单调谐高频小信号放大器

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第一章小信号调谐放大器

第一章小信号调谐放大器

3、主要性能指标
⑸噪声系数
——输入端的信噪比Psi/Pni与输出端的 信噪比Pso/Pno两者的比值
Psi NF Pni
Pso Pno
1.2 谐振回路
LC谐振回路由电感和电容组成。若该电路在某 一频率的交变信号作用下,能在电抗原件上产生最大 的电压或流过最大的电流,即具有谐振特性,故该 电路又称谐振回路。
(
ω ω0
-
ω0 ) = ω
-arctanQ0
2Δf f0
=
-arctanξ
电路形式
串联谐振回路
r
L
C
并联谐振回路
总阻抗(电导) 谐振频率 特性阻抗 品质因数 通频带 谐振电阻
Z1 r jL jC
O
1 LC
OL
1 OC
L C
QO
r
O L r
1 OCr
BW0.7
fo Qo
r
Y1 GP jC jL
Yoe1 =n12Yoe1
=n12Goe1 +jn12Coe1 =Goe1 +jCoe1
Yie2 =n22Yie2
=n22Gie2 +jn22Cie2
=Gie2 +jCie2
Uo
1 n2
Uo
等效到线圈13端
Ge Gp Goe1 Gie2 Gp n12Goe1 n22Gie2 Ce C Coe1 Cie2 C n12Coe1 n22Cie2

高频小信号调谐放大器实验报告

高频小信号调谐放大器实验报告

高频小信号调谐放大器

实验报告

姓名:

学号:

班级:

日期:

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

=

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。

高频电路Multisim仿真实验一 高频小信号放大器

高频电路Multisim仿真实验一   高频小信号放大器

实验一 高频小信号放大器

一、 单调谐高频小信号放大器

图1.1 高频小信号放大器

1、 根据电路中选频网络参数值,计算该电路的谐振频率ωp ;

s rad CL w p /936.210580102001

1

612=⨯⨯⨯==--

2、 通过仿真,观察示波器中的输入输出波形,计算电压增益A v0。

,708.356uV V I = ,544.1mV V O = ===

357

.0544.10I O v V V A 4.325 输入波形:

输出波形:

3、 利用软件中的波特图仪观察通频带,并计算矩形系数。

4、改变信号源的频率(信号源幅值不变),通过示波器或着万用表测量输出电

压的有效值,计算出输出电压的振幅值,完成下列表,并汇出f~A v相应的图,根据图粗略计算出通频带。

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高频小信号调谐放大器实验报告

高频小信号调谐放大器实验报告

高频小信号调谐放大器

实验报告

姓名:

学号:

班级:

日期:

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

2

221++=∑

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。

高频小信号放大器实验报告

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=5.6

Bw1=6.6-6.1=0.5MHz

2、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 7.1

U/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=0.55MHz

3、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。

小信号调谐放大器实验

小信号调谐放大器实验

小信号调谐放大器实验

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.掌握单调谐和双调谐放大器的基本工作原理; 3.掌握测量放大器幅频特性的方法;

4.熟悉放大器集电极负载对单调谐和双调谐放大器幅频特性的影响; 5.了解放大器动态范围的概念和测量方法。

二、实验仪器

1.100M 示波器 一台

2.高频信号源 一台

3.高频电子实验箱 一套

三、实验电路原理

1.基本原理

在无线电技术中,经常会遇到这样的问题—所接收到的信号很弱,而这样的信号又往往与干扰信号同时进入接收机。我们希望将有用的信号放大,把其它无用的干扰信号抑制掉。借助于选频放大器,便可达到此目的。小信号调谐放大器便是这样一种最常用的选频放大器,即有选择地对某一频率的信号进行放大的放大器。

小信号调谐放大器是构成无线电通信设备的主要电路,其作用是放大信道中的高频小信号。调谐放大器主要由放大器和调谐回路两部分组成。因此,调谐放大器不仅有放大作用,而且还有选频作用。小信号调谐放大器,一般工作在甲类状态,多用在接收机中做高频和中频放大,其主要指标要求是:有足够的增益,满足通频带和选择性要求,工作稳定等。小信号调谐放大器中,小信号,通常指输入信号电压一般在微伏至毫伏数量级,放大这种信号的放大器工作在线性范围内;调谐,主要是指放大器的集电极负载为调谐回路(如LC 谐振回路)。这种放大器对谐振频率o f 的信号具有最强的放大作用,而对其他远离o f 的频率信号,放大作用很差。调谐放大器的幅频特性如图1-1所示。

大倍数

f

o

f 1

f K

0.7K o

高频电子线路_小信号调谐放大器和高频功放_实验报告

高频电子线路_小信号调谐放大器和高频功放_实验报告

1-3 小信号调谐放大器

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.掌握单调谐和双调谐放大器的基本工作原理;

3.掌握测量放大器幅频特性的方法;

4.熟悉放大器集电极负载对单调谐和双调谐放大器幅频特性的影响;

5.了解放大器动态范围的概念和测量方法。

二 . 实验内容

1.采用点测法测量单调谐和双调谐放大器的幅频特性;

2.用示波器测量输入、输出信号幅度,并计算放大器的放大倍数;

3.用示波器观察耦合电容对双调谐回路放大器幅频特性的影响;

4.用示波器观察放大器的动态范围;

5.观察集电极负载对放大器幅频特性的影响。

三 .实验步骤

1.实验准备

在实验箱主板上插装好无线接收与小信号放大模块,插好鼠标接通实验箱上电源开关,

此时模块上电源指示灯和运行指示灯闪亮。

2.单调谐回路谐振放大器幅频特性测量

测量幅频特性通常有两种方法,即扫频法和点测法。扫频法简单直观,可直接观察到单调谐放大特性曲线,但需要扫频仪。点测法采用示波器进行测试,

即保持输入信号幅度不变,改变输入信号的频率,测出与频率相对应的单调谐

回路谐振放大器的输出电压幅

度,然后画出频率与幅度的关系曲线,该曲线即为单调谐回路谐振放大器的幅频特性。

(1)扫频法,即用扫频仪直接测量放大器的幅频特性曲线。利用本实验箱上

的扫频仪测试的方法是:用鼠标点击显示屏,选择扫频仪,将显示屏下方的高

频信号源(此时为扫

频信号源)接入小信号放大的输入端(1P1), 将显示屏下方的“扫频仪”与小信号放大的输出(1P8) 相连。按动无线接收与小信号放大模块上的编码器(1SS1),选择1K2指示灯闪亮,并旋转编码器(1SS1) 使1K2指示灯长亮,此时小信号放大为单调谐。显示屏上显示的曲线即为单调谐幅频特性曲线,调整1W1、1W2曲线会有变化。用扫频仪测出的单调谐放大器幅频特性曲线如下图:

高频小信号谐振放大器

高频小信号谐振放大器

任务一高频小信号谐振放大器

任务引入

我们知道,无线通信接收设备的接收天线接收从空间传来的电磁波并感应出的高频信号的电压幅度是(μV)到几毫伏(mV),而接收电路中的检波器(或鉴频器)的输入电压的幅值要求较高,最好在1V左右。这就需要在检波前进行高频放大和中频放大。为此,我们就需要设计高频小信号放大器,完成对天线所接受的微弱信号进行选择并放大,即从众多的无线电波信号中,选出需要的频率信号并加以放大,而对其它无用信号、干扰与噪声进行抑制,以提高信号的幅度与质量。

在此,首先引入应用广泛的高频小信号谐振放大器。

任务分析

高频小信号谐振放大器的作用、电路组成、及工作原理,与低频小信号放大电路是基本一致的。不同的是:一是在高频小信号谐振放大器中,所放大信号的频率远比低频放大电路信号频率高;二是高频小信号谐振放大器的频宽是窄带(要求只放大某一中心频率的载波信号)。因此,首先在电路组成上应将低频放大电路中的低频三极管换成具有更高截止频率的高频三极管,将集电极负载换成了LC选频网络;再是在电路分析与设计中,应重点考虑电路的高频特性与选频特性。高频小信号谐振放大器的核心元件是高频小功率晶体管和LC并联谐振回路。

相关知识

一、高频小功率晶体管与LC并联谐振回路

1.高频小功率晶体管

高频小信号放大电路中采用的高频小功率晶体管与低频小功率晶体管不同,主要区别是工作截止频率不同。低频晶体管只能工作在3MHz以下的频率上,而高频晶体管可以工作在几十到几百兆赫兹,甚至更高的频率上。目前高频小功率晶体管工的作频率可达几千兆赫,噪声系数为几个分贝。高频小功率晶体管的作用与低频小功率晶体管一样,工作在甲类工作状态,起电流放大作用。

实验一 小信号调谐(单调谐)放大器实验

实验一  小信号调谐(单调谐)放大器实验

实验一高频小信号单调谐放大器实验

一、实验目的

1.掌握小信号单调谐放大器的基本工作原理;

2.熟悉放大器静态工作点的测量方法;

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.了解高频单调谐小信号放大器幅频特性曲线的测试方法。

二、实验原理

小信号单谐振放大器是通信接收机的前端电路,主要用于高频小信号的线性放大。其实验原理电路如图1-1所示。该电路由晶体管BG、选频回路(LC并联谐振回路)二部分组成。它不仅对高频小信号进行放大,而且还有一定的选频作用。

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。图中,R B1、R B2、R E用以保证晶体管工作于放大区域,从而放大器工作于甲类。C E是R E的旁路电容,C B、C C 是输入、输出耦合电容,L、C是谐振回路,R C是集电极(交流)电阻,它决定了回路Q值、带宽。为了减轻负载对回路Q值的影响,输出端采用了部分接入方式。

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1-1相同。图中,C3用来调谐,K1、K2、K3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。K4、K5、K6用以改变射极偏置电阻,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。

图1-2 单调谐回路谐振放大器实验电路

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 u0,放大器的通频带BW 0.7及选择性(通常用矩形系数K 0.1来表示)等。

高频电路实验Multisim版含答案

高频电路实验Multisim版含答案

试验一高频小信号放大器

一、单调谐高频小信号放大器

图1.1 高频小信号放大器

1、依据电路中选频网络参数值,计算该电路的谐振频率ωp;

2、通过仿真,视察示波器中的输入输出波形,计算电压增益A v0。

3、利用软件中的波特图仪视察通频带,并计算矩形系数。

4、变更信号源的频率(信号源幅值不变),通过示波器或着万用表测量输出电压的有效值,计算

出输出电压的振幅值,完成下列表,并汇出f~A v相应的图,依据图粗略计算出通频带。

f0(KHz) 65 75 165 265 365 465 1065 1665 2265 2865 3465 4065

U0

(mv)

A V

5、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波,通过示波器视察图形,体会该电路的选频

作用。

二、下图为双调谐高频小信号放大器

图1.2 双调谐高频小信号放大器

1、通过示波器视察输入输出波形,并计算出电压增益A v0

2、利用软件中的波特图仪视察通频带,并计算矩形系数。

试验二高频功率放大器

一、高频功率放大器原理仿真,电路如图所示:(Q1选用元件Transistors中的BJT_NPN_VIRTUAL)

图2.1 高频功率放大器原理图

1、集电极电流ic

(1)设输入信号的振幅为0.7V,利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。要设置起始时间与终止时间,和输出变量。

(2)将输入信号的振幅修改为1V,用同样的设置,视察i c的波形。

(提示:单击simulate菜单中中analyses选项下的transient analysis...吩咐,在弹出的对话框中设置。在设置起始时间与终止时间不能过大,影响仿真速度。例如设起始时间为0.03s,终止时间设置为0.030005s。在output variables页中设置输出节点变量时选择vv3#branch即可)

实验一 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

4、用扫频仪观测回路谐振曲线 谐振频率测量f0 幅度-频率特性曲线测量,测试并计算出Bw0.707,Bw0.1
谐振曲线的矩形系数Kr0.1测试。
电压放大倍数Av0
五、参考实验波形
六、实验报告
(1)实验目的。 (2)实验条件,设备,器材。 (3)实验原理(包括电路原理图),实验方案与手段。 (4)实验内容,操作步骤。 (5)实验数据,现象(结果)记录。 (6)实验分析,结论,体会(这包括实验方案的正确性、可 行性如何?可否进一步优化?有哪些收获体会?有哪些 经验教训?有哪些建议?以及相关思考题的回答)等。
三、实验原理
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。
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

高频小信号谐振放大器实验报告

高频小信号谐振放大器实验报告

高频小信号谐振放大器设计

目录

第一章设计总体思路及其计算 (1)

1.1 电路的功能 (1)

1.2 电路的基本原理 (2)

1.3 设计思路及测量方法 (4)

(1)谐振频率 (4)

(2) 电压增益 (4)

(3)通频带 (5)

(4)矩形系数 (5)

第二章仿真结果及其说明 (5)

2.1 设置静态工作点 (5)

2.2计算谐振回路参数 (6)

2.3 利用Multisim 对电路的仿真图 (6)

2.4 设计结果与分析 (7)

第一章设计总体思路及其计算

1.1 电路的功能

高频小信号放大器的作用是无失真的放大某一频率范围内的信号。按其频带宽度可以分为窄带和宽带放大器。高频小信号放大器是通信电子设备中常用的功能电路,它所放大的信号频率在数百千赫。高频小信号放大器的功能是实现对微

弱的高频信号进行不失真的放大,从信号所含频谱来看,输入信号频谱与放大后输出信号的频谱是相同的。

1.2 电路的基本原理

图1晶体管高频小信号单极单调谐回路谐振

放大器

图1所示电路为共发射极接法的晶体管高频小信号单极单调谐回路谐振放大器。它不仅放可以大高频信号,而且还有一定的选频作用,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射出信号的频率或相位。

放大器在谐振时的等效电路如图2所示,晶体管的4个y 参数分别为: 输入导纳:b

b e b e b b b e b

c b m b b c b ce oe r C j g r C j g g r C j g y ''''''''+++++≈ωωω)1( 输出导纳:b

2第二章---高频小信号放大器

2第二章---高频小信号放大器
y12 yr I1 / U 2 U10
输出(shūchū)短路时的输入导纳;
输入短路(duǎnlù)时的反向传输导纳;
y21 y f I2 /U1 U2 0; y22 yo I2 /U 2 U1 0
输出短路(duǎnlù)时的正向传输导纳
输入短路时的输出导纳。
★这四个参量具有导纳的量纲,故称为导纳参 数 ,也叫y参数。
二多级单调谐回路谐振放大器1多级单调谐谐振放大器的总电压增益假如放大器有m级各级电压增益分别为则总电压增益若多级放大器是由完全相同的单级放大器组成时各级电压增益相等则m级放大器的总电压增益为2多级单调谐谐振放大器的谐振曲线m级相同放大器级联时它的谐振曲线等于各单级谐振曲线的乘积总谐振曲线为m越大曲线越尖锐3多级单调谐谐振放大器的通频带m级相同的放大器级联时根据定义总通频带应满足0707总通频带比单级放大器通频带要小
(。zǔkàng)相等。
2、互换关系
R2 1 Q2 1
X2
1
1 Q2
X1
Q 1
R2 Q21
X2 X1
串并联电路等效互换
3、结论
串联转换为等效并联后Q值不变。
r 串联电路转换为等效并联电路后, 为R2 的 1 倍,Q而2 与 X相2 同X。1
第十六页,共五十四页。
三、并联谐振回路的耦合联接(lián jiē)与接入系 数 并联谐振回路的作用(zuòyòng):选频滤波、阻抗交换

高频小信号调谐放大器的电路设计

高频小信号调谐放大器的电路设计

⾼频⼩信号调谐放⼤器的电路设计

1⾼频⼩信号调谐放⼤器的电路设计与仿真

1.1主要技术指标

谐振频率:o f =10.7MHz

谐振电压放⼤倍数:dB A VO 20≥

通频带:MHz B w 17.0=

矩形系数:101.0≤r K

要求:放⼤器电路⼯作稳定,采⽤⾃耦变压器谐振输出回路

1.2给定条件

回路电感L=4µH, 0100Q =,11p =,20.3p =,晶体管⽤9018,β=50。查⼿册可知,9018在V V ce 10=、mA I E 2=时,s g ie u 2860=,us g oe 200=,pf c oe 7=,pf c ie 19=,45fe y ms =,0.31re y ms =。

负载电阻Ω=K R L 10。电源供电V V cc 12=。

1.3设计过程

⾼频⼩信号放⼤器⼀般⽤于放⼤微弱的⾼频信号,此类放⼤器应具备如下基本特性:只

允许所需的信号通过,即应具有较⾼的选择性;放⼤器的增益要⾜够⼤;放⼤器⼯作状态应稳定且产⽣的噪声要⼩;放⼤器应具有⼀定的通频带宽度。

除此之外,虽然还有许多其它必须考虑的特性,但在初级设计时,⼤致以此特性作考虑即

可. 基本步骤是:

⑴选定电路形式

依设计技术指标要求,考虑⾼频放⼤器应具有的基本特性,可采⽤共射晶体管单调谐

回路谐振放⼤器,设计参考电路见图1-1所⽰。

图1-1 单调谐⾼频⼩信号放⼤器电原理图

⼩信号放⼤器的主要特点是晶体管的集电极负载不是纯电阻,⽽是由LC 组成的并联

谐振回路,如图2-1所⽰。由于LC 并联谐振回路的阻抗是随频率⽽变的,在谐振频率

高频电子技术第1章高频小信号放大器

高频电子技术第1章高频小信号放大器

因为谐振回路的谐振特性,具有选择 特定频率信号的能力,所以谐振回路的谐 振频率应调谐在有用信号的中心频率上。
回路的谐振曲线越尖锐,通频带就越 窄,对无用信号的抑制作用越强,回路的 选择性越好。
谐振回路的选择性可用在通频带外特 定的偏离频率△f处S减少的dB数表示,称 为对特定信号的抑制能力S(dB):
串联谐振回路
回路的特性阻抗与固有损耗的比值,称 为回路的固有品质因数,用Q0表示:
1.2.1串联谐振回路5
Q0实际上表征了回路谐振过程中电抗元
件的储能与电阻元件的耗能之比。 Q0越大,
+r
L
+
回路电抗元件的储能越大,电阻元件的耗能 Ůg
İ
C
Ůc
越小。
-
-
串联谐振回路的特性可用Q0表示为:
串联谐振回路
其中,有“广义失谐量”ξ,它反映回 路的相对失调程度。
1.2.1串联谐振回路6
在谐振回路中,电压放大倍数的大小和
频率之间的关系,称为幅频特性:
+r
L
+
Ůg
İ
C
Ůc
-
-
在谐振回路中,相移角度随频率变化的 特性,称为相频特性:
串联谐振回路
参数S称为回路选择系数,其方程式称为回路的谐振曲线方程,它表 示当回路调谐不变时谐振回路电流的相对幅值随信号源频率变化的规律:

高频小信号调谐放大器实验报告

高频小信号调谐放大器实验报告

高频小信号调谐放大器

实验报告

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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

2

221++=∑

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。

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实验一单调谐高频小信号放大器

一、实验目的

1.熟悉电子元器件和高频电路实验箱。

2.熟悉谐振回路的幅频特性分析--通频带与选择性。

3.熟悉和了解放大器的动态范围及测试方法。

4.熟悉信号源内阻及负载对谐振回路的影响,从而了解频带扩展。

二、实验仪器

1.双踪示波器SS-7804

2.扫频仪PD1250

3.高频信号发生器WY1052

4.万用表

5.实验板1

三、预习要求

1、复习谐振回路的工作原理。

2、了解谐振放大器的电压放大倍

数、动态范围、通频带及选择性相互

之间的关系。

3、实验电路中,若电感量L=1uh, 回

路总电容C=220pf (分布电容包括在

内),计算回路中心频率f。

四、实验内容及步骤

图1-1 单调谐回路谐振放大器原理图(一)单调谐回路谐振放大器。

1.实验电路见图1-1

(1)按图1-1所示连接电路(注意接线前先测量+12 V电源电压,无误后,关断电源再接线)

(2)接线后仔细检查,确认无误后接通电源。

2.静态测量

实验电路中选Re=1K

测量各静态工作点,计算并填表1.1

表 1.1

实测实测计算根据V CE判断V是否工作

在放大区

原因

V B V E I C V CE 是否

* V B , V E是三极管的基极和发射极对地电压。

3. 动态研究

(1)测放大器的动态范围V i~V O(在谐振点)

选R=10K , Re=1k 。把高频信号发生器接到电路输入端,电路输出端接示波器,选择正常放大区的输入电压V i, 调节频率f 使其为10.7MH Z, 调节C T使回路谐振,使输出电压幅度为最大。此时调节V i由0.02伏变到0.8伏,逐点记录Vo电压,并填入表1.2 。Vi的各点测量值可根据(各自)实测情况来确定。

表 1.2

V i(v) (峰值)0.02 0.8

V0(v) Re =1KΩRe =500ΩRe =2KΩ

(2)用扫频仪调回路谐振曲线。

仍选R=10K, Re=1K。将扫频仪射频输出送入电路输入端,电路输出接至扫频仪检波器输入端。观察回路谐振曲线(扫频仪输出衰减档位应根据实际情况来选择适当的位置,如30dB),调回路电容C T, 使f 0 = 10 .7 MHz 。

(3)测量放大器的频率特性

当回路电阻R=10K时,选择正常放大区的输入电压Vi,将高频信号发生器输出端接至电路输入端,调节频率f使其为10.7MHz,调节C T使回路谐振,使输出电压幅度为最大,此时的回路谐振频率为f0=10.7MHZ 为中心频率,然后保持输入电压Vi 不变,改变频率f由中心频率向两边逐点偏离,测得在不同频率f时对应的输出电压V0,将测得的数据填入表1-3。频率偏离范围可根据(各自)实测情况来确定。

f(MHz) 10.7

V0 R=10KΩR=2KΩR=470Ω

计算fo=10.7MHz时的电压放大倍数及回路的通频带和Q值。

(4)改变谐振回路电阻,即R分别为2KΩ、470Ω时,重复上述测试,并填入表1-3。比较通频带情况。

五.实验报告要求

1.写明报告目的.

2.画出实验电路的直流和交流等效电路,计算直流工作点,与实验实测结果比较。

3.写明实验所用仪器、设备及名称、型号。

4.整理实验数据,并画出单调谐回路接不同回路电阻时的幅频特性和通频带,整理并分析原因。

5.本放大器的动态范围是多少(放大倍数下降1dB 的折弯点V O定义为放大器动态范围),讨论I C对动态范围的影响。

实验二高频功率放大器(丙类)

一、实验目的

1.了解丙类功率放大器的基本工作原理,掌握丙类放大器的计算与设计方法。

2.了解电源电压V C与集电极负载对功率放大器功率和效率的影响。

二、预习要求

1.复习功率谐振放大器原理及特点。

2.分析图2-1所示的实验电路,说明各元器件作用。

三、实验仪器

1.双踪示波器

2.扫频仪

3.高频信号发生器

4.万用表

5.实验板1

四、实验内容及步骤

1.实验电路见图2-1

按图接好实验板所需电源,将C、D 两点短接,利用扫频仪调回路谐振频率,使谐振在6.5MHz的频率上,方法是调节电容C2、C5使输出幅度最大。

图2-1 C D

2.加负载50Ω,在输入端接f=6.5MHz、Vi=120mV信号,测量各工作电压,同时用示波器测量输入、输出峰值电压,将测量值填入表2.1内。

f=6.5MHz

实测实测计算

V B V E

V CE

V i V0I0 Ic P i P0P aη

V c=12V V i=120mV

R L=50Ω

R L=75Ω

R L=120ΩV i=84mV

R L=50Ω

R L=75Ω

R L=120Ω

V c=5V

V i=120mV

R L=50Ω

R L=75Ω

R L=120Ω

V i=84mV

R L=50Ω

R L=75Ω

R L=120Ω

其中:V i:输入电压峰—峰值

V0:输出电压峰—峰值

I0:电源给出总电流

P i:电源给出总功率(P i =V C I O) (V C:为电源电压)

P0:输出功率

P a:为管子损耗功率(P a=I C V CE )

3.加75Ω负载电阻,同2测试并填入表2.1内。

4.加120Ω负载电阻,同2测试并填入表2.1内。

5.改变输入端电压V i =84mV ,同2 、3、4测试并填入表2.1测量。6.改变电源电压V c =5V,同2 、3、4、5测试并填入表2.1内。

五、实验报告要求

1.根据实验测量结果,计算各种情况下I C、P O、P i、n 。2.说明电源电压、输出电压、输出功率的相互关系。

3.总结在功率放大器中对功率放大晶体管有哪些要求。

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