实验一小信号调谐放大器实验

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1、实验一高频小信号调谐放大器实验一、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、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、实验原理图1-1(a)单调谐小信号放大图1-1(b)双调谐小信号放大(一)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。该电路由品体管Qi、选频回路乃二部分组成。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fs=12MHzo基极偏置电阻W3、R22、R4和射极电阻R5决定晶体管的静态工

2、作点。可变电阻W3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f0,谐振电压放大倍数A#放大器的通频带BW及选择性(通常用矩形系数Kkm来表示)等。放大器各项性能指标及测量7/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fo称为放大器的谐振频率，对于图1-1(a)所示电路(也是以下各项指标所对应电路)，fQ的表达式为’°~27T^LC^式屮，L为调谐回路电感线圈的电感从;调谐冋路的总电容，的表达式力CZ=C4^WC,、式屮，c0e为晶体管的输出电容；Cie为晶体管的输入电容；初级线圈抽头系数;匕为次级线阐

3、抽头系数。谐振频率的测量方法是：用扫频仪作为测延仪器，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仉fli现在规定的谐振频率点fo。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Ave称为调谐放大器的电压放大倍数。Avo的表达式为4_V{)_-P[P2yfe_一PMfeAvo---—:~~277^式屮，&为谐振回路谐振时的总电导。要注意的是yfe本身也是一个复数，所以谐振时输出电压V(，与输入电压Vi相位差不是180’而是为180+物。Av(，的测量方法是：在谐振回路己处于谐振状态时，用高频电压表测量阁1-1(a)屮输fli信号Vo及输入信号V,的大小，则

4、电压放大倍数AV()由下式计算：AVo=Vo/Vj或AVo=2Olg(V0A^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T降,习惯上称电压放大倍数AVK降到谐振电压放大倍数AVQ的0.707倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带BW,其表达式为BW=2Afo.7=fo/QL式中，(X为谐振回路的有载品质因数。分析表明，放大器的谐振电压放大倍数AV()与通频带BW的关系为Avo-BW上式说明，当晶体管选定即回路总电容为定值时，谐振电Avo与通频带BW的乘积为一常频放大器中的增益带宽积为一常相同的。通频带BW的测M方法.•是人器的谐振曲线来求通

5、频带。测:W:扫频法，也可以是逐点法。逐点法是：先调谐放大器的谐振回路使其此时的谐振频率f«及电压放大倍改变高频信号发生器的频率（保持2AfO.l图1-2谐振曲线yfe确定，且压放人倍数数。这与低数的概念是＞通过测ft放方法可以是的测:步骤谐振，记下数然后其输出电压vsF变），并测出对应的电压放大倍数AV0。由于回路失谐后电压放大倍数下降，所以放大器的谐振曲线如图1-2所示。可得：BW=fH-fL=2^7通频带越宽放大器的电压放大倍数越小。要想得到一定宽度的通频宽，同吋又能提高放大器的电压增益，除了选用yfe较大的晶体管外，还应尽量减小调谐回路的总电容量Cs。如果放大器只用来放大来自接

6、收天线的某一固定频率的微弱信号，则可减小通频带，尽量提高放大器的增益。4.选择性一一矩形系数调谐放大器的选择性可用谐振曲线的矩形系数时来表示，如图1-2所示的谐振曲线，矩形系数Kw」为电压放大倍数下降到0.1AV（）时对应的频率偏移与电压放大倍数下降到0.707AVo时对应的频率偏移之比，即Kv0.,=2Af0.,/2Af0.7=2Af0.,/BW上式表明，矩形系数越小，谐振曲线的形状越接近矩形，选择性越好，反之亦然。一般单级调谐放大器的选择性较差（矩形系数Kvai远大于1）,为提高放大器的选择性，通常采用多级单调谐回路的谐振放大器。可以通过测量调谐放大器的谐振曲线来求矩形系数Kv（）

7、.i。三、实验步骤（一）单调谐小信号放大器单元电路实验1.根据电路原理图熟悉实验板电路，并在电路板上找岀与原理图相对应的的各测试点及可调器件（具体指出）。2.按下而框图（图1-3）所示搭建好测试电路。图1-3高频小信号调谐放大器测试连接框图注：图中符号＜0＞表示高频连接线3.打幵小信号调谐放大器的电源开关，并观察工作指示灯是否点亮，红灯为+12V电源指示灯，绿灯为-12V电源指示灯。（以后实验步骤中不再强调打开实验模块电源开关步骤）4.凋整晶体