1、實驗一 高頻小信號調諧放大器實驗一、 實驗目的1、 掌握高頻小信號諧振電壓放大器的電路組成與基本工作原理。2、 熟悉諧振回路的調諧方法及測試方法。3、 掌握高頻諧振放大器處于諧振時各項主要技術指標意義及測試技能。二、 實驗內容1、 諧振頻率的調整與測定。2、 主要技術性能指標的測定：諧振頻率、諧振放大增益Avo及動態范圍、通頻帶BW0.7、矩形系數Kr0.1。三、 實驗儀器1、高頻信號發生器 1臺2、2號板小信號放大模塊 1塊3、頻率計 1臺4、雙蹤示波器 1臺5、萬用表 1臺6、掃頻儀（可選） 1臺四、 實驗原理（一） 單調諧小信號放大器 圖1-1 單調諧小信號放大電路圖小信號諧振放大器是接

2、收機的前端電路，主要用于高頻小信號或微弱信號的線形放大。圖1-1為單調諧回路小信號諧振放大器的原理電路，實驗單元電路由晶體管N1和選頻回路T1組成，不僅對高頻小信號放大，而且還有選頻作用。其中W1,R5,R6,R7為直流偏置電阻（因與C3并聯相接,所以C3僅有直流負反饋作用），同時調節W1可為放大器選擇合適的靜態工作點。C5為輸入信號的耦合電容，E4,C3,C5為旁路濾波電容，R1為中周初級負載。C1與電感L組成并聯諧振回路，調節C1或改變中周T1磁芯的位置可以使回路諧振在信號中心頻率上。本實驗中單調諧小信號放大的諧振頻率為fs=10.7MHz。因此頻率為10.7的小信號自C5耦合輸入，經選頻

3、、放大后，中周次級將獲得最大輸出。放大器各項性能指標及測量方法如下：1、諧振頻率放大器的調諧回路諧振時所對應的頻率f0稱為放大器的諧振頻率，對于圖1-1所示電路（也是以下各項指標所對應電路），f0的表達式為 式中，L為調諧回路電感線圈的電感量；為調諧回路的總電容，的表達式為 式中， Coe為晶體管的輸出電容；Cie為晶體管的輸入電容；P1為初級線圈抽頭系數；P2為次級線圈抽頭系數。諧振頻率f0的測量方法是：用掃頻儀作為測量儀器，測出電路的幅頻特性曲線，調變壓器T的磁芯，使電壓諧振曲線的峰值出現在規定的諧振頻率點f0。2、電壓放大倍數放大器的諧振回路諧振時，所對應的電壓放大倍數AV0稱為調諧放大

4、器的電壓放大倍數。AV0的表達式為 式中，為諧振回路諧振時的總電導。要注意的是yfe本身也是一個復數，所以諧振時輸出電壓V0與輸入電壓Vi相位差不是180º 而是為180º+fe。AV0的測量方法是：在諧振回路已處于諧振狀態時，用高頻電壓表測量圖1-1中輸出信號V0及輸入信號Vi的大小，則電壓放大倍數AV0由下式計算： AV0 = V0 / Vi 或 AV0 = 20 lg (V0 /Vi) dB 3、通頻帶由于諧振回路的選頻作用，當工作頻率偏離諧振頻率時，放大器的電壓放大倍數下降，習慣上稱電壓放大倍數AV下降到諧振電壓放大倍數AV0的0.707倍時所對應的頻率偏移稱為放大

5、器的通頻帶BW，其表達式為BW = 2f0.7 = f0/QL式中，QL為諧振回路的有載品質因數。分析表明，放大器的諧振電壓放大倍數AV0與通頻帶BW的關系為 上式說明，當晶體管選定即yfe確定，且回路總電容為定值時，諧振電壓放大倍數AV0與通頻帶BW的乘積為一常數。這與低頻放大器中的增益帶寬積為一常數的概念是相同的。通頻帶BW的測量方法：是通過測量放大器的諧振曲線來求通頻帶。測量方法可以是掃頻法，也可以是逐點法。掃頻法的測試：1） 將BT-3頻率特性測試儀射頻輸出電纜（即掃頻電壓輸出端）與檢波探頭相接，找到零頻點并對頻率特性測試儀的Y軸放大器進行零分貝校正，將“輸出衰減”置為“0Db”,調節

6、Y軸“增益”旋鈕，使顯示屏的方框占有一定的高度h（如5格），調節中心頻率刻度盤，使10,7MHz頻點位于顯示屏中心。2） BT-3頻率特性測試儀的射頻輸出電纜接小信號諧振放大器的信號輸入端，實驗板輸出測試端與頻率特性測試儀的檢波探頭相接。微調中心頻率刻度盤，使顯示屏上顯示出放大器的“幅頻特性曲線”，改變“輸出衰減”按鈕，使其幅度適中，用絕緣起子慢慢旋動變壓器磁芯或CCA2,使中心頻率F0=10.7MHz.逐點法的測量步驟是：先調諧放大器的諧振回路使其諧振，記下此時的諧振頻率f0及電壓放大倍數AV0然后改變高頻信號發生器的頻率（保持其輸出電壓VS不變），并測出對應的電壓放大倍數AV0。由于回路失

7、諧后電壓放大倍數下降，所以放大器的諧振曲線如圖1-2所示。 0.7 BW 0.1 2f0.1圖1-2 諧振曲線可得： 通頻帶越寬放大器的電壓放大倍數越小。要想得到一定寬度的通頻寬，同時又能提高放大器的電壓增益，除了選用yfe較大的晶體管外，還應盡量減小調諧回路的總電容量C。如果放大器只用來放大來自接收天線的某一固定頻率的微弱信號，則可減小通頻帶，盡量提高放大器的增益。（二） 雙調諧放大器圖1-3 雙調諧小信號放大電路圖為了克服單調諧回路放大器的選擇性差、通頻帶與增益之間矛盾較大的缺點，可采用雙調諧回路放大器。雙調諧回路放大器具有頻帶寬、選擇性好的優點，并能較好地解決增益與通頻帶之間的矛盾，從而

8、在通信接收設備中廣泛應用。在雙調諧放大器中，被放大后的信號通過互感耦合回路加到下級放大器的輸入端，若耦合回路初、次級本身的損耗很小，則均可被忽略。 1、電壓增益為2、通頻帶為弱耦合時，諧振曲線為單峰；為強耦合時，諧振曲線出現雙峰；臨界耦合時，雙調諧放大其的通頻帶BW = 2f0.7 = fo/QL五、 實驗步驟（一）單調諧小信號放大器單元電路實驗1、 了解該實驗電路的工作原理，各元件的作用：熟悉實驗電路板的結構、各元件的位置、各測試點的位置2、 斷電狀態下，按如下框圖進行連線：(注：圖中符號表示高頻連接線。)圖 14單調諧小信號放大電路連線框圖表 11 連線表1源端口目的端口連線說明高頻信號源

9、：RF OUT1（Vp-p=200mV f=10.7M）2號板：P3高頻小信號輸入高頻信號源：RF OUT2頻率計：P3頻率計觀察輸入頻率 3、 調整晶體管的靜態工作點：不加輸入信號，用萬用表直流電壓檔，測量三極管N發射極的電壓V eq.調整電位器使電壓為。測量、記錄靜態工作點。4、 頻率諧振的調試（1） 用高頻信號發生器一個輸出幅度為200mV、頻率為10.7MHz正弦波信號，加到小信號諧振放大器的輸入端。（2） 順時針調節W1到底，用示波器觀測TP1，調節中周，使TP1幅度最大且波形穩定不失真。此時的狀態為諧振最佳狀態。5、 主要指標測試（用示波器、掃頻儀測試）（1） 保持輸入信號頻率不變

10、，調節高頻信號發生器的幅度旋鈕，改變單調諧放大電路中輸入信號TP3的幅度。用示波器觀察在不同幅度信號下TP1處的輸出信號的峰值電壓，并將對應的實測值填入下表，計算電壓增益Avo。在坐標軸中畫出動態曲線。表12 動態測試表1輸入信號fs（MHz）10.7MHz輸入信號Vi（mv）TP350100200300輸出信號Vo（v）TP1增益Avo（dB） 6、 通頻帶特性測試（1） 保持輸入信號幅度不變，調節信號源的頻率旋鈕，改變單調諧放大電路中輸入信號TP3的頻率。用示波器觀察在不同頻率信號下TP1處的輸出信號的峰值電壓，并將對應的實測值填入下表，在坐標軸中畫出幅度-頻率特性曲線。若配有掃頻儀，可用

11、掃頻儀觀測回路諧振曲線。表13 幅度-頻率特性測試數據表1輸入信號Vi（mv）TP3200mv輸入信號fs（MHz）10.410.510.610.710.810.911.011.1輸出信號Vo（v）TP1增益（dB） （2） 調節輸入信號頻率，測試并計算出BW0.707。7、 諧振曲線的矩形系數Kr0.1測試（1） 調節信號頻率，測試并計算出BW0.1。（2） 計算矩形系數Kr0.1。掃頻儀測試法：（1）測量諧振電壓增益Av0:按頻率特性測試儀使用方法2，保持中心頻率F=10.7MHZ處所對應的幅值最大，在“Y軸增益”不變的前提下，改變掃頻信號的“輸出衰減”按鈕，使諧振曲線的高度與按頻率特性測

12、試儀使用方法步驟1中的H值相當時，記下此時的“輸出衰減”的數值NdB,諧振電壓增益即為：Av0=NdB計算出被測放大器的諧振電壓增益。(2)測量通頻帶2f0.7:調節“頻率偏移”（掃頻寬度）旋鈕，使相鄰兩個小頻標在橫軸上占有適當的格數（即1MHZ對應的寬度），調節“Y軸移位”旋鈕，移動被測放大器諧振曲線，使0。707Av0 對應的兩對稱頻率點位于橫軸上，讀出他們在橫軸上占有的格數（寬度），根據比值關系就可以近似算出放大器的通頻帶： 實測曲線兩對稱頻率點占有的格數2f0.7=1MHz× 1MHz頻標占有的格數（3） 測量放大器的矩形系數K0.1:用同樣的方法測出2f0.1即可得： 2f

13、0.7Kr0.1= 2f0.1 計算出被測放大器的矩形系數。（4）（選做）在CA3兩端并一10K可調電位器，改變LC回路R,觀測電阻大小對放大器的幅頻特性，通頻帶的影響。（二） 雙調諧小信號放大器單元電路實驗（選做）1、 斷電狀態下，按如下框圖進行連線：圖15雙調諧小信號放大電路連線框圖注：圖中符號表示高頻連接線。表14 連線表2源端口目的端口連線說明高頻信號源：RF OUT1（Vp-p=150mV f=465K）2號板：P5高頻小信號輸入高頻信號源：RF OUT2頻率計：P3頻率計觀察輸入頻率 2、 頻率諧振的調整（1） 用示波器觀測TP6，調節號板信號源模塊，使之輸出幅度為150mV、頻率

14、為465KHz正弦波信號。（2） 順時針調節W1到底，反復調節中周T2和T3，使TP7幅度最大且波形穩定不失真。3、 動態測試保持輸入信號頻率不變，調節信號源模塊的幅度旋鈕，改變單調諧放大電路中輸入信號TP6的幅度。用示波器觀察在不同幅度信號下TP7處的輸出信號的峰值電壓，并將對應的實測值填入下表，計算電壓增益Avo。在坐標軸中畫出動態曲線。表15 動態測試表2輸入信號fs（KHz）465KHz輸入信號Vi（mv）TP650100150200輸出信號Vo（v）TP7增益Avo（dB） 4、 通頻帶特性測試（1） 保持輸入信號幅度不變，調節信號源的頻率旋鈕，改變單調諧放大電路中輸入信號TP6的頻率。用示波器觀察在不同頻率信號下TP7處的輸出信號的峰值電壓，并將對應的實測值填入下表，在坐標軸中畫出幅度-頻率特性曲線。若配有掃頻儀，可用掃頻儀觀測回路