单调谐高频小信号放大器

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-78042．扫频仪PD12503．高频信号发生器WY10524．万用表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 1.2V i(v) （峰值）0.02 0.8V0(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) 10.7V0 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 D2．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 EV CEV i V0I0 Ic P i P0P aηV c=12V V i=120mVR L=50ΩR L=75ΩR L=120ΩV i=84mVR L=50ΩR L=75ΩR L=120ΩV c=5VV i=120mVR L=50ΩR L=75ΩR L=120ΩV i=84mVR L=50ΩR L=75ΩR 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。

实验三振幅调制器与解调器的设计一、实验目的1．学习应用MC1496模拟乘法器设计组成振幅调制电路和同步检波器，培养设计、调试和测量电路的能力。

2．掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅（AM）和抑制载波双边带调幅（DSB）的方法与过程，并研究已调波与二输入信号的关系。

3．掌握测量调幅系数m a的方法。

二、预习要求1、本实验为设计综合性实验，要求实验前预习幅度调制器和解调器有关知识。

查找MC1496器件的资料。

预习报告：给出详细的MC1496内部电路图和工作原理。

2、设计用MC1496模拟乘法器构成普通调幅波调幅电路、双边带调幅电路以及同步检波器电路，预习报告给出完成上述实验的必要条件，提出完成实验的测试方法及必备仪器。

3、预习报告给出设计电路的主要参数，根据实验内容要求给出实现AM 或DSB波的载波信号Vc(t)和调制信号Vs(t)的频率(fc、fs)和幅度（Vc、Vs）范围值。

可借助Multisim软件或Pspice10.0 软件验证设计。

4、制订实验步骤。

三、实验室提供的仪器及主要技术指标：1、SS-7804双踪模拟示波器40MHz2、高频信号发生器载波频率范围0.1—40 MHz；载波输出幅值>120dBμV3、高频电路学习机可提供正弦波信号频率范围2Hz—20KHz四、实验原理及参考电路说明幅度调制就是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化。

变化的周期与调制信号周期相同。

即振幅变化与调制信号的振幅成正比。

通常称高频信号为载波信号，低频信号为调制信号，调幅器即为产生调幅信号的装置。

1．MC1496芯片内部电路图3-1为MC1496芯片内部电路图，它是一个四象限模拟乘法器的基本电路，电路采用了两组差动对由V1-V4组成，以反极性方式相连接，图3-1 MC1496芯片内部电路而且两组差分对的恒流源又组成一对差分电路，即V5与V6，因此恒流源的控制电压可正可负，以此实现了四象限工作。

D、V7、V8为差动放大器V5、V6的恒流源。

进行调幅时，载波信号加在V1-V4的输入端，即引脚的⑧、⑩之间；调制信号加在差动放大器V5、V6的输入端，即引脚的①、④之间，②、③脚外接1KΩ电阻,以扩大调制信号动态范围，已调制信号取自双差动放大器的两集电极(即引出脚⑥、⑿之间)输出。

2．调幅器电路设计参考全载波或普通调幅波（AM）：普通调幅波包含上下边频分量还有载波分量，除了加入调制信号V S以外，还应该有直流分量。

这就是通过调节电位器，使脚1、4两端直流电位差不为零，相当于输入电压为直流电压加调制信号V S，通过乘法器后，输出为普通调幅波。

设计电路时注意②、③脚外接电阻取值，该电阻是引入的负反馈电阻，目的为了扩大V S的取值范围。

抑制载波调幅（即平衡调幅）：是指其输出信号为双边带调幅波，其载波信号被抑制。

实验中应保证在IN2仅加入调制信号V S，而不含有直流成分。

这就需要通过调节R P1使调制端平衡：使脚1、4两端直流电位差为零。

3．解调器设计参考解调器可采用同步检波器，由乘法器和低通滤波器两部分组成，设计电路时仍选用MC1496构成乘法器，这就需要除了有需要进行解调的调幅信号电压外，还必须外加一个频率和相位与输入信号完全相同的本地载波信号电压，为简化设计线路，该信号可取调制端的载波信号，需要注意的时这一点与实际解调系统是不同的。

对于滤波器建议选择π型低通滤波器，根据预习内容要求3中设计的信号频率确定滤波器参数。

利用一个和调幅信号的载波同频同相的载波信号与调幅波相乘，再通过低通滤波器滤除高频分量而获得调制信号。

五、实验内容1．振幅调制器直流调制特性研究（1）载波输入端平衡调节：在调制信号输入端IN2加正弦信号，要求幅度与频率取值使输出端信号不失真，（如峰值为100mv，频率为1KHz），调节⑧、⑩之间电位器R P2使输出端信号最小，然后去掉输入信号。

（2）在载波输入端IN1加正弦信号，要求幅度与频率取值使输出端信号不失真，（如峰值V C为10mv，频率为100KHz ），用万用表测量①、④之间的电压V AB，用示波器观察OUT输出端的波形，V AB=0.1V为步长，记录R P1由一端调至另一端的输出波形及其峰值电压，注意观察相位变化，根据公式V0=KV AB V C（t）计算出系数K值。

并记录V0对应V AB变化的值。

2．实现全载波调幅（AM）（1）调节①、④之间的电位器R P1使V AB不为零（如V AB=0.1V），在IN2加载波信号（如V C (t)=10sin2π×105 t (mV)），将低频信号V S (t)=V S sin2π×103t (mV) 加至调制器输入端IN2，调节V S 实现m a =30%和m a =100%全载波调幅波。

画出m a =30%和m a =100% 的调幅波形（标明波峰—波峰值V max 与波谷—波谷值V min ） ，（Vm inVm ax Vm in -Vm ax m a +=）（2） 改变V S 或V AB 值，加大示波器扫描速率（对应示波器的旋钮TIME/DIV ），观察并记录m a =100% 和m a >100% 两种调幅波在零点附近的波形情况。

（3） 载波信号V C (t)不变，将调制信号改为V S (t)=100sin2π×103 t (mV) 调节R P 1观察输出波形V AM (t)的变化情况，记录m a =30%和m a =100%调幅波所对应的V AB 值。