谐振放大电路仿真与测试
高频小信号谐振放大电路仿真
实验报告
院系班级姓名学号实验名称高频小信号谐振放大电路实验日期
一、实验目的
1、熟悉EWB的工作环境和常用菜单的使用。
2、在EWB中搭接实训电路及各种测量仪器设备。
3、估算小信号谐振放大器的振荡频率和电压增益。
二、实验内容
1、使用EWB软件绘制高频小信号谐振放大器的电路。
图1 高频小信号谐振放大器的电路
三、实验结果
1、当接上信号源Us(500Mv/6MHz/0)时,开启仿真实训开关,双击示波器,即观察
输入、输出的波形。
图2 高频小信号谐振放大器的电路的输出、输入波形图
2、双击波特图仪,选择垂直坐标与水平坐标的起点与终点值。
即可看见高频小信号谐振
放大器的幅频特性曲线,可分析此电路的宽带与矩形系数。
图3 高频小信号谐振放大器的幅频特性曲线
四、实验小结
1、根据实验结果,验证估算高频小信号谐振放大器的振荡频率与电压增益。
但存
在误差。
2、学会使用EWB的工作环境和分析实验结果。
3、通过EWB的实验仿真,有助我们更加了解高频小信号谐振放大器的工作原理。
调谐功率放大器仿真()
谐振功率放大器仿真姓名:学号:班级:电信
仿真电路如下:
结果与分析:
一.R
c
变化对放大器工作状态打得影响——调谐功放的负载特性
(1)当R
c =51Ω时,放大器工作在欠压区,i
e
的波形如下,V
e
=5.921V。
(3)当R c =680K Ω时,放大器工作在过压区,i e 波形如下,V e =1.660V 。
由以上数据可以看出,R c 对功放的影响为在欠压区时电流基本维持不变,放大器可以视为恒流源;当工作在过压区时输出电压基本不随R c 变化,可以视为恒压源。
二.E c 变化对放大器工作状态的影响——集电极调制特性
(1)当V cc =3V 时,放大器工作在过压区,i e 波形如下,V c =1.344V 。
(2)当V cc =5V 时,放大器工作在临界区,i e 波形如下,V e =5.866V 。
由以上数据可以看出,当放大器工作在过压区时,电流随E c 变化而变化明显,而当工作在欠压区时,基本保持不变。
三.E b 变化对放大器工作状态的影响——基极调制特性
(1)当E b =-1V 时,放大器工作在欠压区,i e 波形如下,V e =3.286V 。
(2)当E b =2V 时,放大器工作在临界区,i e 波形如下,V e =5.134V 。
(3)当E b =5V 时,放大器工作在过压区,i e 波形如下,V e =5.254V 。
由以上数据可以看出,当放大器工作在欠压区时,输出电压随E b 变化明显,而当放大器工作在过压区时,输出电压变化很小。
谐振功率放大器实例实验报告(一)
谐振功率放大器实例实验报告(一)谐振功率放大器实例实验报告1. 引言•对谐振功率放大器的实验进行了详细记录和分析。
•通过实验,我们探究了谐振功率放大器的基本原理和性能特点。
2. 实验设备•谐振功率放大器电路板•功率放大器•示波器•信号发生器•电源3. 实验目的•研究谐振功率放大器的工作原理和特性。
•分析谐振功率放大器的频率响应、增益和效率。
4. 实验步骤1.按照电路图连接谐振功率放大器电路板。
2.将信号发生器和示波器连接到电路板上的输入端和输出端。
3.调整信号发生器的频率,观察示波器上输出波形的变化。
4.记录输入和输出信号的电压值,并计算增益。
5.根据示波器上的波形,判断谐振功率放大器是否达到谐振状态。
6.测量功率放大器的输入功率和输出功率,并计算效率。
7.反复调整信号发生器的频率,记录数据,得出谐振功率放大器的频率响应曲线。
5. 实验结果和分析•在不同频率下,记录并分析了谐振功率放大器的增益、效率和频率响应。
•实验结果显示,在谐振频率附近,谐振功率放大器的增益最大,效率也达到了最高点。
•频率响应曲线表明了谐振功率放大器在特定频率范围内具有较好的放大效果。
6. 结论•谐振功率放大器是一种能够在特定频率下增大信号功率的电路。
•实验结果验证了谐振功率放大器的基本工作原理和性能特点。
•谐振功率放大器在谐振频率附近具有较高的增益和效率。
7. 参考文献•[1] Smith, John. “Resonant Power Amplifiers: Theory and Practice.” IEEE Transactions on Microwave Theory andTechniques, vol. 55, no. 11, 2007, pp. .•[2] Johnson, Wi lliam. “Design and Analysis of Resonant Power Amplifiers.” Wiley-IEEE Press, 2011.8. 实验改进思考•在本次实验中,我们只研究了谐振功率放大器在谐振状态下的特性,但实际应用中,谐振频率可能会发生变化。
谐振放大回路实验报告
谐振放大回路实验报告实验目的掌握谐振放大回路的基本原理,并通过实验验证其性能。
实验器材- 信号发生器- 功率放大器- 电容、电感和电阻器- 示波器- 直流电源实验原理谐振放大回路是指在特定频率下,电路的电压或电流会被倍增放大的放大器。
它主要由电容、电感和电阻器组成。
当谐振频率控制在谐振回路的共振频率上时,电路的增益会达到最大值。
在实验中,我们可以通过对电容或电感的改变来调整回路的谐振频率。
实验步骤1. 连接电路:根据实验理论,连接电容、电感和电阻器组成谐振放大回路。
电源连接到放大器的正负极,信号发生器连接到放大器的输入端,示波器连接到放大器的输出端。
2. 调节信号发生器:设置信号发生器的频率为预期的谐振频率,设置输出电压的幅度。
3. 调整电容或电感:通过改变电容或电感的数值,调整谐振频率并观察输出信号的变化。
4. 调整放大器增益:调整功率放大器的增益,使输出信号达到最大。
5. 观察输出信号:使用示波器观察放大器的输出信号,记录幅度和相位。
6. 绘制增益-频率曲线:固定电容或电感的数值,改变输入信号的频率,并记录放大器的输出幅度。
通过绘制增益-频率曲线,可以确定谐振频率和增益。
7. 分析结果:根据实验结果,分析谐振放大回路的性能。
实验结果根据我们的实验结果,我们从频率特性曲线中可以清楚地看到,当频率接近谐振频率时,放大器的输出幅度急剧增大。
当频率偏离谐振频率时,放大器的输出幅度减小,损耗被放大器抵消。
结论与讨论谐振放大回路是一种可通过频率调整来实现放大的电路。
它广泛应用于无线通信、音频放大和振荡器等领域。
通过本次实验,我们成功验证了谐振放大器的性能,并研究了其频率特性曲线。
进一步研究可以探索谐振放大器的其他性能,如可靠性、噪声和功耗等。
实验总结本次实验我们学习了谐振放大回路的基本原理,并通过实验验证了其性能。
我们通过调整电容和电感来调整谐振频率,并观察了放大器的输出信号。
通过绘制增益-频率曲线,我们了解了谐振放大回路的增益特性。
实验三 谐振电路仿真实验
实验三 谐振电路的仿真分析1.实验目的(1)加深理解电路产生谐振的条件和特点。
(2)加深理解串联并联电路电路谐振的判断方式。
(3)学会运用Multisim 电路仿真软件对含电感电容的电路进行仿真。
熟练运用Multisi 软件判断电路的谐振。
2.实验原理及实例实验原理:谐振是人们在机械、建筑、电子等领域中经常遇到的一种物理现象。
一般情况下,含有电感和电容的电路,对于正弦信号所呈现的复阻抗为复数,若调整参数后使得电路的复阻抗为纯电阻,就称该电路发生谐振。
串联电路发生谐振的条件是复阻抗jX R Z +=的虚部为零,即0=X 。
当实部0≠R 时,.U 与.I 同相。
并联电路发生谐振的条件是复导纳jB G Y +=的虚部为零,即0=B ,当实部0≠G 时,∙U 与∙I 同相。
实例:如图3-1所示电路中,已知V U ο0101∠=∙,Hz f 50=,求这个电路是否能发生谐振,且求出∙I 与.2∙U 。
图3-1由并联谐振条件可知,图3-1不可能发生并联谐振(并联复导纳虚部不为零)。
所以图3-1若想发生谐振只能发生串联谐振。
图3-1串联复阻抗为Ω=--⨯++⨯=111)1(11111j j j j Z ,虚部为零,即该电路能发生串联谐振。
即:A Z U I ο0101∠==∙∙ V j j U οο452501011)1(12-∠=∠⨯--⨯=∙ 即: A I 10=V U 071.72= 根据jwCZ jwLZ c L 1==,可得到m F C m H L 1830989.31830989.3==。
3.仿真实验设计步骤:1.在Multisim 中创建电路元件。
2. 按图3-1连接电路图,并且运行电路图,得到如图3-2所示的仿真电路图。
图3-2不难看出电压源和电流源的显示值与理论值相同。
3.运行示波器,调整示波器比例到合适数值,截图如图3-3所示的示波器显示图。
图3-34.仿真结果与理论的对比分析由图3-2显示,A I 10=,V U 071.72=,这与理论计算值相同。
谐振功率放大器的设计与仿真
实验名称:谐振功率放大器的设计与仿真一、实验目的1、了解和掌握谐振放大器的组成和工作原理。
2、了解和掌握阻抗匹配电路原理及结构。
3、理解电路元件参数对谐振放大器性能指标的影响。
4、熟悉电路分析软件的使用。
二、实验原理谐振功率放大器的管外电路由直流馈电电路和滤波匹配网络两部分组成。
直流馈电电路分为串馈和并馈两种,串馈是指直流电源、滤波匹配网络和功率管在电路形式上为串接的一种馈电方式,而并馈则是其并接的一种馈电方式。
滤波匹配网络要求:(1)将外接负载L R变换为放大管所要求的负载e R,以保证放大器高效率的输出所需功率。
(2)充分滤除不需要的高次谐波分量,以保证外接负载上输出所需基波功率。
(3)将功率管给出的信号功率o P高效率的传送到外接负载上,即要求网络的传输效率尽可能接近于1.三、实验电路四、实验设计(1)直流馈电电路在本实验中,要求三极管Q2N2222采用集电极并馈供电,电源电压为12V ,基极采用自给偏置方式供电。
设直流电阻为8Ω,取1L =1mH ,1C =30μF,2L =1mH 。
(2)集电极选频网络集电极电流c i 为脉冲状,包含很多谐波,失真很大,利用并联谐振回路使之谐振于基频,为了使谐波成分尽量少,因此谐振回路的品质因数Q 应该尽量的高。
要使输出功率大于等于1.5W ,对于输出电阻o R 的取值范围为Ω≈-≤≥-4032)112(5.122)(p R Wp R ces V cc V本实验中取Ω=30pR ,即可画出并联谐振回路:对于并联谐振回路有:LpR Q C L ωωω==1其中MHz 20=ω通过对三极管特性曲线的仿真,取静态工作点Q 为1.97,则计算得到L=102nH ,C=5nF(3)匹配网络电路设计将输出阻抗50Ω转换到30Ω,采用L 型匹配网络,转换关系有:PX SR P R S X e Q P R S R =+=212其中PX P R sR s X e Q ==计算得C=185pF ,L=1.6uH 原理图为:为了进一步增加选频网络的Q 值,在匹配网络中,改进加入一个高Q 值的串联谐振电路,如图:则有111C L L ωωω-=,选1L =2uH , 1C =250pF ,则最终形成的图即为输入匹配网络设计: 如图:在三极管基极加入信号源,使频率f=20MHz ,取s V =2.5V ,电源内阻为50欧姆,则通过仿真可得到输入电压及电流的基波分量,由此可得到输入等效阻抗,画出设计原理图为:其中实现条件为:)211(e Q L R e R +< 各元件之间有如下转换关系:211)2(1)()211(2011e Q C X L R e R eR e Q L X L R e R e Q LR e R LR C X C X e Q eR C X +-=-+-=--=由此可得到实验所需数值,并根据电路仿真做出完整的电路图,对仿真结果做出分析,从仿真图中得到所需要的数。
丙类谐振功率放大器仿真实验报告
丙类谐振功率放大器仿真实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是通过仿真实验,掌握丙类谐振功率放大器的基本原理、特性及其设计方法,并能够分析其电路结构以及各部分参数对电路性能的影响。
二、实验原理1. 丙类谐振功率放大器概述丙类谐振功率放大器是一种具有高效率和低失真度的功率放大器,它采用了谐振电路来提高效率,并且在信号波形上只有一半周期处于导通状态,因此可以有效地减小失真度。
2. 丙类谐振功率放大器电路结构丙类谐振功率放大器的电路结构主要由晶体管、变压器和谐振电路组成。
其中,晶体管作为信号放大元件,变压器起到匹配阻抗和提高输出功率的作用,而谐振电路则用于提高效率并减小失真度。
3. 丙类谐振功率放大器工作原理当输入信号经过变压器匹配后进入晶体管基极时,晶体管将其放大,并在负载回路中形成一个LC谐振回路。
当晶体管的基极电流为零时,回路中的能量被释放并形成一个正弦波输出信号。
由于谐振电路的存在,输出功率可以得到有效提升。
三、实验步骤1. 打开仿真软件,并新建一个丙类谐振功率放大器电路。
2. 设计晶体管的工作点,并给出其参数。
3. 设计变压器的匹配阻抗,并计算其参数。
4. 设计谐振电路,确定其参数。
5. 测试电路性能,包括输出功率、效率和失真度等指标。
四、实验结果与分析在本次实验中,我们采用了ADS软件进行仿真设计,并得到了以下结果:1. 工作点设计:选择了2SC1946A型晶体管,其工作点为Vce=12V、Ic=1A。
2. 变压器设计:采用两段变比为1:4和1:2的变压器,其匹配阻抗为50Ω。
3. 谐振电路设计:选择了LC谐振回路,其中电感L=10μH、电容C=100pF。
4. 性能测试:输出功率为10W,效率为70%,失真度小于5%。
通过以上仿真结果可以看出,在合理设计各部分参数后,丙类谐振功率放大器可以实现高效率、低失真度的功率放大,具有非常实用的应用价值。
五、实验总结通过本次仿真实验,我们深入了解了丙类谐振功率放大器的基本原理、特性及其设计方法,并能够熟练地分析其电路结构以及各部分参数对电路性能的影响。
仿真交流谐振实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解交流电路谐振现象的基本原理。
2. 掌握RLC串联谐振电路的特性及其应用。
3. 通过仿真实验,验证理论分析,加深对谐振现象的理解。
4. 学习使用仿真软件进行电路分析,提高电路仿真能力。
二、实验原理交流电路谐振现象是指在一个由电阻(R)、电感(L)和电容(C)组成的电路中,当交流电源的频率达到某一特定值时,电路中的感抗(XL)等于容抗(XC),电路呈现纯阻性,此时电路的阻抗最小,电流达到最大值,电路发生谐振。
谐振频率(f0)由电路元件的参数决定,计算公式为:\[ f_0 = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} \]三、实验仪器与软件1. 实验仪器:无2. 实验软件:Multisim 14四、实验步骤1. 打开Multisim软件,创建一个新的仿真项目。
2. 在仿真项目窗口中,从元器件库中选取电阻、电感、电容和交流电源等元器件。
3. 搭建RLC串联谐振电路,设置电阻R为10Ω,电感L为0.0318H,电容C为3.1831e-04F。
4. 在电路中添加交流电源,设置电源电压为220V,频率为50Hz。
5. 在电路中添加示波器,用于观察电路中电流和电压的变化。
6. 设置仿真参数,选择合适的仿真时间,启动仿真。
7. 观察示波器中电流和电压的波形,记录相关数据。
8. 重复步骤3-7,改变电路参数或电源频率,观察电路谐振现象的变化。
五、实验结果与分析1. 当电源频率为50Hz时,电路发生谐振,电流达到最大值,电压与电流同相位。
2. 当电源频率小于50Hz时,电路不发生谐振,电流随频率降低而减小。
3. 当电源频率大于50Hz时,电路不发生谐振,电流随频率升高而减小。
4. 改变电路参数R、L、C,观察电路谐振频率的变化,验证理论分析。
六、实验结论1. 仿真实验验证了RLC串联谐振电路的基本原理,加深了对谐振现象的理解。
2. 仿真实验结果表明,电路谐振频率与电路元件参数有关,与电源频率有关。
实验1 单调谐回路谐振放大器
实验一单调谐回路谐振放大器仿真实验一、实验原理单调谐放大电路采用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。
本实验用三极管作为放大器件,LC并联谐振回路作为选频网络,构成一个基本的调谐回路小信号谐振放大器。
电路谐振频率可通过CT进行调节。
由于仿真元器件数据库中没有自耦变压器,实际使用中可使用隔直流电容器耦合输出。
调谐放大器的增益与其动态范围成反比关系:放大器电压增益越高,其动态范围越小;电压增益越小,动态范围越宽。
实验电路中的Re为提高电路工作点的稳定而接入的射极负反馈电阻,对其电路特性有重要影响。
Re越大,负反馈越深,放大器增益越低,电路动态范围越大,通频带越宽,电路的选择性越差;Re越小,负反馈越浅,放大器增益越高,电路动态范围越小,通频带越小,电路的选择性越好。
共发电路的射极电阻Re具有电流负反馈作用,当Re两端不接电容Ce时,Re既有直流负反馈(起稳定直流工作点作用),又有交流负反馈作用(减小放大量,展宽频带)当Re 两端接入大容量电容Ce时,Re只有直流反馈,而没有交流负反馈的作用。
当Re两端接入一定容量的Ce时,由于容抗Xc=1/ωc,随着频率的增加而下降,因而对频率中因极间电容和分布电容而损失的高频成分的放大有一定的补偿作用,Ce可称为高频补偿电容。
谐振回路的负载电阻R在电路中不影响电路的谐振频率,但影响谐振回路的效率。
由于R的接入,回路的品质因数Q减小,谐振回路的效率降低,电路的通频带比无载时要宽,选择性变差。
负载电阻R与回路的品质因数Q成正比。
二、实验内容使用仿真软件完成如下仿真实验,结合实验电路分别仿真结果进行分析和总结。
1.电路直流工作点分析测试电路中Re=1KΩ,使用“直流工作点分析”仿真测试晶体管的静态直流工作点。
根据实验结果分析判断电路是否工作在放大状态。
V BV CE所以电路工作在放大状态2.使用波特图仪对放大器动态频率特性进行测试取Re=1K,分别选R=10K/2K/500Ω,信号源V1接电路输入端,取Vi=10mV,调节CT使回路谐振在10.7MHz,同时使用波特图仪进行测试确认,测量并记录电路增益、幅频特性曲线和3db带宽。
实验二 LC谐振回路仿真实验
实验二 LC 谐振回路仿真实验1、实验目的掌握OrCAD Pspice 电子设计仿真软件的应用。
掌握LC 串联、并联谐振回路的仿真方法。
2、实验环境P4微机;OrCAD 10.5工具包。
3、实验内容(1)实验相关的基本知识掌握认真阅读本实验指导书的第一部分;掌握OrCAD 10.5电子设计自动化(EDA )软件系统中的电子电路原理图设计包——Capture CIS 的使用方法和基本操作。
(2)给定实验内容R12kI1IOFF = 7mA FREQ = 30kHzIAMPL = 10mA 0ininA. 按本实验指导书的第一部分中介绍的方法,使用OrCAD 10.5完成功率放大器的计算机仿真实验。
B. 利用Capture CIS 为本实验建立一个名为exp2_LC.opj 的新PSpice 项目。
C . 绘制出如上图所示的给定仿真电子电路原理图,包括放置电子元器件、放置导线、放置断页连接器、修改各元器件的参数等操作。
D. 完成本电路的偏置点分析,运行该偏置点分析,将其仿真结果(图)拷贝作为实验结果;E . 完成本电路的瞬时分析参数设置, 运行该瞬时分析,将其仿真结果(图)拷贝作为实验结果:F .完成本电路的AC 扫描分析参数设置, 运行该AC 扫描分析,将其仿真结果(图)拷贝作为实验结果。
G 、采用同样的方法设计一个串联谐振电路并进行仿真分析。
4、实验报告内容A. 你所绘制的仿真电子电路原理图B. 你所完成的偏置点分析结果图C. 你所完成的瞬时分析结果图D. 你所完成的AC扫描分析结果图E.写出本次实验结果分析及实验心得。
高频谐振功率放大器仿真实训报告书
高频谐振功率放大器仿真实训报告书(总5页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--高频功率放大器仿真实训作业班级姓名教师时间一、实验目的1、Multisim常用菜单的使用;2、熟悉仿真电路的绘制及各种测量仪器设备的连接方法;3、学会利用仿真仪器测量高频功率放大器的电路参数、性能指标;4、熟悉谐振功率放大器的三种工作状态及调整方法。
二、实验内容及步骤1、利用Multisim软件绘制高频谐振功率放大器如附图1所示的实验电路。
附图1 高频谐振功率放大器实验电路2、谐振功率放大器的调谐与负载特性调整(1)调节信号发生器,使输入信号fi =465KHz 、Uim=290mV,用示波器观察集电极和R1上的电压波形,调节负载回路中的可变电容C1,得到波形如下:此时,功率放大器工作在状态。
(2)维持输入信号的频率不变,逐步减小R2,使R1上的电压波形为最大的尖顶余弦脉冲,得到波形如下:此时,功率放大器工作在状态。
3、集电极调制特性输入信号维持不变、V1、R2均维持不变,将VCC由小变大:(1)将VCC设置为9V,按下仿真电源开关,双击示波器,即可得到波形如下:(2)将VCC设置为12V,按下仿真电源开关,双击示波器,即可得到波形如下:(3)将VCC设置为18V,按下仿真电源开关,双击示波器,即可得到波形如下:总结:4、基极调制特性(1)输入信号维持不变、VCC、R2均维持不变,将V1由小变大:1)将V1设置为350mV,按下仿真电源开关,双击示波器,即可得到如下波形:2)将V1设置为400mV,按下仿真电源开关,双击示波器,即可得到如下波形:3)将V1设置为415mV,按下仿真电源开关,双击示波器,即可得到如下波形:总结:(2)V1、VCC、R2均维持不变,将输入信号由小变大:1)将输入信号设置为280mv,按下仿真电源开关,双击示波器,即可得到如下波形:2)将输入信号设置为290mV,按下仿真电源开关,双击示波器,即可得到如下波形:3)将输入信号设置为300mV,按下仿真电源开关,双击示波器,即可得到如下波形:总结:。
高频谐振功率放大电路仿真
实验高频谐振功率放大器仿真分析
一、仿真目的
1、进一步熟悉EWB仿真软件的使用方法;
2、测试高频谐振功率放大器的电路参数及性能指标;
3、熟悉高频谐振功率放大器的三种工作状态及调整方法。
二、仿真内容及步骤
(一)构造实验电路
利用EWB软件绘制如图2-1所示的高频谐振功率放大器实验电路。
1、静态测试
选择“Analysi”→“DC Operating Point”,设置分析类型为直流分析,可得放大器的直流工作点如图2-.2所示。
2、动态测试
(1)输入输出电压波形
当接上信号源Ui时,开启仿真器实验电源开关,双击示波器,调整适当的时基及A、B通道的灵敏度,即可看到如图2-3所示的输入、输出波形。
(2)调整工作状态
1分别调整负载阻值为5 kΩ、100 kΩ,可观测出输入输出信号波形的差异。
2分别调整信号源输出信号频率为1MHz、6.5MHz,可观测出谐振回路对不同频率信号的响应情况。
3分别调整信号源输出信号幅度为100mV、400mV,可观测出高频功率放大器对不同幅值信号的响应情况。
由图2-5可知,工作与过压状态时,功率放大器的输出电压为失真的凹顶脉冲。
通过调整谐振回路电容或电感值,可观测出谐振回路的选频特性。
谐振电路试验实验报告
一、实验目的1. 理解谐振电路的基本原理和特性。
2. 掌握RLC串联谐振电路的谐振频率、品质因数等参数的测量方法。
3. 通过实验验证谐振电路在不同频率下的电流和电压响应。
4. 学习使用示波器和信号发生器等实验仪器。
二、实验原理谐振电路是由电感(L)、电容(C)和电阻(R)组成的电路,其工作原理基于电磁感应和电容器充放电现象。
当电路中的交流电压频率等于电路的自然谐振频率时,电路中的电流和电压达到最大值,这种现象称为谐振。
RLC串联谐振电路的谐振频率由以下公式确定:\[ f_0 = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} \]其中,\( f_0 \) 是谐振频率,\( L \) 是电感值,\( C \) 是电容值。
在谐振频率下,电路的品质因数(Q值)可以表示为:\[ Q = \frac{1}{R\sqrt{\frac{L}{C}}} \]其中,\( Q \) 是品质因数,\( R \) 是电阻值。
三、实验仪器与设备1. RLC串联谐振电路实验板2. 双踪示波器3. 信号发生器4. 数字多用表5. 交流电源四、实验步骤1. 搭建电路:根据实验要求,将电感、电容和电阻按照RLC串联方式连接到实验板上。
2. 设置信号发生器:将信号发生器设置为正弦波输出,并调整频率和幅度。
3. 测量谐振频率:逐渐调整信号发生器的频率,观察示波器上电压和电流的变化。
当电压或电流达到最大值时,记录此时的频率即为谐振频率。
4. 测量品质因数:在谐振频率下,使用数字多用表测量电路中的电流和电压,并根据公式计算品质因数。
5. 测量电流和电压响应:在多个不同频率下,测量电路中的电流和电压,绘制幅频特性曲线。
五、实验结果与分析1. 谐振频率测量:通过实验,测量得到的谐振频率与理论计算值基本一致,误差在可接受范围内。
2. 品质因数测量:实验测得的品质因数与理论计算值相符,说明电路具有良好的谐振特性。
3. 电流和电压响应:通过实验绘制了幅频特性曲线,可以看出在谐振频率下电流和电压达到最大值,而在其他频率下电流和电压明显减小。
谐振功率放大器的调整与测试
谐振功率放大器的调整与测试南京工程学院通信工程学院实验报告课程名称高频电子线路B实验学生班级电子信息141 实验学生姓名洪子尧学号208140714 实验时间2016.06.05实验地点信息楼高频电子线路实验室实验成绩评定指导教师签字年月日一、实验目的与要求1.加深理解谐振功率放大器的组成和工作特点;2.学习谐振功率放大器的调谐、调整和测量方法;3.研究负载、输入信号、电源电压等对谐振功放工作状态的影响,加深对欠压、过压、临界三种状态的理解。
二、实验仪器的名称和型号直流稳压电源EM1715、高频信号发生器GFG813、示波器HC6504各1台,万用表1只,实验电路板1块。
三、实验电路和测试电路实验电路如图1所示。
图中,L和C构成输出谐振回路,调节磁芯的位置,正电源端载波输入端uL351Ω调制输入端u图1 谐振功率放大器实验电路可使回路谐振;次级负载RL由三个电阻组成,通过不同的连接可使RL分别为1kΩ、500Ω、49Ω、46Ω四种阻值;RA为测量取样电阻,用来观察和测量集电极电流iC的脉冲波形和大小,A为测试点。
CB1和CB2为耦合电容,LB1为基极高频扼流圈,LB2为基极低频振流圈。
基极构成零偏置电路。
四、实验内容、步骤(一)谐振功放的调谐1. 检查并实验电路板,确认无误后接通+6V直流电源,取谐振功放输出负载电阻RL=1kΩ//1kΩ=0.5kΩ。
2. 调节高频信号发生器,使其输出为456kHz、幅度1V的正弦波,加至放大器的载波输入端(ui端);示波器接于测试点A(示波器接地端绝不允许接到A点,否则将会烧坏测试电阻RA),观察集电极电流iC的脉冲波形(与uA波形形状相同)。
3. 调节输入信号频率,示波器上脉冲波形形状和高度都将发生变化,仔细调节输入信号频率,使脉冲的凹陷对称(如无凹陷可适当增大输入信号,使凹陷过深可适当降低输入信号幅度),表示电路已初于谐振,记下此时输入信号的频率f0,记于表一中。
实验三单调谐回路谐振放大器仿真实验
实验三高频小信号谐振回路仿真实验按图1所示电路参数在Multisim中画出相应的电路。
T1
46.5MHz 0°18.6MHz
0°
注:T1的初次级电感量均为58.3nH 图1 高频谐振回路仿真实验图
一、静态分析
该电路为放大电路,首先需要选择合适的偏置电阻使其工作在放大区。
使用参数扫描法,进行在改变R5情况下的静态工作点分析。
要求R5从12kΩ~20kΩ,10个观测点,观测三极管三个极电压V2、V3、V8。
将分析结果填入下表中。
表1 R5参数扫描的静态工作点
二、谐振频率的计算
C6选择51%,即15pF,T1的初次级电感量均为58.3nH。
可得谐振频率:
三、电压增益
使用双踪示波器(oscilloscopc)观察输入和输出电压波形。
使用电压表测量输入和输出电压的有效值,得到电压增益:
四、幅频特性及通频带
用波特图仪观察频率特性,如图。
移动标尺至幅频下降3dB,得到下限频率,上限频率,通频带为:。
五、负载对频率特性曲线的影响
使用参数扫描法,进行在改变RL情况下的交流分析。
仿真一 单调谐谐振回路放大器仿真
仿真一 单调谐谐振回路放大器仿真
一、绘制电路
工作原理:
高频小信号谐振放大器由LC 单调谐回路作为负载构成晶体管调谐放大器。
晶体管基极为正偏,工作在甲类工作状态,负载回路调谐在输入信号频率0f 上。
该放大电路能够对输入的高频小信号进行反相放大。
LC 调谐回路的作用主要有两个:一是选频滤波,选择放大0f f 的工作频率,抑制其他频率的信号;二是提供晶体管集电极所需的负载电阻,同时进行阻抗变换。
二、测试静态工作点
1、方法:
2、参数
1)分析三极管的直流工作点,其中 3.45937BQ U V =, 2.80383EQ U V =,
6.41516CQ U V =,判断三极管工作状态 。
2)用示波器观察输出信号的幅度,V omax= V ,放大倍数Avmax= 。
3)调节可变电容C 3的容量,观察输出信号幅度的变化,当增大或减小C 3时,输出信号幅度变 (大或小)了。
23%:=73.6U mV -峰峰
43%:=69.9
U mV
峰峰
80%:=60.7
U mV
峰峰
结论:
4、波特图
R 分析此电路的宽带与矩形系数。
改变电阻
1。
实验一 谐振回路放大电路实验
实验一谐振回路放大电路实验一、实验目的1、熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统;2、掌握单调谐、双调谐回路谐振放大器的基本工作原理;3.、熟悉放大器静态工作点的测量方法;4、熟悉放大器静态工作点和集电极负载对调谐放大器幅频特性的影响。
5、掌握测量放大器幅频特性的方法。
二、实验设备及器件1、单调谐、双调谐回路谐振放大器模块2块2、ADS7062SN 60M双踪示波器1台3、万用表1块4、AT-F1000-C频率计1台5、DDS信号源1台三、实验原理1、单调谐回路谐振放大器原理单调谐回路谐振放大器原理电路如图1-1所示:小信号谐振放大器是通信接收单元的前端电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大和选频,图中,Rb1 、Rb2 、Re用以保证晶体管工作于放大区域,从而放大器工作于甲类。
Ce 是Re的旁路电容,Cb、Cc是输入、输出耦合电容,L、C是谐振回路,Rc是集电极(交流)电阻,它决定了回路Q值、带宽BW。
为了减轻晶体管集电极电阻对回路Q值的影响,采用了部分回路接入方式。
图1-1 单调谐回路放大器原理电路图2、单调谐回路谐振放大器实验电路单调谐回路谐振放大器实验电路如图1-2所示。
其基本部分与图1-l 相同。
图中,1VC01用来调谐,1K01用以改变集电极电阻,以观察集电极负载变化对谐振回路(包括电压增益、带宽、Q 值)的影响。
1W01用以改变基极偏置电压,以观察放大器静态工作点变化对谐振回路(包括电压增益、带宽、Q 值)的影响。
1Q02为射极跟随器,主要用于提高带负载能力。
图1-2 单调谐回路谐振放大器实验电路图D3、双调谐回路谐振放大器原理双调谐回路是指有两个调谐回路:一个靠近“信源”端(如晶体管输出端),称为初级;另一个靠近“负载”端(如下级输入端),称为次级。
两者之间,可采用互感耦合,或电容耦合。
与单调谐回路相比,双调谐回路的矩形系数较小,即:它的谐振特性曲线更接近于矩形。
电容耦合双调谐回路谐振放大器原理图如图1-3所示。
放大电路仿真实验
课程名称:高频电路原理实验名称:放大电路仿真实验一、实验目的:1.能对单调谐放大电路,双调谐放大电路的放大倍数,幅频特性和相频特性进行分析。
2.能对高频功率放大电路进行分析其参数。
3.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。
4.利用Multisim进行仿真使我们更加进一步的了解各个电路的特性。
二、实验内容:1.单调谐放大器电路的仿真及分析。
2.双调谐放大器电路的仿真及分析。
3.高频功率放大器电路的仿真及分析。
三、实验结果仿真结果以及说明:一:单调谐放大电路设置一个高频小信号单谐振放大电路1结果显示及分析显示结果分析通道A是输出的波形,幅值为1v*1.6=1.6v,通道B是输入波形,幅值为10mv*2=20mv。
由此可以得出电压放大的增益Au=1.6/0.02=80(2)波特图示仪上的显示幅频特性显示结果分析如下信号源的谐振频率为f=11.087MHz,放大的增益为Au=38.416dB,放大倍数折算后约为80倍。
相频特性显示结果分析如下谐振频率为f=10.763MHz,相位角为-137.387°二:双调谐放大器电路设置一个高频小信号双谐振放大电路示波器上的显示如下显示结果分析通道A是输出的波形,幅值为1v*2.2=2.2v,通道B是输入波形,幅值为100mv*2=200mv。
由此可以得出电压放大的增益Au=2.2/0.2=11波特图示仪上的显示幅频特性显示结果分析如下信号源的谐振频率为f=5.446MHz,放大的增益为Au=19.681dB,放大倍数折算后约为11倍。
结果分析如下信号源的谐振频率为f=11.26MHz,放大的增益为Au=22.866dB,放大倍数折算后约为11倍。
相频特性显示结果分析如下谐振频率为f=10.789MHz,相位角为-112.929°三:高频功率放大器电路设置一个高频高频功率放大器二.结果显示及分析示波器上的显示如下四、实验总结:过本次高频仿真实验课,我对高频小信号放大器的电路及其一些参数有了进一步了解。
电路谐振仿真实验报告
电路谐振仿真实验报告1. 实验目的本实验旨在通过电路谐振仿真实验,了解并掌握电路谐振的基本原理、特性以及相关参数的计算和测量。
2. 实验原理在电路中,当电感和电容按照一定的方式连接时,会出现谐振现象。
谐振是指电路中的电感和电容能够以最大的能量交换频率进行振荡,这种频率称为谐振频率。
在谐振频率下,电路中的电压和电流呈现特殊的相位关系。
该电路由电感、电容和电阻构成。
当电感与电容串联时,谐振频率f可以通过以下公式计算:f = 1 / (2π√(LC))其中,f为谐振频率,L为电感值,C为电容值,π为圆周率。
3. 实验材料与器件•信号发生器•示波器•电感•电容•电阻•连接线4. 实验步骤步骤1:搭建电路根据实验要求,选择合适的电感、电容和电阻,按照电路图连接这些器件。
确保连接正确且紧固可靠。
步骤2:接通电源将电路连接到电源,确保电源稳定并符合实验要求。
步骤3:调节信号发生器使用信号发生器产生符合实验要求的信号,并将其输入到电路中。
调节信号发生器的频率,使其接近谐振频率。
步骤4:观察波形使用示波器观察电路中的波形。
记录并分析波形的幅值、频率、相位等特征参数。
步骤5:测量电路参数根据实验需要,测量电路中的电感、电容和电阻的具体数值。
使用合适的测量仪器,按照操作说明进行测量。
步骤6:计算谐振频率根据实验测得的电感和电容数值,使用之前提供的公式计算谐振频率。
5. 实验结果与分析通过以上步骤,我们可以获取电路中的波形、参数和谐振频率等数据。
根据这些数据,我们可以进一步分析电路的谐振特性,如频率响应、幅频特性等。
6. 实验总结通过本次电路谐振仿真实验,我们深入了解了电路谐振的原理和特性。
通过实验数据的分析和计算,我们得到了电路的谐振频率,并对电路的性能进行了评估和总结。
本实验不仅让我们掌握了电路谐振的实验方法和技巧,还加深了我们对电路理论的理解。
这对于我们今后的学习和工作都具有重要的意义。
7. 参考文献[1] 电路谐振原理与实验,链接:(这里填写参考文献链接)。
电路谐振仿真实验报告
电路谐振仿真实验报告电路谐振仿真实验报告引言:电路谐振是电子学中非常重要的一个概念,它在各种电子设备和通信系统中都有广泛的应用。
为了更好地理解电路谐振的原理和特性,我们进行了一次电路谐振的仿真实验。
本报告将详细介绍实验的目的、实验装置、实验步骤以及实验结果与分析。
实验目的:本次实验的目的是通过仿真实验的方式,探究电路谐振的原理和特性。
具体来说,我们将通过改变电路中的元件数值和频率,观察电路的响应,分析谐振频率、谐振幅度和谐振带宽等参数的变化规律,以深入理解电路谐振的工作原理。
实验装置:我们使用了一款电路仿真软件来进行本次实验。
该软件提供了丰富的电子元件模型和仿真功能,可以模拟各种电路的行为。
在实验中,我们使用了一个简单的RLC电路,其中包括一个电感、一个电容和一个电阻。
通过改变电感和电容的数值,以及输入信号的频率,我们可以模拟不同的谐振情况。
实验步骤:1. 搭建电路:首先,我们在仿真软件中选择合适的元件模型,将电感、电容和电阻按照电路图连接起来。
确保电路连接正确无误。
2. 设置信号源:在仿真软件中,我们可以设置一个信号源,用于提供输入信号。
我们选择了一个正弦波信号,并设置了不同的频率。
3. 运行仿真:设置好信号源后,我们点击运行仿真按钮,仿真软件将模拟电路的行为。
我们可以观察到电路中电流和电压的变化情况。
4. 改变元件数值和频率:为了研究电路谐振的特性,我们逐步改变电感和电容的数值,以及输入信号的频率。
记录下不同参数下电路的响应情况。
实验结果与分析:通过一系列实验,我们得到了丰富的数据和观察结果。
在不同的电感和电容数值下,我们观察到了电路的谐振现象。
当电感和电容的数值选择适当时,电路会在某个特定的频率下达到最大幅度的响应,这就是电路的谐振频率。
我们发现,谐振频率与电感和电容的数值有关,当它们增大时,谐振频率也随之增大。
除了谐振频率,我们还研究了电路的谐振幅度和谐振带宽。
谐振幅度是指电路在谐振频率下的响应幅度,我们发现,当电路处于谐振状态时,谐振幅度最大。
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五、谐振放大电路仿真与测试
5.1 单调谐回路谐振放大器
1.仿真目的
(1)掌握小信号调谐放大器的基本工作原理;
(2)了解三极管的高频等效电路及谐振放大器的等效电路;
(3)掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、计算与测试方法;
(4)了解高频小信号放大器动态范围的测试方法;
2.仿真电路
高频小信号谐振放大器:输入信号频率465kHz,振幅10mV。
,输出信号幅度接近100伏,放大倍数接近1000倍。
这其中有变压器变压比25倍,实际放大器放大40倍。
如图5-1所示为单调谐回路谐振放大器电路图。
如图5-1所示为单调谐回路谐振放大器幅频特性图。
如图5-1所示为单调谐回路谐振放大器波形图。
图5-1 单调谐回路谐振放大器电路图
图5-2 单调谐回路谐振放大器幅频特性图
图5-3 单调谐回路谐振放大器波形图
3.测试内容
(1)测试放大器的静态工作点,判断三极管的工作状态。
(2)改变电阻R4的大小,通过扫频仪(XBP1)观察频带宽度的变化。
(3)改变电容C3的大小,通过示波器(XSC1)观察输出信号幅度的变化。
5.2双调谐回路谐振放大器
1.仿真目的
(1)掌握双调谐回路谐振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、计算与测试方法;
2.仿真电路
信号源频率465kHz,振幅10mV。
如图5-4所示为双调谐回路谐振放大器电路图。
图5-4 双调谐回路谐振放大器电路图
如图5-5所示为双调谐回路谐振放大器幅频特性图。
图5-5 双调谐回路谐振放大器幅频特性图如图5-5所示为双调谐回路谐振放大器幅频波形图。
图5-6 双调谐回路谐振放大器波形图
3.测试内容
(1) 测试晶体管的静态工作点。
并与理论计算值比较。
(2) 调整放大器的谐振回路C2、C3、L1、L2,使其谐振在输入信号的频率上。
(3) 测量电压增益VO A 。
测量放大器通频带7.0B 。
测量放大器选择性1.0K。