高频实验-小信号调谐放大器实验报告要点说明.doc

WORD 格式 整理 学习 参考 资料 分享 实验一 小信号调谐放大器实验报告 一 实验目的 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。 掌握高频小信号调谐放大器的调试方法。 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 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及附近频率的信号具有最强的放大作用，而对其它远离的频率信号，放大作用很差，如图1-1所示。 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： 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。 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： 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，增益为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,CV2增加时，中心频率变小，增益变大。即中心频率增大时，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5.56MHz。 所以，阻尼电阻变大时，放大器增益变大，而通频带变小。 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。 反馈电阻Rf=1KΩ时，输出增益为12.4。通频带B=10.86MHz-10.54MHz=0.32MHz。