(整理)高频实验指导书精简版

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

五、实验步骤

本实验中，用到BT-3频率特性测试仪和频谱仪的地方可选做。

参考所附电路原理图G2。先调静态工作点，然后再调谐振回路。

1、按下开关KA1，则LEDA1亮。

2、调整晶体管QA1的静态工作点：

不加输入信号（u i=0），即将TTA1接地，用万用表直流电压档（20V档）测量三极管QA1发射极对地的电压u EQ（即测P6与G两焊点之间的电压），调节W A1使u EQ=3V左右，根据实验参考电路计算此时的u BQ，u CEQ，u EQ及I EQ。

3、使放大器的谐振回路谐振在10.7MHz

方法是：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INA1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o f =10.7MHz 所对应的幅值最大。

如果没有频率特性测试仪，可用示波器来观察调谐过程，方法是：在TTA1处输入由高频信号源提供的频率为10.7MHz ，峰峰值Vp-p-=20～100mV 的信号，用示波器在TTA2处观察输出波形，调节TA1使TTA2处信号幅度最大。

4、电压增益A V0

使用BT-3频率特性测试仪测0v A 的方法如下：

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N 1dB ，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N 2dB ，则电压增益为

A V0=(N1-N2)dB

若用示波器测量，则为输出信号幅度大小与输入信号幅度大小之比。方法如下：

用示波器测输入信号的峰峰值，记为U i 。测输出信号的峰峰值记为U 0。则小信号放大的电压放大倍数A V0=U 0/U i 。如果A V0较小，可以通过调节静态工作点来改善。

5、测量通频带BW

用BT-3频率特性测试仪测量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（记为BW1），根据内频标就可以近似算出放大器的通频带BW= BW1=B 0.7。

6、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K r0.1表示

用步骤5中同样的方法测出B 0.1即可得： 7

.01.07.01.01.022f f B B K r ∆∆== 由于处于高频区，存在分布参数的影响，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。在测试要保证接地良好。

六、实验报告

1、整理好实验数据，用方格纸画出幅频特性曲线。

2、思考：引起小信号谐振放大器不稳的原因是什么？如果实验中出现自激现象，应该怎样消除？

实验二 二极管开关混频器实验

一、实验目的

1、进一步掌握变频原理及开关混频原理。

2、掌握环形开关混频器组合频率的测试方法。

3、了解环形开关混频器的优点。

二、实验内容

1、 观察环形混频器输出和陶瓷滤波器输出各点的波形。

2、 测量输出回路。

3、 观察混频器的镜像干扰。

三、实验仪器

1、频谱分析仪（选项） 一台

2、20MHz 双踪模拟示波器 一台

3、万用表 一块

4、调试工具 一套

四、实验原理

1、环形混频器的工作原理

变频器的原理方框图如图2-1所示。

图2—1 变频原理方框图

图中u i 为信号电压，u L 为本地振荡电压。当这两个不同频率的正弦电压，同时作用到一个非线性元件上时，就会在它的输出电流中，产生许多组合频率分量，选用适当的滤波器取出所需的频率分量ωo ，此时就完成了频率变换，这就是变频原理。

五、实验步骤

混频器是非线性器件，输出的组合频率较多，为了能更好地观察输出信号，建议使用频谱分析仪对混频器输出端的信号进行测试。

1、 熟悉频谱分析仪的使用。

2、 调整静态工作点：按下开关K41，则LED41亮。调节电位器W41使三极管Q41发射极对地的电压U EQ =3.36V （即测P1与G 两焊点之间的电压）。

3、 接通射频信号：从IN42输入10.245MHz 的正弦波信号，此信号由正弦波振荡部分产生（产生方法：按下开关K51，连接跳线J5

4、J53，此时J52、J5

5、J56断开，调节CC52使TT51处输出信号的频率为10.245MHz ，调节W51使TT51输出信号峰峰值约400mV 左右）。

4、 输入本振信号：从IN41输入10.7MHz 的本振信号, 本振信号由高频信号源提供，产生方法参考高频信号源的使用，本振信号的峰峰值Vp-p 不小于300mV 。

5、 验证环形混频器输出组合频率的一般通式（选做）

用频谱仪在TT41处观察混频器的输出信号，验证环形开关混频器输出组合频率的一般通式为

()s f f P ±+112 （p=0、1、2……）

同时用示波器在TT41处观察波形。

6、 测量输出回路（选做）

用频谱仪在TT43处观察各频率分量，计算选频回路对除中频455KHz 之外的信号的抑制度，同时用示波器在TT42处观察输出波形，比较TT41与TT42处波形形状。

7、观察混频器镜像干扰

IN41处信号频率不变，由正弦振荡单元的LC 振荡部分产生11.155MHz 的信号作为IN42处的输入信号。

11.155MHz 信号的产生方法是：按下开关K51，连接跳线J52、J55，此时J53、J54、J56断开，调节CC51使TT51处输出信号的频率为11.155MHz ，调节W51使TT51输出信号峰峰值约300mV 左右）。

观察TT42处的信号是否也为455KHz 。此即为镜像干扰现象。

六、实验报告内容