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。则矩形系数，，其中BW0.7 为放大器的

通频带。

（三）双级单调谐放大电路

如图1-10 所示，电路连接TP9 接地，TP8 接TP15，TP20 接地，TP19 接TP10。若输

入信号的峰峰值为几百毫伏，经过第一级放大器后可达几伏，此信号幅度远远超过了第二级放大器的动态范围，从而使第二级放大器无法发挥放大的作用。同时由于输入信号不可避免地存在谐波成分，经过第一级谐振放大器后，由于谐振回路频率特性的非理想性，放大器也会对残留的谐波成分进行放大。所以在第一级与第二级放大器之间又加了一个陶瓷滤波器

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（FL3），一方面滤除放大的谐波成分，另一方面使第二级放大器输入信号的幅度满足要求。

4 实验原始数据及处理；

见附件

5 误差分析；

实验电路不是自己选择元件参数，故无法计算理论值，无法估计误差

6 课后思考题；

1、高频小信号放大器的主要技术指标有哪些？

答：主要有谐振频率，谐振增益（v A ），通频带，增益带宽积，矩形系数

2、单级单调谐放大器的电压增益A V0与什么因素有关？当谐振回路中的并联电阻R

变化时，A V0及BW0.7 将怎样变化？

答：A V0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。

3、讨论场效应管调谐放大器与晶体管放大器的优缺点。

答：场效应管调谐放大器的优点：场效应管由于栅极电流很小，而且基本不受少子的影响，故工作稳定，不易受温度影响；

场效应段放大器的缺点：放大倍数太；小，有时无法满足实验要求

晶体管放大器的优点：放大倍数大；

晶体管放大器的缺点：载流子为少子，受温度影响很大，所以工作极易受外界环境干扰，不稳定。

4、回路的谐振频率和那些参数有关？如何判断谐振回路处于谐振状态？

答：贿赂谐振频率主要和电容电感的大小有关，由于谐振实放大电路输出的增益应最大，故只要测出功率最大的频率即谐振频率。

5、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。

具体线路如图1-5，C N为外接电容，

(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。如图1-6 所示。

7 实验总结及心得体会；

实验阐述的基本原理为晶体管高频谐振放大电路的工作原理，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。总之，调谐放大器不仅具有对特定频率信号的放大作用，同时也起着滤波和选频的作用。

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。