高频电子技术实验指导书(简本).doc

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1、目录实验一：扩展通频带1实验二：小信号谐振放大器5实验三：LC振荡电路8实验四：高频谐振功率放大器12实验五：调幅与检波17实验六：三极管混频器24实验一：扩展通频带实验目的1．掌握共射-共基混合连接法展宽通频带的原理和特性。2．掌握负反馈法展宽通频带的方法与原理。实验原理及说明在实际宽频带放大电路中，要展宽通频带，也就是要提高上限工作频率，主要使用组合电路法和反馈法。组合电路法组合电路法广泛采用共射-共基组合电路，如图1.1所示。共射电路的电流增益和电压增益都多比较大，但是，由于受到密勒效应的影响，它的上限截止频率比较低，从而带宽受到限制。共基极电路没有密勒效应存在，所

2、以其上限工作频率远高于共射电路。在共射-共基组合电路中，上限截止频率由共射极的上限截止频率决定。利用共基电路输入阻抗小的特点，将它作为共射电路的负载，使共射电路输出总阻抗大大减小，进而使密勒电容大大减小。这样，共射-共基组合电路的综合高频性能有所改善，从而有效地扩展了共射电路的通频带，亦即拓展了整个组合电路的上限工作频率。由于共射电路负载减小，所以共射电路的电压增益也会减小，但是，共基电路可以提供足够大的电压增益，以弥补电压增益的损失。因此，组合电路的整体电流增益和电压增益都比较大。负反馈法调节负反馈电路中的某些参数，可以改变反馈深度，从而调节负反馈放大器的增益和频带宽度

3、。如果以牺牲增益为代价，可以扩展放大器的通频带。图1.2所示电路是由运算放大器构成的电压并联型负反馈放大电路。将电路中的A1、A2点分别与A点连接，可以得到不同负反馈电阻的反馈通路，构成“电压并联”型的负反馈放大器。由于运算放大器内部电路由多级放大电路组成，它的电压放大倍数很高，一般可以达到105以上。为了在深度负反馈时不产生自激振荡，在运算放大器内电路中通常都加有补偿电容。对于内接补偿电容的运算放大器，它的开环上截止频率很低（一般只有几赫兹）。加深度负反馈以后，当输入信号频率较低时，由于内补偿电容呈现的容抗较高，信号输出较大，因此，造成的反馈信号也较大，反馈信号与输入信

4、号在电路的输入端反相合成，互相抵消，使净输入信号明显减小。因此，在低频工作时，深度负反馈将大大削弱放大器的电压放大倍数。但是，当电路工作在高频状态下时，补偿电容呈现很小的容抗，造成反馈信号跟随频率的升高而减小的现象，放大器的净输入信号得到回升，导致输出电压的总增益下降量减小，从而提高了电路的上限频率，即展宽了电路的通频带。需要说明的是，运算放大器接有补偿电容器时，运算放大器的内部放大级负载不可避免地表现出容性阻抗特征，由于容性负载的阻抗在高频状态下比较小，使得电路的输出电压下降，负反馈量也减小，这将使净输入信号增大到比低频时更大，增大的输出电流弥补了容性负载阻抗下降带来的

5、输出电压降低，使上限截止频率得以提高。因此，有效地提高负反馈电路的上限截止频率。本实验中，将运算放大器接成反相输入式的电压并联负反馈放大电路，在不同输入信号幅度下，测量其频率特性，观察上截止频率随输入信号大小不同而产生的变化，了解不同输入信号幅度情况下，器件动态应用范围的富余量。负反馈深度不同，上限截止频率提高的程度也不同。测量方法中频电压放大倍数的测量电压放大倍数等于经放大器放大输出的电压值与输入电压值之比，该电压值可以是电压有效值，也可以是电压最大值或峰-峰值，它们的比值结果都是一样的，即本实验中，取中频信号的频率f=10kHz，有效值为10mV左右，用毫伏表测得其读

6、书（毫伏表的读数为有效值），便可以通过上述计算得到电压放大倍数。实验中，也可以使用双踪示波器同时显示输入输出波形，从示波器上直接读出信号的最大值或峰-峰值，通过上述计算得到电压放大倍数。放大器的频率特性测量测量放大器的频率特性主要是为了了解放大器的频带宽度，所以必须测得其频率的上下限。由于放大器的通频带宽度主要受其上限制约，所以，本实验只要求测量放大器的上限截止频率。使用毫伏表测量放大器的上限截止频率，只能采用逐点测量法。测量时，输入信号幅度不宜过小（否则信噪比太低），也不宜过大（否则会产生非线性失真）。一般来说，选中心频率输出幅度为最大允许输出幅度的三分之一到三分之二，

7、本实验可取输入信号为10mV左右的有效值。在测得中心频率输入幅度时，保持输入信号幅度不变，逐渐增高其频率，当幅度下降至中心频率幅度的0.707倍时，这一频率即为放大器的上限截止频率。当负反馈放大器输入大信号时，尽管中心频率信号不出现失真，假若它的净输入信号已经足够大，那么放大器的线性动态应用范围就会被充分利用。此时，若输入信号频率增加而接近放大器的上限截止频率时，输出信号幅度和反馈信号幅度都会下降，使净输入信号幅度反而增加起来。净输入信号幅度一旦超出动态应用范围的线性区，输出信号波形必定失真。这时，放大器的上限截止频率定义为输