单调谐回路谐振放大器
实验1__单调谐回路谐振放大器
实验1 单调谐回路谐振放大器一、实验目的1．熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统；2．掌握单调谐回路谐振放大器的基本工作原理；3. 熟悉放大器静态工作点的测量方法；4．熟悉放大器静态工作点和集电极负载对单调谐放大器幅频特性（包括电压增益、通频带、Q值）的影响；5．掌握测量放大器幅频特性的方法。
二、实验设备单调谐回路谐振放大器模块、双踪示波器、万用表、频率计三、基本原理1．单调谐回路谐振放大器原理小信号谐振放大器是通信接收机的前端电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大和选频。
单调谐回路谐振放大器原理电路如图1-1所示。
第 1 页共 5 页1T P01图1-2 单调谐回路谐振放大器实验电路图第 2 页共 5 页2．单调谐回路谐振放大器实验电路单调谐回路谐振放大器实验电路如图1-2所示。
其基本部分与图1-1相同。
图中，1C2用来调谐，1K02用以改变集电极电阻，以观察集电极负载变化对谐振回路（包括电压增益、带宽、Q值）的影响。
1W01用以改变基极偏置电压，以观察放大器静态工作点变化对谐振回路（包括电压增益、带宽、Q值）的影响。
1Q02为射极跟随器，主要用于提高带负载能力。
五、实验内容1．实验电路图的连接（1）插装好单调谐回路谐振放大器模块，接通实验箱上电源开关，按下模块上开关1K01。
（2）接通电源，此时电源指示灯亮。
2．单调谐回路谐振放大器幅频特性测量步骤如下：① 1K02置“off“位，即断开集电极电阻1R3，调整1W01使1Q01的基极直流电压为2.5V左右（用三用表直流电压档测量1R1下端），这样放大器工作于放大状态。
高频信号源输出连接到单调谐放大器的输入端（1P01）。
示波器CH1接放大器的输入端1TP01，示波器CH2接单调谐放大器的输出端1TP02，调整高频信号源频率为6.3MHZ （用频率计测量），高频信号源输出幅度（峰-峰值）为200mv（示波器CH1监测）。
调整单调谐放大器的电容1C2，使放大器的输出为最大值（示波器CH2监测）。
实验1-单调谐回路谐振放大器
实验一单调谐回路谐振放大器仿真实验一、实验原理单调谐放大电路采用LC回路作为选频器的放大电路，它只有一个LC回路，调谐在一个频率上。
本实验用三极管作为放大器件，LC并联谐振回路作为选频网络，构成一个基本的调谐回路小信号谐振放大器。
电路谐振频率可通过CT进行调节。
由于仿真元器件数据库中没有自耦变压器，实际使用中可使用隔直流电容器耦合输出。
调谐放大器的增益与其动态范围成反比关系：放大器电压增益越高，其动态范围越小；电压增益越小，动态范围越宽。
实验电路中的Re为提高电路工作点的稳定而接入的射极负反馈电阻，对其电路特性有重要影响。
Re越大，负反馈越深，放大器增益越低，电路动态范围越大，通频带越宽，电路的选择性越差；Re越小，负反馈越浅，放大器增益越高，电路动态范围越小，通频带越小，电路的选择性越好。
共发电路的射极电阻Re具有电流负反馈作用，当Re两端不接电容Ce时，Re既有直流负反馈（起稳定直流工作点作用），又有交流负反馈作用（减小放大量，展宽频带）当Re 两端接入大容量电容Ce时，Re只有直流反馈，而没有交流负反馈的作用。
当Re两端接入一定容量的Ce时，由于容抗Xc=1/ωc，随着频率的增加而下降，因而对频率中因极间电容和分布电容而损失的高频成分的放大有一定的补偿作用，Ce可称为高频补偿电容。
谐振回路的负载电阻R在电路中不影响电路的谐振频率，但影响谐振回路的效率。
由于R的接入，回路的品质因数Q减小，谐振回路的效率降低，电路的通频带比无载时要宽，选择性变差。
负载电阻R与回路的品质因数Q成正比。
？二、实验内容使用仿真软件完成如下仿真实验，结合实验电路分别仿真结果进行分析和总结。
1.电路直流工作点分析测试电路中Re=1KΩ，使用“直流工作点分析”仿真测试晶体管的静态直流工作点。
根据实验结果分析判断电路是否工作在放大状态。
V BV CE所以电路工作在放大状态2.使用波特图仪对放大器动态频率特性进行测试…取Re=1K,分别选R=10K/2K/500Ω,信号源V1接电路输入端，取Vi=10mV，调节CT使回路谐振在，同时使用波特图仪进行测试确认，测量并记录电路增益、幅频特性曲线和3db 带宽。
单调谐回路谐振放大器
单调谐回路谐振放大器图6-3 单调谐回路谐振放大器实验电路【实验步骤】1)AS1637函数信号发生器用作扫频仪时的参数预置频率定标的目的是为频率特性设定频标。
每一频标实为某一单频正弦波的频谱图示。
(1)频率定标个数：共设8点频率，并存储于第0~7存储单元内。
存储频率依次为：0单元—7.2 MHz，1单元—8.2 MHz，2单元—9.2 MHz，3单元—10.2 MHz，4单元—11.2 MHz，5单元—12.2 MHz，6单元—13.2 MHz，7单元—14.2 MHz。
(2)频率定标方法：A.准备工作：对频率范围、工作方式、函数波形作如下设置。
●频率范围：2~20MHz范围（按“频段手动递增/减”按键调整）；●工作方式：内计数（“工作方式”按键左边5个指示灯皆暗）；●函数波形：正弦波；●输出幅度设置为80mV。
设置方法为：使-40dB衰减器工作，再调“输出幅度调节（AMPL）”旋钮，使输出显示为80mV（峰-峰值），并在定标过程中保持不变。
B.第0单元频率定标与存储●调“频率调谐”旋钮，使频率显示为7200（与此同时，kHz灯点亮，标明频率为7.2MHz）；●单击STO键，相应指示灯点亮，再调“频率调谐”旋钮，使存储单元编号显示为0；●再单击STO键，相应指示灯变暗，表明已把7.2 MHz频率存入第0单元内。
C.第1单元频率定标与存储●调“频率调谐”旋钮，使频率显示为8200（与此同时，kHz灯点亮，标明频率为8.2MHz）；●单击STO键，相应指示灯点亮，再调“频率调谐”旋钮（只需顺时针旋转1格），使存储单元编号显示为1；●再单击STO键，相应指示灯变暗，表明已把8.2 MHz频率存入第1单元内。
D.依此类推，直到把14.2 MHz频率存入第7单元内为止。
除了频率定标，还包括其他参数设置。
(1)扫描时间设置为20ms，即示波器上显示的横坐标（频率）的扫描时间为20ms。
设置方法为按“工作方式”键，使TIME灯点亮；再调“频率调谐（扫描时间）”旋钮，使扫描时。
单调谐回路谐振放大器
Av
Vo Vi
p1 p2 yfe
GP
jC
1
L1
谐振时的电压增益
Av0
p1 p2 yfe GP
GP
p1 p2 yfe p12 goe
p22 gL
4.3 单调谐回路谐振放大器
IS YS
b
＋
暂不
Vi
yie 考虑
yre的
－
作用
e
c
GP p1 yfeVi
L1 ＋
C N Vo
－
Vo
1 p2
Vo
谐振时的电压增益
4Cf0.7
Av Av 0 1
Av0
p1 p2 yfe GP
p1 p2 yfe
4f C 0.7
0.7
结论：BJT选定后，接入系数不变时，Av0只决定于C和
2f0.7的乘积。 Av0与2f0.7及 C矛盾。措施：选|yfe|较大的 BJT；减小C 。
f0 f
2△f0.7
4.3 单调谐回路谐振放大器
GP GP p12 goe p22 gL
C C p12Coe p22CL
结论：电压增益随频率的变化与前面所述的LC并联谐振 曲线形式相同。
4.3 单调谐回路谐振放大器
b
c
IS YS
＋
Vi
－
暂不
yie 考虑
yre的 作用
e
GP p1 yfeVi
L1 ＋
C N Vo
－
Vo
1 p2
Vo
放大器的电压增益
IS YS
b
＋
暂不
Vi
yie 考虑
yre的
－
作用
e
单调谐回路谐振放大器及通频带展宽课件
性能指标与优缺点
性能指标
增益、带宽、选择性、稳定性等。
优点
结构简单、成本低、易于实现、调谐范围较窄， 适用于窄带信号放大。
缺点
带宽较窄，对不同频率的信号放大倍数不同，容 易产生失真。
02
通频带展宽技术
频带展宽的必要性
适应不同频率信号处理
在实际应用中，信号的频率范围可能很广，需要放大器能够覆盖 更宽的频率范围。
调频与调相
单调谐回路谐振放大器还 可以用于调频和调相，实 现信号的调制和解调。
在雷达系统中的应用
目标检测
单调谐回路谐振放大器可 以用于提高雷达系统对目 标的检测能力，提高雷达 的分辨率和精度。
速度测量
通过分析回波信号的频率 变化，单调谐回路谐振放 大器可以帮助雷达系统测 量目标的速度。
干扰抑制
在复杂的电磁环境下，单 调谐回路谐振放大器可以 用于抑制干扰信号，提高 雷达的抗干扰能力。
提高信号处理效率
宽频带放大器能够同时处理多个信号，提高信号处理效率。
避免信号失真
在信号频率较高时，窄带放大器可能会出现信号失真现象，需要通 过展宽频带来改善。
频带展宽的方法
采用多级放大器
01
通过级联多个放大器，利用各级放大器的不同增益和带宽特性
，实现频带的展宽。
使用宽带放大器元件
02
选用具有较大带宽的放大器元件，能够直接实现宽频带放大。
在实验中，我们成功地设计和制作了单调谐回路谐振 放大器，并对其性能进行了测试和验证，证明了其具
有较高的放大增益和良好的选择性。
在通频带展宽技术方面，我们探索了多种方法，如改 变回路参数、添加阻抗变换器等，并对其效果进行了
比较和分析。
202X年高频实验报告(一)单调谐回路谐振放大器
202X年高频实验报告(一)单调谐回路谐振放大器一、实验目的1. 掌握单调谐回路的工作原理和谐振放大器的特点。
2. 能够熟练测量单调谐回路的谐振频率和带宽，并能够计算回路品质因数。
3. 能够使用单调谐回路组装谐振放大器，并观察其输出波形和增益特性。
二、实验原理1. 单调谐回路单调谐回路由电感L、电容C和电阻R串联而成，如下图所示：当串联谐振回路中的电感L、电容C和电阻R的数值满足以下条件时，回路将在某一频率处产生谐振现象，电压幅度将增大。
其中，L为电感，单位为亨，C为电容，单位为法拉，R为电阻，单位为欧姆。
谐振频率f0为：谐振频率f0与电感L和电容C有关，当L或C的数值改变时，谐振频率f0会相应改变。
谐振频率f0与电阻R有关，当电阻R变化时，谐振频率f0也会发生变化。
带宽BW为：品质因数Q为：品质因数Q与电阻R、电感L、电容C有关，当电阻R、电感L或电容C的数值改变时，品质因数Q也会发生变化。
2. 谐振放大器谐振放大器是一种利用谐振回路进行放大的电子电路，其基本原理为，将输入信号加到谐振回路的输入端，由于回路在谐振频率处有较大的放大，因此放大后的信号输出到输出端将比输入信号增加一个较大的幅度。
三、实验内容四、实验器材与设备1. 示波器2. 汽笛发生器3. 电感L4. 电容C5. 变阻器8. 喇叭9. 电源10. 万用表五、实验步骤1. 使用汽笛发生器产生一个频率为500Hz的信号。
2. 将信号输入到单调谐回路中，同时使用万用表测量回路的电压。
3. 调节变阻器的电阻，找到回路谐振频率。
4. 测量谐振频率f0，并记录下数值。
5. 测量谐振频率两侧的电压幅值，计算出回路的带宽BW，并记录下数值。
6. 计算回路品质因数Q，并记录下数值。
9. 使用示波器观察输出波形，并记录下输出幅度。
10. 测量谐振放大器的增益特性，即输入信号与输出信号之比的对数值，记录下数值。
11. 连接喇叭到谐振放大器输出端，观察喇叭的声音变化。
实验一 调谐放大器
实验一调谐放大器
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——通频带与选择性。
3.熟悉信号源内阻及负载对谐振回路的影响，从而了解频带扩展。
二、实验仪器
1.双踪示波器
3.高频信号发生器
5.万用表
6.实验板G1
三、实验内容及步骤
图1-1单调谐回路谐振放大器原理图（一）单调谐回路谐振放大器。
1.实验电路见图1-1
（1）按图1-1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。
2.动态研究
（1）测量放大器的频率特性
当回路电阻R=10K时，选择正常放大区的输入电压V i，将高频信号发生器输出端接至电路输入端，调节频率f使其为10.7MHz，调节C T使回路谐振，使输出电压幅度为最大，此时的回路谐振频率f。
=10.7MHz为中心频率，然后保持输入电压V i不变，改变频率f由中心频率向两边逐点偏离，测得在不同频率f时对应的输出电压V o ，将测得的数据填入表1.1。
频率偏离范围可根据（各自）实测情况来确定。
表1.1
（2）改变谐振回路电阻，即R分别为2KΩ，470Ω，重复上述测试，并填入表1.3。
比较通频带情况。
单调谐回路谐振放大器及通频带展宽试验课件
目录
• 单调谐回路谐振放大器的基本原理 • 通频带展宽技术 • 单调谐回路谐振放大器的应用 • 单调谐回路谐振放大器的实验研究 • 通频带展宽技术的实验研究 • 结论与展望
01
单调谐回路谐振放大器的 基本原理
定义与工作原理
定义
单调谐回路谐振放大器是一种电 子放大器，利用调谐回路作为负 载，实现信号的放大。
实验步骤与过程
1. 搭建实验装置
2. 调整参数
根据实验需求，搭建单调谐回路谐振放大 器，并连接信号源、示波器、频谱分析仪 等设备。
根据实验要求，调整可调电阻、电容、电 感等元件的参数，以实现通频带展宽的目 的。
3. 测试与记录数据
4. 重复实验
在调整参数后，对放大器进行测试，记录 输入信号、输出信号的波形和频谱，并使 用示波器和频谱分析仪进行测量和记录。
工作原理
通过改变调谐回路的频率，使其 与输入信号的频率相匹配，从而 实现信号的放大。
电路组成与元件作用
电路组成
单调谐回路谐振放大器主要由输入级 、调谐回路和输出级组成。
元件作用
输入级负责接收信号，调谐回路作为 负载实现信号的放大和选择，输出级 则将放大的信号输出。
性能指标与特点
性能指标
主要包括增益、通频带、选择性、噪声系数等。
避免信号失真
通频带较窄的放大器在处理高频信号时，容易产生失真，影响信号 质量。
通频带展宽的方法
采用多级放大器串联
通过多级放大器的串联，可以逐级放 大信号，实现通频带的展宽。
采用集成运算放大器
采用有源滤波器
通过在放大器中加入有源滤波器，可 以对信号进行滤波处理，实现通频带 的展宽。
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单调谐回路谐振放大器
—、实验准备
1．做本实验时应具备的知识点：(1)放大器静态工作点(2)LC并联谐振回路(3)单调谐放大器幅频特性
2．做本实验时所用到的仪器：单调谐回路谐振放大器模块、双踪示波器、万用表、频率计、高频信号源
二、实验目的
1．熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统；
2．掌握单调谐回路谐振放大器的基本工作原理；
3. 熟悉放大器静态工作点的测量方法；
4．熟悉放大器静态工作点和集电极负载对单调谐放大器幅频特性（包括电压增益、通频带、Q值）的影响；
5．掌握测量放大器幅频特性的方法。
三、实验内容
1．用万用表测量晶体管各点（对地）电压VB、VE、VC，并计算放大器静态工作点；2．用示波器测量单调谐放大器的幅频特性；
3．用示波器观察静态工作点对单调谐放大器幅频特性的影响；
4．用示波器观察集电极负载对单调谐放大器幅频特性的影响。
四、基本原理
1．单调谐回路谐振放大器原理
小信号谐振放大器是通信接收机的前端电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大和选频。
单调谐回路谐振放大器原理电路如图1-1所示。
图中，R B1、R B2、R E用以保证晶体管工作于放大区域，从而放大器工作于甲类。
C E是R E的旁路电容，C B、C C是输入、输出耦合电容，L、C是谐振回路，R C是集电极（交流）电阻，它决定了回路Q值、带宽。
为了减轻晶体管集电极电阻对回路Q值的影响，采用了部分回路接入方式。
图1-1 单调谐回路放大器原理电路
图1-2 单调谐回路谐振放大器实验电路图
2．单调谐回路谐振放大器实验电路
单调谐回路谐振放大器实验电路如图1-2所示。
其基本部分与图1-1相同。
图中，1C2用来调谐，1K02用以改变集电极电阻，以观察集电极负载变化对谐振回路（包括电压增益、带宽、Q值）的影响。
1W01用以改变基极偏置电压，以观察放大器静态工作点变化对谐振回路（包括电压增益、带宽、Q值）的影响。
1Q02为射极跟随器，主要用于提高带负载能力，1W02用来改变1Q02的基极偏置。
五、实验步骤
1.实验准备
⑴插装好单调谐回路谐振放大器模块，接通实验箱上电源开关，按下模块上开关1K01
接通电源，此时电源指示灯亮。
2．单调谐回路谐振放大器静态工作点测量
调整1W01，使放大器工作于饱和状态、截止状态、放大状态。
用万用表测量各点（对地）电压V B、V E、V C，并填入表1.1内（发射极电阻1R4=1KΩ）。
表1.1
调整1W01
实测(V) 计算(V,mA) V B V E V C V BE V CE I e
饱和状态
截止状态
放大状态
3．单调谐回路谐振放大器幅频特性测量
测量幅频特性通常有两种方法，即扫频法和点测法。
扫频法简单直观，可直接观察到单调谐放大特性曲线，但需要扫频仪。
本实验采用点测法，即保持输入信号幅度不变，改变输入信号的频率，测出与频率相对应的单调谐回路揩振放大器的输出电压幅度，然后画出频率与幅度的关系曲线，该曲线即为单调谐回路谐振放大器的幅频特性。
步骤如下：（1）1K02置“off“位，即断开集电极电阻1R3，调整1W01，使放大器工作于放大状态。
高频信号源输出连接到单调谐放大器的输入端（1V01）。
示波器CH1接放大器的输入端1TP01，示波器CH2接单调谐放大器的输出端1TP02，调整高频信号源频率为6.3MHZ （用频率计测量），
高频信号源输出幅度（峰——峰值）为100mv（示波器CH1监测）。
调整单调谐放大器的电容
IC2，使放大器的输出为最大值（示波器CH2监测）。
此时回路谐振于6.3MHZ。
（2）按照表1-2改变高频信号源的频率（用频率计测量），保持高频信号源输出幅度为100mv（示波器CH1监视），从示波器CH2上读出与频率相对应的单调谐放大器的电压幅值，
并把数据填入表1-2。
表1-2
5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9
6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9
7.0 7.1 输入信号频率
f(MHZ)
输出电压幅值
U(mv)
（3）以横轴为频率，纵轴为电压幅值，按照表1-2，画出单调谐放大器的幅频特性曲线。
4．观察静态工作点对单调谐放大器幅频特性的影响。
调整1W01，从而改变静态工作点。
按照上述幅频特性的测量方法，测出幅频特性曲线。
可以
发现：当1W01加大时，由于I CQ减小，幅频特性幅值会减小，同时曲线变“瘦”（带宽减小）；
而当1W01减小时，由于I CQ加大，幅频特性幅值会加大，同时曲线变“胖”（带宽加大）。
5．观察集电极负载对单调谐放大器幅频特性的影响
当放大器工作于放大状态下，按照上述幅频特性的测量方法测出接通与不接通1R3的幅频特
性曲线。
可以发现：当不接1R3时，集电极负载增大，幅频特性幅值加大，曲线变“瘦”，Q
值增高，带宽减小。
而当接通1R3时，接通幅频特性幅值减小，曲线变“胖”，Q值降低，带
宽加大。
六、实验报告要求
1．画出图1-2电路的直流通路，计算放大器直流工作点，并与实测结果作比较。
2．对实验数据进行分析，说明静态工作点变化对单调谐放大器幅频特性的影响，并画出相应的幅频特性。
3．对实验数据进行分析，说明集电极负载变化对单调谐放大器幅频特性的影响，并画出相应的幅频特性。
4．总结由本实验所获得的体会。