高频实验指导书.doc

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1、高频实验指导书高频电子线路实验指导书牡丹江师范学院工学院实验一高频小信号调谐放大器一、实验目的1．熟悉电子元器件和高频电路实验箱2．熟悉谐振回路的幅频特性分析一通频带与选择性。3．熟悉和了解放大器的动态范围及其测试方法。二、实验主要仪器1．高频电路实验箱2．双踪示波器3．高频信号发生器4．万用表5．实验板G1三、预习要求1．复习谐振回路的工作原理。2．了解谐振放大器的电压放大倍数、动态范围、通频带及选择性相互之间关系。3．实验电路中，若电感量L=1μH回路总电容C=220pf。（分布电容包括在内），计算回路中心频率f。四、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

2、器。它不但要放大高频信号，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。本实验中输入信号的频率fs＝10MHz。改变射极电阻RE，从而改变放大器的增益。图1-1小信号调谐放大器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，，及。图1-2放大器的高频等效回路 式中，——晶体管的跨导，与发射极电流的关系为（1-1）——发射结电导，与晶体管的电流放大系数β及IE有关，其关系为（1-2

3、）为调谐放大器输出负载的电导，。一般小信号调谐放大器的下一级仍为晶体管调谐放大器，则将是下一级晶体管的输入导纳。由图1-2可见，并联谐振回路的总电导的表示式为　　　　　（1-3）式中，G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）的影响能够忽略。1、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，谐振电压放大倍数，放大器的通频带BW及选择性（一般见矩形系数来表示）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称为放大器的谐振频率，对于图1-

4、1所示电路（也是以下各项指标所对应电路），的表示式为　　　　（1-4）式中，L为调谐回路电感线圈的电感量；为调谐回路的总电容，的表示式为　　　　　　（1-5）式中，Coe为晶体管的输出电容；Cie为晶体管的输入电容。谐振频率的测量方法是：用扫频仪作为测量仪器，用扫频仪测出电路的幅频特性曲线，调变压器T的磁芯，使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点。（2）电压放大倍数放大器的谐振回路谐振时，所对应的电压放大倍数称为调谐放大器的电压放大倍数。的表示式为（1-6）式中，为谐振回路谐振时的总电导。因为LC并联回路在谐振点时的L和C的并联电抗为无限大，因此能够忽略其电导。但要注意的是本身也是

5、一个复数，因此谐振时输出电压u0与输入电压ui相位差为（180o+）。的测量方法是：在谐振回路已处于谐振状态时，用高频电压表测量图1-1中RL两端的电压u0及输入信号ui的大小，则电压放大倍数由下式计算：　　或dB(1-7)（3）通频带　　　(1-8)分析表明，放大器的谐振电压放大倍数与通频带BW的关系为(1-9)上式说明，当晶体管选定即yfe确定，且回路总电容CΣ为定值时，谐振电压放大倍数与通频带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。0.7BW0.12△f0.1图1-3谐振曲线通频带BW的测量方法：是经过测量放大器的谐振曲线来求通频带。测量方法能够是

6、扫频法，也能够是逐点法。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及电压放大倍数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。由于回路失谐后电压放大倍数下降，因此放大器的谐振曲线如图1-3所示。（4）选择性——矩形系数调谐放大器的选择性可用谐振曲线的矩形系数时来表示，如图（1-3）所示的谐振曲线，矩形系数为电压放大倍数下降到0.1时对应的频率偏移与电压放大倍数下降到0.707时对应的频率偏移之比，即（1-10）能够经过测量调谐放大器的谐振曲线来求矩形系数。五、实验内容及步骤(一)单调谐回路谐振放大器。1.实验电路见图1-4

7、(1).按图1-4所示连接电路(注意接线前先测量+12V电源电压，无误后，关断电源再接线)。(2).接线后仔细检查，确认无误后接通电源。图1-4单调谐回路谐振放大器原理图2.静态测量实验电路中选Re=1k测量各静态工作点，计算并填表1.1表1.1实测实测计算根据VCE判断V是否工作在放大区原因VBVEICVCE是否*VB，VE是三极管的基极和发射极对地电压。3.动态研究(1).测放大器的动态范围Vi～V0(在谐振点)选R=10K，Re=1K。把