高频实验讲义2011

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1、实验一单调谐放大器一、实验目的1.熟悉小信号调谐放大器的工作原理及其基本特性；2.掌握调谐放大器的调谐和电压增益、通频带、矩形系数的测试方法；3.了解影响调谐放大器性能指标的因素。二、实验仪器1.示波器一台2.高频信号发生器一台3．超高频毫伏表一台4.数字万用表一块5.无感起子一把6.实验箱及实验电路板一套三、实验原理高频小信号调谐放大器是通信设备中常用的功能电路。“高频”是指被放大信号的频率在数百千赫兹至数百兆赫兹，“小信号”是指放大器输入信号小，可以认为放大器的晶体管（或场效应管）是在线性范围内工作。调谐放大器的

2、主要特点是晶体管的集电极负载不是纯电阻，而是由LＣ组成的并联谐振回路。由于LＣ并联谐振回路的阻抗是随频率变化的，在谐振频率处，其阻抗是纯电阻且达到最大值，此时放大器具有最大的电压放大倍数，偏离谐振频率，放大倍数就会迅速减少。因此，用这种放大器可以有选择性地放大所需要的频率信号，而抑制不需要的信号或外界干扰噪声。调谐放大器的性能指标有：661.谐振电压放大倍数放大器谐振回路谐振时输出电压与输入电压的比值，即最大的电压放大倍数。2.通频带单调谐放大器的谐振特性如图1所示，通频带定义为电压放大倍数下降到谐振电压放大倍数的0

3、.707倍时所对应的上下限频率之差。其理论计算公式为图1单调谐放大器的谐振特性（1）式中，QL为谐振回路的有载品质因数。而，其中是与LC相并联的回路等效损耗电阻。增大，QL就越大，通频带变窄。3.选择性选择性是指放大器对不同失谐频率的干扰信号的抑制能力。理想情况下，通频带以外的信号应衰减为0，在实际中通常用矩形系数来衡量放大器谐振曲线接近理想矩形的程度。它定义为电压放大倍数下降到谐振电压放大倍数的0.1倍时对应的频率带宽与电压放大倍数下降到谐振电压放大倍数的0.707倍时对应的频率带宽之比，即（2）矩形系数越接近1，

4、调谐放大器的选择性也就越好。实验电路如图2所示。由三极管QA1及偏置电阻、集电极回路组成单级单调谐放大器，电路中的CA2为耦合电容，RA2、WA1、RA3是基极偏置电阻，调整WA1可改变静态工作点，RA4、CA4为发射极偏置电阻及高频旁路电容，谐振电路由中周TE1的初级及电容CA3、CCA2构成，CCA2为可变电容，改变CCA2及中周中的磁芯可以改变谐振频率。66图2单调谐回路谐振放大器四、实验内容1.测量晶体管的静态工作点：调整可调电阻WA1，使，测量相应的基极电位和集电极电位，并完成表1所要求的项。表1静态工作点

5、的测试数据实测值由实测值计算判断三极管QA1是否工作在放大状态/V/V/V/mA/V是/否注：放大区应满足的条件是：，2.调整中心频率（10.7MHz）由高频信号发生器(EE1051)输出频率为10.7MHz的高频信号（Vp-p=20～100mV，保证输出信号不失真），接至调谐放大器的输入端INA1处，用示波器或毫伏表在TTA2处观察输出电压，慢慢旋动可变电容CCA2和中周磁芯使输出波形幅度最大。3.测量谐振电压放大倍数谐振时，用示波器测量放大器的输入电压和输出电压，计算电压放大倍数。664.测量放大器的谐振曲线在保

6、持输入信号幅度不变的条件下，记录输出电压为最大输出电压的0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、0.1倍时所对应的上下边频，填入表2，绘出谐振曲线，并求通频带和矩形系数。表2谐振特性曲线的测量结果输出电压/V0．10．20．30．40．50．60．70．80．9上边频/MHz下边频/MHz相对电压放大倍数五、实验报告要求1.整理测量数据并进行相应的计算；2.画出幅频特性曲线，并求通频带BW和矩形系数K0.1；3.画出实验电路的交流等效电路。66实验二正弦振荡器一、实验目的1.熟悉LC三点式振荡

7、器和晶体振荡器的工作原理及电路中各元件的作用；2.研究反馈系数F和静态工作电流对LC振荡器振荡幅度、振荡频率与波形的影响；3.比较电容三点式振荡器和晶体振荡器频率稳定度。二、实验仪器1.示波器一台2．超高频毫伏表一台3.频率计一台4.数字万用表一块5．无感起子一把6.实验箱及实验电路板一套三、实验原理正弦波振荡器是指在没有外加输入信号的条件下，能自动将直流电源提供的能量转换为一定频率和幅度的正弦信号的电路。根据工作原理可分为反馈型振荡器和负阻型振荡器，其中负阻型振荡器主要工作在100MHz以上的超高频段，而反馈型正弦

8、振荡器则有电容三点式振荡器和电感三点式振荡器等电路形式。电容三点式振荡器与电感三点式振荡器比较，前者具有最高工作频率高、输出波形好等优点。因此，电容三点式振荡器在许多场合得到了应用。1.电容三点式振荡器图1（a）是一种普通的电容三点式振荡电路，图1（b）是其交流等效电路。可以证明，幅度起振条件是66（1）式中，是共基接法晶体管的正向传输导纳，为