调谐放大器

实验报告

课程名称高频电子线路

实验名称调谐放大器

实验类型验证（验证、综合、设计、创新）学院名称电子与信息工程学院专业电子信息工程年级班级开出学期2014-2015上期学生姓名学号

指导教师成绩

2014 年月日

实验一调谐放大器

一、实验目的

1、熟悉频率特性测试仪和高频实验箱。

2、熟悉谐振放大器的组成及电路的特性。

3、掌握放大器动态范围、放大能力的测量方法，了解静态工作点对它们的影响。

4、掌握选频能力（谐振曲线）的测量方法，了解回路损耗对放大器通频带及增益的影响。

二、实验仪器

1、频率特性测试仪

2、高频信号发生器

3、高频毫伏表

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关系。

3、实验电路中，若电感量L=1μH，回路总电容C=220pF（分布电容包括在内），计算回路中心频率f0。

四、实验内容

1、用万用表测量晶体管各点（对地）电压，并计算放大器静态工作点。

2、用信号发生器和高频毫伏表观察静态工作点对单调谐放大器的动态范围及放大增益的影响。

3、用频率特性测试仪测量幅频特性曲线（谐振曲线），观察集电极负载对幅频特性曲线的影响。

4、采用逐点法测量幅频特性曲线（谐振曲线）。

五、基本原理及实验电路

图1-1 单调谐放大器原理图

1、基本原理及实验电路

小信号调谐放大器是各种电子设备、发射和接收机中广泛应用的一种电压放大器。小信号调谐放大器的类型很多，按调谐回路区分：有单调谐回路、双调谐回路和参差调谐回路放大器。按晶体管连接方法区分：有共基极、共发射极和共集电极放大器。本次实验的对象是单调谐共射放大器和双调谐共射放大器。

图1-1 所示电路为共射接法的高频小信号调谐放大器。图中各元件名称及作用如表1-1所示。

表1-1 单调谐放大器电路原理图中各元件列表

号的频率和相位。

双调谐回路谐振放大器就是将图1-1 所示单调谐放大器的单调谐回路改用两个单调谐回路彼此耦合而成。图1-2是通过电容C耦合而成的双调谐放大器原理图，改变耦合电容C 可以改变两个单调谐回路之间的耦合程度。与单调放大器相比，双调谐放大器具有频带较宽、选择性较好的优点，但同时也存在调谐不方便的弱点。

图1-2 双调谐放大器原理图

2、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f0，谐振电压放大倍数Av0,放大器的通频带B0.7及选择性（通常用矩形系数K0.1来表示）等。

放大器各项性能指标及测量方法如下：

①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1-4 所示电路，f0的表达式为：

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。

谐振频率f0的设定（或测量）方法是：

用频率特性测试仪作为测量仪器测出电路的幅频特性曲线，调谐振回路可变电容，使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f0。

②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。其表达式为：

单调谐放大器的电压放大倍数Av0的计算表达式为：

其中，yfe为晶体管正向传输导纳，gS为回路总电导，n1、n2为接入系数。

其测量方法是：

在谐振回路已处于谐振状态时，用高频毫伏表测量输出电压uo及输入电压ui的大小，则根据电压放大倍数计算公式可求出Av0。

注意：yfe是一个复数,所以谐振时输出电压uo与输入ui相位差为

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，

所以放大器的谐振曲线如图1-3所示。习惯上常把电压放大倍数从1 下降到（以dB表示，从0 下降到-3dB）倍处时所对应的两个频率fL和fH之间的频率范围称为放大器的通频带，以符号B0.7来表示（如图1-3）。其表达式为：

QL为谐振回响的有载品质因数。上式表明，通频带越宽，放大器的电压放大倍数越小。

通频带B 主要通过测量放大器的谐振曲线求得。测量方法可以是扫频法，也可以是逐点法。

扫频法是通过频率特性测试仪得到调谐放大器的幅频特性曲线，从曲线上求得通频带。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f0及电压放大倍数AV0，然后改变高频信号发生器的频率（保持其输出电压ui不变），并测出对应的电压放大倍数AV。

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K0.1时来表示，如图1-3所示的谐振曲线，矩形系数K0.1

为电压放大倍数下降到0.1AV0时对应的频率范围与通频带之比，即

上式表明，矩形系数K0.1越小，谐振曲线的形状越接近矩形，选择性越好，反之亦然。一般单调谐放大器的矩形系数远大于1（约为10），即它的谐振曲线与矩形相差较远，选择性较差。改善放大器选择性和解决放大器的增益和通频带之间矛盾的有效方法之一是采用双调谐放大器。双调谐放大器具有频带较宽、选择性较好的优点。

矩形系数K0.1的测量方法：通过测量放大器的谐振曲线来求矩形系数K0.1，谐振曲线的测量方法同通频带测量方法。

④调谐放大器的电压放大倍数

双调谐放大器谐振时的电压放大倍数Avo的计算表达式为：

其中, 为耦合因数或称广义耦合系数，为耦合系数，这里分别是等效到初、次级回路的全部电容之和，为广义失