实验一 高频小信号谐振放大器.docx

实验一高频小信号谐振放大器实验目的掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算。掌握信号源内阻及负载对谐振回路Q值的影响。掌握高频小信号放大器动态范围的测试方法。实验内容调测小信号放大器的静态工作状态。用示波器观察放大器输出与偏置及回路并联电阻的关系。观察放大器输出波形与谐振回路的关系。调测放大器的幅频特性。观察放大器的动态范围。基本原理图1-1高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。其实验单元电路如图1-1高频小信号谐振放大器二部分组成。它不仅对高频小信号放大，而且还有一定的选频作用。本实验中输入信号的频率fs=10MHz。R67、R68和设计电阻决定晶体管的静态工作点。根据表1.1的实测数据，分析设计电阻Re对静态工作点的影响。拨码开关S8改变设计电阻，从而改变放大器的增益。根据实测的表1.2的数据分析射极电阻对放大器的增益的影响。拨码开关S7改变并联在谐振回路上的电阻，即改变回路Q值，从而改变放大器的增益和通频带。根据实测表1.3的数据分析回路Q值对放大器增益和通频带的影响。实验步骤单调谐回路谐振放大器单元电路实验：熟悉实验板电路和各元件的作用，正确接通实验箱电源，将短路块J211置于下划线处，接通本模块电源。静态测量根据表1.1，依次将拨码开关S8的4，3，2分别置于“ON”，以改变射极电阻值的大小，使射极电阻依次取500Ω，1kΩ，2kΩ。开关S7全部置于断开状态。用短路环连通J27C.D.L，依据表1.1测量对应三极管的静态工作点，根据Vce判断三极管是否工作在放大区。判断准则时VceVbe且VbeVon（Von为是三极管门限电压）时三极管工作放大区。注意：测量电流时应将短路块J27断开，用直流电流表接在J27C.D.L两端，记录对应Ic值。将S8“1”置于“ON”，调节电位器VR15，观察电流变化。此时增益可连续变化。表1.1实测实测据Vce判断V是否工作在放大区S8开关置于ONReVbVeIcVce是否4500Ω31kΩ22kΩ*Vb，Ve是三极管的基极和发射极对地电压。动态测试将10MHz高频小信号（150mV左右）输入到“高频小信号放大”模块中信号输入端J30（XXH.IN）。如果没有高频信号发生器，就将正弦波振荡模块的S2置于“4”ON，S4置于“3”ON，S3全断开。改变电位器VR5的大小，使得J6输出幅值连续变化的正弦波。将J6输出的正弦波输入到J30。将示波器的开路电缆接在J31（XXH.OUT）与GND两端，用示波器观察该模块输出端J31的输出信号，所有标号为GND的接线柱都为地线并且连通。J27处短路块C.D.L连到下横线处，拨码开关S8必须有一个拨向ON，示波器上可观察到已放大的高频信号，否则射极电阻未接入，电路无法正常工作。按照如上所说的步骤，填写表1.2，使S7开关处于断开，将S8的4拨向“ON”，改变输出回路中周或半可变电容使增益最大，以保证回路谐振。按表1.2改变输入信号Vi的峰峰值，并将对应输出信号Vo的值填入表1.2中。Vi的值也可根据各自实测情况改变。但要用示波器首先测量输入信号的大小，再将输入信号的大小填在表格中。改变S8的拨码使Re分别为1kΩ、2 kΩ时，重复上述过程，将结果填入表1.2。在同一坐标纸上画出Ic不同时的动态范围曲线，并进行比较和分析（此时也可在J27两端测Ic值）。改变S8开关，可观察增益连续变化，若S8“1”拨向“ON”则可调整电位器VR15，增益可连续变化。表1.2输入信号70100150200250300350输出信号Vo（V）S8=4Re=500ΩS8=3Re=1kΩS8=2Re=2kΩ用扫频仪调回路谐振曲线。将扫频仪射频输出端送入电路输入端，电路输出接至扫频仪检波器输入端。观察回路谐振曲线（扫频仪输出衰减档位应根据实际情况来选择适当的位置），调回路电容CT4使回路谐振。测量放大器的频率特性将拨码开关S7逐个拨向“ON”，可改变并联在谐振回路上的电阻，即改变回路的Q值，进而改变放大器的通频带和增益。当回路电阻R=10kΩ时（S7的2拨向ON），并且S8“4“拨向”ON“，将高频信号发生器输出端接至电路输入端，调节频率f使其为10MHz，选择线性放大去的输入电压Vi（约100~150mV左右）。调节中周CP2和可变电容CT4使回路谐振，即输出电压幅度为最大，此时的回路谐振频率fo=10MHz为中心频率，然后保持输入电压Vi不变，该笔那频率f由中心频率向两边逐点偏离，f的值和偏离范围可根据实测情况而定。表1.3F(MHz)7899.39.61010.310.3111213VoS7=2R=10kΩS7=3R=2kΩS7=4R=470ΩS7=1开路计算fo=10MHz时的电压放大倍