小信号调谐放大器
小信号调谐放大器
根据用途不同，放大器的BW差异较大。调幅广播6~8kHz， 而电视和雷达接收机中的中频放大器BW大概在6MHz左右。
第3章小信号调谐放大器-22
3.选择性
放大器从含有各种不同频率的信号总和（有用的和有害 的）中选出有用信号，排除有害（干扰）信号的能力，称 为放大器的选择性。
其工程量应按相应项目另行计算。 4. 消火栓按钮、手动报警按钮、气体灭火起/停
按钮： 以“只”为计量单位。
5. 控制模块(中继器): 按照其给出控制信号的数量，分为单输出和多
输出。执行时不分安装方式，以“只”为计量
单位。
第3章小信号调谐放大器-8
消防工程工程量计算
第3章小信号调谐放大器-9
消防工程工程量计算
第3章 小信号调谐放大器
主要内容： 小信号调谐放大器的基本概念、主要技术指标 晶体管高频小信号y参数模型 小信号调谐放大器电路组成及工作原理 单调谐放大器的性能指标计算方法 多级单调谐放大器的构成及性能指标计算 双调谐放大器的构成及性能指标计算 基本概念： 电压增益，功率增益，通频带，选择性，矩形系数，截止频率，特征频率， 最高振荡频率。
第3章小信号调谐放大器-1
3.1 概述
小信号调谐放大器是无线电接收设备的主要部 件，是一种窄带的选频放大器。
通常是指接收机中混频前的高频放大器和混频 后的中频放大器。
混频前，高频小信号放大器需要对外来不同的 信号频率进行调谐及放大，混频后，放大器只需 对中心频率固定的中频小信号谐振。
窄带：通频带在几千赫到几十兆赫之间。
第3章小信号调谐放大器-4
消防工程工程量计算
本章执行《全国统一安装工程预算定额》 中的第七册《消防及安全防范设备安装工程》。
第一章小信号调谐放大器
=
2π
1 LC
所以 C=1/[（2πf0）2L]=200PF
Rp=L/Cr=244KΩ
Q0=ω0L/r=142
BW0.7=f0/Q0=3.3KH 在失谐Δf=±10KH的选择性为
S
1
1
0.16
1 Q02 (2f / f0 )
1 (142 * 2 *10)2
465
1.2.3 信号源和负载对谐振回路的影响 1、 信号源及负载对谐振回路的影响
R1
M
+
V&1
L1 L2
–
Is G1
R2
L1
CM
+
L2
G2
C1
C2
-
C1
C2
互感耦合回路
电容耦合回路
图8 双调谐耦合回路
互感耦合系数
k=
电容耦合系数
M =M L1L2 L
k=
CM
= CM
(C1 + CM )(C2 + CM ) C + CM
次级电压
Ig
U 2= ω0C
kQ02 1 - ξ2 + k2Q02 2 + 4ξ2
BW0.7
Au/Auo 1 0.707
0.1
令： S = 0.1
fL fO fH
f
BW0.7
BW0.1
= 9.95 f0 Q0
BW0.1
= 9.95BW0.7
则：
K0.1 = BW0.1 = 9.95 BW0.7
1.2.2 并联谐振回路
下图是最简单的并联回路。 r近似为电感线圈L的 内阻，r通常很小，可以忽略，Ig为激励电流源。
频率较高时，Cb’c的容抗较小，可它并联的电阻 rb’c较大，相比之下rb’c可以忽略。
小信号调谐放大器实验
小信号调谐放大器实验一、实验目的1．熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统； 2．掌握单调谐和双调谐放大器的基本工作原理； 3．掌握测量放大器幅频特性的方法；4．熟悉放大器集电极负载对单调谐和双调谐放大器幅频特性的影响； 5．了解放大器动态范围的概念和测量方法。
二、实验仪器1.100M 示波器 一台2.高频信号源 一台3.高频电子实验箱 一套三、实验电路原理1.基本原理在无线电技术中，经常会遇到这样的问题—所接收到的信号很弱，而这样的信号又往往与干扰信号同时进入接收机。
我们希望将有用的信号放大，把其它无用的干扰信号抑制掉。
借助于选频放大器，便可达到此目的。
小信号调谐放大器便是这样一种最常用的选频放大器，即有选择地对某一频率的信号进行放大的放大器。
小信号调谐放大器是构成无线电通信设备的主要电路，其作用是放大信道中的高频小信号。
调谐放大器主要由放大器和调谐回路两部分组成。
因此，调谐放大器不仅有放大作用，而且还有选频作用。
小信号调谐放大器，一般工作在甲类状态，多用在接收机中做高频和中频放大，其主要指标要求是：有足够的增益，满足通频带和选择性要求，工作稳定等。
小信号调谐放大器中，小信号，通常指输入信号电压一般在微伏至毫伏数量级，放大这种信号的放大器工作在线性范围内；调谐，主要是指放大器的集电极负载为调谐回路（如LC 谐振回路）。
这种放大器对谐振频率o f 的信号具有最强的放大作用，而对其他远离o f 的频率信号，放大作用很差。
调谐放大器的幅频特性如图1-1所示。
放大倍数fof 1f K0.7K oK图 1-1 调谐放大器的幅频特性（1）单调谐放大器小信号调谐放大器的种类很多，按调谐回路区分，有单调谐放大器、双调谐放大器和参差调谐放大器。
按晶体管连接方法区分，有共基极、共发射极和共集电极调谐放大器，等等。
该电路采用共发射极单调谐放大，原理电路如图1-2所示。
图 1-2 共发射极单调谐放大器原理电路图1-2中晶体管T 起放大信号的作用，R b1、R b2、R e 为直流偏置电阻，用以保证晶体管工作于放大区域，从而放大器工作于甲类。
小信号调谐放大器实验报告
小信号调谐放大器实验报告小信号调谐放大器实验报告引言：小信号调谐放大器是一种常见的电子设备，用于放大弱信号并实现频率调谐。
本实验旨在通过搭建小信号调谐放大器电路并进行测试，探索其原理和特性。
实验器材：1. 小信号调谐放大器电路板2. 信号发生器3. 示波器4. 电压表5. 电流表6. 电阻箱7. 电容箱8. 电感箱9. 连接线等实验步骤：1. 搭建小信号调谐放大器电路，按照给定的电路图连接各个元件。
2. 将信号发生器的输出端与电路的输入端相连，设置合适的频率和幅度。
3. 将示波器的探头连接到电路的输出端，观察输出信号的波形和幅度。
4. 使用电压表和电流表测量电路中各个元件的电压和电流值，并记录下来。
5. 调整信号发生器的频率，观察输出信号的变化，并记录下来。
6. 调整电路中的电容和电感值，观察对输出信号的影响，并记录下来。
实验结果与分析：通过实验观察和数据记录，我们可以得出以下结论：1. 频率调谐特性：当信号发生器的频率与电路的谐振频率相同时，输出信号的幅度最大。
随着频率的偏离，输出信号的幅度逐渐减小。
这表明小信号调谐放大器具有频率选择性，可以对特定频率的信号进行放大。
2. 放大倍数：通过测量电路中各个元件的电压和电流值，我们可以计算出放大倍数。
实验结果显示，在合适的频率范围内，小信号调谐放大器的放大倍数较高，可以将弱信号放大到较大的幅度，提高信号的可靠性和可检测性。
3. 电容和电感对放大器性能的影响：调整电路中的电容和电感值，我们可以观察到对输出信号的影响。
增大电容值会使得输出信号的幅度减小，而增大电感值则会使得输出信号的幅度增大。
这说明电容和电感在小信号调谐放大器中起到了不同的作用，需要根据实际需求进行调整。
结论：通过本次实验，我们成功搭建了小信号调谐放大器电路，并对其进行了测试和分析。
实验结果表明，小信号调谐放大器具有频率选择性和较高的放大倍数，可以用于放大弱信号并实现频率调谐。
同时，电容和电感的调整对放大器性能有一定的影响，需要根据实际需求进行优化。
(一)小信号调谐放大器基本工作原理
(一)小信号调谐放大器基本工作原理小信号调谐放大器是一种高频电子电路，特别设计用于接收弱信号调谐放大的放大器。
其主要工作是将输出信号与输入信号放大，并将通过调谐电路产生的选择性滤波，使得输出信号只包含输入信号的所带有的频率成分。
小信号调谐放大器是电视机、收音机、电话等接收装置中必需的基本元件之一。
小信号调谐放大器的工作原理基本上分为两个过程，即放大过程和滤波过程。
在放大过程中，输入信号首先经过一个低噪声放大器，其作用是对输入信号进行放大，将其变成一个强度相对较大的信号；然后，信号输入到一个中频放大器中进行进一步的放大，从而达到所需的放大程度。
在滤波过程中，信号经过一个陶瓷滤波器，其作用是去除输入信号中不需要的频率成分，确保输出信号保留所需的频率成分。
最后，放大后的信号经过输出放大器输出，可供下一级电路使用。
在小信号调谐放大器的工作中，输入信号相对较弱，因此需要一个低噪声放大器进行放大。
这个低噪声放大器一般是以晶体管的形式存在，其电路中要保证低噪声升压放大器前置级的全温度噪声系数尽量小，在输入端加一个抗干扰网络来降噪，将输入信号放大的电路作为放大器的前置放大器，可以达到提高系统信噪比的目的。
中频放大器通常采用叠接放大器和差分放大器两种形式。
叠接放大器是将多级电路串联起来，每一级都是共射霍尔放大器，其中第一级的放大倍数较大，后续级数的放大倍数略有减少。
差分放大器是将两个共源霍尔放大器串联起来，其中一个放大器的输出级作为另一个放大器的输入级，通过抵消共模噪声的作用可有效提高信噪比。
陶瓷滤波器是小信号调谐放大器关键的组成部分，其内部包含多个陶瓷滤波片。
它是一种频率可控的带通滤波器，能够将外部传输过来的频率成分进行选择性地滤波。
陶瓷滤波器制作采用陶瓷质量好的材料，经特殊加工处理而成，具有良好的稳定性和高的Q值。
因此，它可以快速滤掉不必要的高或低频能量，只留下需要的信号能量。
总的来说，小信号调谐放大器的基本工作原理是通过低噪声放大器的前级放大、中频放大器的中级放大和陶瓷滤波器的后级滤波来实现对输入信号进行选择性放大的操作。
小信号调谐放大器实验报告
一、实验目的本次实验旨在通过搭建和调试小信号调谐放大器电路，深入了解调谐放大器的工作原理和设计方法，掌握其特性参数的测量方法，并通过实验数据分析放大器的性能，为后续高频电子线路设计打下基础。
二、实验原理小信号调谐放大器是一种高频放大器，其主要功能是对高频小信号进行线性放大。
其工作原理是利用LC并联谐振回路作为晶体管的集电极负载，通过调节谐振频率来实现对特定频率信号的放大。
实验中，我们采用共发射极接法的晶体管高频小信号调谐放大器。
晶体管的静态工作点由电阻RB1、RB2及RE决定。
放大器在高频情况下的等效电路如图1所示，其中晶体管的4个y参数分别为输入导纳yie、输出导纳yoe、正向传输导纳yfe和反向传输导纳yre。
图1 高频小信号调谐放大器等效电路三、实验仪器与设备1. 高频信号发生器：用于产生不同频率和幅度的正弦波信号。
2. 双踪示波器：用于观察放大器输入、输出信号的波形和幅度。
3. 万用表：用于测量电路中电阻、电容等元件的参数。
4. 扫频仪（可选）：用于测试放大器的幅频特性曲线。
四、实验步骤1. 搭建小信号调谐放大器电路，连接好实验仪器。
2. 调整谐振回路的电容和电感，使放大器工作在谐振频率附近。
3. 使用高频信号发生器输入不同频率和幅度的正弦波信号，观察放大器输入、输出信号的波形和幅度。
4. 使用示波器测量放大器的电压放大倍数、通频带和矩形系数等性能指标。
5. 使用扫频仪测试放大器的幅频特性曲线，进一步分析放大器的性能。
五、实验结果与分析1. 电压放大倍数通过实验，我们得到了放大器的电压放大倍数Avo，其值约为30dB。
这说明放大器对输入信号有较好的放大作用。
2. 通频带放大器的通频带BW0.7为2MHz，说明放大器对频率为2MHz的信号有较好的放大效果。
3. 矩形系数放大器的矩形系数Kr0.1为1.2，说明放大器对信号的选择性较好。
4. 幅频特性曲线通过扫频仪测试，我们得到了放大器的幅频特性曲线，如图2所示。
第1章小信号调谐放大器1.
1
2
1
Q
2f f0
(式1.8)
图1.4 并联谐振曲线
U
(1) Um 称为谐振曲线的相对抑制比 (α)，它反映了回路对偏离谐振频 率的抑制能力。 (2) 当相对抑制比从1下降为谐振 值的 1 2 时对应的频率范围称为 谐振回路的通频带, 也称回路带宽, 通常用B或BW或2f 0.7来表示。
由定义，得：
dn
1 100
0.01
dn (dB) 40dB
小信号调谐放大器
2) 矩形系数(K0.1或Kr0.1或 K0.01 ) 按理想情况，谐振曲线应为一矩形。为了表示实际曲线接
近理想曲线的程度，引入“矩形系数”，它表示对邻道干扰 的抑制能力。
假设谐振放大器是理想放大器，其特性曲线是如图1.1所
示的理想矩形。为了评价实际放大器的谐振曲线与理想曲线
并联而成，如图1.2所示。一般电容器损耗很小，可以认为电容 支路只有纯电容；电感支路中，线圈本身损耗用电阻r表示； 通常认为线圈的损耗就是回路的损耗。在分析电路时，往往需 要把电感与电阻串联支路转换成电感与电阻并联的回路形式， 当ωL>> r时，其换算公式可近似为图1.2中所示。
图1.2 并联谐振电路
BW0. 7
显然K（Kr）愈接近于1越好，说明
BW0. 1
放大器的谐振特性曲线就愈接近于理想
图1.1 谐振放大器的幅频特性曲线
曲线，放大器的选择性就愈好
小信号调谐放大器
4. 工作稳定性 指在电源电压变化或器件参数变化时以上三参数的稳定程度。
为使放大器稳定工作，必须采取稳定措施，即限制每级增益， 选择内反馈小的晶体管，应用中和或失配方法等。
2. 通频带（B、BW、BW0.7 ） 通频带是指信号频率偏离放大器的谐振频率f0时，放大器
实验一高频小信号调谐放大器实验报告
实验一高频小信号调谐放大器实验报告一、实验目的本实验旨在通过设计和搭建一个高频小信号调谐放大器电路，掌握高频小信号调谐放大器的工作原理和性能参数，并能正确测量和分析电路的电压增益和频率响应。
二、实验原理高频小信号调谐放大器是一种用于放大和调谐高频小信号的电路。
它主要由三个部分组成：一个输入电路、一个放大电路和一个输出电路。
输入电路用于匹配输入信号和放大电路的阻抗，使输入信号能够有效传入放大电路；放大电路用于增大输入信号的幅度；输出电路用于匹配放大电路和负载。
三、实验仪器和材料1.高频信号发生器2.高频放大器3.幅度调制器4.示波器5.电阻、电容和电感等元器件四、实验步骤1. 根据电路原理图，使用Multisim软件进行电路仿真。
2.根据仿真结果选择并调整合适的元器件数值，搭建实际电路。
3.将信号源连接至输入电路，逐步增大信号源频率观察输出波形，记录输出电压随频率变化的情况。
4.测量电路的电压增益，并与理论计算值进行对比。
5.测量电路的频率响应，绘制电压增益与频率的波形图。
6.分析实验现象和结果，总结实验中的经验教训。
五、实验结果与分析根据仿真结果，我们成功搭建了一个高频小信号调谐放大器，并进行了实验测试。
测得的电压增益与理论计算值非常接近，验证了电路的设计和搭建的准确性。
实验还得出了电路的频率响应曲线，发现放大器在一定频率范围内有较高的增益，但在较高频率处迅速下降。
六、实验结论通过本实验，我们学习到了高频小信号调谐放大器的工作原理和性能参数的测量方法。
实验结果和数据分析验证了电路设计和搭建的正确性。
此外，我们还了解到了电路的频率响应特性，对于在实际应用中的频率选择提供了参考。
七、实验心得通过本次实验，我深入了解了高频小信号调谐放大器的原理和性能参数，掌握了相关的测量技术。
同时，我也意识到了电路设计和搭建的重要性，只有精确选取和调整元器件数值，才能得到准确的实验结果。
希望以后能继续进行相关实验，提升自己的电路设计和测量能力。
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2.1 概述 2.2 LC谐振回路 2.3 单调谐放大器 2.4 晶体管高频等效电路及频率参数 2.5 高频调谐放大器 2.6 调谐放大器的级联 2.7 高频调谐放大器的稳定性 2.8 集中选频小信号调谐放大器
概述
•小信号调谐放大器在超外差式接收机中的位置 •小信号调谐放大器的作用 •对放大器的性能要求——电路的性能指标
p
Yp
uuiioR1p
ii Zj (pC 1/
ii Z po
1
1L
)(Q
2 )2 o
Zp
1
1
j(C
1)
Rp 1
L
Rp
j0CRp
Rp
( 0
0
)
1 jQ( 2f )
f0
Zp
Rp 1 (Q 2f )2
f0
arg tan Q 2f
f0 通频带宽 B fo Q
Q
0CRp
Rp
0 L
矩形系数
5 回路阻抗频率特性 6 谐振曲线 7 通频带
电回回品谐回路通路路质振路结频谐阻因曲阻构带振抗数线抗特频性Q率特当性谐回振条路件总下0电，抗回X路L1=储C0存时能,，量f0会与消路2耗呈能谐1量振L之C状比态
串联LC谐振回路
并联LC谐振回路
= = == (
常回o用s路的o电1i)ii/iZo谐流适阻或波QS1ZZ振s与用（低电2s(ZQRZuuoR曲s工于如阻路sss[Roi21i2(线o2iRRRo作电恒抗）1i2j=X)为jR2(频源压的。oRjLRQ(归o1率内源电jjjL(XR2(一j之阻）路RLQ0oLo)化o2间为的（(Rjo)o(后L的低情如)jo的L1关)内况微1]oCC曲)系)线21Co
接入系数（抽头系数）
接入部分电压 定义： n 回路电压 1
线圈抽头的回路
①当线圈互感可以忽略时
n
ucb uab
L1,L L
L1 L2
②设两线圈互感为M 时
n
L1
M L
,L
L1
L2
M
③紧耦合线圈（互感变压器）
n N2 N1
电容分压的回路1
n ubd uab
jC1
1
C
jC
C1 C2
C1 C2
C C1C2 C1 C2
结论：1、0 n , 可1 调节 改变n折算电阻数值。 越小，n 与回R路L 接
互感入变部压器分接越入少电，路对回路自影耦变响压越器小接，入电越路 大。RL' 电容抽头接入电路
2、当外接负载不是纯电阻，包含有电抗成分时，上述等 效变换关系仍适用。
RL
1 n2
RL
C
, L
K 0.1
B0.1 B0.7
例 1 设一放大器以简单并联振荡回路为负载, 信号中心
频率fs=10MHz, 回路电容C=50 pF,
(1) 试计算所需的线圈电感值。
(2) 若线圈品质因数为Q=100, 试计算回路谐振电阻及回路
带宽。
(3) 若放大器所需的带宽B=0.5 MHz, 则应在回路上并联多
大电阻才能满足放大器所需带宽要求?
解 1） 2） 3）
1 f0 2 LC
L
1 20000 2
5.07(H )
Q
R00C
R0 0 L
R0
105
32(k)
B0.7
f0 Q
0.1(MHz)
R0 ' R0 / 5
信号源内阻及负载对回路的影响
G G0 Gs GL
Q
Rp0C
Rp
0 L
1
G0 L
回路总电导增大，品质因数下降，通频带变宽，选择性变差
n2C L
RL
( N1 N2
)2 RL
RL
/ n2
RL
1 n2
RL
RL
1 n2
RL
例2：电路图如下所示，
R1 75,RL 300,C1 C2 7 pF 问欲实现阻抗匹配， N1 / N2 ?
2.3 单调谐放大器
一、小信号调谐放大器的分类
按二调、谐单回调路谐分放-大--器-单的调工谐作放原大理器及选频性能 双调谐放大器 参差调谐放大器
晶体管的Y参数等效电路
1.Y参数网络方程
(a) 实际线路
放大器对其它频率信号抑制能力的衡量。
2.2 谐振回路（LC振荡电路）
一、谐振回路的基本特性
1 电路结构
二2 、回路负阻载抗和信号源内阻对谐振回路的影响
3 回路谐振特性
三4 、品质谐因振数回路的接入方式
5 回路阻抗频率特性 6 谐振曲线 7 通频带
1 电路结构 2 回路阻抗 3 回路谐振特性 4 品质因数
•在超外差式接收机中的位置 作用 电路的性能指标
有1选.放择大地能对力某一频—率—的有信足号够(的V 增m益V )进行放大的放大器。 用谐振时的放大倍数K0表示。
2.选频性能 ——通频带够宽，选择性好 通过有用信号的能力
(b)交流等效电路
即具有一定的通频带B0.7(或2f0.7)： 放大器能有效放大的频率范围 抑制无用信号的能力 即有足够的选择性，（矩形系数K0.1）：
按晶体管连接方法分---共b、共e、共c放大器
二、单调谐放大器的工作原理及选频性能
1. 电路组成
2. 放大能力
K0
3. 选频性能
4. 谐振电路的效率
电路、 K、0 、
K ZAC
1
K0 QL0L
1 QL2 (
f f0
f0 )2 f
B0.7
f0 QL
K 0.1
B0.1 B0.7
K
谐UU振oi 时的UU电AoB压UU放AiB大倍 数NN02
)
1QZp适（pjZQZRRuuu用如puppiu2p2i(Ri2uRi2Ri于恒io//1/RRRR11Ro电流LRppjC1Cjojppj(Pi源源RiLiLiZCjpLZLLj(内）(jp)11pjRQ0oC1/CR(j阻的jC1pp(1R121o1CoCCC很情P0CL1(L)Qo高况1)R2L。10p)oL)))2
谐振回路的接入方式 • 变压器阻抗变换电路
• 回路抽头的阻抗变换
• 接入系数（抽头系数）
u12 RL
u22 RL
RL RL
u12 u22
RL
(
N1 N2
)2 RL
回路抽头的阻抗变换
is ' n1is
Rs ' Rs / n12
常用的抽头振荡电路
电感抽头部分接入
电容分R压L 部' 分RL接/ n入22
ri
(
N0 N1
)( N2 N1
)Z AC
Z AC
RIIKbbZr0i ArcBe (放于NNri大谐10Q)器振2L/Z的电/ QrAi0选路C0L频的((0NNLNN性选1/010/能频)R)2(L取性NNN(N决能NN021212))2
QL0 L
2.4 晶体管高频等效电路及频率参数
1、晶体管混合П型等效电路 2、晶体管Y参数等效电路（重点） 3、混合П型等效电路与Y参数的关系 4、晶体管的频率参数