高频小信号放大器实验报告

基于Multisim的通信电路仿真实验

实验一 高频小信号放大器

1.1 实验目的

1、 掌握高频小信号谐振电压放大器的电路组成与基本工作原理。 2、 熟悉谐振回路的调谐方法及测试方法。

3、 掌握高频谐振放大器处于谐振时各项主要技术指标意义及测试技能。 1.2 实验内容

1.2.1 单调谐高频小信号放大器仿真

图1.1 单调谐高频小信号放大器

1、根据电路中选频网络参数值，计算该电路的谐振频率ωp。 ωp=1/(L1*C3)^2=2936KHz fp=ωp/(2*pi)=467KHz

2、通过仿真，观察示波器中的输入输出波形，计算电压增益Av0。

下图中绿色为输入波形，蓝色为输出波形

Avo=Vo/Vi=1.06/0.252=4.206

3、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。

通频带BW=2Δf0.7=7.121MHz-28.631KHz=7.092MHz 矩形系数Kr0.1=(2Δf0.1)/( 2Δf0.7)=

（14.278GHz-9.359KHz）/7.092MHz=2013.254

4、改变信号源的频率（信号源幅值不变），通过示波器或着万用表测量输出 电压的有效值，计算出输出电压的振幅值，完成下列表，并汇出f~Av 相应的图，根据图粗略计算出通频带。

5、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波，通过示波器观察图形， 体会该电路的选频作用。 2次谐波

4次谐波

6次谐波

1.2.2 双调谐高频小信号放大器

图1.2 双调谐高频小信号放大器

1、通过示波器观察输入输出波形，并计算出电压增益Av0。

Avo=Vo/Vi=3.68/0.02=184

2、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。

通频带BW=2Δf0.7=9.385MHz-7.66MHz=1.725MHz 矩形系数Kr0.1=(2Δf0.1)/( 2Δf0.7)=

（19.932MHz-5.385MHz）/1.725MHz=8.433MHz

实验二 高频功率放大器

2.1 实验目的

1、 掌握高频功率放大器的电路组成与基本工作原理。 2、 熟悉谐振回路的调谐方法及测试方法。

3、 掌握高频功率放大器各项主要技术指标意义及测试技能。 2.2 实验内容

图2.1 高频功率放大器

一、原理仿真

1、搭建Multisim电路图（Q1选用元件Transistors中的BJT_NPN_VIRTUAL） 2、设输入信号的振幅为0.7V，利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。要设置起始时间与终止时间，和输出变量。（提示：单击simulate菜单中中analyses选项下的transient analysis...命令，在弹出的对话框中设置。在设置起始时间与终止时间不能过大，影响仿真速度。例如设起始时间为0.03s，终止时间设置为0.030005s。在output variables页中设置输出节点变量时选择vv3#branch即可）

3、将输入信号的振幅修改为1V，用同样的设置，观察ic的波形。

4、根据原理图中的元件参数，计算负载中的选频网络的谐振频率ω0，以及该网络的品质因数QL。根据各个电压值，计算此时的导通角θc。 ω0=6.299MHz QL=R/(ω0*L)=0.0378 导通角θc=

5、要求将输入信号V1的振幅调至1.414V。注意：此时要改基极的反向偏置电压V2=1V，使功率管工作在临界状态。同时为了提高选频能力，修改R1=30KΩ。

6、正确连接示波器后，单击“仿真”按钮，观察输入与输出的波形。

7、读出输出电压的值并根据电路所给参数值，计算输出功率P0，PD，ηC。

二、外部特性

1、调谐特性，将负载选频网络中的电容C1修改为可变电容（400pF），在电路中的输出端加一直流电流表。当回路谐振时，记下电流表的读数，修改可变电容百分比，使回路处于失谐状态，通过示波器观察输出波形，并记下此时电流表的读数；

2、将电容调为90%时，观察波形。

3、负载特性，将负载R1改为电位器（60k），在输出端并联一万用表。根据原理中电路图知道，当R1=30k，单击仿真，记下读数U01，修改电位器的百分比为70%，重新仿真，记下电压表的读数U02。修改电位器的百分比为30%，重新仿真，记下电压表的读数U03。比较三个数据，说明当前电路各处于什么工作状态？

4、当电位器的百分比为30%时，通过瞬态分析方法，观察ic的波形。

5、振幅特性，在原理图中的输出端修改R1=30KΩ并连接上一直流电流表。将原理图中的输入信号振幅分别修改为1.06V， 0.5V，并记下两次的电流表的值，比较数据的变化，说明原因。

6、倍频特性，将原理图中的信号源频率改为500KHz，谐振网络元件参数不变，使电路成为2倍频器，观察并记录输入与输出波形，并与第2个实验结果比较，说明什么问题？通过傅里叶分析，观察结果。（提示：在单击Simulate菜单中中Analyses选项下的Fourier Analysis...命令，在弹出的对话框中设置。在Analysis Parameters标签页中的Fundamental frequency中设置基波频率与信号源频率相同，Number Of Harmonics 中设置包括基波在内的谐波总数，Stop time for sampling 中设置停止取样时间，通常为毫秒级。在Output variables页中设置输出节点变量）。