高频实验之小信号调谐放大器实验报告要点.docx

--- -------- 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 FLUKE 万用表 模拟扫频仪（安泰信） 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 f 0 及附近频率的信号 具有最强的放大作用，而对其它远离 f 0 的频率信号，放大作用很差，如图 1-1 所示。 K( f ) / K 0 1 0.707 0.1 0 f0 f B0.7 B0.1 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： 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 。 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 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。  LC 电 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 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=0.997K Ω ，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。 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 5.88 。可见，当 Ie 增大时，小信号放大器的电压增益也增大。 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 f 0 1 增加时，中心频率变小， 增益变大。即中心频率增大时， ,CV2 2 LC 放大器电压增益变小。 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