高频实验:小信号调谐放大器实验报告
实验一高频小信号调谐放大器实验报告
![实验一高频小信号调谐放大器实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/0678c28d2f60ddccda38a0dd.png)
高频小信号调谐放大器一、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、实验仿真利用实验室计算机或者自己计算机上安装的Multisim9(10)软件,参照实验电路图,进行仿真仿真电路图如下:六、数据处理()f MHz7 8 9 9.7 9.8 9.9 10 10.1 10.210.3()iu mV15 15 15 15 15 15 15 15 15 15()ou mV19 28 55 120 128 138 143 150 140 130(/)u o iA u u 1.2 1.8 3.68.08.59.29.510.09.38.67 7 7 0 3 0 3 0 3 7()f MHz 10.410.5 10.6 10.7 11 12 13 14 15 16 ()i u mV151515 15 15 15 15 15 15 15 ()o u mV 120 100 90 80 64 39 28 24 20 18 (/)u o i A u u 8.006.676.005.334.272.601.871.601.331.2078910111213141516255075100125150f(MHz)二、实验仿真利用实验室计算机或者自己计算机上安装的Multisim9(10)软件,参照实验电路图,进行仿真 仿真电路图如下:使得晶体满足:1.发射极正偏:b e V V >,且0.6be V V >2.集电极反偏:b c V V <3.1ce V V >(若ce V 过小,将导致晶体管饱和导通,此时小信号放大器没有放大倍数)通过测量,可得到通频带约为10.819MHz-10.655MHz =0.164MHz。
实训1 高频小信号谐振放大器(高频书后实验报告)
![实训1 高频小信号谐振放大器(高频书后实验报告)](https://img.taocdn.com/s3/m/246b055a3b3567ec102d8a2d.png)
实训1 高频小信号谐振放大器
1.实训目的
(1)EWB常用菜单的使用;
(2)搭接实训电路及各种测量仪器设备;
(3)估算小信号谐振放大器的宽频和矩形系数。
2.实训内容及步骤
(1)利用软件绘制出如图1所示的高频小信号谐振放大器实训电路
图1
(2)当接上信号源U S(50Mv/6MHz/0)时,开启仿真实训电源开关,双击示波器,调整适当的时基及A、B通道的灵敏度,即可看到如图所示的输入、输出波形
图2
(3)观察并对比输入与输出波形,估算此电路的电压增益。
Au=25.04
(4)双击波特图仪,适当选择垂直坐标与水平坐标的起点与终点值,即可看到如图所示的高频小信号放大器的幅频特性曲线。
从波特图仪上的幅频特性曲线分析此电路的带宽与矩形系数。
f=6.439MHz
(5)改变电阻R4的阻值,观察频带宽度的变化。
结论:由图上可以知道,它的输入波形没有什么变化但是它的频带宽度并不是一直增加的,而是有一个峰值。
一般在实际电路中通常采用在LC回路两端并联电阻的办法,来降
低调谐回路的有载品质因数Qe的值,以达到展宽放大器的通频带的目的。
高频电子线路_小信号调谐放大器和高频功放_实验报告
![高频电子线路_小信号调谐放大器和高频功放_实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/cfff6c9f185f312b3169a45177232f60dccce77c.png)
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
![高频小信号调谐放大器实验结论](https://img.taocdn.com/s3/m/a3a3040011661ed9ad51f01dc281e53a58025192.png)
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。
小信号调谐放大器实验
![小信号调谐放大器实验](https://img.taocdn.com/s3/m/168030f464ce0508763231126edb6f1afe00716d.png)
小信号调谐放大器实验一、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、实验仪器1.100M 示波器 一台2.高频信号源 一台3.高频电子实验箱 一套三、实验电路原理1.基本原理在无线电技术中,经常会遇到这样的问题—所接收到的信号很弱,而这样的信号又往往与干扰信号同时进入接收机。
我们希望将有用的信号放大,把其它无用的干扰信号抑制掉。
借助于选频放大器,便可达到此目的。
小信号调谐放大器便是这样一种最常用的选频放大器,即有选择地对某一频率的信号进行放大的放大器。
小信号调谐放大器是构成无线电通信设备的主要电路,其作用是放大信道中的高频小信号。
调谐放大器主要由放大器和调谐回路两部分组成。
因此,调谐放大器不仅有放大作用,而且还有选频作用。
小信号调谐放大器,一般工作在甲类状态,多用在接收机中做高频和中频放大,其主要指标要求是:有足够的增益,满足通频带和选择性要求,工作稳定等。
小信号调谐放大器中,小信号,通常指输入信号电压一般在微伏至毫伏数量级,放大这种信号的放大器工作在线性范围内;调谐,主要是指放大器的集电极负载为调谐回路(如LC 谐振回路)。
这种放大器对谐振频率o f 的信号具有最强的放大作用,而对其他远离o f 的频率信号,放大作用很差。
调谐放大器的幅频特性如图1-1所示。
放大倍数fof 1f K0.7K oK图 1-1 调谐放大器的幅频特性(1)单调谐放大器小信号调谐放大器的种类很多,按调谐回路区分,有单调谐放大器、双调谐放大器和参差调谐放大器。
按晶体管连接方法区分,有共基极、共发射极和共集电极调谐放大器,等等。
该电路采用共发射极单调谐放大,原理电路如图1-2所示。
图 1-2 共发射极单调谐放大器原理电路图1-2中晶体管T 起放大信号的作用,R b1、R b2、R e 为直流偏置电阻,用以保证晶体管工作于放大区域,从而放大器工作于甲类。
高频小信号放大器实验报告
![高频小信号放大器实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/174950ba760bf78a6529647d27284b73f24236ff.png)
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。
高频实验:小信号调谐放大器实验报告综述
![高频实验:小信号调谐放大器实验报告综述](https://img.taocdn.com/s3/m/b7d45614b90d6c85ec3ac6ef.png)
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
![高频小信号调谐放大器实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/1cfdc77b24c52cc58bd63186bceb19e8b8f6ecc2.png)
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](https://img.taocdn.com/s3/m/94643658c381e53a580216fc700abb68a982ad2a.png)
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
![小信号调谐放大器实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/1bc9434f6fdb6f1aff00bed5b9f3f90f77c64d09.png)
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。
高频小信号谐振放大器实验报告
![高频小信号谐振放大器实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/0a61fcdd80c758f5f61fb7360b4c2e3f572725bd.png)
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。
高频小信号调谐放大器试验报告
![高频小信号调谐放大器试验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/2d86db0f580102020740be1e650e52ea5518ce22.png)
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
![实验一高频小信号调谐放大器实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/087b345f54270722192e453610661ed9ad515596.png)
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。
高频小信号调谐放大实验报告
![高频小信号调谐放大实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/00e06622bd64783e09122b48.png)
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](https://img.taocdn.com/s3/m/a7733bb86429647d27284b73f242336c1eb930fa.png)
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。
南理工高频电子线路实验-小信号调谐实验报告
![南理工高频电子线路实验-小信号调谐实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/0da6ce7142323968011ca300a6c30c225901f0c1.png)
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
![高频小信号调谐放大器实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/02755938dd36a32d737581e1.png)
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_2](https://img.taocdn.com/s3/m/69ae7213ff4733687e21af45b307e87100f6f85f.png)
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RB1, RB2 及RE 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图1 高频小信号放大器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所示电路, 其中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AV0称为调谐放大器的电压放大倍数。
AV0 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RL 两端的电压u0及输入信号ui 的大小, 则电压放大倍数AV0 由下式计算:A V0 = u0 / u i 或A V0 = 20 lg (u0 / 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AV 下降到谐振电压放大倍数AV0 的倍(0.707)时所对应的频率偏移称为放大器的通频带BW。
小信号谐振放大器实验报告
![小信号谐振放大器实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/2c3d35dcc67da26925c52cc58bd63186bdeb920f.png)
小信号谐振放大器实验报告哎呀,今天咱们来聊聊小信号谐振放大器的实验。
这可是个有意思的话题,听起来复杂,但其实不难,咱们就轻松地聊聊。
小信号谐振放大器,它的名字听起来就很厉害,感觉像是科技界的“超人”。
它的工作原理其实很简单,主要是用来放大那些微小的电信号,像是从传感器那儿来的信号。
这玩意儿在咱们生活中可处处可见,比如手机、电视,甚至是你家里那些高大上的音响系统,都在用它。
实验开始前,老师给我们详细讲解了原理,像是在为我们打开了一扇新世界的大门。
这个过程就像是做饭,先把材料准备好,才能烹饪出美味的佳肴。
咱们要用到的器件有电阻、电容,还有三极管。
说到三极管,它就像是信号的守护者,帮我们把小信号变得大大大!大家听得津津有味,有的人甚至偷偷在笔记本上画起了小人儿,真是搞笑。
好啦,接下来是实验环节。
我们兴奋得像小鸟一样,迫不及待想要看看这个“魔法”到底怎么实现。
搭建电路的时候,大家都各显神通,动手能力爆棚。
小心翼翼地把电线接上去,就像是在拼乐高,生怕哪一根线接错了,真是让人心里小鹿乱撞。
哎,谁说电子工程没趣,明明是个大玩具呢!组装完毕,按下开关的那一刻,大家都屏住了呼吸,结果只听见“滋滋”的声音,没什么反应。
哎呀,原来没接好,调试的时候简直比找遥控器还麻烦。
经过一番折腾,总算成功了!当我们看到输出信号波形图,简直像发现了新大陆一样,大家都欢呼起来。
这波形就像一幅美丽的画,曲线优美,仿佛在告诉我们:看,信号被放大了!有个同学激动地说:“这是我的作品!” 我们都笑了,心里想着,真是一群科技狂热分子。
通过这次实验,我感受到小信号谐振放大器不仅仅是个电子元件,更像是连接我们和技术世界的桥梁。
它让我们能更好地理解电信号的传播和处理。
回想起之前学的理论,仿佛瞬间变得生动了许多,知识不再是冷冰冰的文字,而是活生生的东西,时不时还会发出“嗡嗡”的声音。
这次实验还让我意识到团队合作的重要性。
大家在一起讨论问题,互相帮助,像是合奏一曲动听的乐章。
高频小信号谐振放大器报告
![高频小信号谐振放大器报告](https://img.taocdn.com/s3/m/f498c2060740be1e650e9a9b.png)
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、实验内容
1.参照电路原理图1-1连线。
2.图1-1为一单调谐回路中频放大器,已知工作频率f
,计算回
路电容和回路电感。
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:
V 1参数,AC=100mV、V OFF =0V,Vampl=300mV,freq=10MegHz。
V
2
参数DC=12V。
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、Start Fred为10k、End Fred为500MEG。
③AC Sweep Type中选 Output Voltoge为V(A)、1/V为V
1
、Lntervat为10。
三、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1-1
2.画出输入信号和输出信号的波形;(根据图形输出)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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:10.7071.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。
但Ie过大,输出波形容易失真。
一般控制Ie在1-4mA之间。
电容C3是射极旁路电路,集电极回路由电容和电感组成,是一个并联的LC 谐振回路,起到选频的作用,其中有一个可变电容可以改变回路总的电容值。
电感有初级回路和次级回路组成,中间有铁芯耦合,实验箱上讲电感的初级回路和次级回路封装在中周中,调节中周里的铁芯位置可以改变电感值和耦合强度,从而改变LC谐振回路的谐振频率。
滑动变阻器RW1是阻尼电路,可以改变回路的品质因素和电压增益。
电阻R4是负载电阻,有跳线J3决定是否连接负载电阻。
电容C4是输出信号的隔直电容,电容C5,C6是直流电源的去耦电容。
按下电源开关,LED亮说明电路正常上电。
四、实验内容1.静态工作点与谐振回路的调整。
2.放大器的幅频特性及通频带的测试。
3.测试品质因数对放大器的幅频特性及通频带的影响。
五、实验步骤及数据记录分析1.仿真利用实验室计算机上提供的Multisim9软件,参照实验电路图,进行仿真。
Multisim9仿真电路如下:实验中在实验箱上通过FLUKE万用表测得R1、R2、R3、R4数值如下:R1=0.997K Ω,R2=4.599KΩ,R3=8.0122KΩ,R4=1.990KΩ。
仿真:1.改变直流电流Ie,研究Ie逐渐增大时小信号放大器电压增益的变化。
此时Ie 为3.238mA 时,输出为63.100mV ,增益为6.31。
改变RW2的电阻值,以改变Ie 。
Ie 为2.016mA 时,输出为58.827mV ,增益为5.88。
可见,当Ie 增大时,小信号放大器的电压增益也增大。
2. 改变谐振回路的中心频率,观察小信号放大器电压增益的变化情况。
通过改变可变电容CV2来改变中心频率。
CV2=10pF 时,增益为6.31。
CV2=20pF ,增益为6.85。
而LCf π210=,CV2增加时,中心频率变小,增益变大。
即中心频率增大时,放大器电压增益变小。
3.改变集电极回路中阻尼电阻的阻值,观察小信号放大器电压增益的变化情况,通频带的变化情况。
RW1=10KΩ时,中心频率10.7MHz输出为308.677mV,13.61MHz时,输出为218.8mV。
通频带为5.82MHz。
RW1=50KΩ时,中心频率10.7MHz输出为312.041mV,13.48MHz时,输出为220.0mV。
通频带为5.56MHz。
所以,阻尼电阻变大时,放大器增益变大,而通频带变小。
4.在晶体管的射极增加一个交流负反馈电阻,然后改变负反馈电阻阻值,观察小信号放大器电压增益的变化情况,通频带的变化情况。
反馈电阻Rf=1KΩ时,输出增益为12.4。
通频带B=10.86MHz-10.54MHz=0.32MHz。
反馈电阻Rf=50Ω时,输出增益为30.9。
通频带B=11.28MHz-10.12MHz=1.16MHz。
由仿真可得,随着反馈电阻阻值的增加,输出增益下降,通频带变窄。
2.静态工作点与谐振回路的调整⑴接通实验箱上电源开关电源指标灯点亮。
由IN1端接入小信号调谐放大器实验电路,幅度在10 mV左右。
⑵在OUT端用示波器观测到放大后的输入信号,调整电位器RW2和微调电容CV2,和中周铁芯的位置,使输出信号幅度最大且失真最小。
(电路调谐)3.放大器的放大倍数及通频带的测试(1)空载放大倍数测试断开J2,J3,连接J1,用示波器分别测出TP1端电压Ui和OUT端电压Uo ,放大倍数为:0iU A U =实验测得TP1端电压Ui=10.02mV ,OUT 端电压Uo=316mV 。
放大倍数为:iU A U ==31.54。
(2)有载放大倍数测试断开J2,连接J1,J3,用示波器分别测出TP1端电压Ui 和OUT 端电压Uo ,放大倍数为:0iU A U =实验测得TP1端电压Ui=9.88mV ,OUT 端电压Uo=296mV 。
放大倍数为:iU A U ==29.96。
比较空载和有载放大倍数的变化,并思考原因。
可以看出空载放大倍数31.54>有载放大倍数29.96。
晶体管输出端两点之间的负载网络等效电路图为:本实验电路中没有下级放大器,故等效部分不存在,由负载电导代替。
结合高频电路知识可知放大器电压增益为Loe feo Y y y Vi V A '-11v +==,其中011C j g y y o oe oe ω+==为晶体管的输出导纳。
L Y '为晶体管在输出端两点之间看来的负载导纳。
无论空载还是负载电路中,oe y 和fe y 的值是恒定的,是常数。
空载电路相当于晶体管输出端两点间连接的是无穷大的电阻,而有载电路晶体管输出端两点间连接了阻值为1.99K 的电阻R4,故空载相比于有载L Y '更小,所以空载的增益比有载更大。
(3)调频带测试断开J2,J3,连接J1,保持输入信号幅值Ui 不变,改变输入信号的频率,输入信号的频率逐渐上升,输出信号的幅度将下降,当输出幅度下降到f0时的输出幅值的0.707时,所对应的输入信号频率计为f1。
0.721B f f =-=11.7-10.1=1.6MHZ保持输入信号幅值Ui 不变,改变输入信号的频率,输入信号的频率逐渐上升,输出信号的幅度将下降,当输出幅度下降到f0时的输出幅值的0.1时,所对应的输入信号频率计为f3。
同样,减小输入信号的频率得到f4。
0.143B f f =-=16.7-4.2=12.5MHZ矩形系数: 0.10.7B K B ==6.15.12=7.81253.测试品质因数对放大器的幅频特性及通频带的影响断开J3,连接J1,J2,调整RW1取两个不同的数值,分别测量谐振时的放大倍数和通频带,测量幅频特性并画图。
根据测量的放大倍数和通频带数值,分析阻尼电阻RW1增加时,谐振放大倍数,回路品质因数和通频带是如何变化的。
当RW1取3.12K Ω时,测得幅频特性如下: 输入信号频率f(MHz) 1.1 4.6 8.75 10.1 10.711.212.7 16.6 19.6输出电压幅值U0(mV )19.2 54.4 150 196 212 186 150 46.2 20.8此时谐振放大倍数0iU A U ==21.2倍。
f1=12.7MHz,f2=8.75MHz 。
通频带0.721B f f =-=12.7-8.75=3.95MHz 。
幅频特性曲线如下:(以中心频率幅值212mV为1)矩形系数0.10.7B K B ==3.9518.5=4.68当RW1取84.9K Ω时,测得幅频特性如下: 输入信号频率f(MHz) 4.26.69.5 10.110.711.211.7 14.6 16.7输出电压幅值U0(mV )30 60 152 210 300 294 214 55 30.2此时谐振放大倍数0iU A U ==30倍。
f1=11.7MHz,f2=10.1MHz 。
通频带0.721B f f =-=11.7-10.1=1.6MHz 。
幅频特性曲线如下:(以中心频率幅值300mV为1)矩形系数0.10.7B K B ==1.612.5=7.81由数据和图表可明显看出,阻尼电阻RW1增大时,放大倍数由21.2倍变为30倍,放大倍数增大。
当RW1取3.12K Ω时,品质因数71.295.37.1027.001==∆=f f Q 。
当RW1取84.9K Ω时,品质因数 6.691.67.1027.002==∆=f f Q 。
RW1增大后,品质因数也增大。
阻尼电阻RW1增大时,通频带由3.95MHz 变为1.6MHz ,通频带减小。
由实验数据分析品质因数对谐振时放大倍数和通频带的影响:由上面数据可见,当品质因数增大时,放大倍数增大,通频带减小。
品质因数L G Q P ω'1=,而放大倍数即电压增益Y'y fe21p p A -=,其中)1-(''1L C j G Y P ωω∑+=,可见品质因数与'P G 、ω、L 呈负相关,而放大倍数与也'P G 、ω、L 呈负相关。
所以品质因数增大时放大倍数也增大。
通频带Qf 07.0=B ,所以当品质因数Q 增大时,通频带减小。
由实验数据分析阻尼电路对品质因数的影响:品质因数LG Q P ω'1=,阻尼电阻RW1增加时,会使得等效的总电导'P G 变小, 因而使得品质因数Q 变大。
所以阻尼电路对品质因数的影响是当阻尼电路RW1变大时,品质因数变大。
反之,变小。
六、实验体会总结。
1.在进行电路调谐的过程当中,需要调整电位器RW2和微调电容CV2,和中周铁芯的位置,使输出信号幅度最大且失真最小。
要调整RW2、电容CV2和中周铁芯三个元件来使得电路调谐,很难掌握调整的幅度和先后次序,通过观察示波器上输出信号来反映是否已调谐并不是很直接的观察方法,最终的调谐结果很可能也不是最理想的电路状态。