在TH1处观察信号峰-峰值约为100mV。
图1-2 高频小信号调谐放大器测试连接框图6)调谐放大器的谐振回路使其谐振在输入信号的频率点上:将示波器探头连接在调谐放大器的输出端即TH2上,调节示波器直到能观察到输出信号的波形,再微调高频信号源的“频率调节”旋钮,使输出端TH2处的信号幅度最大,此时放大器即被调谐到输入信号的频率点上,记下此时的谐振频率f0 。
高频小信号调谐放大器实验
实验一高频小信号调谐放大器实验一、实验目的1.熟悉高频电路实验箱,示波器,扫频仪的使用。
2.掌握高频小信号谐振电压放大器的电路组成与基本工作原理。
3.熟悉谐振回路的调谐方法及幅频特性测试分析方法。
4.掌握高频谐振放大器处于谐振时各项主要技术指标意义及测试技能。
二、实验条件,设备,器材高频电路实验箱,示波器,扫频仪三、实验原理(包括电路原理图),实验方案与手段1、单调谐小信号放大器高频信号放大器工作频率高,但带宽相对工作频率却很窄。
按器件分:BJT、FET、集成电路(IC);按带宽分:窄带、宽带;按电路形式分:单级、多级;按负载性质分:谐振、非谐振。
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。
调谐放大器不仅具有对特定频率信号的放大作用,同时一也起着滤波和选频的作用。
单调谐放大器电路原理图2、双调谐放大器电路原理图双调谐回路放大器具有频带宽、选择性好的优点,并能较好地解决增益与通频带之间的矛盾,从而在通信接收设备中广泛应用。
在双调谐放大器中,被放大后的信号通过互感耦合回路加到下级放大器的输入端,若耦合回路初、次级本身的损耗很小,则均可被忽略。
电压增益为通频带为弱耦合时,谐振曲线为单峰;为强耦合时,谐振曲线出现双峰;临界耦合时,双调谐放大其的通频带BW四、实验内容,操作步骤1、单频率谐振的调整断电状态下,按如下框图进行连线:用示波器观测TP3,调节①号板信号源模块,使之输出幅度为200mV、频率为10.7MHz正弦波信号。
顺时针调节W1到底,用示波器观测TP1,调节中周,使TP1幅度最大且波形稳定不失真。
2、动态测试保持输入信号频率不变,调节信号源模块的幅度旋钮"RF幅度",改变输入信号TP3的幅度。
高频电子线路实验报告
高频电子线路实验报告起止日期:年至年第学期学生姓名班级学号成绩指导教师电气与信息工程学院实验一高频小信号调谐放大器(3课时)一、实验目的1.掌握小信号调谐放大器的基本工作原理。
2.谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算。
二、实验仪器、器材1.THCGP-1 型高频电子线路综合实验箱 1 台2.双踪示波器 DS-5042M 1台万用表 MF-47 型 1 块3.器材:单调谐小信号放大模块 1 块三、实验原理单调谐小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。
其实验单元电路如图 2-1 所示(模块②上)。
图 2-1 实验电路该电路由三极管 Q1 及其集电极选频回路 T1 组成。
它对输入的高频小信号进行放大,并具有一定的选频作用。
基极偏置电阻 W3、R22、R4 和射极电阻 R5 决定三极管的静态工作点。
可变电阻 W3 改变基极偏置电阻将改变三极管的静态工作点,从而可改变放大器的增益。
四、实验步骤(一)单调谐小信号放大器单元电路实验1.根据图 2-1 实验电路熟悉实验板电路,并在电路板上找出与原理图对应的各测试点。
2.按图 2-2 所示图连接好实验电路。
3.打开实验箱电源,按下信号源和频率计的电源开关,此时开关下方的工作指示灯点亮。
4.打开小信号调谐放大器的电源开关,并观察工作指示灯是否点亮。
5.调节信号源“RF 幅度”和“频率调节”旋钮,使输出端口“RF1”“RF2”输出。
频率为 10.5MHz 左右的高频信号。
将信号输入到 2 号板的 J4 口。
先用示波器在 TH1 处观察信号峰-峰值约为 50mV。
(先调频率再调幅度)图 2-2 测试连接图6.调节高频信号发生器的输出信号频率,使单调谐放大器谐振:操作方法:将示波器探头接在调谐放大器的输出端 TH2,调节示波器直至能观察到输出信号的波形,先调节 W3 使输出信号幅度最大,再调节高频信号发生器的输出信号频率使示波器上的信号幅度最大(先用 500KHz 档调节,再用 20 KHz 档调节,直到示波器上的信号幅度最大),此时放大器即被调谐到输入信号的频率点上。
实验一高频小信号调谐放大器
实验一高频小信号调谐放大器
一、实验原理
高频小信号调谐放大器是由一个高频小信号调谐电路和带有一个负反馈放大电路构成的增益放大器。
高频小信号调谐电路由电感L1、电容C1以及对应电路中的可变电阻R1等构成,当可变电阻R1变化时,电路调谐点也会发生相应的变化。
负反馈放大电路具有调节输出功率的能力,通常由一个三极管或多晶体管就可构成。
它是由放大电路和反馈线路构成,根据反馈信号产生的差分强度,从而实现对输出信号功率的调节。
二、实验目的
2、了解高频小信号调谐放大器的放大能力的调节;
3、掌握实验过程,实现实验精度。
三、实验准备
需要准备的实验器材包括:电子对空表、音频发射器,测试夹、示波器和电源。
四、实验流程
1、根据试验原理,连接实验器材;
2、打开电源,调节可变电阻,实现初始化调节;
3、将音频发射器连接在高频小信号调谐放大器的输入端;
4、使用示波器测量调谐放大器的输出信号,调整可变电阻,使得输出的音频最大;
5、重复以上3-4步,确定最佳调整位置;
6、使用电子对空表测量调谐放大器的输出功率,测出所获得的调谐能力结果。
五、实验总结
本次实验训练了我们关于高频小信号调谐放大器的综合知识能力,它不仅是一个理论概念,而且能快速完成模拟信号测量,满足实践实验的需求,为今后的研究提供了一定的理论基础。
实验中,我们首先调节可变电阻,调节调谐点,使得输出的音频信号最大,然后利用电子对空表测量调谐放大器的输出功率,得出了最终的调谐能力结果。
本次实验对于高频小信号调谐放大器的认识有了一定的深入,今后将派上用场。
实验一高频小信号调谐放大器实验报告
实验一高频小信号调谐放大器实验报告一、实验目的本实验旨在通过设计和搭建一个高频小信号调谐放大器电路,掌握高频小信号调谐放大器的工作原理和性能参数,并能正确测量和分析电路的电压增益和频率响应。
二、实验原理高频小信号调谐放大器是一种用于放大和调谐高频小信号的电路。
它主要由三个部分组成:一个输入电路、一个放大电路和一个输出电路。
输入电路用于匹配输入信号和放大电路的阻抗,使输入信号能够有效传入放大电路;放大电路用于增大输入信号的幅度;输出电路用于匹配放大电路和负载。
三、实验仪器和材料1.高频信号发生器2.高频放大器3.幅度调制器4.示波器5.电阻、电容和电感等元器件四、实验步骤1. 根据电路原理图,使用Multisim软件进行电路仿真。
2.根据仿真结果选择并调整合适的元器件数值,搭建实际电路。
3.将信号源连接至输入电路,逐步增大信号源频率观察输出波形,记录输出电压随频率变化的情况。
4.测量电路的电压增益,并与理论计算值进行对比。
5.测量电路的频率响应,绘制电压增益与频率的波形图。
6.分析实验现象和结果,总结实验中的经验教训。
五、实验结果与分析根据仿真结果,我们成功搭建了一个高频小信号调谐放大器,并进行了实验测试。
测得的电压增益与理论计算值非常接近,验证了电路的设计和搭建的准确性。
实验还得出了电路的频率响应曲线,发现放大器在一定频率范围内有较高的增益,但在较高频率处迅速下降。
六、实验结论通过本实验,我们学习到了高频小信号调谐放大器的工作原理和性能参数的测量方法。
实验结果和数据分析验证了电路设计和搭建的正确性。
此外,我们还了解到了电路的频率响应特性,对于在实际应用中的频率选择提供了参考。
七、实验心得通过本次实验,我深入了解了高频小信号调谐放大器的原理和性能参数,掌握了相关的测量技术。
同时,我也意识到了电路设计和搭建的重要性,只有精确选取和调整元器件数值,才能得到准确的实验结果。
希望以后能继续进行相关实验,提升自己的电路设计和测量能力。
高频小信号调谐放大实验报告
一、实验标题:高频小信号调谐放大实验
二、实验目的
1、了解谐振回路的幅频特性分析--通频带与选择性
2、了解信号源内阻及负载对谐振回路的影响,并掌握通频带的展宽
3、掌握放大器的动态范围及测试方法。
三、实验仪器与设备
4、高频电子线路试验箱(TKGP);
5、扫频仪;
6、高频信号发生器;
7、双踪示波器。
四、实验原理
实验原理图
图一:电路原理图
上图所示为共发射极接法的晶体管高频小信号调谐放大器,它不仅要放大高频小信号,还要有一定的选频能力,因此晶体管的集电极负载为LC并联谐振回路。
在高频情况下,晶体管本身的极间电容和导线的分布电容参数会影响放大器输出信号的平频率和相位。
晶体管的静态工作点由电阻R1,R6,R3(R4、R5)决定。
高频情况下,晶体管的分布参数除了与静态工作流Ie和电流放大系数贝塔有关外,还与工作频率w有关。
五、实验内容及步骤
1、单调谐放大器增益和带宽测试
图二2、双调谐放大电路测试
(1)放大器增益和带宽测试
图三
六、实验分析
单调谐放大电路一般采用LC回路作为选频器的放大电路,它只有一个LC 回路,调谐在一个频率上,并通过变压器耦合输出。
放大器的中心频率和谐振回路的磁芯的电感有关,通频带和静态工作点有关。
七、实验体会
通过本次实验,加强了我的动手、思考和解决问题的能力。
学会了实验扫频仪,和测量放大器电路的方法。
八、注意事项
1.实验前先检查试验箱的电源是否正常;
2.使用示波器将波形调至最合适的大小再读数据;
3.实验结束后关闭各设备电源,清理好仪器和工具。
高频实验:小信号调谐放大器实验报告
实验一 小信号调谐放大器实验报告一 实验目的1.进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理和基本电路结构。
2.掌握高频小信号调谐放大器的调试方法。
3.掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数(电压放大倍数,通频带,矩形系数)的测试。
二、实验使用仪器1.小信号调谐放大器实验板 2.200MH 泰克双踪示波器 3. FLUKE 万用表 4. 模拟扫频仪(安泰信) 5. 高频信号源 三、实验基本原理与电路 1、 小信号调谐放大器的基本原理所谓“小信号”,通常指输入信号电压一般在微伏 毫伏数量级附近,放大这种信号的放大器工作在线性范围内。
所谓“调谐”,主要是指放大器的集电极负载为调谐回路(如LC 调谐回路)。
这种放大器对谐振频率0f 及附近频率的信号具有最强的放大作用,而对其它远离0f 的频率信号,放大作用很差,如图1-1所示。
图1.1 高频小信号调谐放大器的频率选择特性曲线小信号调谐放大器技术参数如下:10.7071.增益:表示高频小信号调谐放大器放大微弱信号的能力2.通频带和选择性:通常规定放大器的电压增益下降到最大值的0.707倍时,所对应的频率范围为高频放大器的通频带,用B0.7表示。
衡量放大器的频率选择性,通常引入参数——矩形系数K0.1。
2.实验电路原理图分析:In1是高频信号输入端,当信号从In1输入时,需要将跳线TP1的上部连接起来。
In2是从天线接收空间中的高频信号输入,电感L1和电容C1,C2组成选频网络,此时,需要将跳线TP1的下部连接起来。
电容C3是隔直电容,滑动变阻器RW2和电阻R2,R3是晶体管基极的直流偏置电阻,用来决定晶体管基极的直流电压,电阻R1是射极直流负反馈电阻,决定了晶体管射极的直流电流Ie。
晶体管需要设置一个合适的直流工作点,才能保证小信号谐振放大器正常工作,有一定的电压增益。
通常,适当的增加晶体管射极的直流电流Ie可以提高晶体管的交流放大倍数 ,增大小信号谐振放大器的放大倍数。
实验一_高频小信号调谐放大器实验报告
本科生实验报告实验课程高频电路实验学院名称信科院专业名称物联网工程学生姓名刘鑫学生学号************指导教师陈川实验地点6C1001实验成绩二〇年月二〇年月高频小信号调谐放大器实验一、实验目的1. 掌握小信号调谐放大器的基本工作原理;2. 掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算;3. 了解高频小信号放大器动态范围的测试方法;二、实验仪器与设备高频电子线路综合实验箱; 扫频仪; 高频信号发生器; 双踪示波器三、实验原理(一)单调谐放大器小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。
其实验单元电路如图1-1所示。
该电路由晶体管Q 1、选频回路T 1二部分组成。
它不仅对高频小信号放大,而且还有一定的选频作用。
本实验中输入信号的频率f S =12MHz 。
基极偏置电阻R A1、R 4和射极电阻R 5决定晶体管的静态工作点。
可变电阻W 3改变基极偏置电阻将改变晶体管的静态工作点,从而可以改变放大器的增益。
表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f 0,谐振电压放大倍数A v0,放大器的通频带BW 及选择性(通常用矩形系数K r0.1来表示)等。
放大器各项性能指标及测量方法如下: 1.谐振频率放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f 0称为放大器的谐振频率,对于图1-1所示电路(也是以下各项指标所对应电路),f 0的表达式为∑=LCf π210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,∑C的表达式为ie oe C P C P C C2221++=∑式中, C oe 为晶体管的输出电容;C ie 为晶体管的输入电容;P 1为初级线圈抽头系数;P 2为次级线圈抽头系数。
谐振频率f 0的测量方法是:用扫频仪作为测量仪器,用扫频仪测出电路的幅频特性曲线,调变压器T 的磁芯,使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f 0。
2.电压放大倍数放大器的谐振回路谐振时,所对应的电压放大倍数A V0称为调谐放大器的电压放大倍数。
实验一_高频小信号调谐放大器实验报告
本科生实验报告实验课程高频电路实验学院名称信科院专业名称物联网工程学生姓名刘鑫学生学号201313060108指导教师陈川实验地点6C1001实验成绩二〇年月二〇年月高频小信号调谐放大器实验一、实验目的1.掌握小信号调谐放大器的基本工作原理;2.掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算;3.了解高频小信号放大器动态范围的测试方法;二、实验仪器与设备高频电子线路综合实验箱;扫频仪;高频信号发生器;双踪示波器三、实验原理(一)单调谐放大器小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。
其实验单元电路如图1-1所示。
该电路由晶体管Q1、选频回路T1二部分组成。
它不仅对高频小信号放大,而且还有一定的选频作用。
本实验中输入信号的频率f S=12MHz。
基极偏置电阻R A1、R4和射极电阻R5决定晶体管的静态工作点。
可变电阻W3改变基极偏置电阻将改变晶体管的静态工作点,从而可以改变放大器的增益。
表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f0,谐振电压放大倍数A v0,放大器的通频带BW及选择性(通常用矩形系数K r0.1来表示)等。
放大器各项性能指标及测量方法如下:1.谐振频率放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f0称为放大器的谐振频率,对于图1-1所示电路(也是以下各项指标所对应电路),f0的表达式为∑=LCf π210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,∑C的表达式为ie oe C P C P C C2221++=∑式中, C oe 为晶体管的输出电容;C ie 为晶体管的输入电容;P 1为初级线圈抽头系数;P 2为次级线圈抽头系数。
谐振频率f 0的测量方法是:用扫频仪作为测量仪器,用扫频仪测出电路的幅频特性曲线,调变压器T 的磁芯,使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f 0。
2.电压放大倍数放大器的谐振回路谐振时,所对应的电压放大倍数A V0称为调谐放大器的电压放大倍数。
【高频电子线路实验指导书】高频小信号调谐放大器试验
实验一高频小信号调谐放大器一、实验目的小信号调谐放大器是高频电子线路中的基本单元电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。
通过本实验,我们希望同学们能重点掌握以下几方面内容:1.静态工作点(直流工作状态)的调试. 小信号调谐放大器必需工作在甲类.2.小信号(交流工作状态)的定义. 输入信号必需小于5 毫伏.3.并联谐振回路的特性. 谐振曲线,通频带,矩形系数.4.放大特性. 电压放大倍数,动态特性(输入 ---- 输出电压特性).二、实验内容1、调节谐振回路使谐振放大器谐振在10.7MHz。
2、测量谐振放大器的电压增益。
3、测量谐振放大器的通频带。
4、测量谐振放大器的输入---- 输出电压特性5、判断谐振放大器选择性的优劣。
三、实验仪器1、20MHz模拟示波器一台2、数字万用表一块3、高频信号源一台四、实验原理图1-1所示电路为共发射极接法的晶体管高频小信号调谐放大器。
它不仅要放大高频信号,而且还要有一定的选频作用,因此晶体管的集电极负载为LC并联谐振回路。
在高频情况下,晶体管本身的极间电容及连接导线的分布参数等会影响放大器输出信号的频率和相位。
晶体管的静态工作点由电阻R B1,R B2及R E决定,其计算方法与低频单管放大器相同。
图1-1 小信号调谐放大器放大器在高频情况下的等效电路如图1-2所示,晶体管的4个y 参数ie y ,oe y ,fe y 及re y 分别为输入导纳 ()e b e b b b e b e b ie jwc g r jwc g y '''''1+++≈(1-1) 输出导纳 ()e b e b e b b b e b b b m oe jwc jwc g r jwc r g y ''''''1+++≈ (1-2)正向传输导纳 ()e b e b b b m fe jwc g r g y '''1++≈ (1-3) 反向传输导纳 ()e b e b b b eb re jwc g r jwc y ''''1++-≈(1-4)图1-2 放大器的高频等效回路式中,m g ——晶体管的跨导,与发射极电流的关系为{}S mA I g E m 26= (1-5) e b g /——发射结电导,与晶体管的电流放大系数β及I E 有关,其关系为 {}S mA I r g E e b e b β261''== (1-6) b b r /——基极体电阻,一般为几十欧姆;c b C /——集电极电容,一般为几皮法;e b C /——发射结电容,一般为几十皮法至几百皮法。
实验一高频小信号调谐放大器实验报告之欧阳家百创编
高频小信号调谐放大器欧阳家百(2021.03.07)一、实验目的1.进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理和基本电路结构。
2.掌握高频小信号调谐放大器的调试方法。
3.掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数(电压放大倍数,通频带,矩形系数)的测试方法。
4.熟练掌握multisim软件的使用方法,并能够通过仿真而了解到电路的一些特性以及各电路原件的作用二、实验仿真利用实验室计算机或者自己计算机上安装的Multisim9(10)软件,参照实验电路图,进行仿真仿真电路图如下:六、数据处理f MHz7 8 9 9.7 9.8 9.9 10 10.1 10.2 10.3()u mV15 15 15 15 15 15 15 15 15 15()i()u mV19 28 55 120 128 138 143 150 140 130o(/)A u u 1.27 1.87 3.67 8.00 8.53 9.20 9.53 10.00 9.33 8.67u o if MHz10.4 10.5 10.6 10.7 11 12 13 14 15 16()()u mV15 15 15 15 15 15 15 15 15 15iu mV120 100 90 80 64 39 28 24 20 18()o(/)A u u8.00 6.67 6.00 5.33 4.27 2.60 1.87 1.60 1.33 1.20u o i二、实验仿真利用实验室计算机或者自己计算机上安装的Multisim9(10)软件,参照实验电路图,进行仿真 仿真电路图如下: 使得晶体满足:1.发射极正偏:b e V V >,且0.6be V V >2.集电极反偏:b c V V <3.1ce V V >(若ce V 过小,将导致晶体管饱和导通,此时小信号放大器没有放大倍数)通过测量,可得到通频带约为10.819MHz-10.655MHz =0.164MHz 。
实验一高频小信号调谐放大器实验研究报告
高频小信号调谐放大器一、实验目地1.进一步掌握高频小信号调谐放大器地工作原理和基本电路结构.2.掌握高频小信号调谐放大器地调试方法.3.掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数(电压放大倍数,通频带,矩形系数)地测试方法.4.熟练掌握multisim软件地使用方法,并能够通过仿真而了解到电路地一些特性以及各电路原件地作用二、实验仿真利用实验室计算机或者自己计算机上安装地Multisim9(10)软件,参照实验电路图,进行仿真仿真电路图如下:六、数据处理()f MHz7 8 9 9.7 9.8 9.9 10 10.1 10.2 10.3 u mV15 15 15 15 15 15 15 15 15 15()i()u mV19 28 55 120 128 138 143 150 140 130 oA u u 1.27 1.87 3.67 8.00 8.53 9.20 9.53 10.00 9.33 8.67 (/)u o i()f MHz 10.4 10.5 10.6 10.7 11 12 13 14 15 16 ()i u mV 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 ()o u mV1201009080643928242018(/)u o i A u u 8.00 6.67 6.00 5.33 4.27 2.60 1.87 1.60 1.33 1.2078910111213141516255075100125150uo(mV)f(MHz)二、实验仿真利用实验室计算机或者自己计算机上安装地Multisim9(10)软件,参照实验电路图,进行仿真 仿真电路图如下:使得晶体满足:1.发射极正偏:b e V V >,且0.6be V V >2.集电极反偏:b c V V <3.1ce V V >(若ce V 过小,将导致晶体管饱和导通,此时小信号放大器没有放大倍数)通过测量,可得到通频带约为10.819MHz-10.655MHz =0.164MHz.版权申明本文部分内容,包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.b5E2R。
高频小信号调谐放大器试验报告
高频小信号调谐放大器试验报告通信电子电路实验实验一高频小信号调谐放大器实验报告学院:信息与通信工程学院班级:姓名:学号:班内序号:一.课题名称:高频小信号调谐放大器二.实验目的1、掌握高频小信号调谐放大器的工作原理;2、掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算方法。
三.仪器仪表四.实验内容及步骤实验中,电路部分元器件值,R2=10KΩ, R3=1KΩ, R10=2KΩ, R12=51Ω,R13=10KΩ,R24=2KΩ, R27=5.1KΩ, R28=18KΩ, R30=1.5KΩ, R31=1KΩ, R32=5.1KΩ, R33=18KΩ, R35=1.5KΩ,W3=47KΩ, W4=47KΩ,C20=1nF, C21=10nF, C23=10nF。
(一)、单级单调谐放大器1、计算选频回路的谐振频率范围如图1-1 所示,它是一个单级单调谐放大电路,输入信号由高频信号源或者振荡电路提供。
调节电位器W3 可改变放大电路的静态工作点,调节可调电容CC2 和中周T2 可改变谐振回路的幅频特性。
谐振回路的电感量L=1.8uH~2.4uH,回路总电容C=105 pF~125pF,根据公式范围。
,计算谐振回路谐振频率 f0 的图1-1 单级单调谐放大器实验原理图2、检查连线正确无误后,测量电源电压正常,电路中引入电压。
实验板中,注意TP9接地,TP8 接TP10;3、用万用表测三极管Q2 发射极对地的直流电压,调节可变电阻使此电压为5V。
4、用高频信号源产生频率为10.7MHz,峰峰值约400mV 的正弦信号,用示波器观察,调节电感电容的大小,适当调节静态工作点,使输出信号Vo的峰峰值Vop-p 最大不失真。
记录各数据,得到谐振时的放大倍数。
5、测量该放大器的通频带、矩形系数对放大器通频带的测量有两种方式:(1) 用扫频仪直接测量;(2) 用点频法来测量,最终在坐标纸上绘出幅频特性曲线。
在放大器的频率特性曲线上读取相对放大倍数下降为0.1 处的带宽BW0.1 或0.01 处的带宽BW0.01 。
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实验一高频小信号调谐放大器实验一、实验目的1、掌握高频小信号谐振电压放大器的电路组成与基本工作原理。
2、熟悉谐振回路的调谐方法及测试方法。
3、掌握高频谐振放大器处于谐振时各项主要技术指标意义及测试技能。
二、实验内容1、谐振频率的调整与测定。
2、主要技术性能指标的测定:谐振频率、谐振放大增益Avo及动态范围、通频带BW0.7、矩形系数Kr0.1。
三、实验仪器1、高频信号发生器1台2、2号板小信号放大模块1块3、频率计1台4、双踪示波器1台5、万用表1台6、扫频仪(可选)1台四、实验原理(一)单调谐小信号放大器图1-1 单调谐小信号放大电路图小信号谐振放大器是接收机的前端电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线形放大。
图1-1为单调谐回路小信号谐振放大器的原理电路,实验单元电路由晶体管N1和选频回路T1组成,不仅对高频小信号放大,而且还有选频作用。
其中W1,R5,R6,R7为直流偏置电阻(因与C3并联相接,所以C3仅有直流负反馈作用),同时调节W1可为放大器选择合适的静态工作点。
C5为输入信号的耦合电容,E4,C3,C5为旁路滤波电容,R1为中周初级负载。
C1与电感L 组成并联谐振回路,调节C1或改变中周T1磁芯的位置可以使回路谐振在信号中心频率上。
本实验中单调谐小信号放大的谐振频率为fs=10.7MHz 。
因此频率为10.7的小信号自C5耦合输入,经选频、放大后,中周次级将获得最大输出。
放大器各项性能指标及测量方法如下: 1、谐振频率放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f 0称为放大器的谐振频率,对于图1-1所示电路(也是以下各项指标所对应电路),f 0的表达式为∑=LC f π210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,∑C 的表达式为ie oe C P C P C C 2221++=∑式中, C oe 为晶体管的输出电容;C ie 为晶体管的输入电容;P 1为初级线圈抽头系数;P 2为次级线圈抽头系数。
谐振频率f 0的测量方法是:用扫频仪作为测量仪器,测出电路的幅频特性曲线,调变压器T 的磁芯,使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f 0。
2、电压放大倍数放大器的谐振回路谐振时,所对应的电压放大倍数A V0称为调谐放大器的电压放大倍数。
A V0的表达式为Gg p g p y p p g y p p v v A ie oe fe fei V ++-=-=-=∑2221212100 式中,∑g 为谐振回路谐振时的总电导。
要注意的是y fe 本身也是一个复数,所以谐振时输出电压V 0与输入电压V i 相位差不是180º而是为180º+Φfe 。
A V0的测量方法是:在谐振回路已处于谐振状态时,用高频电压表测量图1-1中输出信号V 0及输入信号V i 的大小,则电压放大倍数A V0由下式计算:A V0 = V 0 / V i 或 A V0 = 20 lg (V 0 /V i ) dB 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A V 下降到谐振电压放大倍数A V0的0.707倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带BW ,其表达式为BW = 2△f 0.7 = f 0/Q L式中,Q L 为谐振回路的有载品质因数。
分析表明,放大器的谐振电压放大倍数A V0与通频带BW 的关系为∑=⋅C y BW A fe V π20上式说明,当晶体管选定即y fe 确定,且回路总电容∑C 为定值时,谐振电压放大倍数A V0与通频带BW 的乘积为一常数。
这与低频放大器中的增益带宽积为一常数的概念是相同的。
通频带BW 的测量方法:是通过测量放大器的谐振曲线来求通频带。
测量方法可以是扫频法,也可以是逐点法。
扫频法的测试: 1)将BT-3频率特性测试仪射频输出电缆(即扫频电压输出端)与检波探头相接,找到零频点并对频率特性测试仪的Y 轴放大器进行零分贝校正,将―输出衰减‖置为―0Db‖,调节Y 轴―增益‖旋钮,使显示屏的方框占有一定的高度h (如5格),调节中心频率刻度盘,使10,7MHz 频点位于显示屏中心。
2)BT-3频率特性测试仪的射频输出电缆接小信号谐振放大器的信号输入端,实验板输出测试端与频率特性测试仪的检波探头相接。
微调中心频率刻度盘,使显示屏上显示出放大器的―幅频特性曲线‖,改变―输出衰减‖按钮,使其幅度适中,用绝缘起子慢慢旋动变压器磁芯或CCA2,使中心频率F0=10.7MHz.逐点法的测量步骤是:先调谐放大器的谐振回路使其谐振,记下此时的谐振频率f 0及电压放大倍数A V0然后改变高频信号发生器的频率(保持其输出电压V S 不变),并测出对应的电压放大倍数A V0。
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1-2所示。
可得: 7.02f f f BW L H ∆=-= 通频带越宽放大器的电压放大倍数越小。
要想得到一定宽度的通频宽,同时又能提高放大器的电压增益,除了选用y fe 较大的晶体管外,还应尽量减小调谐回路的总电容量C Σ。
如果放大器只用来放大来自接收天线的某一固定频率的微弱信号,则可减小通频带,尽量提高放大器的增益。
(二) 双调谐放大器图1-3 双调谐小信号放大电路图为了克服单调谐回路放大器的选择性差、通频带与增益之间矛盾较大的缺点,可采用双调谐回路放大器。
双调谐回路放大器具有频带宽、选择性好的优点,并能较好地解决增益与通频带之间的矛盾,从而在通信接收设备中广泛应用。
在双调谐放大器中,被放大后的信号通过互感耦合回路加到下级放大器的输入端,若耦合回路初、次级本身的损耗很小,则均可被忽略。
1、电压增益为gy p p v v A fei V 22100-=-= 2、通频带为弱耦合时,谐振曲线为单峰; 为强耦合时,谐振曲线出现双峰; 临界耦合时,双调谐放大其的通频带 BW = 2△f 0.7 =2fo/Q L五、 实验步骤(一)单调谐小信号放大器单元电路实验1、 了解该实验电路的工作原理,各元件的作用:熟悉实验电路板的结构、各元件的位置、各测试点的位置2、断电状态下,按如下框图进行连线:()图1–4单调谐小信号放大电路连线框图表1–1 连线表13、调整晶体管的静态工作点:不加输入信号,用万用表直流电压档,测量三极管N发射极的电压V eq.调整电位器使电压为。
测量、记录静态工作点。
4、频率谐振的调试(1)用高频信号发生器一个输出幅度为200mV、频率为10.7MHz正弦波信号,加到小信号谐振放大器的输入端。
(2)顺时针调节W1到底,用示波器观测TP1,调节中周,使TP1幅度最大且波形稳定不失真。
此时的状态为谐振最佳状态。
5、主要指标测试(用示波器、扫频仪测试)(1)保持输入信号频率不变,调节高频信号发生器的幅度旋钮,改变单调谐放大电路中输入信号TP3的幅度。
用示波器观察在不同幅度信号下TP1处的输出信号的峰值电压,并将对应的实测值填入下表,计算电压增益Avo。
在坐标轴中画出动态曲线。
表1–2 动态测试表16、通频带特性测试(1)保持输入信号幅度不变,调节信号源的频率旋钮,改变单调谐放大电路中输入信号TP3的频率。
用示波器观察在不同频率信号下TP1处的输出信号的峰值电压,并将对应的实测值填入下表,在坐标轴中画出幅度-频率特性曲线。
若配有扫频仪,可用扫频仪观测回路谐振曲线。
表1–3 幅度-频率特性测试数据表1(2)调节输入信号频率,测试并计算出BW0.707。
7、谐振曲线的矩形系数Kr0.1测试(1)调节信号频率,测试并计算出BW0.1。
(2)计算矩形系数Kr0.1。
扫频仪测试法:(1)测量谐振电压增益Av0:按频率特性测试仪使用方法2,保持中心频率F=10.7MHZ处所对应的幅值最大,在―Y轴增益‖不变的前提下,改变扫频信号的―输出衰减‖按钮,使谐振曲线的高度与按频率特性测试仪使用方法步骤1中的H值相当时,记下此时的―输出衰减‖的数值NdB,谐振电压增益即为:Av0=NdB计算出被测放大器的谐振电压增益。
(2)测量通频带2Δf0.7:调节―频率偏移‖(扫频宽度)旋钮,使相邻两个小频标在横轴上占有适当的格数(即1MHZ对应的宽度),调节―Y轴移位‖旋钮,移动被测放大器谐振曲线,使0。
707Av0 对应的两对称频率点位于横轴上,读出他们在横轴上占有的格数(宽度),根据比值关系就可以近似算出放大器的通频带:实测曲线两对称频率点占有的格数2Δf0.7=1MHz×————————————————————1MHz频标占有的格数(3)测量放大器的矩形系数K0.1:用同样的方法测出2Δf0.1即可得:2Δf0.7Kr0.1=—————2Δf0.1计算出被测放大器的矩形系数。
(4)(选做)在CA3两端并一10K可调电位器,改变LC回路RΣ,观测电阻大小对放大器的幅频特性,通频带的影响。
(二)双调谐小信号放大器单元电路实验(选做)1、断电状态下,按如下框图进行连线:图1–5双调谐小信号放大电路连线框图表1–4 连线表22、频率谐振的调整(1)用示波器观测TP6,调节①号板信号源模块,使之输出幅度为150mV、频率为465KHz正弦波信号。
(2)顺时针调节W1到底,反复调节中周T2和T3,使TP7幅度最大且波形稳定不失真。
3、动态测试保持输入信号频率不变,调节信号源模块的幅度旋钮,改变单调谐放大电路中输入信号TP6的幅度。
用示波器观察在不同幅度信号下TP7处的输出信号的峰值电压,并将对应的实测值填入下表,计算电压增益Avo。
在坐标轴中画出动态曲线。
表1–5 动态测试表24、通频带特性测试(1)保持输入信号幅度不变,调节信号源的频率旋钮,改变单调谐放大电路中输入信号TP6的频率。
用示波器观察在不同频率信号下TP7处的输出信号的峰值电压,并将对应的实测值填入下表,在坐标轴中画出幅度-频率特性曲线。
若配有扫频仪,可用扫频仪观测回路谐振曲线。
(2)表1–6 幅度-频率特性测试表2(3)调节输入信号频率,测试并计算出BW0.707。
六、实验报告要求1、写明实验目的。
2、画出实验电路原理图,并说明其工作原理。
3、整理实验所测得的数据,画出幅频特性曲线(将表格转换成坐标轴的形式),并得出结论。
4、计算出电压增益、通频带、矩形系数。