实验一
调谐放大器
一、实验目的
2．熟悉谐振回路的幅频特性分析——通频带与选择性。 3．熟悉信号源内阻及负载对谐振回路的影响，从而了解频带扩展。4．熟悉和了解放大器的动态范围及其测试方法。
二、预习要求
1．复习谐振回路的工作原理。
2．了解谐振放大器的电压放大倍数、动态范围、通频带及选择性相互之间的关系。 3．实验电路中，若电感量μH 1=L ，回路总电容pF 220=C (分布电容包括在内)，计算回路中
心频率0f 。
三、实验原理
1．调谐放大器的特点
调谐放大器的作用是对中频和高频信号进行电压放大，对它的要求是：足够高的增益，满足设计要求的通颁带、选择性和工作的稳定性。调谐放大器通常采用LC 调谐回路作负载，且输入信号较小，放大器工作在线性放大区。
由于采用了LC 谐振回路作为负载，因此放大器具有明显的选频作用，能将所需的信号进行足够放大，而将不需要的信号进行足够抑制。由于被放大的信号常常占有一定带宽，因此对调谐放大器除了要求具有足够的增益和选择性外，还要求有一定的通频带宽度。
2．单调谐回路谐振放大器
图1-1-1是晶体管单调谐放大器原理图及Y 参数等效电路图。电阻1R 、2R 为晶体管T 的偏置电阻，3R 为直流反馈电阻，起稳定放大器静态工作点的作用，C 为谐振回路电容。由LC 单回路构成集电极的负载，它调谐于放大器得中心频率，R 为降Q 电阻（降低放大器输出端谐振回路的品质因数Q 值），可加宽放大器的通频带。 （1）谐振电压增益
从图中可以得出（不考虑后级ie Y 的影响）
∑
=
g Y f A fe v )(0式中，G g g oe +=∑（2）通频带与选择性
禄来hy6要想既得到高的增益，又保证足够宽的通频带，除了选用fe y 较大的晶体管外，还应该尽量减小谐振回路的总电容量∑C 。∑C 也不可能很小，在极限的情况下，回路不接外加电容，回路电容由晶体管的输出电容、下级晶体管的输入电容、电感线圈的分布电容和安装电容等组成。另外，这些电容都属于不稳定电容（随着晶体管电压变化或更换晶体管等改变），其改变会引起谐振曲线不稳定，使通频带改变。因此，从谐振曲线稳定性的观点来看，希望外加电容大，亦即∑C 大，以使不稳定电容的影响
相对减小。
通常，对宽带放大器而言，要使放大量大，则要求∑C 尽量小。这时谐振曲线不稳定是次要的，因为频带很宽。反之，对窄带放大器，则要求∑C 大些（外加电容大），使谐振曲线稳定（不会使通频带改变，以致引起频率失真）。这时因频带窄，放大量是够大的。
单调谐放大器的通频带计算式为
7900gtxL
Q f 0
。3．双调谐回路谐振放大器
两个谐振回路相互耦合的电路为双耦合回路，采用双耦合回路作为放大器的负载则构成双调谐回路谐振放大器。具体耦合方式有两种：电容耦合和互感耦合（本实验中采用电容耦合方式）。双调谐回路谐振放大器具有频带较宽、选择性较好的优点。双调谐回路放大器的电压增益也与晶体管的正向传输导纳fe y 成正比，与回路的电导g 成反比。另外，0v A 还与耦合参数η有关。根据η的不同，可分为三种情况：
图1-1-2单调谐放大器增益频率特性曲线
（1）弱耦合1<η，谐振曲线在0f 处出现峰值。随着η的增加，0v A 的值将增加；（2）临界耦合1=η，谐振曲线较平坦，在0f 处出现最大峰值；（3）强耦合1>η，谐振曲线出现双峰。
实际应用中，临界耦合的情况较多。在回路有载品质因数L Q 相同的情况下，临界耦合双调谐回路放大器的通频带等于单调谐回路放大器通频带的2倍。弱耦合时，放大器的谐振曲线和单调谐回路放大器的相似，通频带较窄，选择性也较差。强耦合时，虽然通频带变得更宽，矩形系数也更好，但谐振曲线顶部出现凹陷，回路的调节也比较麻烦。
4．设计电路时的注意事项
为了减少级数，简化电路，采用共发射极电路，各级间采用电感抽头耦合
在设计调谐放大器时，应首先选择fe Y 大，0g 和ie g 小，bc C 小的晶体管，以保证放大器的稳定工作。回路电容C 应根据中心频率和绕制的电感来确定。阻尼电阻R 应从放大器的稳定性和带宽要求来考虑。接入系数L n 应根据减小晶体管参数变化对谐振回路的影响来确定，并应满足总电压增益的要求。
四、实验仪器
1．双踪示波器2．扫频仪
3．高频信号发生器4．毫伏表5．万用表
6．高频电路实验学习机
五、实验内容及步骤
（一）
单调谐回路谐振放大器
1．实验电路见图1-1-3
（1）按图1-1-3所示连接电路
钛钢复合板
V
12470,k 2，图1-1-3单调谐回路谐振放大器实验电路图
（注意接线前先测量+12V 电源电压，无误后，关断电源再接线）。（2）接线后仔细检查，确认无误后接
通电源。2．静态测试
细胞球实验电路中选kΩ1=e R 。
测量各静态工作点，计算并填入表1.1。
表1.1.1
实测实测计算
根据V CE
判断V 是否工作在放大区
原因
V B
V E
I C
V CE
是
否
爪形手※
V B ，V E 三极管的基极和发射极对地电压。
3．动态研究
（1）测放大器的动态范围0~v v i （在振荡点）
选kΩ10=R ，kΩ1=e R 。把高频信号发生器接到电路输入端，电路输出端接伏特表，选择正常放大区
的输入电压i v ，调节频率f 使其为10.7MHz ，调节T C 使回路谐振，使输出电压幅度为最大。此时调节i v 由0.02伏变到0.3伏，逐点记录0v 电压，并填入1-2。i v 的各点测量值可根据（各自）实测情况来确定。
（2）当e R 分别为Ω500、kΩ2时，重复上述过程，将结果填入表1.2。在同一坐标纸上画出C I 不同情况下的动态曲线，并进行比较和分析。
表1.1.2
i v (V)0.020.3
v (V)
kΩ1=e R Ω
500=e R kΩ
2=e R （3）用扫频仪调回路谐振曲线
仍选kΩ10=R ，kΩ1=e R 。将扫频仪射频输出送入电路输入端，电路输出接至扫频仪检波器输入端。
观察回路谐振曲线（扫频仪输出衰减档位应根据实际情况来选择适当的位置），调回路电容C T ，使MHz 7.100=f 。（4）测量放大器的频率特性
当回路电阻kΩ10=R 时，选择正常放大区的输入电压i v ，将高频信号发生器输出端接至电路输入端，调节频率f 使其为10.7MHz ，调节T C 使回路谐振，使输出电压幅度为最大，此时的回路谐振频率MHz 7.100=f 为中心频率，然后保持输入电压i v 不变，改变频率f 有中心频率向
两边逐点偏离，测得在不同频率f 时对应的输出电压0v ，将测得的数据填入表1.3。频率偏离范围可根据（各自）实测情况来确定。
表1.1.3
f (MHz)10.7
v (V)
kΩ10=R kΩ2=R Ω
470=R 计算MHz 7.100=f 时的电压放大倍数及回路的通频带和Q 值。
（5）改变谐振回路电阻，即R 分别为kΩ2，Ω470，重复上述测试，并填入表1.3。比较通频带情况。
（二）双调谐回路谐振放大器
1．实验线路见图1-1-4
（1）用扫频仪调双回路谐振曲线
接线方法同上3（3）。观察双回路谐振曲线，选pF 3=C ，反复调整T1C 、T2C 使两回路谐振在10.7MHz 。
（2）测双调谐回路放大器的频率特性
vioxx按图1-4所示连接电路，将高频信号发生器输出端接至电路输入端，选pF 3=C ，置高频信号发生器频率为10.7MHz ，反复调整T1C 、T2C 使两回路谐振，使输出电压幅度为最大，此时的频率为中心频率，然后保持高频信号发生器输出电压不变，改变频率，由中心频率向两边逐点偏离，测得对应的输出频率f 和电压值，并填入表1.1.4。
V 图1-1-4双调谐回路谐振放大器实验电路图
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议