高频小信号调谐放大器

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1、高频小信号调谐放大器一、实验目的小信号调谐放大器是高频电子线路中的基本单元电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。在本实验中，通过对谐振回路的调试，对放大器处于谐振时各项技术指标的测试（电压放大倍数，通频带，矩形系数），进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理。学会小信号调谐放大器的设计方法。二、实验原理图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

2、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。图1-1小信号调谐放大器  晶体管放大器设计 放大器在高频情况下的等效电路如图1-2所示，晶体管的4个y参数yie，yoe，yfe及yre分别为由此可见，晶体管在高频情况下的分布参数除了与静态工作电流IE，电流放大系数β有关外，还与工作频率ω有关。晶体管手册中给出的分布参数一般是在测试条件一定的情况下测得的。如在f0=30MHz，IE=2mA，UCE=8V条件下测得3DG6C的y参数为：式中，G

3、为LC回路本身的损耗电导。谐振时L和C的并联回路呈纯阻，其阻值等于1/G，并联谐振电抗为无限大，则jwC与1/（jwL）的影响可以忽略。三、调谐放大器的性能指标及测量方法表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f0，谐振电压放大倍数Av0，放大器的通频带BW及选择性（通常用矩形系数Kr0.1来表示）等。放大器各项性能指标及测量方法如下：1、谐振频率放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f0称为放大器的谐振频率，对于图1-1所示电路（也是以下各项指标所对应电路），f0的表达式为上式说明，当晶体管选定即yfe确

4、定，且回路总电容CΣ为定值时，谐振电压放大倍数AV0与通频带BW的乘积为一常数。这与低频放大器中的增益带宽积为一常数的概念是相同的。通频带BW的测量方法：是通过测量放大器的谐振曲线来求通频带。测量方法可以是扫频法，也可以是逐点法。逐点法的测量步骤是：先调谐放大器的谐振回路使其谐振，记下此时的谐振频率f0及电压放大倍数AV0然后改变高频信号发生器的频率（保持其输出电压uS不变），并测出对应的电压放大倍数AV0。由于回路失谐后电压放大倍数下降，所以放大器的谐振曲线如图1-3所示。由式（1-14）可得上式表明，矩形系

5、数Kv0.1越小，谐振曲线的形状越接近矩形，选择性越好，反之亦然。一般单级调谐放大器的选择性较差（矩形系数Kv0.1远大于1），为提高放大器的选择性，通常采用多级单调谐回路的谐振放大器。可以通过测量调谐放大器的谐振曲线来求矩形系数Kv0.1。四、实验参考电路1、主要技术指标：谐振频率fo=20.945MHz，谐振电压放大倍数AV0≥10-15dB，通频带BW=1MHz，矩形系数Kr0.1＜10。因fT比工作频率fo大（5—10）倍，所以选用3DG6C，选β=50，工作电压为12V，查手册得rbˊb=70,Cbˊ

6、C=3pF，当IE=1.5mA时Cbˊe为25pF，取L≈2.4μH，变压器初级N2=20匝，接入系数P1=P2=0.25。图1-4单级调谐放大器2、确定电路为单级调谐放大器，如上图1-4。3、确定电路参数。1）设置静态工作点由于放大器是工作在小信号放大状态，放大器工作电流ICQ一般选取0.8—2mA为宜，现取IE=1.5mA，uEQ=3V，uCEQ=9V。则RE=uEQ/IE=2KΩ则RA4=2KΩ取流过RA3的电流为基极电流的7倍，则有：3）确定耦合电容及高频滤波电容高频电路中的耦合电容及滤波电容一般选取体

7、积较小的瓷片电容，现取耦合电容CA2=0.01μF，旁路电容CA4=0.1μF，滤波电容CA5=0.1μF五、实验内容参考所附电路原理图G6。先调静态工作点，然后再调谐振回路。1）按照所附电原理图G6，将JA2用连接器连好，按下开关KA1，接通12V电源，此时LEDA1点亮。2）调整晶体管的静态工作点：在不加输入信号（即ui=0），将测试点TTA1接地，用万用表直流电压档（20V档）测量电阻RA4的电压，调整可调电阻WA1，使uEQ=2.25V（IE=1.5mA），记下此时的uBQ，uCEQ，uEQ及IEQ值。

8、3）调谐放大器的谐振回路使它谐振在20.945MHz方法是用BT-3频率特性测试仪的扫频电压输出端和检波探头，分别接电路的信号输入端TTA1及测试端TTA2，通过调节y轴，放大器的“增益”旋纽和“输出衰减”旋纽于合适位置，调节中心频率度盘，使荧光屏上显示出放大器的“幅频谐振特性曲线”，根据频标指示用绝缘起子慢慢旋动变压器的磁芯，使中心频率f0=20.945MHz所对应的幅值最大。如果没