高频电路实验分析

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1、目录♦/・亠前吕实验一高频小信号调谐放大器实验2实验二晶体三极管混频电路实验17实验三高频谐振功率放大器实验24实验四LC晶体正弦波振荡电路实验37实验五集成乘法器幅度调制实验47实验六调幅波同步解调实验62实验七二极管大信号包络检波实验66实验八变容二极管调频实验74实验九电容耦合相位鉴频器实验81实验十锁相环调频实验（基础部分）87实验十一锁相环调频发射与接收实验98附录各个实验的原理图和MC1496的PDF实验一小信号调谐放大器实验一、实验目的1.掌握高频小信号调谐放大器的工作原理和基本电路结构。2.掌握高频小信号调谐放大器的调试方法。3.

2、掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数（电压放大倍数，通频帯，矩形系数,ldB压缩点）的测试方法。二、实验使用仪器1.小信号调谐放大器实验板2.200MH泰克双踪示波器1.FLUKE万用表2.模拟扫频仪（安泰信）3.高频信号源4.高频毫伏表三、实验基本原理与电路1、小信号调谐放大器的基本原理小信号调谐放大器是构成无线电通信设备的主要电路，其作用是冇选择地对某一频率范围的高频小信号信号进行放大。所谓“小信号”，指输入信号电压--般在微伏~毫伏数量级范围内，对于这种幅度范围的输入信号，放大器一半工作在线性范围内。所谓“调谐”，主要是指放大器的集电极负载

3、为调谐回路（如LC调谐回路）。此时放大器对谐振频率九及附近频率的信号具有最大的增益，而对其它远离齐频率的输入信号，增益很小，如图所示。2、小信号调谐放大器技主要技术指标1.增益：表示高频小信号调谐放人器对输入信号的放人能力（1」）电压增益的定义：20xlog

4、o如（dB）其中输岀信号和输入信号的有效值分别为匕，三P)^£MH*图1・1高频小信号调谐放大器的频率选择特性曲线功率增益的定义：10xlog10^(JB)(1_2)£其中输出信号和输入信号的功率分别为人，在高频和射频电路中功率的单位常用dBm表示：dBm和mWZ间的换算关系：pdBm=10

5、xlog10(),10dBm=1OmW(1_3)ImW1.通频带和选择性：通常将小信号放大器的电压增益卜•降到最大值的0.707倍时所对应的输入信号频率范围定义为放大器的通频带，用Bo.?表示。为衡量放大器的频率选择性，通常引入参数——矩形系数K(m，它定义为：(1_4)式屮，B。」为电压增益下降到最大值的0」倍处的输入信号带宽，如图1.1所示。理想的电路频率选择性如图1.1的虚线所示。矩形系数越小，放大器的选择性越好，抑制邻近无用信号的能力就越强。2.稳定性：高频小信号谐振放大器能够稳定工作是首要条件。由于高频放大器的工作频率较高，根据晶体管的

6、Y参数模型，当工作频率较高时，晶体管本身存在内反馈参数〉X，同样当工作频率较高时，需要考虑外电路元器件的引线电感和PCB布线时的板间分布电容，平行信号线Z间的寄生电容等，此时这些参数会构成分布参数屯路，此外如果电源的去耦电路设计不好，各级电源之间还会冇相互串扰，都很有可能构成外部的寄牛反馈回路，当满足正反馈的相位条件吋，就构成了正反馈，很容易引起高频放大器的自激。即使没有引起放大器的自激，由于晶体管内反馈参数.*和外部分布参数的不稳定，当环境温度变化，电源电压的波动，直流工作点的漂移，外部的电磁干扰，都有可能使放大器出现明显的增益变化、屮心频率偏

7、移和频率特性曲线畸变，甚至发牛部分的口激振荡。因此，必须采取多种措施来保证放大器的稳定，1.合理地设计外部电路的元器件布局和信号线走向、适当的降低每级放大器的增益。2.降低每级放大器初级线圈和次级线圈Z间的耦合系数，减少卜'一级放大器输入电阻对木级的影响。3.在每级放大器的输入端吊联一个阻值在几百欧范围内的电阻，对放人器的输入信号进行适当衰减和限流。4.在某些情况下可以对末级放大器进行负载失配，尽可能降低内反馈参数以的影响。5.在放大器的输入端进行阻抗匹配，使放大器的输入电阻和信号传输线的特征阻抗匹配。（信号传输线一般是铜轴线，特征阻抗是50欧）

8、6.各级放人器的电源相互隔离和去耦，引入电压负反馈稳定输出电压，对大功率电路和高速信号电路采取电磁屏蔽等必要的工艺措施。4•噪声系数：为了捉高接收机的灵敏度，必须设法降低放大器的噪声系数。前置高频放大器一般由多级组成，降低噪声系数的关键在丁减小前级电路的内部噪声。因此，在设计前级放大器时，要求采用低噪声器件，合理地设置工作点电流（一般将静态工作点电流设置较小，口的是减少电路的噪声），适当的限制输入信号带宽，口的是减少等效噪声带宽等，使放大器在尽可能高的功率增益下噪声系数最小。5.输入信号的动态范围:输入信号的动态范围定义为：201og10(dB)

9、或者101og10Pinmaxd_5)Vmniax和X心祜分别表示小信号放大器正常工作吋所允许的输入信号幅度的最大有效值和最小有效值。P