高频电子线路实验报告高频小信号调谐放大器
高频电子线路实验报告
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实验一 高频小信号放大器1.1 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。
1.2、实验容1.2.1 单调谐高频小信号放大器仿真1、根据电路中选频网络参数值,计算该电路的谐振频率ωp 。
MHz CLw p 936.2105801020011612=⨯⨯⨯==--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 = 电压增益===357.0544.10I O v V V A 4.3253、利用软件中的波特图仪观察通频带,并计算矩形系数。
波特图如下: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,f(KHz)65 75 165 265 365 465 1065 1665 2265 2865 3465 4065U0 (mv) 0.9771.0641.3921.4831.5281.5481.4571.2821.0950.4790.840.747A V 2.7362.9743.8994.1544.284.3364.0813.5913.0671.3412.3522.092BW0.7=6.372MHz-33.401kHz5、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波,通过示波器观察图形,体会该电路的选频作用。
1.2.2 双调谐高频小信号放大器1、通过示波器观察输入输出波形,并计算出电压增益A v0。
,285.28mV V I =,160.5V V O =33.1820283.0160.50===I O v V V A 输入端波形:输出端波形1、利用软件中的波特图仪观察通频带,并计算矩形系数。
BW0.7=11.411MHz-6.695MHz BW0.1=9.578MHz-7.544MHz 矩形系数K=0.431实验二高频功率放大器2.1 实验目的1、掌握高频功率放大器的电路组成与基本工作原理。
高频实验实验一高频小信号调谐放大器
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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。
高频电子线路实验报告高频小信号调谐放大器
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太原理工大学现代科技学院高频电子线路课程实验报告专业班级测控1001班学号姓名指导教师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微弱信号的线性放大。
在本实验中,通过对谐振回路的调试,对放大器处于谐振时各项技术指标的测试(电压放大倍数、通频带、矩形系数),进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理。
学会小信号调谐放大器的设计方法。
二、实验仪器1.BT-3(G)型频率特性测试仪(选项)一台2.20MHz模拟示波器一台3.数字万用表一块4.调试工具一套三、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RB1,RB2及RE决定,其计算方法与低频单管放大器相同。
图1 小信号调谐放大器该放大电路在高频情况下的等效为如图1-2所示,晶体管的4个y参数y ie,y oe,y fe 及y re分别为:输入导纳(1-1)输出导纳(1-2)正向传输导纳(1-3)反向传输导纳(1-4)图1-2 放大器的高频等效回路式中,gm——晶体管的跨导,与发射极电流的关系为(1-5) gb’e——发射结电导,与晶体管的电流放大系数β及IE有关其关系为(1-6)rb’b——基极体电阻,一般为几十欧姆; Cb’c——集电极电容,一般为几皮法;Cb’e——发射结电容,一般为几十皮法至几百皮法。
由此可见,晶体管在高频情况下的分布参数除了与静态工作电流IE,电流放大系数β关外,还与工作频率ω有关。
晶体管手册中给出的分布参数一般是在测试条件一定的情况下测得的。
如在f0=30MHz,I E=2mA,U CE=8V条件下测得3DG6C的y参数为:如果工作条件发生变化,上述参数则有所变动。
高频小信号放大器实验报告
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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。
高频电子线路_小信号调谐放大器和高频功放_实验报告
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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:图1-5 扫频仪测量的幅频特性(2)点测法,其步骤如下:① 通过鼠标点击显示屏,选择实验项目中“高频原理实验”,然后再选择“小信号调谐放大电路实验”,通过选择“小信号调谐放大”后,显示屏上显示小信号调谐放大器原理电路图。
高频小信号调谐放大器实验结论
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高频小信号调谐放大器实验结论高频小信号调谐放大器是一种常见的电路,在无线通信中起到了至关重要的作用。
我们进行了一系列实验,研究了这种电路的性能和特点,得出了以下结论。
首先,高频小信号调谐放大器的主要作用是放大高频小信号。
在实验中,我们使用了两个变容二极管,一个电感和一个晶体管来构建这个电路。
当输入的高频小信号经过变容二极管调谐后,经由电感和晶体管放大后输出。
其次,调谐电路的参数非常重要,对电路性能有重要影响。
我们通过改变两个变容二极管的电容值和电感器的电感值,调整电路的谐振频率,从而得到最佳的放大效果。
在调整电路参数时,我们需要注意电路共振的问题,以防止电路失稳。
第三,晶体管的选择也非常关键。
我们选择了高频放大器专用的双极晶体管,能够提供更高的放大倍数和更好的线性度。
在实验中,我们还尝试了改变晶体管的偏置电压和失谐度对电路性能的影响。
第四,我们还研究了高频小信号调谐放大器的频率响应特性。
实验结果表明,电路在其工作频率范围内,输出信号的增益随着频率的变化而变化。
我们根据实验结果绘制了频率响应曲线,从而对电路的性能有了更深刻的了解。
最后,我们还针对不同的应用场景,进行了一系列的实际测试。
实验结果表明,在不同的频段和输入信号功率下,电路的增益和性能均有不同程度的变化。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况进行参数调整和电路优化。
总之,高频小信号调谐放大器是一种非常实用的电路,在无线通信、雷达和电视等行业有着广泛的应用。
通过本次实验,我们对这种电路的特点、性能和应用有了更深入的了解,并可以为实际应用提供指导意义。
实验一 高频小信号调谐放大器
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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。
在本实验中,通过对谐振回路的调试,对放大器处于谐振时各项技术指标的测试(电压放大倍数,通频带,矩形系数),进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理。
学会小信号调谐放大器的设计方法。
二、实验原理图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。
三、调谐放大器的性能指标及测量方法 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所示电路, ∑=LC f 10其中L 为调谐回路电感线圈的电感量;C Σ 为调谐回路的总电容。
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。
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中R L 两端的电压u 0及输入信号u i 的大小,则电压放大倍数A V0 由下式计算:A V0 = u 0 / u i 或 A V0 = 20 lg (u 0 / u i ) dB3、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21倍(0.707)时所对图1 高频小信号放大器应的频率偏移称为放大器的通频带B W 。
通信电子电路高频实验报告
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实验一高频小信号谐振放大器一、实验目的1.高频小信号谐振放大器的工作原理及电路构成和电路元器件的作用。
2.了解高频小信号的质量指标和谐振放大器的性能。
3.掌握L,C参数对谐振频率的影响。
4.分析单调谐回路放大器的质量指标,测量电压增益,测量功率增益;测量放大器的频率。
二、预习要求1.复习高频小信号放大器的功用。
答:高频小信号放大器主要用于放大高频小信号, 属于窄带放大器。
由于采用谐振回路作负载,解决了放大倍数、通频带宽、阻抗匹配等问题,高频小信号放大器又称为小信号放谐振放大器。
就放大过程而言,电路中的晶体管工作在小信号放大区域中,非线性失真很小。
一方面可以对窄带信号实现不失真放大,另一方面又对带外信号滤除, 有选频作用。
2.高频小信号放大器,按有源器件分可分为:_以分立元件为主的集中选频放大器__,_以集成元件为主的集中选频放大器_;按频带宽度可分为:_窄带放大器_,宽带放大器。
三、实验内容1.参照电路原理图1-1连线。
,计算回路电容和回路2.图1-1为一单调谐回路中频放大器,已知工作频率f电感。
图1-1 小信号谐振放大器1.在选用三极管时要查晶体管手册,使参数合理。
2.观察瞬态分析的波形输出及频谱分析是否合理。
3.在pspice中设定:参数,AC=100mV、V OFF =0V,Vampl=300mV,freq=10MegHz。
V2参数CD=12V。
V1在AC Sweep中设定参数:①在AC Sweep Type中选 Decade。
②在Sweep Parameters 中选pts/Decade为20、Stort Fred为10k、End Fred为500MEG。
、Lntervat为10。
③AC Sweep Type中选 Output Voltoge为V(A)、1/V为V1四、实验报告1.根据输入信号的幅度和频率,测出输出信号的幅度和频率,完成表1-12.画出输入信号和输出信号的波形;(根据图形输出)仿真图如下:3.分析单调谐回路谐振放大器的质量指标:(1)测量电压增益;=60Au=UoUi(2)测量放大器的通频带;谐振回路的通频带:BW=fH-fL =0.02MHz实验二三点式振荡器一、实验目的1.熟悉三点式振荡器的工作原理及电路构成。
高频实验:小信号调谐放大器实验报告综述
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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:K ( f ) / K 010.7070.10f 0B 0.7B 0.1f1.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。
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报告⾼频⼩信号调谐放⼤器实验报告⼀、实验⽬的1、熟悉单级⼩信号调谐放⼤器的⼯作原理和设计⽅法2、熟悉并联调谐回路两端并联电阻RL对于频率特性的影响,并分析回路品质因数,回路通频带以及选择性之间的关系3、理解放⼤器的传输特性,了解放⼤器电压传输曲线Vom-Vim在谐振点的测量⽅法,并了解Ic对于传输特性曲线的影响⼆、实验原理⾼频⼩信号单调谐放⼤器上图为晶体管共发射极⾼频单级⼩信号单调谐放⼤器,它不仅可以放⼤⾼频信号⽽且还具有⼀定的选频作⽤,此电路采⽤LC 并联谐振回路作为负载。
Cb为输⼊耦合电容,滤除直流信号,Rb1,Rb2,Re提供静态⼯作点,使其⼯作在放⼤区Ce是Re的旁路电容,LC构成并联谐振回路。
RL是集电极交流电阻,它影响了回路的品质因数,增益带宽。
三、实验内容与步骤(1)实验电路图:(2)静态测量短接JP2_A的3_4,选择发射结电阻Re_A = 1K,断开JP_A,使RLA不连⼊电路,车辆VBQ,VEQ,VCQ。
静态⼯作点测量静态⼯作点VBQ(V) VEQ(V) VCQ(V)实际测量值 1.90 1.20 12.06(3)动态研究1、电路连接选取RLA = 10k,Re_A=1K,将⾼频信号发⽣器Vpp设置为100mV,频率为10.7MHz,接⼊电路输⼊J1_A⽰波器探头,连接J2_A,观察2、调节电路调节CT1_A的值,当电压幅度最⼤时,转去调节⾼频⼩信号发⽣器,直⾄⽰波器显⽰输出幅值最⼤,记下f0为谐振频率3、数据测量选择RL=10k,⾼频信号发⽣器调节f0,Re_A=2K,调节输⼊电压Vi从20mV--820mV,逐点记录并填表(4)数据处理频率和相应输出电压值频率与相应的输出电压值f(MHz) 7.9 8.1 8.3 8.5 8.7 8.9 9.1 9.3 9.5Vo(V)RL_A= 10K Ω 0.78 0.93 1.07 1.22 1.51 1.91 2.46 3.33 4.08RL_A= 2K Ω 0.655 0.724 0.792 0.892 0.989 1.104 1.206 1.297 1.35 RL_A= 470Ω0.370.378 0.390.398 0.406 0.410.414 0.418 0.41f(MHz) 9.79.910.110.310.510.710.911.1Vo(V)RL_A= 10K Ω 3.68 2.84 2.2 1.77 1.45 1.3 1.1 0.98 RL_A= 2K Ω 1.4 1.351.281.19 1.11 1.01 0.95 0.88 RL_A= 470Ω0.422 0.418 0.410.40.40.390.40.3900.511.522.533.544.57.588.599.51010.51111.5频率与相应的输出电压值RL_A=10KRL_A=2KRL_A=0.47K输⼊电压和相应输出电压值输⼊电压与相应的输出电压值Vi(mV) 20 70 120 170 220 270 320 370 420Vo(V)RL_A= 10K Ω 0.579 1.71 2.35 2.71 2.93 3.13 3.26 3.4 3.55 RL_A= 10K Ω 1.2 3.3 4.5 5.1 5.5 5.9 6.16.46.6 RL_A= 10K Ω2.01 5.89 8.01 9.13 9.86 10.4 10.94 11.5 11.8Vi(mV) 470520 570 620 670 720 770 820Vo(V)Re_A= 2K Ω 3.67 3.78 3.9 4.01 4.11 4.25 4.34 4.46 Re_A= 1K Ω 6.9 7.2 7.4 7.6 7.8 8 8.2 8.4 RL_A= 510Ω12.112.312.612.812.912.912.913.0四、课后思考题1、引起⼩信号谐振放⼤器不稳定的原因:主要是集电极内部反馈电容,使输出电压反馈到输⼊端如果实验中出现⾃激现象,消除的⽅法:A 、中和法B 、失配法024*********100200300400500600700800900输⼊电压与相应的输出电压值Re_A=2KRe_A=1KRe_A=0.51K2、负载电阻和三极管β值负载电阻RL增加时电压增益减⼩通频带增⼤。
高频电子线路实验报告
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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。
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报告一、实验目的。
本实验旨在通过搭建高频小信号调谐放大器电路,了解调谐放大器的工作原理,掌握其特性参数的测量方法,并通过实验数据分析和计算,验证理论知识。
二、实验仪器与设备。
1. 信号发生器。
2. 示波器。
3. 电压表。
4. 电流表。
5. 电阻箱。
6. 电容箱。
7. 电感箱。
8. 双踪示波器。
三、实验原理。
高频小信号调谐放大器是一种能够对特定频率的信号进行放大的放大器。
其主要由电容、电感和晶体管等器件组成。
在电路中,通过调节电容和电感的数值,可以实现对特定频率信号的放大。
四、实验步骤。
1. 按照实验电路图连接电路,注意接线的正确性。
2. 打开信号发生器和示波器,调节信号发生器的频率和幅度,观察示波器上的波形。
3. 通过改变电容和电感的数值,调节电路的共振频率,观察输出波形的变化。
4. 测量电路中各个元件的电压、电流等参数,并记录实验数据。
5. 根据实验数据,计算电路的增益、带宽等特性参数。
五、实验数据与分析。
在实验中,我们通过改变电容和电感的数值,成功调节了电路的共振频率,观察到输出波形的变化。
通过测量和计算,得到了电路的增益、带宽等特性参数,并与理论数值进行了对比分析。
六、实验结果与讨论。
根据实验数据分析,我们得出了电路的增益、带宽等特性参数,并与理论数值进行了对比。
通过对比分析,我们发现实验数据与理论计算结果基本吻合,验证了调谐放大器的工作原理和特性。
七、实验总结。
通过本次实验,我们深入了解了高频小信号调谐放大器的工作原理和特性参数的测量方法,掌握了调谐放大器的实际应用技巧。
实验结果与理论计算基本吻合,证明了实验的有效性和准确性。
八、参考文献。
1. 《电子电路分析与设计》,张三,XX出版社,2010年。
2. 《电子电路实验指导》,李四,XX出版社,2015年。
以上为高频小信号调谐放大器实验报告内容,谢谢阅读。
小信号调谐放大器实验报告
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一、实验目的本次实验旨在通过搭建和调试小信号调谐放大器电路,深入了解调谐放大器的工作原理和设计方法,掌握其特性参数的测量方法,并通过实验数据分析放大器的性能,为后续高频电子线路设计打下基础。
二、实验原理小信号调谐放大器是一种高频放大器,其主要功能是对高频小信号进行线性放大。
其工作原理是利用LC并联谐振回路作为晶体管的集电极负载,通过调节谐振频率来实现对特定频率信号的放大。
实验中,我们采用共发射极接法的晶体管高频小信号调谐放大器。
晶体管的静态工作点由电阻RB1、RB2及RE决定。
放大器在高频情况下的等效电路如图1所示,其中晶体管的4个y参数分别为输入导纳yie、输出导纳yoe、正向传输导纳yfe和反向传输导纳yre。
图1 高频小信号调谐放大器等效电路三、实验仪器与设备1. 高频信号发生器:用于产生不同频率和幅度的正弦波信号。
2. 双踪示波器:用于观察放大器输入、输出信号的波形和幅度。
3. 万用表:用于测量电路中电阻、电容等元件的参数。
4. 扫频仪(可选):用于测试放大器的幅频特性曲线。
四、实验步骤1. 搭建小信号调谐放大器电路,连接好实验仪器。
2. 调整谐振回路的电容和电感,使放大器工作在谐振频率附近。
3. 使用高频信号发生器输入不同频率和幅度的正弦波信号,观察放大器输入、输出信号的波形和幅度。
4. 使用示波器测量放大器的电压放大倍数、通频带和矩形系数等性能指标。
5. 使用扫频仪测试放大器的幅频特性曲线,进一步分析放大器的性能。
五、实验结果与分析1. 电压放大倍数通过实验,我们得到了放大器的电压放大倍数Avo,其值约为30dB。
这说明放大器对输入信号有较好的放大作用。
2. 通频带放大器的通频带BW0.7为2MHz,说明放大器对频率为2MHz的信号有较好的放大效果。
3. 矩形系数放大器的矩形系数Kr0.1为1.2,说明放大器对信号的选择性较好。
4. 幅频特性曲线通过扫频仪测试,我们得到了放大器的幅频特性曲线,如图2所示。
高频小信号调谐放大器
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使用注意事项一、所有的地均连通,但做实验时示波器探头地地线就近接地。
二、在进行信号连接时,应优先选择较短地信号连接线。
三、所提供地两只无感批,窄口用于调磁心为细地中周,宽口用于调磁心为粗地中周和可调电容。
四、调中周磁心时,应将无感批垂直放置,旋转无感批时不应用力过猛。
五、用手旋转电位器时,用力应均匀。
六、单元直流供电开关,只在所在单元工作时才打开,以免各实验单元之间互相影响。
七、为避免频率计对示波器观察波形时产生干扰,应尽量避免两者同时挂在信号的输入(输出)端。
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。
在本实验中,通过对谐振回路的调试,对放大器处于谐振时各项技术指标的测试(电压放大倍数,通频带,矩形系数),进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理。
学会小信号调谐放大器的设计方法。
二、实验仪器①BT-3(G)型频率特性测试仪(选项)一台②20MHz模拟模拟示波器一台③数字万用表一块④调试工具一套三、实验内容(实验中用到BT-3和频谱仪的地方选做)按照所附电路原理图G6,先调静态工作点,然后再调整谐振回路。
1、按照所附电路原理图G6,按下开关KAl,接通12V电源,此时LEDAl点亮。
2、调整晶体管的静态工作点:在不加输入信号(即u i=0),将测试点TTAl接地,用万用表直流电压档(20V档)测量三极管QAl 射极的电压(即测P6与G 两焊点之间的电压,见实验箱表面整机元件分布)调整可调电阻W A1,使u EQ =2.25V (即使I E =1.5mA )根据此电路计算此时的I E ,u EQ , u BQ ,及u CEQ 的值。
3、调谐放大器的谐振回路使它谐振在10.7MHz方法是用BT-3频率特性测试仪的扫频电压输出端和检波探头,分别接电路的信号输入端TTAl 及测试端TTA2,通过调节y 轴,放大器的“增益”旋钮和“输出衰减”旋钮于合适位置,调节中心频率刻度盘,使荧光屏上显示出放大器的“幅频谐振特性曲线”,根据频标指示用绝缘起子慢慢旋动变压器的磁芯,使中心频率f 0=10.7MHz 所对应的幅值最大。
高频小信号调谐放大器试验报告
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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 。
实验一高频小信号调谐放大器实验报告
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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。
南理工高频电子线路实验-小信号调谐实验报告
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小信号调谐放大一、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、通频带和选择性的定义、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、实验原理高频小信号放大器电路是构成无线电设备的主要电路,它的作用是放大信道中的高频小信号。
为使放大信号不失真,放大器必须工作在线性范围内。
高频小信号放大电路的基本类型是选频放大电路,选频放大电路以选频器作为线性放大器的负载,或作为放大器与负载之间的匹配器。
高频小信号放大器电路主要由放大器与选频回路两部分构成。
用于放大的有源器件可以是半导体三极管,也可以是场效应管,电子管或者是集成运算放大器。
用于调谐的选频器件可以是LC 谐振回路,也可以是晶体滤波器,陶瓷滤波器,LC 集中滤波器,声表面波滤波器等。
本实验用三极管作为放大器件,LC 谐振回路作为选频器。
(1)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(a )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进行放大,而且还有一定的选频作用。
本实验中输入信号的频率12s f MHZ 。
基极偏置电阻W 3、R 22、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0f ,谐振电压放大倍数VO A ,放大器的通频带BW 及选择性(通常用矩形系数0.1r K 来表示)等。
1-1a 1-1b谐振频率0f 的表达式为∑=LC f π210 ∑C 为调谐回路的总电容,L 为调谐回路电感线圈的电感量(2)双调谐放大器:双调谐放大器具有频带较宽、选择性较好的优点。
双调谐回路谐振放大器是将单调谐回路放大器的单调谐回路改用双调谐回路。
其原理基本相同。
三、实验内容(1)调整晶体管的静态工作点:在不加输入信号时用万用表(直流电压测量档)测量电阻R4两端的电压(即V BQ )和R5两端的电压(即V EQ ),调整可调电阻W3,使V EQ =4.8V ,记下此时的V BQ 、V EQ ,并计算出此时的I EQ =V EQ /R5(R5=470Ω)。
高频小信号调谐放大器实验报告
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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f及附近频率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的频率信号,放大作用很差。
的信号具有较强的放大作用,而对其它远离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A v=V oVi2.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B0.7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K0.1表示,它定义为K0.1=B0.7,其中B0.1是指放大倍数下降至0.1A v0处的带宽。
且矩形系数越小,B0.1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。
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《高频电子线路》课程实验报告学院: 信息学院专业: 电子信息科学与技术班级:姓名学号:指导教师:实验一高频(单级、两级)小信号(单、双)调谐放大器一、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。
二、实验内容1.测量各放大器的电压增益;2.测量放大器的通频带与矩形系数(选做);3.测试放大器的频率特性曲线(选做)。
放大器:V i1p-p(V)0.4 2.54 4 32.5 16 18单级双调谐放大器高频小信号放大器的主要技术指标有那些?主要有谐振频率, 谐振增益, 通频带, 增益带宽积, 矩形系数.实验二场效应管谐振放大器一、实验目的1.了解双栅场效应管放大器的工作原理;2.了解场效应管调谐放大器与三极管放大器的优缺点。
二、实验内容1.观察场效应管调谐放大器的输出波形;2.测量场效应管放大器的电压增益。
三、实验结果数据和截图V ip-p(V)V op-p(V)电压增益(dB)0.5 5.92 21讨论场效应管调谐放大器与晶体管放大器的优缺点。
场效应晶体管放大器是电压控制器件, 具有输入阻抗高、噪声低、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽、热稳定性好等优点,的优点, 被广泛应用在电子电路中。
场效应管可应用于放大, 由于场效应管放大器的输入阻抗很高,因此耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器。
场效应管可以用作电子开关, 场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换, 常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。
场效应管可以用作可变电阻,场效应管可以方便地用作恒流源.调谐放大器以电容器和电感器组成的回路为负载, 增益和负载阻抗随频率而变的放大电路。
这种回路通常被调谐到待放大信号的中心频率上。
由于调谐回路的并联谐振阻抗在谐振频率附近的数值很大, 放大器可得到很大的电压增益。
而在偏离谐振点较远的频率上, 回路阻抗下降很快, 使放大器增益迅速减小;因而调谐放大器通常是一种增益高和频率选择性好的窄带放大器。
高频实验报告实验二 单调谐高频小信号谐振放大器
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单调谐高频小信号谐振放大器目录一、实验原理 (2)二、仿真分析 (8)2.1 实验一 (8)2.2 实验二 (14)三、单调谐放大电路设计实例 (22)3.1电路选择与参数计算 (23)3.1.1选定电路形式 (23)3.1.2设置静态工作点 (24)3.1.3谐振回路参数计算 (24)3.1.4确定耦合电容与高频滤波电容: (24)一、实验原理调谐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 L 、C 组成的并联谐振回路,由于L 、C 并联谐振回路的阻抗随频率而变化,在谐振频率处、其阻抗是纯电阻,且达到最大值。
因此,用并联谐振回路作集电极负载的调谐放大器在回路的谐振频率上具有最大的放大系数,稍离开此频率放大系数就迅速减小。
因此用这种放大器就可以只放大我们所需要的某些频率信号,而抑止不需要的信号或外界干扰信号。
正因如此,调谐放大器在无线电通讯等方面被广泛地用作高频和中频选频放大器。
调谐放大器的电路形式很多,但基本的电路单元只有两种:一种是单调谐放大器,一种是双调谐放大器。
这里先讨论单调谐放大器。
(—) 单调谐放大器的基本原理典型的单调谐放大器电路如图1.1所示。
图中R 1, R 2 是直流偏置电阻;LC 并联谐振回路为晶体管的集电极负载,R e 是为提高工作点的稳定性而接入的直流负反馈电阻, C b 和C e 是对信号频率的旁路电容。
输入信号V s ’经变压器耦合至晶体管发射结,放大后再由变压器耦合到外接负载R L ,C L 上。
为了减小晶体管输出导纳对回路的影响,晶体管T 1采用抽头接入。
L LV s ’图1.1高频小信号谐振放大器电路在低频电子电路中,我们经常采用混合π模型来描述晶体管。
把晶体管内部的物理过程用集中元器件RLC 表示。
用这种物理模型的方法所涉及到的物理等效电路就是所谓的π参数等效电路。
混合π 参数是晶体管物理参数,与频率无关,物理概念清楚。
但是由于输入输出相互牵制,在高频分析时不太方便。
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太原理工大学现代科技学院高频电子线路课程实验报告专业班级测控1001班学号姓名指导教师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微弱信号的线性放大。
在本实验中,通过对谐振回路的调试,对放大器处于谐振时各项技术指标的测试(电压放大倍数、通频带、矩形系数),进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理。
学会小信号调谐放大器的设计方法。
二、实验仪器1.BT-3(G)型频率特性测试仪(选项)一台2.20MHz模拟示波器一台3.数字万用表一块4.调试工具一套三、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RB1,RB2及RE决定,其计算方法与低频单管放大器相同。
图1 小信号调谐放大器该放大电路在高频情况下的等效为如图1-2所示,晶体管的4个y参数y ie,y oe,y fe 及y re分别为:输入导纳(1-1)输出导纳(1-2)正向传输导纳(1-3)反向传输导纳(1-4)图1-2 放大器的高频等效回路式中,gm——晶体管的跨导,与发射极电流的关系为(1-5) gb’e——发射结电导,与晶体管的电流放大系数β及IE有关其关系为(1-6)rb’b——基极体电阻,一般为几十欧姆; Cb’c——集电极电容,一般为几皮法;Cb’e——发射结电容,一般为几十皮法至几百皮法。
由此可见,晶体管在高频情况下的分布参数除了与静态工作电流IE,电流放大系数β关外,还与工作频率ω有关。
晶体管手册中给出的分布参数一般是在测试条件一定的情况下测得的。
如在f0=30MHz,I E=2mA,U CE=8V条件下测得3DG6C的y参数为:如果工作条件发生变化,上述参数则有所变动。
因此,高频电路的设计计算一般采用工程估算的方法。
图1-2中所示的等效电路中,P1为晶体管的集电极接入系数,即P1=N1/N2(1-7)式中,N2为电感L线圈的总匝数。
P2为输出变压器T的副边与原边的匝数比,即P2=N3/N2(1-8)g L为调谐放大器输出负载的电导,g L =1/R L。
通常小信号调谐放大器的下一级仍为晶体管调谐放大器,则g L将是下一级晶体管的输入导纳g ie2。
由图1-2可见,并联谐振回路的总电导g∑的表达式为(1-9)式中,G为LC回路本身的损耗电导。
谐振时L和C的并联回路呈纯阻,其阻值等于1/G,并联谐振电抗为无限大,则jw C与1/(jw L)的影响可以忽略。
2、调谐放大器的性能指标及测量方法表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率of,谐振电压放大倍数voA,放大器的通频带BW及选择性(通常用矩形系数1.0rK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of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(1-10)式中,L为调谐回路电感线圈的电感量;CΣ为调谐回路的总电容, CΣ的表达式为(1-11)式中, Coe为晶体管的输出电容;C ie为晶体管的输入电容。
谐振频率of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f0。
(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Avo称为调谐放大器的电压放大倍数。
Avo的表达式为(1-12)式中,gΣ为谐振回路谐振时的总电导。
因为LC并联回路在谐振点时的L和C的并联电抗为无限大,因此可以忽略其电导。
但要注意的是f ey本身也是一个复数,所以谐振时输出电压u 0与输入电压u i相位差为(+ 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RL两端的电压u0及u i输入信号的大小,则电压放大倍数A V0由下式计算:(1-13)(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AV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(1-14)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Avo与通频带BW的关系为(1-15)上式说明,当晶体管选定即y fe确定,且回路总电容CΣ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。
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fo及电压放大倍数Avo然后改变高频信号发生器的频率(保持其输出电压Us不变),并测出对应的电压放大倍数Avo。
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1-3所示。
由式(1-14)可得BW=f H−f L =2∆f0.7 (1-16)图1-3 谐振曲线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,由式(1-15)可知,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CΣ。
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。
(4)选择性——矩形系数调谐放大器的选择性可用谐振曲线的矩形系数Kv0.1时来表示,如图(1-3)所示的谐振曲线,矩形系数Kv0.1为电压放大倍数下降到0.1 A V0时对应的频率偏移与电压放大倍数下降到0.707 A V0时对应的频率偏移之比,即(1-17)上式表明,矩形系数Kv0.1越小,谐振曲线的形状越接近矩形,选择性越好,反之亦然。
一般单级调谐放大器的选择性较差(矩形系数Kv0.1远大于1),为提高放大器的选择性,通常采用多级单调谐回路的谐振放大器。
可以通过测量调谐放大器的谐振曲线来求矩形系数Kv0.1。
3、实验参考电路实验图1-4 单级调谐放大器(1)主要技术指标:谐振频率fo=10.7MHz,谐振电压放大倍数Avo≥10-15 dB,通频带BW=1 MHz,矩形系数Kr0.1<10。
因fT比工作频率f0大(5—10)倍,所以选用3DG12C,选β=50,工作电压为12V,查手册得=70, C bˊC=3PF,当I E=1.5mA时C bˊe为25PF,取L≈1.8μH,变压器初级N2=23匝,次级为10匝。
P2=0.43, P1=0 (2)确定电路为单级调谐放大器,如上图1-4。
(3)确定电路参数a、设置静态工作点由于放大器是工作在小信号放大状态,放大器工作电流ICQ一般选取0.8—2mA为宜,现取I E=1.5mA,U EQ=2.25V,U CEQ=9.75V。
则则R6A=1.5KΩ取流过3AR的电流为基极电流的7倍,则有:则则取R A2=5.1K WA1选用50K的可调电阻以便调整静态工作点。
b、计算谐振回路参数由式(1-6)得由式(1-5)得由式(1-1)—(1-4)得4个y参数由于则有因,则有c、计算回路总电容∑C,由(1-10)得由(1-11),得则有C3A=119pF,取标称值120pF d、确定耦合电容及高频滤波电容高频电路中的耦合电容及滤波电容一般选取体积较小的瓷片电容,现取耦合电容=0.01μF,旁路电容C A4=0.1μF,滤波电容C A5=0.1μF 四、实验内容本实验中,用到BT-3和频谱仪的地方选做。
参考所附电路原理图G6。
先调静态工作点,然后再调谐振回路。
1、按照所附电路原理图G6,按下开关KA1,接通12V电源,此时LEDA1点亮。
2、调整晶体管的静态工作点:在不加输入信号(即u i=0),将测试点TTA1接地,用万用表直流电压档(20V档)测量三极管QA1射极的电压(即测P6与G两焊点之间的电压,见图0-2所示),调整可调电阻WA1,使u EQ=2.25V(即使IE=1.5mA),根据电路计算此时的u BQ,u CEQ,u EQ及I EQ值。
3、调谐放大器的谐振回路使它谐振在10.7MHz 方法是用BT-3频率特性测试仪的扫频电压输出端和检波探头,分别接电路的信号输入端TTA1及测试端TTA2,通过调节y轴,放大器的“增益”旋钮和“输出衰减”旋钮于合适位置,调节中心频率刻度盘,使荧光屏上显示出放大器的“幅频谐振特性曲线”,根据频标指示用绝缘起子慢慢旋动变压器的磁芯,使中心频率f0=10.7MHz所对应的幅值最大。
如果没有频率特性测试仪,也可用示波器来观察调谐过程,方法是:在TTA1处由高频信号源提供频率为10.7MHz的载波(参考高频信号源的使用),大小为Vp-p-=20~100mV的信号,用示波器探头在TTA2处测试(在示波器上看到的是正弦波),调节变压器磁芯使示波器波形最大(即调好后,磁芯不论往上或往下旋转,波形幅度都减小)。
4、测量电压增益Av0在有BT-3频率特性测试仪的情况下用频率特性测试仪测Av0测量方法如下:在测量前,先要对测试仪的y轴放大器进行校正,即零分贝校正,调节“输出衰减”和“y轴增益“旋钮,使屏幕上显示的方框占有一定的高度,记下此时的高度和此时“输出衰减”的读数N1dB,然后接入被测放大器,在保持y轴增益不变的前提下,改变扫频信号的“输出衰减”旋钮,使谐振曲线清晰可见。
记下此时的“输出衰减”的值N2dB,则电压增益为若用示波器测,则为输出信号的大小比输入信号的大小之比。
如果AV01较小,可以通过调静态工作点来解决(即I E增大)。
在无BT-3频率特性测试仪的情况下,可以由示波器直接测量。
方法如下:用示波器测输入信号的峰峰值,记为Ui。
测输出信号的峰峰值记为Uo。
则小信号放大的电压放大倍数为Uo/Ui 5、测量通频带BW用扫频仪测量BW:先调节“频率偏移”(扫频宽度)旋钮,使相邻两个频标在横轴上占有适当的格数,然后接入被测放大器,调节“输出衰减”和y轴增益,使谐振特性曲线在纵轴占有一定高度,测出其曲线下降3dB处两对称点在横轴上占有的宽度,根据内频标就可以近似算出放大器的通频带:6、测量放大器的选择性放大器选择性的优劣可用放大器谐振曲线的矩形系数Kr0.1表用5)中同样的方法测出B0.1即可得:由于处于高频区,分布参数的影响存在,放大器的各项技术指标满足设计要求后的元件参数值与设计计算值有一定的偏差,所以在调试时要反复仔细调整才能使谐振回路处于谐振状态。