高频实验：小信号调谐放大器实验报告

高频实验报告一：小信号调谐放大器实验报告

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f0及附近频率的信号具有最强的放大作用，而对其它远离f0的频率信号，放大作用很差，如图1-1所示。

10.707

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：

高频实验报告一：小信号调谐放大器实验报告

1.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

高频实验报告一：小信号调谐放大器实验报告

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=0.997KΩ，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。

高频实验报告一：小信号调谐放大器实验报告

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f0

12

LC

,CV2增加时，中心频率变小，增益变大。即中心频率增大时，

高频实验报告一：小信号调谐放大器实验报告

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。

高频实验报告一：小信号调谐放大器实验报告

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

高频实验报告一：小信号调谐放大器实验报告

Uo，放大倍数为：A

U0Ui

实验测得TP1端电压Ui=10.02mV，OUT端电压Uo=316mV。放大倍数为：

A

U0Ui

=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：A

U0Ui

实验测得TP1端电压Ui=9.88mV，OUT端电压Uo=296mV。放大倍数为：

A

U0Ui

=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

Av

Vo1Vi1

-yfeyoe Y'L

，其中

yoe yoe go1 j C01为晶体管

的输出导纳。Y负载电路中，

'L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

和

yoe

yfe

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

高频实验报告一：小信号调谐放大器实验报告

1.99K的电阻R4，故空载相比于有载Y （3）调频带测试

'L更小，所以空载的增益比有载更大。

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 …… 此处隐藏：2721字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……