1、實(shí)驗(yàn)室 時間段 座位號 實(shí)驗(yàn)報告實(shí)驗(yàn)課程 實(shí)驗(yàn)名稱 班 級 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)老師 小信號調(diào)諧放大器預(yù)習(xí)報告一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.熟悉電子元器件和高頻電子線路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)；2.掌握單調(diào)諧和雙調(diào)諧放大器的基本工作原理；3.掌握測量放大器幅頻特性的方法；4.熟悉放大器集電極負(fù)載對單調(diào)諧和雙調(diào)諧放大器幅頻特性的影響；5.了解放大器動態(tài)范圍的概念和測量方法。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容調(diào)諧放大器的頻率特性如圖所示。圖1-1 調(diào)諧放大器的頻率特性調(diào)諧放大器主要由放大器和調(diào)諧回路兩部分組成。因此，調(diào)諧放大器不僅有放大作用，而且還有選頻作用。本章討論的小信號調(diào)諧放大器，一般工作在甲類狀態(tài)，多用在接收機(jī)中做高頻和中頻放大，對它的主要指標(biāo)

2、要求是：有足夠的增益，滿足通頻帶和選擇性要求，工作穩(wěn)定等。二單調(diào)諧放大器共發(fā)射極單調(diào)諧放大器原理電路如圖1-2所示。圖1-2圖中晶體管T起放大信號的作用，RB1、RB2、RE為直流偏置電阻，用以保證晶體管工作于放大區(qū)域，從而放大器工作于甲類。CE是RE的旁路電容，CB、CC是輸入、輸出耦合電容，L、C是諧振回路作為放大器的集電極負(fù)載起選頻作用，它采用抽頭接入法，以減輕晶體管輸出電阻對諧振回路 值的影響，RC是集電極（交流）電阻，它決定了回路值、帶寬。三雙調(diào)諧回路放大器圖1-3 電容耦合雙調(diào)諧回路放大器原理電路圖中，RB1、RB2、RE為直流偏置電阻，用以保證晶體管工作于放大區(qū)域，且放大器工作于

3、甲類狀態(tài)，為的旁通電容，和為輸入、輸出耦合電容。圖中兩個諧振回路：組成了初級回路，組成了次級回路。兩者之間并無互感耦合（必要時，可分別對加以屏蔽），而是由電容進(jìn)行耦合，故稱為電容耦合。本次實(shí)驗(yàn)需做內(nèi)容1.采用點(diǎn)測法測量單調(diào)諧和雙調(diào)諧放大器的幅頻特性；2.用示波器測量輸入、輸出信號幅度，并計(jì)算放大器的放大倍數(shù)；3.用示波器觀察耦合電容對雙調(diào)諧回路放大器幅頻特性的影響；4.用示波器觀察放大器的動態(tài)范圍；5.觀察集電極負(fù)載對放大器幅頻特性的影響。三實(shí)驗(yàn)步驟1畫出單調(diào)諧和雙調(diào)諧的幅頻特性，計(jì)算幅值從最大值下降到0.707時的帶寬，并由此說明其優(yōu)缺點(diǎn)。比較單調(diào)諧和雙調(diào)諧在特性曲線上有何不同？2畫出放大器

4、電壓放大倍數(shù)與輸入電壓幅度之間的關(guān)系曲線。3當(dāng)放大器輸入幅度增大到一定程度時，輸出波形會發(fā)生什么變化？為什么？4總結(jié)由本實(shí)驗(yàn)所獲得的體會。實(shí)驗(yàn)報告一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握小信號調(diào)諧放大器的電路組成和工作原理。2了解調(diào)諧放大器性能指標(biāo)的仿真方法。3理解電路元件參數(shù)對調(diào)諧放大器性能指標(biāo)的影響。二實(shí)驗(yàn)原理（簡述）單調(diào)諧小信號放大器可以對高頻小信號進(jìn)行不失真的放大，其結(jié)構(gòu)由放大部分和選頻部分構(gòu)成。放大部分通常由晶體管或場效應(yīng)管等構(gòu)成放大電路，LC諧振回路作為晶體管集電極負(fù)載起到選頻的作用，這是與低頻小信號放大器電路結(jié)構(gòu)上最主要的區(qū)別。調(diào)諧放大器具有選頻濾波放大作用，當(dāng)輸入信號的頻率與LC回路的諧振頻率相等時，

5、LC回路發(fā)生諧振，此時單調(diào)諧放大器增益達(dá)到最大。單調(diào)諧小信號放大器的性能指標(biāo)主要有增益，通頻帶B0.7和矩形系數(shù)K0.1，各項(xiàng)性能指標(biāo)的定義如下：1增益以電壓增益Au為例，指得是當(dāng)單調(diào)諧放大器發(fā)生諧振時，所對應(yīng)的電壓放大倍數(shù)，即：（1-1）或者 （1-2）或者 （1-3）Kp是指功率增益，Po是交流輸出功率，Pb是輸入功率。 增益的大小，與所選用的晶體管型號、LC諧振回路用的器件、品質(zhì)因數(shù)、通頻帶等參數(shù)均有關(guān)。2通頻帶B0.7放大器的電壓增益下降到最大值的 ( 下降-3dB）倍時所對應(yīng)的頻率范圍稱為通頻帶，即圖1-1中選頻特性曲線0.7所對應(yīng)的頻帶寬度。通頻帶也叫3dB帶寬，定義為：B0.7=

6、f2-f1 （1-4）圖1-1 通頻帶通頻帶B0.7可表示為： （1-5）其中，f0是LC諧振回路的諧振頻率。通頻帶是與諧振頻率f0成正比，與品質(zhì)因數(shù)Q成反比。3矩形系數(shù)K0.1矩形系數(shù)為電壓增益下降到最大值的0.1倍(下降-20dB)所對應(yīng)的頻率范圍和0.7倍對應(yīng)的頻率范圍之比，即 （1-6）矩形系數(shù)衡量的是電路選擇性的好壞。在理想情況下，K0.1的值為1。因此，矩形系數(shù)的值越接近于1，說明電路的選擇性越好。而單調(diào)諧小信號放大器矩形系數(shù)的值理論上約為9.96，選擇性不是非常理想。1 實(shí)驗(yàn)電路或仿真電路圖1.單調(diào)諧放大電路的仿真2.雙調(diào)諧放大電路的仿真4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和相關(guān)實(shí)驗(yàn)參數(shù)1單調(diào)諧放大電路

7、的仿真已知單調(diào)諧小信號諧振放大器電路如圖1-2所示。LC并聯(lián)諧振回路作為集電極負(fù)載，起到選頻和濾波的作用，要求該LC諧振回路的諧振頻率f0為465KHz。試：（1）畫出仿真電路圖；（2）通過仿真，用示波器觀察輸入、輸出電壓波形，計(jì)算電路諧振時的電壓增益Ku0；（3）利用波特儀觀察放大電路的幅頻特性，通過該特性計(jì)算諧振頻率f0，通頻帶BW0.7，品質(zhì)因數(shù)QL和矩形系數(shù)K0.1；（4）改變負(fù)載R4的值，觀察負(fù)載對電路性能的影響（通頻帶BW0.7，品質(zhì)因數(shù)QL）；（5）改變信號源的頻率，如當(dāng)信號源頻率為2f0、3f0、4f0，通過示波器觀察輸出電壓波形的幅值變化，驗(yàn)證諧振電路的選頻特性。2雙調(diào)諧小信

8、號諧振放大電路的仿真雙調(diào)諧放大電路如圖1-3所示。微調(diào)可變電容C2和C8，使電路諧振在465KHz。（1）畫出仿真電路圖；（2）調(diào)節(jié)耦合電容C9的值，用波特儀觀察放大電路幅頻特性，記錄下不同的耦合電容C9的值時波形的變化情況，并與單調(diào)諧放大電路的性能進(jìn)行比較；（3）通過示波器觀察輸入、輸出電壓波形，并求電壓增益Ku0。5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果或仿真結(jié)果（測量數(shù)據(jù)和實(shí)測波形）1. 單調(diào)諧小信號諧振放大器相關(guān)仿真結(jié)果圖1-4 單調(diào)諧小信號諧振放大器輸出輸入波形圖1-5 單調(diào)諧小信號諧振放大器的幅頻特性圖1-6 放大器的電壓增益下降-3dB時的幅頻特性圖1-7 放大器的電壓增益下降-20dB時的幅頻特性圖1-8

9、 將電路中的R4改為1k時的幅頻特性圖1-9 當(dāng)信號源頻率為2f0（930kHZ）時所產(chǎn)生的波形圖1-10 當(dāng)信號源頻率為3f0（1395kHZ）時所產(chǎn)生的波形圖1-11 當(dāng)信號源頻率為4f0（1860kHZ）時所產(chǎn)生的波形2.雙調(diào)諧小信號諧振放大器相關(guān)仿真結(jié)果圖1-12 雙調(diào)諧小信號諧振放大器輸出輸入波形六實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理（計(jì)算、分析誤差，作曲線）1. 單調(diào)諧放大電路的相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算（1） 該電路的輸出電壓為2.540V,輸入電壓為9.807mV，故該電路諧振時的電壓增益Ku0=2.540V/9.807mV=259.00；（2） 該電路的諧振頻率f0=465kHZ；通頻帶BW0.7=482.21-419.20=63.01kHZ；品質(zhì)因數(shù)QL=465/63.01=7.38；矩形系數(shù)K0.1=（866.71-242.30）/（482.21-419.20）=9.91；（3） 當(dāng)R4改為1k時，該電路的通頻帶BW0.7=673.69-308.04=365.65kHZ，品質(zhì)因數(shù)QL=465/365.65=1.27，可看出通頻帶變寬了，品質(zhì)因數(shù)變小了；（4） 當(dāng)信號源頻率為2f0、3f0、4f0，通過示波器不難看出輸出電壓波形的幅值隨著頻率的增大，輸出電壓在逐漸減小。2. 雙調(diào)諧放大電路的相關(guān)