JH5007A高频实验箱讲义(操1)1
高频电路实验教案
高频电子实验箱总体介绍一、概述本高频电子实验箱的实验内容及实验顺序是根据高等教育出版社出版的《高频电子线路》一书而设计的（作者为张肃文）。
在本实验箱中设置了十个实验，它们是：高频小信号调谐放大器实验、二极管开关混频器实验、高频谐振功率放大器实验、正弦波振荡器实验、集电极调幅及大信号检波实验、变容二极管调频实验、集成模拟乘法器应用实验、模拟锁相环应用实验、小功率调频发射机设计和调频接收机设计。
其中前八个实验是为了配合课程而设计的。
主要帮助学生理解和加深课堂所学的内容。
后两个实验是系统实验，是让学生了解每个复杂的无线收发系统都是由一个个单元电路组成的。
二、整机介绍整机元件分布图如图0-1所示，整机测试点和各调试点分布如图0-2所示，在图0-2中所列出的是测试点、调试点、电源开关及电源指示等。
在实验板的右侧为实验所需而配备的高低频信号源和频率计。
它们不作为实验内容，属于实验工具。
高低频信号源和频率计的使用说明如下。
●频率计的使用方法本实验箱提供的频率计是基于本实验箱实验的需要而设计的。
它只适用于频率低于15MHZ，信号幅度V p –p=100Mv~5V的信号。
参看电原理图G11和整机分布图（原理图中的CG10用于校正显示频率的准确宽，WG1用于调节测量的阈门时间，这两个元件均在PCB板的另一面）。
使用方法是：KG1是频率计的开关，在使用时首先要按下该开关；当测低于100KHZ的信号时，连接JG3、JG4(此时JG2应为断开状态)。
当测高于100KHZ 的信号时连接JG2（此时JG3、JG4应为断开状态，一般情况下都接JG2）。
将需要测量的信号（信号输出端）用实验箱中附带的连线与频率计的输入端（ING1）相连，则从频率计单元的数码管上能读出信号的频率大小。
数码管为8个，其中前6个显示有效数字，第8个显示10的幂，单位为HZ（如显示10.7000-6时，则频率为10.7MHZ）。
本频率计的精度为：若信号为MHZ级，显示精度为百赫兹。
高频实验大纲
高频电子线路实验教学大纲课程名称：高频电路实验实验课程性质：非独立开课理论课总学时：５４实验学时数：３６课程代码：071211D048一、实验教学目的和要求通过实验可使学生进一步消化理解理论课程内容，培养学生调测的实际动手能力，建立系统概念。
二．实验课程内容和学时分配实验一高频单调谐回路放大器 ( 3 学时 )一、实验目的1．掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算。
2．掌握信号源内阻及负载对谐振回路Q值的影响。
3．掌握高频小信号放大器动态范围的测试方法。
二、实验内容1．调测小信号放大器的静态工作状态。
2．用示波器观察放大器输出与偏置及回路并联电阻的关系。
3．观察放大器输出波形与谐振回路的关系。
4．调测放大器的幅频特性。
5．观察放大器的动态范围。
三、实验步骤1．静态测量2．动态测试3．用扫频仪调回路谐振曲线。
4．测量放大器的频率特性四、实验要求1．写明实验目的。
2．画出实验电路的交流等效电路。
3．计算直流工作点，与实验实测结果比较。
4．写明实验所用仪器、设备及名称、型号。
5．整理实验数据，分析说明回路并联电阻对Q值的影响。
6．假定CT和回路电容C总和为30PF，根据工作频率计算回路电感L值。
实验二高频双调谐放大器 ( 3 学时 )一、实验目的1．掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算。
2．掌握信号源内阻及负载对谐振回路Q值的影响。
3．掌握高频小信号放大器动态范围的测试方法。
二、实验内容1．调测小信号放大器的静态工作状态。
2．用示波器观察放大器输出与偏置及回路并联电阻的关系。
3．观察放大器输出波形与谐振回路的关系。
4．调测放大器的幅频特性。
5．观察放大器的动态范围。
三、实验步骤1．静态测量2．动态测试3．用扫频仪调回路谐振曲线。
4．测量放大器的频率特性四、实验要求1．写明实验目的。
2．画出实验电路的交流等效电路。
3．计算直流工作点，与实验实测结果比较。
4．写明实验所用仪器、设备及名称、型号。
2017高频实验讲义--
实验一 三点式正弦波振荡器（模块1）一、实验目的1. 掌握三点式正弦波振荡器电路的基本原理，起振条件，振荡电路设计及电路参数计算。
2. 通过实验掌握晶体管静态工作点、反馈系数大小对振荡幅度的影响。
二、基本原理TH1图1-1 正弦波振荡器（4.5MHz ）将开关S3拨上S4拨下， S1、S2全部断开，由晶体管Q 3和C 13、C 20、C 10、CCI 、L 2构成电容反馈三点式振荡器的改进型振荡器——西勒振荡器，电容CCI 可用来改变振荡频率。
)(211020CCI C L f +=π振荡器的频率约为4.5MHz振荡电路反馈系数: F=12.0470562013≈=C C振荡器输出通过耦合电容C 3（10P ）加到由Q 2组成的射极跟随器的输入端，因C 3容量很小，再加上射随器的输入阻抗很高，可以减小负载对振荡器的影响。
射随器输出信号Q 1调谐放大，再经变压器耦合从J1输出。
三、实验步骤1. 根据图在实验板上找到振荡器各零件的位置并熟悉各元件的作用。
2. 研究振荡器静态工作点对振荡幅度的影响。
1) 将开关S3拨上S4拨下，S1、S2全拨下，构成LC 振荡器。
2) 改变上偏置电位器R A1，记下发射极电流10e e VI R =，并用示波器测量对应点的振荡幅度V P-P （峰—峰值）记下对应峰峰值以及停振时的静态工作点电流值。
3. 分析输出振荡电压和振荡管静态工作点的关系，按以上调整静态工作点的方法改变I eq ，并测量相应的()P P U -，且把数据记入下表。
S2全部拨下，由Q3、C13、C20、晶体CRY1与C10构成晶体振荡器（皮尔斯振荡电路），在振荡频率上晶体等效为电感。
四、实验报告要求分析静态工作点、反馈系数F对振荡器起振条件和输出波形振幅的影响，并用所学理论加以分析。
五、实验仪器1．高频实验箱1台2．双踪示波器1台3．万用表1块实验二高频小信号调谐放大器实验（模块3）一、实验目的1. 掌握小信号调谐放大器的基本工作原理；2. 掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算；二、实验原理（一）单调谐放大器小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。
高频实验指导书2017年
实验平台操作及注意事项一、实验平台基本操作方法在使用实验平台进行实验时，要按照标准的规范进行实验操作，一般的实验流程包含以下几个步骤：（1）将实验台面整理干净整洁，设备摆放到对应的位置开始进行实验；（2）打开实验箱箱盖，或取下箱盖放置到合适的位置；（不同的实验箱盖要注意不能混淆）；（3）简单检查实验箱是否有明显的损坏；如有损坏，需告知老师，以便判断是否可以进行正常实验；（4）根据当前需要进行的实验内容，由老师或自行更换实验模块；更换模块需要专用的钥匙，请妥善保管；（5）为实验箱加电，并开启电源；开启电源过程中，需要注意观察实验箱电源指示灯（每个模块均有电源指示），如果指示灯状态异常，需要关闭电源，检查原因；（6）实验箱开启过程需要大约20s时间，开启后可以开始进行实验；（7）实验内容等选择需用鼠标操作；（8）在实验过程中，可以打开置物槽，选择对应的配件完成实验；（9）实验完成后，关闭电源，整理实验配件并放置到置物槽中；（10）盖上箱盖，将实验箱还原到位。
二、实验平台系统功能介绍实验平台系统分为八大功能板块，分别为实验入门、实验项目、低频信号源、高频信号源、频率计、扫频仪、高频故障（实验测评）、系统设置。
1.设备入门设备入门分为四类，分别是平台基本操作、平台标识说明、实验注意事项、平台特点概述。
2.实验项目实验项目是指实验箱支持的实验课程项目，可以完成的实验内容列表，分为高频原理实验和高频系统实验。
高频原理实验细分为八大实验分类,分别是小信号调谐放大电路实验、非线性丙类功率放大电路实验、振荡器实验、中频放大器实验、混频器实验、幅度解调实验、变容二极管调频实验、鉴频器实验。
如下图所示。
点击每个实验分类，可进入详细的实验列表。
3.低频信号源信号源的详细说明可以参见文档2.1部分的详细说明.4.高频信号源信号源的详细说明可以参见文档2.1部分的详细说明5.频率计三、实验平台系统实验方法在实验箱右侧预留了鼠标接口，在实验时，主要通过鼠标进行操作完成实验，实验前可以先熟悉一下实验箱的操作使用习惯。
高频电路实验一 操作指导书
实验1 高频小信号调谐放大器实验—、实验准备1．做本实验时应具备的知识点：●放大器静态工作点●LC并联谐振回路●单调谐放大器幅频特性●双调谐回路●电容耦合双调谐回路谐振放大器●放大器动态范围2．做本实验时所用到的仪器：●单、双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。
6．熟悉耦合电容对双调谐回路放大器幅频特性的影响；7．了解放大器动态范围的概念和测量方法。
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。
5．采用点测法测量双调谐放大器的幅频特性；7．用示波器观察耦合电容对双调谐回路放大器幅频特性的影响；8．用示波器观察放大器动态范围。
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。
高频机操作说明书
1.合上开关接通电源，打开仪表盒下的电源开，扳动开关至“ON”位置（住：ON位置为电源接通OFF为关闭），设置熔接时间
打开电源并设备熔接时间
2.打开温度调节仪预热5-10分钟，然后将电流调节到零位。
调节电流
3.检查下电极与上模具是否清洁。如不清洁用“干抹布”清理，在封口模具上及手部放置处垫上绝缘板。
制作（日期）
审核（日期）
批准（日期）
编号：INCTO/QM-SB-05
版本/次：A/1
设备名称：高频机放置场所：医疗车间使用单位：镇江医疗生产线
机台操作顺序
检查模具及电极
4.调节电流调节钮使高频机电流在0.1A—0.8A之间，不可超过1.0以上（超出电流输出范围会出现打火现象）。注：高周波机上电极和下电极不能直接接触。
调节电流
5.踩下脚踏开关进行封口,检查封口程度并调节封口电流以使封口达到产品要求.
警告：严禁将物料撒入控制箱
封口脚踏开关
6.生产完成后清理机台,注意液体料绝对不能流入控制箱.
高频实验内容-1
目录高频电子线路D1型实验箱总体介绍 (1)实验一高频谐振功率放大器 (4)实验二正弦波振荡器-----LC电容反馈三点式振荡器 (7)实验二正弦波振荡器-----石英晶体振荡器（选做） (10)实验三集成电路模拟乘法器的应用----乘法器混频 (12)实验三集成电路模拟乘法器的应用----乘法器调幅（选做） (15)实验三集成电路模拟乘法器的应用----乘法器同步检波（选做） (17)实验四集电极调幅与大信号检波----集电极调幅 (19)实验四集电极调幅与大信号检波----二极管包络检波 (21)实验五变容二极管调频 (23)实验六模拟锁相环应用实验 (27)高频电子线路D1型实验箱总体介绍一、概述高频电子线路D1型实验箱的实验内容是根据高等教育出版社出版的〈〈高频电子线路〉〉一书而设计的（作者张肃文）。
本实验箱共设置了18个实验，分别是：高频小信号调谐放大器实验、高频谐振功率放大器实验、LC电容反馈三点式振荡器实验、石英晶体振荡器实验、环形混频器实验、乘法器混频实验、集电极调幅实验、乘法器调幅实验、二极管包络检波实验、乘法器同步检波实验、变容二极管调频实验、锁相鉴频实验、乘法器鉴频实验、集成芯片MC3361鉴频实验、锁相环倍频实验、调频收发系统实验、调频语音通话实验、调幅语音通话实验。
其中前15个实验是为配合教学课程而设计的，主要帮助学生加深理解课堂所学内容。
后3个实验是系统实验，让学生了解每个复杂的无线收发系统都是由一个个单元电路组成的。
本实验箱采用“积木式”结构，将实验所需的直流电源、频率计、低频信号源、高频信号源和调幅调频语音通话单元设计成一个公共平台。
实验模块以插板的形式插在实验箱主板上。
所有模块与公共平台之间采用2号迭插头对或射频连接线进行连接。
其中，红色迭插头对用于连接主板直流电源和模块直流电源，黑色迭插头对用于连接主板GND和模块GND，实验中信号输入输出使用射频连接线连接，黄色迭插头对作为其它情况时的连接线。
高频实验报告
实验三单调谐回路谐振放大器及通频带展宽实验一、实验目的:1. 熟悉高频电路实验箱的组成及其电路中各元件的作用；2. 熟悉并联谐振回路的通频带与选择性等相关知识；3. 熟悉负载对谐振回路的影响，从而了解频带扩展；4. 熟悉和了解单调谐回路谐振放大器的性能指标和测量方法。
二、预习要求：1. 复习选频网络的特性分析方法；2. 复习谐振回路的工作原理；3. 了解谐振放大器的电压放大倍数、动态范围、通频带及选择性等分析方法和知识。
三、实验电路说明：本实验电路如图7-3所示。
图7-3W、R1、R2和Re1(Re2)为直流偏置电路，调节W可改变直流工作点。
C2、L1构成谐振回路，R3为回路电阻，RL为负载电阻。
四、实验仪器：1．双踪示波器2．数字频率计3．万用表4．实验箱及单、双调谐放大模块5．高频信号发生器五、实验内容和步骤：1．测量谐振放大器的谐振频率：1）拨动开关K3至“RL”档；2）拨动开关K1至“OFF”档，断开R3 ；3）拨动开关K2，选中Re2；4）检查无误后接通电源；5）调整谐振放大器的动态工作点；6）高频信号发生器接到电路输入端TP1，示波器接电路输出端TP3；7）使高频信号发生器的正弦信号输出幅度为300mV左右（本实验指导书中所说幅度都是指峰峰值），其频率在2—11MHz之间变化，找到谐振放大器输出电压幅度最大且波形不失真的频率并记录下来；（注意：如找不到不失真的波形，应同时调节W来配合；幅度最大不失真的输出频率在8.3MHZ左右。
）2．测量放大器在谐振点的动态范围：1）拨动开关K1，接通R3；2）拨动开关K2，选中Re1；3）高频信号发生器接到电路输入端TP1，示波器接电路输出端TP3；4）调节高频信号发生器的正弦信号输出频率为8MHz，调节C2使谐振放大器输出电压幅度u0 最大且波形不失真。
此时调节高频信号发生器的信号输出幅度由300mV变化到1V，使谐振放大器的输出经历由不失真到失真的过程，记录下最大不失真的u0值（如找不到不失真的波形，可同时微调一下W和C2来配合），填入表3-1：表3-15）再选Re1=2KΩ，重复第4）步的过程；6）在相同的坐标上画出不同Ic（由不同的Re决定）时的动态范围曲线，并进行分析和比较。
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实验一 小信号参差调谐放大器实验一、 实验目的1． 进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理。
2． 掌握高频小信号调谐放大器的调试方法。
3． 掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数（电压放大倍数，通频带，矩形系数）的测试4． 学会使用高频信号发生器和频谱分析仪。
二、实验使用仪器1．小信号调谐放大器实验板2．60MH 双踪示波器3. 万用表4. 高频信号发生器5.扫频仪（用带跟踪源的频谱分析仪代替）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， 其作用是有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”，通常指输入信号电压一般在微伏 毫伏数量级附近，放大这种信号的放大器工作在线性范围内。
所谓“调谐”，主要是指放大器的集电极负载为调谐回路（如LC 调谐回路）。
这种放大器对谐振频率0f 及附近频率的信号具有最强的放大作用，而对其它远离0f 的频率信号，放大作用很差，如图1-1所示。
图1.1 高频小信号调谐放大器的频率选择特性曲线小信号调谐放大器技术参数如下：增益:表示高频小信号调谐放大器放大微弱信号的能力10.707通频带和选择性：通常规定放大器的电压增益下降到最大值的0.707倍时，所对应的频率范围为高频放大器的通频带，用B 0.7表示。
衡量放大器的频率选择性，通常引入参数——矩形系数K 0.1，它定义为式中，B 0.1为相对放大倍数下降到0.1处的带宽，如图1.1所示。
显然，矩形系数越小，选择性越好，其抑制邻近无用信号的能力就越强。
稳定性：电路稳定是放大器正常工作的首要条件。
不稳定的高频放大器，当电路参数随温度等因素发生变化时，会出现明显的增益变化、中心频率偏移和频率特性曲线畸变，甚至发生自激振荡。
由于高频工作时，晶体管内反馈和寄生反馈较强，因此高频放大器很容易自激。
因此，必须采取多种措施来保证电路的稳定，如合理地设计电路、限制每级的增益和采取必要的工艺措施等。
噪声系数：为了提高接收机的灵敏度，必须设法降低放大器的噪声系数。
高频放大器由多级组成，降低噪声系数的关键在于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，合理地设置工作电流等，使放大器在尽可能高的功率增益下噪声系数最小。
2.参差调谐放大器多级单调谐放大器级联后，总放大倍数等于各级单调谐放大器放大倍数之积，选择性提高但总的通频带变窄。
N 级Q L 值相同的调谐回路与单级单调谐放大器相比，总通频带缩小系数为12-n ，由于n ﹥1，总通频带必定是缩小的。
若采用降低Q L 值的方法加宽通频带，将使选择性太差且谐振增益太低，必须采取其它措施兼顾二者，双参差调谐放大器即是常用的方法之一。
这种调谐放大器在电路硬件形式上和多级放大器没有什么不同，但在调谐频点上有区别。
所谓双参差调谐，是将两级单调谐回路放大器的谐振频率，分别调整到略高于和略低于信号的中心频率上。
设信号的中心频率是f 0,则将第一级调谐于f 0+△f d ，第二级调谐于f 0-△f d （△f d 是单个谐振回路的谐振频率与信号中心频率之差）。
各级回路的谐振频率参差错开，因此称为参差调谐放大器。
对于单个谐振电路而言，它是工作于失谐状态，±△f d / f 0称为参差失谐量。
若考虑到谐振回路品质因数Q L 的影响，可得对应的±ξ0=±Q L （2△f d / f 0）称为广义参差失谐量。
当参差调谐的两个回路的Q L 值相同时，可将两个相同的频率特性曲线向左右方向各移动±ξ0，然后将它们的纵坐标分贝数相加，则可得到参差调谐回路的综合频率特性。
由于在f 0处两回路均处于失谐状态，谐振点处的总增益减小，这就使合成的频率曲线较为平坦，使总的通频带展宽。
参差调谐回路的综合频率特性与广义参差失谐量ξ0 有关。
ξ0 越小则越0.10.10.7B K B =尖，越大则越平坦。
当ξ0大到一定程度时，由于f0处的失谐太严重，综合频率特性曲线可以出现马鞍形双峰的形状。
理论推导表明，当ξ0<1时综合频率特性曲线为单峰；ξ0>1时为双峰；ξ0=1为两者的分界线，相当于单峰中最平坦的情况。
越大，则双峰的距离越远，且中间的下凹越严重。
3.实验电路小信号参差调谐放大器实验电路如图1-2。
图1-2 小信号参差调谐放大器实验电路四、实验内容1．静态工作点与谐振回路的调整。
2．放大器的幅频特性及通频带的测试。
3．测试品质因数对放大器的幅频特性及通频带的影响。
实验前请注意如下提示：1、高频小信号放大器输入中心频率f0为10.7MHz，所需幅度只需10～30mV，两级放大增益较高，输入过大将使输出波形产生严重失真，务请注意。
2、参差调谐放大器第一级谐振点略低于10.7MHz，第二级谐振点略高于10.7MHz，形成以10.7MHz为中心频率，中部微凹两边对称的通频带特征。
勿将两级谐振点调于同一频率，否则电路有可能产生自激。
3、采用频谱分析仪可以直接观察放大器的通频带特征。
五、实验步骤1．静态工作点与谐振回路的调整⑴在实验箱主板上插上小信号参差调谐放大器实验电路模块。
接通实验箱上电源开关电源指标灯点亮。
跳线块开关J1接2-3端，采用高频信号发生器产生10.7MHz 正弦波作为信号源，峰-峰值调整在10 mV ～20 mV ，接入小信号调谐放大器实验电路IN1端。
⑵ 在第一级小信号调谐放大器输出（TP2）端，用示波器观测第一级放大后的信号，调整电位器W1和微调电容C7,使输出信号幅度最大。
⑶ 在第二级小信号调谐放大器输出（TP3）端，用示波器观测第一、二两级放大后的信号，调整电位器W2和微调电容C12,使输出信号幅度最大。
注意：当两级放大器的中心频率完全一致时，若各级增益过大极易产生高频自激，因此，当发现电路有自激倾向时，可适当调整W1和W2降低工作点电流以略微降低各级增益，或对两级调谐放大器的微调电容进行相反大小的微调，预置为参差调谐模式，均可有效消除自激倾向。
2.采用频谱分析仪直接观察放大器的通频带特征必须注意频谱分析仪输出衰减量不能太小,否则输入信号过大将使电路过载，并使观察到的通频带特性产生严重扭曲。
具体实验步骤如下：（1）将频谱分析仪输出接于放大器输入端。
（2）将频谱分析仪输入探头接于放大器输出端，设置好扫频信号的频率范围（建议9--12MHz ）。
此时应在屏幕上出现放大器频率特性曲线。
（3）仔细观察得到的放大器频率特性曲线，分析形状是否基本符合要求。
并分别缓慢调节两级放大器的调谐回路，区分出每级对应的谐振峰大体位置（如两级放大器的调谐回路频率过于接近，则需将其调谐元件分别向相反方向微微调整，并注意始终保持曲线形状基本对称于外频标所在中心竖线位置）。
如发现两峰幅度差别较大，则可分别调整电位器W1和W2，使各级增益分配趋于合适。
3．放大器的放大倍数及通频带的测试⑴中心频率点放大倍数测试输入中心频率f0为10.7MHz ，峰-峰值为10～30mV 的正弦波，用示波器分别测出TP1端电压Ui 和OUT 端电压Uo ，放大倍数为： iO u U U A =∑ （也可以利用频谱分析仪屏幕显示的幅频特性曲线，读出∑u A ）（2）通频带测试利用频谱分析仪屏幕纵向刻度和内部频标所指示的频率，绘制放大器的幅频特性曲线，记录-3dB 和-10dB 带宽点对应的频率值，计算矩形系数。
六、实验报告要求1．整理按实验步骤所得的数据，完成放大器幅频特性曲线的绘制工作。
2.总结由本实验所获得的体会。
实验二 高频谐振功率放大器实验一、 实验目的1． 进一步掌握高频谐振功率放大器的工作原理。
2． 掌握谐振功率放大器的调谐特性和负载特性。
3． 掌握激励电压、集电极电源电压及负载变化对放大器工作状态的影响。
二、实验使用仪器1．小信号调谐放大器实验板2．20MH 双踪示波器3. 高频信号源3. 万用表三、实验基本原理与电路1.高频谐振功率放大器原理电路高频谐振功率放大器是一种能量转换器件，它可以将电源供给的直流能量转换为高频交流输出。
高频谐振功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件，其作用是放大信号，使之达到足够的功率输出，以满足天线发射和其它负载的要求。
高频谐振功率放大器研究的主要问题是如何获得高效率、大功率的输出。
放大器电流导通角θ愈小，放大器的效率η愈高。
如甲类功放的θ＝180，效率η最高为50％，而丙类功放的θ＜90°，效率η可达到80％。
谐振功率放大器采用丙类功率放大器，采用选频网络作为负载回路的丙类功率放大器称为高频谐振功率放大器。
高频谐振功率放大器原理电路如图2-1。
图2-1 高频谐振功率放大器的工作原理图中u b 为输入交流信号，E B 是基极偏置电压，调整E B ，改变放大器的导通角，以改变放大器工作的类型。
E C 是集电极电源电压。
集电极外接LC 并联振荡回路的功用是作放大器负载。
放大器工作时，晶体管的电流、电压波形及其对应关系如图2-2所示。
晶体管转移特iR L性如图2.2中虚线所示。
由于输入信号较大，可用折线近似转移特性，如图中实线所示。
图中'B U 为管子导通电压，g m 为特征斜率。
设输入电压为一余弦电压，即u b =U bm cos ωt则管子基极、发射极间电压u BE 为u BE =E B +u b =E B +U bm cos ωt在丙类工作时，E B <'B U ，在这种偏置条件下，集电极电流i C 为余弦脉冲，其最大值为i Cmax ，电流流通的相角为2θ，通常称θ为集电极电流的通角，丙类工作时，θ<π/2 。
把集电极电流脉冲用傅氏级数展开，可分解为直流、基波和各次谐波i C =I C0+i c1+i c2+=I C0+I c1m cos ωt+I c2m cos2ωt+…式中，I C0为直流电流，I c1m 、I c2m 分别为基波、二次谐波电流幅度。
图2-2高频谐振功率放大器电压和电流关系谐振功率放大器的集电极负载是一高Q 的LC 并联振荡回路，如果选取谐振角频率ω0等于输入信号u b 的角频率ω，那么，尽管在集电极电流脉冲中含有丰富的高次谐波分量，但由于并联谐振回路的选频滤波作用，振荡回路两端的电压可近似认为只有基波电压，即 u c =U c m cos ωt=I c1m R e cos ωt 式中，U cm 为u c 的振幅；R e 为LC 回路的谐振电阻。
在集电极电路中，LC 振荡回路得到的高频功率为e cm e m c cm m c R U R I U I P 22110212121===集电极电源E C 供给的直流输入功率为0C C E I E P =集电极效率ηC 为输出高频功率P o 与直流输入功率P E 之比，即CC cm m c E C E I U I P P 01021==η－静态工作点、输入信号、负载发生变化，谐振功率放大器的工作状态将发生变化。