实验一 高频小信号放大器实验
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实验一 高频小信号放大器实验
实验目的
1、熟悉单调谐回路谐振放大器的组成及电路中各元件的作用；
2、通过对谐振回路的调试，对放大器处于谐振时的技术指标进行测试计算，包括直流参数、交流电压增益、通频带，矩形系数等；
3、进一步掌握双调谐高频小信号调谐放大器的工作原理。
实验原理
1、基本原理
谐振放大器是指以电容器和电感器组成的回路为负载，增益和负载阻抗随频率而变的放大电路。这种回路通常被调谐到待放大信号的中心频率上。由于调谐回路的并联谐振阻抗在谐振频率附近的数值很大，所以放大器可得到很大的电压增益；而在偏离谐振点较远的频率上，回路阻抗下降很快，使放大器增益迅速减小。因而调谐放大器通常是一种增益高和频率选择性好的窄带放大器。调谐放大器广泛应用于各类无线电发射机的高频放大级和接收机的高频与中频放大级。在接收机中，主要用来对小信号进行电压放大；在发射机中主要用来放大射频功率。调谐放大器的调谐回路可以是单调谐回路，也可以是由两个回路相耦合的双调谐回路。可以通过互感与下一级耦合，也可以通过电容与下一级耦合。
2、电路原理
图1-1所示电路为共发射极接法的晶体管高频小信号单调谐放大器。它不仅要放大高频信号，而且还要有一定的选频作用，因此晶体管的集电极负载为LC并联谐振回路。在高频情况下，晶体管本身的极间电容及连接导线的分布参数等会影响放大器输出信号的频率和相位。晶体管的静态工作点由电阻RB1，RB2及RE决定，其计算方法与低频单管放大器相同。
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图1-1 高频小信号单调谐放大器
3、调谐放大器的性能指标及测量方法（参见教材）
仪器设备
1、高频小信号放大电路。
2、虚拟示波器；
3、高频毫伏表；
4、波特仪；
5、虚拟万用表；
6、信号发生器等。
实验步骤与内容
1．绘制电路
利用 Mulisim 软件绘制如图 1-2 所示的单调谐高频小信号实验电路。
/
图 1-2 单调谐高频小信号参考电路
备注：可自行发挥，设计电路进行仿真。
2．静态测量：选用虚拟万用表测量各静态工作点参数，计算并填下表：
表1-1 静态工作点测算
/
1.889v 1.13v 745.2uA 75.49mV 是 Ube之间电压大于0.7v
也可以执行直流分析，由 Multisim中的万用表直接测得静态工作点。
3．动态研究
用示波器观察输入和输出波形。
改变信号源的频率(信号源幅值不变)，通过示波器或毫伏表测量出输出电压的振幅值，完成表1-2。
表1-2 电压增益幅频特性测算
参数
单位
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
f0
KHz
445
450
455
460
465
470
475
480
485
490
uo
Mv
1.58
1.58
1.58
1.58
1.58
1.58
1.59
1.58
1.58
1.58
Au
4.23
4.23
4.23
4.23
4.23
4.23
4.25
4.22
4.22
4.22
利用软件中的波特测试仪观察通频带。
/
改变谐振回路电阻R2（变大或变小），重复上述测试，并参照表1-2自行设计表格记录数据，比较通频带改变情况。
参数
单位
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
R2
KΩ
0.8
0.75
0.7
0.65
0.60
0.55
0.5
0.45
0.4
0.35
BW
MHZ
3
3
3.1
3.15 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 振阻抗，直接造成谐振阻抗高谐振峰值也高也即增益高、谐振曲线陡峭也即通频带宽带变窄；反之，谐振阻抗低谐振峰值也低也即增益低、谐振曲线平缓也即通频带宽带变宽
(4) 总结对比单调谐及双调谐电路的优缺点，探讨电路有何改进方法。
单调谐电路：在谐振电路中，通过一个简单的串联和并联的方法相类似的电抗元件相结合，并最终减少到只有一个电感器和电容器形成谐振电路称为单调的谐波环路。单调谐放大器的优点是电路简单；容易做成频率可变谐振放大器。缺点是回选择性较差；增答益和通频带的矛盾比较突出，矩形系数较大；
(5) 对小信号谐振放大电路有了更加清晰的认识，多级单谐振回路放大器比单级谐振回路各方面性能表现良好。
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