高频电路实验指导书201

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1、高频电路实验第5章高频电路实验5.1高频小信号调谐放大器实验5.1.1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、通频带及选择性的定义、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；5.1.2实验内容1、测量单调谐、双调谐小信号放大器的静态工作点2、测量单调谐、双调谐小信号放大器的增益3、测量单调谐、双调谐小信号放大器的通频带5.1.3实验仪器1、高频信号发生器1台2、高频毫伏表1台3、高频小信号调谐放大器（2号板）1块4、双踪示波器1台5、万用表1块6、扫频仪1台5.1.4实验原理1、单调谐放大器小

2、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5.1.1所示。该电路由晶体管Q1、选频回路T1二部分组成。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＝10.7MHz。基极偏置电阻W3、R22、R4和射极电阻R5决定晶体管的静态工作点。调节可变电阻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。

3、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5.1.1所示电路（也是以下各项指标所对应电路），f0的表达式为式中，L为调谐回路电感线圈的电感量；为调谐回路的总电容，的表达式为式中，Coe为晶体管的输出电容；Cie为晶体管的输入电容；P1为初级线圈抽头系数；P2为次级线圈抽头系数。图5.1.1单调谐小信号放大电路谐振频率f0的测量方法是：用扫频仪作为测量仪器，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

4、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的表达式为式中，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V0与输入电压Vi相位差不是180º而是为180º+Φfe。的测量方法是：在谐振回路已处于谐振状态时，用高频毫伏表测量图5.1.1中输出信号V0及输入信号Vi的大小，则电压放大倍数由下式计算：或dB（3）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下降到谐振电压放大倍数的0.707倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带

5、BW，其表达式为BW=2△f0.7=f0/QL式中，QL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与通频带BW的关系为上式说明，当晶体管选定即yfe确定，且回路总电容为定值时，谐振电压放大倍数与通频带BW的乘积为一常数。这与低频放大器中的增益带宽积为一常数的概念是相同的。通频带BW的测量方法：是通过测量放大器的谐振曲线来求通频带。测量方法可以是扫频法，也可以是逐点法。逐点法的测量步骤是：先调谐放大器的谐振回路使其谐振，记下此时的谐振频率f0及电压放大倍数然后改变高频信号发生器的频率（保持其输出电压VS不变），并测出对应的电压

6、放大倍数。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5.1.2所示。0.7BW0.12△f0.1图5.1.2谐振曲线可得：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带，同时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CΣ。如果放大器只用来放大来自接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。2、双调谐放大器为了克服单调谐回路放大器的选择性差、通频带与增益之间矛盾较大的缺点，可采用双调谐回路放大器。双调谐回路放大器具有频带宽、选择性好的优点，并能较

7、好地解决增益与通频带之间的矛盾，从而在通信接收设备中广泛应用。在双调谐放大器中，被放大后的信号通过耦合回路加到下级放大器的输入端。（1）电压增益为（临界耦合时）（2）通频带为弱耦合时，谐振曲线为单峰；为强耦合时，谐振曲线出现双峰；临界耦合时，双调谐放大其的通频带为：BW=2△f0.7=fo/QL图5.1.3双调谐小信号放大5.1.5实验步骤1、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，并在电路板上找出与原理图相对应的的各测试点及可调器件（具体指出）。（2）打开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

8、+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)（3）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