高频小信号调谐放大器实验.docVIP

高频电子实验报告 实验名称： 高频小信号调谐放大器实验实验目的： 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。 实验仪器： 1、1号板信号源模块 1块 2、2号板小信号放大模块 1块 3、6号板频率计模块 1块 4、双踪示波器 1台 5、万用表 1块 6、扫频仪（可选） 1块 实验原理： 单调谐小信号放大电路图 小信号谐振放大器是接收机的前端电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线形放大。实验单元电路由晶体管N1 和选频回路T1 组成，不仅对高频小信号放大，而且还有选频作用。本实验中单调谐小信号放大的谐振频率为fs=10.7MHz。 放大器各项性能指标及测量方法如下： 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； C为调谐回路的总电容， C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。 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。 电压放大倍数 放大器的谐振回路谐振时，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 AV0 的测量方法是：在谐振回路已处于谐振状态时，用高频电压表测量图1-1 中输出信号V0 及输入信号Vi 的大小，则电压放大倍数AV0 由下式计算： AV0 = V0 / Vi 或 AV0 = 20 lg (V0 /Vi) dB 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AV 下降到谐振电压放大倍数AV0 的0.707 倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带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。 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AV0 然后改变高频信号发生器的频率（保持其输出电压VS 不变），并测出对应的电压放大倍数AV0。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1-2 所示。 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宽，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。 实验步骤： 1、 断电状态下，按如下框图进行连线： 2、 频率谐振的调整 （1） 用示波器观测TP3，调节①号板信号源模块，使之输出幅度为200mV、频率为10.7MHz 正弦波信号。 （2） 顺时针调节W1 到底，用示波器观测TP1，调节中周，使TP1 幅度最大且波形稳定不失真。 3、 动态测试 保持输入信号频率不变，调节信号源模块的幅度旋钮，改变单调谐放大电路中输入信号TP3 的幅度。用示波器观察在不同幅度信号下TP1 处的输出信号的峰值电压，并将对应的实测值填入下表，计算电压增益Avo。在坐标轴中画出动态曲线。 4、 通频带特性测试 （1） 保持输入信号幅度不变，调节信号源的频率旋钮，改变单调谐放大电路中输入信号TP3 的频率。用示波器观察在不同频率信号下TP1 处的输出信号的峰值电压，并将对应的实测值填入下表，在坐标轴中画出幅度-频率特性曲线。若配有扫频仪，可用扫频仪观测回路谐振曲线。 （2） 调节输入信号频率，测试并计算出Bw0.707。 5、 谐振曲线的矩形系数Kr0.1 测试 （1） 调节信号频率，测试并计算出Bw0.1。 （2） 计算矩形系数Kr0.1。 实验数据： 动态测试 fs（MHz） 10.7MHz Vi（mv） 120 200 280 360 440 520 600 680 760 Vo（v） 0.96 4.8 5.39 5.90 6.35 6.80 7.09 7.37 7.10 Avo（dB） 18 27 26 24 23 22 21 21 19 由表可知：电路的线性范围是：280mv~520mv 通频带特性测试 Vi（mv） 200mv fs（MHz） 10.4 10.5 10.6 10.7 10.8