实验2__高频小信号调谐放大器
高频小信号实验
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。
2、学会小信号调谐放大器的设计方法。
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、 判断谐振放大器选择性的优劣。
三、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或相位。
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1-1 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()c 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 cb 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 m26=(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 m A 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 /——集电结电容,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。
高频小信号调谐放大器实验
实验报告课程名称:通信电子线路项目名称:高频小信号调谐放大器实验姓名:专业:班级:学号:同组成员_________实验日期___________所实验预习成绩(百分制)__________ 实验指导教师签字:__________一、实验过程记录部分:1.实验过程记录:根据电路原理图连接好电路:3.测量单调谐、双调谐小信号放大器的静态工作电4.测量单调谐、双调谐小信号放大器的增益5.测量单调谐、双调谐小信号放大器的通频带2.实验现象及原始数据记录2:(1).在不加输入信号时用万用表(直流电压测量档)测量电阻R4和R5两端的电压(VBQ与VEQ),调整可调电阻W3,使VEQ=1.601V,记下此时的VBQ=2.249V。
6.按下信号源、频率计和2号板的电源开关,调节信号源“RF幅度”和“频率调节旋钮,使在TH1处输出信号峰-峰值约为200mV(示波器探头用x10档测量)频率为1实验操作成绩(百分制)__________ 实验指导教师签字:__________MHz的高频信号。
7.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大器的输出端即上,调节示波器直到能观察到输出信号的波形,再调节中周磁芯使示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。
在调谐放大器对入信号已经谐振的情况下,用示波器分别观测输入和输出信号的幅度大小,则Av0即输出信号与输入信号幅度之比。
8.幅度:TH1:50mV TH2:210mV9.过调节放大器输入信号的频率,使信号频率在谐振频率附近变化(以或500KHz为进间隔来变化),并用示波器观测各频率点的输出信号的幅度,然后以在如下的“幅-频率”坐标轴上标示出放大器的通频带特性。
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 高频小信号调谐放大器_2
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:说明回路谐振电阻对通频带的影响。
四、实验说明本实验使用高频小信号放大(单调谐回路谐振放大器)单元以及信号源和频率计。
高频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。
图1-1 高频小信号放大器电路图该电路由晶体管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=10MHz。
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。
9014是常用的NPN型小功率三极管。
把显示文字的平面朝向自己,三个引脚向下,则三个引脚从左到右依次为e发射极、b基极、c集电极。
信号源和频率计位于实验箱左侧的小电路板上。
信号源采用三端振荡电路,其产生的振荡信号频率范围在6~16MHz之间,由C6进行调节;VR1用于调节三极管的静态工作点,VR2用于调节输出信号的幅度。
频率计是一个自适应的频率计,由两个发光二极管指示当前的档位:上面的灯亮时表示数码管显示信号频率为MHz,下面的灯亮时表示数码管显示信号频率为KHz。
五、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Ic值,计算并填入表1-1。
高频小信号调谐放大器实验结论
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。
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。
高频小信号调谐放大器实验
实验报告课程名称:通信电子线路项目名称: 高频小信号调谐放大器实验姓名: _____ 专业:_________ 班级:_学号:_____________ 同组成员 ___________ 实验日期 ____________(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Av/Avo=0.1求得2 A 0.7 ,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。
抑制比表示对某个干扰信号fn的抑制能力,用dn表示。
dn二Avo/An。
(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。
2. 实验箱电路图2-2小信号调谐放大器实验电路说明:我们做实验的时候只要使用IN1连R1经C2再至晶体管放大器后经C4输出这条通路即可,分别测试放大器的放大倍数、通频带以及电路的品质因数对通频带以及幅频特性的影响。
3. 实验仪器1、信号源模块1块2、频率计模块1块3、2号板1块4、双踪示波器1 台5、万用表1块6、扫频仪(可选)1台测量放大器通频带调节放大器输入信号的频率,使信号频率在谐振频率附近变化(以20KHZ为步进间隔来变化),并用示波器观测各频率点的输出信号的幅度,在如下的“幅度-频率”坐标轴上标示出放大器的通频带特性。
5 .注意事项1:1. 小信号调谐放大器实验电路模块上元件排布较密,要注意探头或鳄嘴钳不要触碰到周围元件的引脚,不然可能会造成测量数据有较大误差.2. 测量电阻和可变电阻阻值时,因为万用表是自动调节量程的,所以引入较多接触电阻时并不容易发现。
很容易一看到示数出来不再变化就做记录了。
应该压紧探笔触头,多测几次,以尽可能减少接触电阻来带的误差.实验预习成绩(百分制)实验指导教师签字:实验操作成绩(百分制) 实验指导教师签字:、实验过程记录部分:1. 实验过程记录:根据电路原理图连接好电路:3. 测量单调谐、双调谐小信号放大器的静态工作电4. 测量单调谐、双调谐小信号放大器的增益5. 测量单调谐、双调谐小信号放大器的通频带2. 实验现象及原始数据记录2: (1).在不加输入信号时用万用表(直流电压测量档)测量电阻R4和R5两端的电压( VBQ 与 VEQ ,调整可调电阻 W3使VEQ= 1.601V ,记下此时的VBQ= 2.249V 。
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。
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
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。
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1. 引言本实验旨在研究高频小信号谐振放大器的工作原理和性能参数。
通过实验,我们将评估谐振放大器的放大增益、带宽、输入阻抗和输出阻抗等关键参数,并通过实际测量数据进行分析。
2. 实验装置和方法2.1 实验装置本实验所使用的装置包括: - 高频信号发生器 - 谐振放大器电路板 - 示波器 - 负载电阻 - 多用表2.2 实验方法1.搭建谐振放大器电路,连接信号发生器、示波器和负载电阻。
2.调节信号发生器的频率,使其工作在谐振放大器的谐振频率附近。
3.测量输入和输出电压,并计算放大倍数。
4.调节信号发生器的频率,测量放大倍数与频率之间的关系,绘制特性曲线。
5.测量输入和输出阻抗,并计算实际数值。
6.记录实验数据并进行分析。
3. 实验结果和分析3.1 放大倍数与频率特性曲线通过调节信号发生器的频率并测量输入和输出电压,得到如下数据:频率 (MHz) 输入电压 (mV) 输出电压 (mV) 放大倍数1.00 0.50 1.002.001.50 0.80 1.50 1.882.00 1.00 1.80 1.802.50 1.20 2.00 1.67据此数据,我们可以绘制出放大倍数与频率的特性曲线。
根据拟合曲线,可以估计谐振放大器的带宽。
3.2 输入阻抗和输出阻抗通过测量输入和输出电压,并使用Ohm’s Law计算电流,我们可以得到输入和输出阻抗的实际数值。
频率(MHz) 输入电压(mV)输出电压(mV)输入电流(mA)输出电流(mA)输入阻抗(Ω)输出阻抗(Ω)1.00 0.50 1.00 0.10 0.20 500 5001.50 0.80 1.50 0.16 0.30 500 5002.00 1.00 1.80 0.20 0.36 500 500 2.50 1.20 2.00 0.24 0.40 500 500根据以上数据,我们可以得到谐振放大器的输入阻抗和输出阻抗的平均值。
实验二 高频小信号调谐放大器实验
实验二高频小信号调谐放大器实验一实验目的1、掌握小信号谐振放大器的电路组成与基本工作原理。
2、熟悉谐振放大器电压增益,通频带及选择性的定义,测试及计算。
二实验内容1 测量单谐振小信号放大器的静态工作点2 测量单谐振小信号放大器的增益3 测量单谐振小信号放大器的通频带三实验仪器1、信号源模块1块2、2号板小信号放大模块1块3、板频率计模块1块4、双踪示波器1台5、万用表1块6、扫频仪(可选)1块四、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通信机接收的前端电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线形放大。
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。
本实验中单调谐小信号放大的谐振频率为fs=10.7MHz 。
基极偏置电阻W3 R22 R4和射极电阻 R5决定晶体管的静态工作点。
调节可变电阻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指标有谐振频率f0,谐振电压放大倍数Av0,放大器的通频带BW 及选择性(通常用矩形系数Kr0.1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C L ∑=π210f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C C CP P C ie 22oe21++=∑式中, Coe 为晶体管的输出电容;Cie 为晶体管的输入电容;P1为初级线圈抽头系数;P2为次级线圈抽头系数。
谐振频率f0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AV0称为调谐放大器的电压放大倍数。
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
高频实验:小信号调谐放大器实验报告实验目的:1. 掌握小信号调谐放大器的原理、特点和设计方法。
2. 熟悉集成运算放大器的使用方法。
实验器材:1. 功率供应器。
2. 调谐放大器电路板。
3. 频谱分析仪。
4. 示波器。
5. 信号发生器。
6. 电压表和电流表。
7. 切割器。
8. DMM数字万用表。
实验原理:调谐放大器是指在特定频率下具有较大的放大倍数的放大器,是一种具有选择性放大作用的放大器。
当输入信号频率和特定放大器谐振频率相等时,输出信号强度达到最大值,这种现象称为谐振。
实验步骤:1. 按照电路图连接电路,检查电路连接是否正确。
2. 将调谐电容器的电容值调至最小,即使谐振频率接近1kHz。
3. 将信号发生器设置为100Hz正弦波,300mVpp的幅值,连接到调谐放大器的输入端。
4. 连接万用表测量调谐放大器的输出电压。
5. 使用信号发生器逐步调整频率,记录最大输出幅值的频率。
6. 依次将信号发生器设置为200Hz、500Hz、1kHz、2kHz和5kHz的正弦波。
7. 针对每个频率,记录输出电压,并绘制输出电压随频率变化的曲线图。
实验结果:1. 频率为1kHz时的输出幅值最大,达到4.5V。
2. 随着频率的增加或减小,输出电压下降。
3. 输出电压随着频率变化的曲线呈现出谐振现象。
本实验采用调谐放大器电路进行测试,结果表明,在1kHz的频率下,该电路有最佳的选择性放大功能。
根据测试结果,该电路可以广泛应用于频率选择放大器等领域。
2高频小信号调谐放大器实验
性时,电路中的负反馈就会变成正反馈。反而会使放大电路产生自激振荡。这种自激振荡 是一定要消除的。克服自激的方法在这里介绍以下几种: (1 ) 中和法: 在晶体管的输出和输入端之间插入一个外加的反馈电路, 使它的作用恰好和晶体管的内 反馈互相抵消。 L 具体线路如图 2-5,CN为外接电容, C N = 1 Cb′c L2
然后改变高频信号发生器的频率(保持其输出电压不变) ,并测出对应的电压放大倍数。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 2-1 所示。
Av AV 0
0.7 BW 0.1
f L f0 f H
2△f0.1 图 2-1 放大器的通频带和谐振曲线
5、根据绘出的谐振曲线,利用定义得到通频带。 (4)增益带宽积 增益带宽积 BW • G 也是通信电子电路的一个重要指标, 通常, 增益带宽积可以认为是 一个常数。放大器的总通频带宽度随着放大级数的增加而变窄, BW 越大,增益越小。二 者是一对矛盾。 不同电路中,放大器的通频带差异可能比较大。如:在设计电视机和收音机的中频放大 器时,对带宽的考虑是不同的,普通的调幅无线电广播所占带宽是 9kHz,而电视信号的带 宽需要 6.5MHz,显然,要获得同样的增益,中频放大器的带宽设计是完全不同的。 (4)选择性 放大器从含有各种不同频率的信号总和中选出有用信号, 排除干扰信号的能力, 称为放 大器的选择性。选择性的基本指标是矩形系数。其中,定义矩形系数 K v 0.1 是电压放大倍数 下降到谐振时放大倍数 Av 0 的 10%所对应的频率偏移和电压放大倍数下降为 0.707 Av 0 时所 对应的频率偏移 2 Δf 0.7 之比,即:
1 2π LC
。
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; 谐振频率的测试方法: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,可以用扫频仪测出电路的幅频特性曲线,另外,也可以通过点频法改变输入信号频率, 得到输出增益随频率变化的幅频特性曲线,电压谐振曲线的峰值即对应谐振频率点 f 0 。
关于高频小信号调谐放大器的实验报告
实验一高频小信号调谐放大器一、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、实验仪器;3 实验内容及步骤(电路图、设计过程、步骤);四、实验内容和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1-8 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,根据公式图1-8 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V o 的峰峰值V op-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。
此处选用以扫频仪测量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。
高频小信号调谐放大器实验报告
高频电路期末课程设计课程名称:高频小信号调谐放大器设计学院:专业:姓名:SpadesQ学号:任课教师:2016年6月12日摘要高频小信号调谐放大器是一种中心频率在几百KHZ到几百MHZ,频谱宽度在几KHZ到几十MHZ的范围内的放大器。
按照所用器件可分为晶体管,场效应管和集成电路放大器;按照通过频谱的宽窄可分为窄带和宽带放大器;按照电路形式可分为单级和级联放大器;按照所用负载性质可分为谐振放大器和非谐振放大器。
调谐放大器采用谐振回路作负载,根据谐振回路的特性,谐振放大器对于靠近谐振频率的信号,有较大的增益;对于远离谐振频率的信号,增益迅速下降。
所以谐振放大器不仅有放大作用,而且也起着滤波或选频的作用。
小信号调谐放大器是构成无线电通信设备的主要电路,其作用是对信道中的微弱高频小信号进行不失真的放大。
在无线电接收机中主要用做高频和中频选频放大,高频调谐放大器的集电极负载为可变频率调谐。
对小信号调谐放大器的主要要求有:有足够高的增益、满足选择性和通频带要求、稳定性与噪声系数要好、动态范围要宽。
本文以理论分析为依据,得到10.7Mhz中心频率,带宽3Mhz的高频小信号调谐放大器,并用multisim仿真进行调试,实际制作来验证理论分析。
关键字:三极管;LC谐振回路;高频小信号;放大器目录摘要 (II)1.2.1谐振频率 (2)1.3晶体管高频小信号等效电路 (5)1.3.1单级单调谐回路谐振放大器 (6)1.4自激原理及消除方法 (8)2.3.1选定电路形式 (10)3高频小信号谐振放大器电路仿真实验 (13)高频小信号谐振放大器设计1高频小信号调谐放大器的原理分析1.1 小信号调谐放大器的主要特点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。
实验2__高频小信号调谐放大器
高频电子线路实验报告姓名:班级: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、实验仪器设备:1、高频电子线路实验箱GP-4。
2、数字存储示波器TDS-10023、高频信号发生器WY-1052A4、数字万用表四、实验步骤:实验用单调谐回路谐振放大器电路如图1所示。
图中,R1、R2、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。
C2是RE的旁路电容,C1、C7是输入、输出耦合电容,L、C3、C4是谐振回路,C3用来调谐,K1、K2、K3用以改变集电极回路的阻尼电阻R3,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R4,以观察放大器静态工作点变化对谐振回路(包括电压增益)的影响。
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),即电感抽头输出方式。
(一):单级单调谐电路用示波器在小信号放大器的模块的TT2处观察,调节小信号放大器的T2,CC2,适当调节该模块的w3,使TT2处信号V o的峰值V op-p 最大不失真。
记录各数据,填表中。
电压增益系数:放大器的谐振回路对应的电压放大系数Avo 称为谐振放大器的电压增益系数。
当电路处于谐振放大状态时,Avo 计算公式如下: Avo = V o / Vi 或Avo = lg(V o / Vi)dB仿真结果:(二)单极双调谐放电路1.实验原理及步骤2.仿真电路图3.实验结果:总结一:误差的分析(1)由于在调谐工程中,通过直接观察波形的输出值大小来确定电路是否谐调。
高频实验报告实验二 单调谐高频小信号谐振放大器
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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高频电子线路实验报告姓名:
班级:
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、实验仪器设备:
1、高频电子线路实验箱GP-4。
2、数字存储示波器TDS-1002
3、高频信号发生器WY-1052A
4、数字万用表
四、实验步骤:
实验用单调谐回路谐振放大器电路如图1所示。
图中,R1、R2、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。
C2是RE的旁路电容,C1、C7是输入、输出耦合电容,L、C3、C4是谐振回路,C3用来调谐,K1、K2、K3用以改变集电极回路的阻尼电阻R3,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R4,
以观察放大器静态工作
点变化对谐振回路
(包括电压增益)的
影响。
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),即电感
抽头输出方式。
(一):单级单调谐电路
用示波器在小信号放大器的模块的TT2处观察,调节小信号放大器的T2,CC2,适当调节该模块的w3,使TT2处信号V o的峰值V op-p 最大不失真。
记录各数据,填表中。
电压增益系数:
放大器的谐振回路对应的电压放大系数Avo 称为谐振放大器的电压增益系数。
当电路处于谐振放大状态时,Avo 计算公式如下: Avo = V o / Vi 或Avo = lg(V o / Vi)dB
仿真结果:
(二)单极双调谐放电路1.实验原理及步骤
2.仿真电路图
3.实验结果:
总结
一:误差的分析
(1)由于在调谐工程中,通过直接观察波形的输出值大小来确定电路是否谐调。
因此测量结果与实际值之间存在一定误差。
(2)实验仪器的老化导致调制过程中出现一定的误差。
二:高频谐振电压放大器的谐振增益具有与谐振回路相似的谐振特性,只有当输入信号的频率恰好等于f0 (即回路谐振)时,放大器的增益最大。
为了提高谐振放大器稳定性,可以采取中和法以及失配法
的措施。
三:问题讨论
1.单级单调谐放大器的电压增益AV0与什么因素有关?当谐振回路中的并联电阻R 变化时,AV0及BW0.7 将怎样变化?
答:AV0与电路的直流工作点有关,还和负载有关,在此中即和谐振回路的阻抗有关,因此在回路发生谐振的时候,增益会变大。
而由于增益带宽积一定的,所以当增益变大时,贷款会减小,反之亦然。
2.影响小信号放大器不稳定的因素有那些?如果实验中出现自激现象,如何解决呢?
答:有温度,电阻电容值,信号源等等。
如果实验中出现自激现象可以使用:
(1)中和法:在晶体管的输出和输入端之间插入一个外加的反馈电路,使它的作用恰好和晶体管的内反馈互相抵消。
(2 ) 失配法:失配法一般采用共射一共基级联放大器实现,失配法是用牺牲增益换来提高放大器的稳定性。
实验项目二集成电路振荡器
一:实验目的
1. 掌握集成电路振荡器的电路构成及工作原理。
2.熟悉集成电路振荡器的调整、测试方法。
3.观察各参数对振荡频率的影响,学习振荡频率的测定方法
二:实验原理
三:实验步骤
四:实验结果及仿真结果图
讨论:
改变负反馈深度可以改变振荡器的幅值条件以及输出波形。
实验体会:
在本次试验中,我们遇到的主要问题是电路板的损坏导致波形的失真,而且波形的下半部分没有失真,上半部分却分为了两个波,经过排查,我们否定了其他故障发生的可能,最后确定是由于板子的问题导致实验的失败,更换板子之后,问题得到解决,顺利完成实验。
建议是以后应该更加熟练实验的操作和原理,这样能够更快的排查出故障发生的部位和原因,也就不用花费太多的时间纠结于一些明显又好像看不出来的错误了。
11。