高频小信号调谐放大器实验报告(高频电子线路实验报告).pdf

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高频电子线路实验报告 高频小信号调谐放大器
高频小信号调谐放大器实验报告
一、 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。
二、 实验内容
1、 谐振频率的调整与测定。
2、 主要技术性能指标的测定：谐振频率、谐振放大增益 Avo 及动态范围、通频带 。
三、 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
四、 单调谐小信号放大器实验原理
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。
实验原理图见图 1。本实验中单调谐小信号放大的谐振频率为 fs=。















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高频电子线路实验报告 高频小信号调谐放大器
放大器各项性能指标及测量方法如下：
1、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
1
f 
0 2 LC


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
 
C  C  P2C  P2C
 1 oe 2 ie
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。
2、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
v  p p y  p p y
A   0  1 2 fe  1 2 fe
V 0 v g p2 g  p2 g  G
i  1 oe 2 ie
g
式中， 为谐振回路谐振时的总电导。要注意的是 y 本身也是一个复数，所以谐振时
fe
输出电压 V 与输入电压 V 相位差不是 180º 而是为 180º+Φfe。
0 i
A 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 V
V0 0
及输入信号 V 的大小，则电压放大倍数 A 由下式计算：
i V0
A = V / V 或 A = 20 lg (V /V ) dB
V0 0 i V0 0 i
3、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 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/QL
式中 QL 为谐振回路的有载品质因数。
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分析表明，放大器的谐振电压放大倍数 AV0 与通频带 BW 的关系为
y
A  BW  fe

V 0 2C

上式说明，当晶体管选定即 yfe 确定，且回路总电容为定值时，谐振电压放大倍数 AV0
与通频带 BW 的乘积为一常数。这与低频放大器中的增益带宽积为一常数的概念是相同的。
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。可得：
BW  f  f  2f
H L
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。
五、 实验步骤
（一）单调谐小信号放大器单元电路实验
1、 断电状态下，按如下框图进行连线：
信号源 RF OUT2 P3 频率计
（1号板） （6号板）
RF OUT1
P3 单调谐小信号放 P1
示波器
输入 大单元（2号板） 输出

图 2 单调谐小信号放大电路连线框图
注：图中符号 表示高频连接线。
源端口 目的端口 连线说明
1 号板：RF OUT1
2 号板：P3 高频小信号输入
（Vp-p=200mV f=）
1 号板：RF OUT2 6 号板：P3 频率计观察输入频率
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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
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
测值填入表 1 中，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
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
填入表 2 中，在坐标轴中画出幅度-频率特性曲线。
（1）调节输入信号频率，测试并计算出 。
六、实验结果
1、动态测试时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值及对应的电
压增益如表 1 所示。动态曲线见附表图 3。
表 1 动态测试电压值及对应的电压增益
输入信号 fs（MHz）
输入信号 Vi（mv）TP3 50 100 200 300