高频实验报告

高频电子实验报告

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2014年4月29日

实验一、单调谐回路谐振放大器及通频带展宽实验1、实验的仿真电路

其中高频小信号（输入信号）为：频率465KHz，幅度10mv。由此电路搭建，其输出信号幅度接近100v，放大倍数接近1000倍。（变压器变压部分变化25倍，实际放大器放大40倍）

图中XFG1为放大器信号源

XBP1为放大器幅频特性曲线——波特图示仪

XSC1为放大器测试信号的示波器

2、仿真中的参数设定

除了上图中设计的电容、电感值、信号的频率、幅度值外，在波特图示仪XBP1及示波器XSC1中还需作如下设定：

信号源的设定

波特图示仪的设定

3、实验测试的内容

（1）测试放大器的静态工作点

（2）通过改变R4的大小，观察XBP1的频带宽度变化

（3）通过改变C3的大小，观察XSC1的输出信号的变化

（4）测试你的仿真电路中B通道的电压幅度值接近10mv时，A通道能达到最大的谐振电压值。

问题一

改大

改小

原来

改大

改小

高

低

B为10mv时

实验二高频功率放大器实验

一、功放的原理

1.1 甲类谐振放大器

如图，当Q1工作在甲类状态，L1、L2、C1、C2、R1构成选频回路，调节电容C2达到谐振。在谐调回路中并联电阻R，减少回路的品质因素，加宽频带。

参考电路如图所示:

甲类谐振放大器

设计参数如图:

参考结果如图:

如图送入5.85MHz , 99.8mv的正弦波,能够产生峰值为741mv的放大电路.

根据丙类功放的设计要求,设置如下参数:

信号仍然采用送入5.85MHz, 99.8mv的正弦波,设置参数如下:

仿真结果: 能够产生峰值为18.08V的放大信号

实验要求:

1、验证不同类型的放大器,在高频小信号输入下，产生不同的放大结果

2、对比实验电路，说明甲、丙类高频功放参数应该如何选择，分析说明电路

的实现原理。

一．设计原理及电路框图

滤波网络:滤除电源中的交流成分，使得外加电源中只含有直流成分，因为振荡器所要求的加在电路上的电能是直流电能，而实际电源很难达到纯粹的直

流，所以需要加这样一个电路将其中可能的交流成分滤除。

放大网络：放大网络就是通过加在基极的直流电压来控制集电极的电压输出。放大网络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。

选频网络：由电感及电容组成的选频网络分为两类，一类是串联谐振回路，另一类是并联谐振回路。回路谐振时，电感线圈中的磁能与电能中的磁能周期性的转换着，电抗元件不消耗外加电动势能量。外加电动势只提供回路电阻所消耗的能量，以维持回路中的等幅振荡。所以在串联谐振时，回路中电流达到最大值，并联谐振中，负载电压达到最大值。

正反馈网络：反馈指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入，进而影响系统功能的过程，即将输出量通过恰当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程。正反馈使输出起到与输入相似的作用，使统偏差不断增大，使系统振荡，可以放大控制作用。正反馈网络是电感反馈三点式振荡网络中比较重要的一个环节。

二．原理图仿真

2.1 电路图仿真

对于本电路来说，在仿真时需要注意以下方面：

图标，将弹出的对（1）仿真软件界面上组建仿真电路，其中需双击可变电容C

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话框栏中的Key设置成B，Increment栏设置成1%；

（2）开启仿真开关，双击万用表图标，调整电位器R6的百分比，使万用表的直流电压在2V左右，既电路的静态工作点左右。

2.2 交流电路仿真

2.3 总电路图仿真

三、仿真结果及分析

实验要求：

1）观察示波器仿真波形，描绘振荡电路的振荡频率

2）改变C2的阻值，观察波形的变化

3）分析电路的四个网络所包涵的电路组件，说明在此电路中的作用。原图

R1变小

R1变大

C7变小

C7变大

实验3-2 石英晶体振荡器实验

一、实验目的：

1、了解晶体振荡器的工作原理及特点；

2、掌握晶体振荡器的设计方法及参数计算方法。

二、预习要求：

1、查阅晶体振荡器的有关资料，了解为什么用石英晶体作为振荡回路元件能使振荡器的频率稳定度大大提高；

2、画出并联谐振型晶体振荡器和串联谐振型晶体振荡器的电路图，并说明两者在结构和应用上的区别；

3、了解实验电路中各元件作用。

三、实验电路说明：

本实验电路采用并联谐振型晶体振荡器，如图3-2所示。

图3-2

XT、C2、C3、C4组成振荡回路。偏置电路由R1、R2、W和R4构成，改变W可改变Q1的静态工作点。静态电流的选择既要保证振荡器处于截止平衡状态也要兼顾开始建立振荡时有足够大的电压增益。振荡器的交流负载实验电阻为R5。

四、实验仪器：

1、双踪示波器

2、万用表

3、数字频率计

4、实验箱及LC振荡、石英晶体振荡模块

五、实验内容及步骤：

1、接通电源；

2、测量振荡器的静态工作点：

调整图中W

3、测量当工作点在上述范围时的振荡器频率及输出电压。

仿真结果参考

开关断开