高频电路实验指导书讲诉

合集下载

高频电路实验指导书

高频电路实验指导书

高频电路实验指导书新疆农业大学计算机与信息工程学院电子实验室2009 年3 月目录第一部分高频电路实验系统介绍一、实验系统概述 (2)二、实验箱箱体结构说明 (2)三、高频实验模块介绍及实验说明 (4)第二部分高频电路实验部分实验一单调谐回路谐振放大器及通频带展宽实验 (5)实验二丙类功率放大器实验 (7)实验三(1)电容反馈三点式振荡器实验....................... •. (9)实验三(2)石英晶体振荡器实验.................. ... ................ .. (11)实验四幅度调制器实验 (13)实验五调幅波信号的解调实验 (15)实验六变容二极管频率调制电路实验 (17)实验七频率解调电路实验 (19)实验八相位调制器实验 (20)实验九集成混频器电路实验 (21)高频电路实验系统介绍一、高频电路实验系统概述本系统由实验箱和外接实验模块两部分组成,其中外接模块采用插拔式结构设计,便于功能的扩展。

实验箱带有一个0Hz~120KHz的低频信号源、一个20KHz~10MHz的高频信号源、一个音频接口单兀。

此外高频W型实验系统还带有一个频率计单兀(高频川型无此单元)。

实验箱可使用自带电源,也可通过右上角的4针电源接口从外部引入。

高频电路单元采用模块式设计,将有关联的单元电路放在一个模块内。

高频模块可插在实验箱的4个固定孔上,配合高、低频信号源和频率计即可进行高频电路实验。

二、实验箱箱体结构说明箱体结构如图一所示:图一1、电源接口实验箱提供-8V、+5V、-5V、-12V、+12V五组电源输出。

当电源正常时,各组电源对应的指示灯均被点亮。

2、低频信号源本实验箱采用集成函数发生器ICL8038产生正弦波、方波和三角波,频率为OHz —120KHZ连续可调。

使用时先选择波形,然后将“频率选择”开关打到合适的档位,再通过“频率调节”旋钮调出所需要的频率。

高频电路(仿真)实验指导书.docx

高频电路(仿真)实验指导书.docx

高频电路(仿真)实验指导书光电学院电子科学与技术系2014年2月实验一.共射级单级交流放大器性能分析一、实验目的1、学习单级共射电压放大器静态工作点的设置少调试方法。

2、学习放大器的放大倍数(凡)、输入电阻(尺)、输出电阻(他)的测试方法。

3、观察基本放人电路参数对放人器的静态工作点、电压放人倍数及输出波形的影响。

4、熟悉函数信号发生器、示波器、数字力•用表和宜流稳压电源等常用仪器的使用方法。

二、实验原理如图所示的电路是一个分压式单级放大电路。

该电路设计时需保证5>5〜IOU BE,1]口2>5〜101B,则该电路能够稳定静态工作点,即当温度变化时或三级管的参数变化时,电路的静态工作点不会发生变化。

Rl _ UB-UBEU B=R1+R2V CC心人- 一——rtl上式可知,静态工作时,U B是由R1和R2共同决定的,而U BE一般是恒定的,在0.6 到0.7之间,所以Ic、I E只和有关。

当温度变化时或管子的参数改变时(深究来看,三极管的特性并非是完全线性的,在很多的情况下,必须计入考虑),例如,管子的受到激发而Ic欲要变大吋,由于R E的反馈作用,使得U BE节压降减小,从而1B减小,Ic减小,电路自动回到原來的静态工作点附近。

所以该电路不仅有较好的温度稳定性,还可以适应一定非线性的三极管,只要电路设计得当。

调整电阻&、R2,可以调节静态工作点高低。

若工作点过高,使三极管进入饱和区,则会引起饱和火真;反Z,三极管进入截止区,引起截止失真。

如图1-1, C h C2为耦合电容,将使电路只将交流信号传输到负载端,而略去不必要的直流信号。

发射极旁路电容C E-般选用较大的电容,以保证对于交流信号完全是短路的,即相当于交流接地。

也是防止交流反馈対电路的放大性能造成影响。

电路的放大倍数Au=—需,输入电阻Ri=Ri〃R2〃%,输出电阻R O=R L',空载时Ro=Rc。

当发射极电容断开时,在发射极电容上产生交流负反馈,电压的放大倍数为Au—而黔竈,输入电阻Ri=Ri〃R2〃[M"a+4£3]。

高频实验指导书

高频实验指导书

高频电路原理与分析实验指导书闽江学院物理学与电子信息工程系2013年10月实验一单调谐回路谐振放大器实验一、实验目的1.掌握单调谐回路谐振放大器的组成及电路中各元件的作用;2.通过对谐振回路的调试,对放大器处于谐振时的技术指标进行测试,包括电压放大倍数,通频带,矩形系数等;3.进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理。

二、实验原理实验电路如图1-1所示。

电路采用共发射极接法,晶体管的集电极负载为LC并联谐振回路,该电路同时完成放大高频信号和选频作用。

晶体管的静态工作点由电阻WA1、RA2,RA3及RA6决定,其计算方法与低频单管放大器相同。

图1-1 单调谐回路谐振放大器三、调谐放大器的性能指标及测量方法高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f,谐振电压放大倍数0v A ,放大器的通频带BW 和选择性。

指标的测量方法如下:1、谐振频率0f放大器的调谐回路谐振时所对应的频率0f 称为放大器的谐振频率,其值为LC f π210=式中,L 为调谐回路电感线圈的电感量;C 为调谐回路的总电容,即ie oe C P C P C C 22211++=式中, Coe 为晶体管的输出电容;Cie 为晶体管的输入电容。

测量方法:采用函数信号发生器输出不同频率的等幅正弦波信号,测量输出端电压,找出输出幅值最大的频率点既为谐振频率点0f 。

2、电压放大倍数0v A放大器的谐振回路谐振时,所对应的电压放大倍数A V0称为调谐放大器的电压放大倍数。

A V0的测量方法是:在谐振回路已处于谐振状态时,用高频电压表测量电路输出电压0u 和输入电压u i 的大小,然后通过下面的公式计算得到A V0。

iv u u A 00=(或dB u u A i v )lg(2000=) 3、通频带当工作频率偏离谐振频率时,放大器的电压放大倍数下降,习惯上称电压放大倍数A V 下降到谐振电压放大倍数A V0的0.707倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带B W ,其表达式为BW = 2△f 0.7 = fo/Q L其中,Q L 为谐振回路的有载品质因数。

高频电子线路试验指导书

高频电子线路试验指导书

实验须知1.实验不得无故缺席,否那么取消期未考试资格;2.实验前认真做好预习,明确实验目的和原理,了解实验内容和步骤,以及考前须知;3.实验过程中必须服从指导教师的指导,严格遵守平安及设备操作规章制度;4.损坏设备、仪器根据情节轻重按学校规定进展全部或局部赔偿;5.在实验过程中认真记录好实验数据,实验完毕后,实验数据及结果经指导教师认可并签字前方能离开实验室;6.实验报告格式在本指导书后;目录实验一单调谐回路谐振放大器及通频带展宽1 实验二高频功率放大器3实验三LC电容反应三点式振荡器4实验四振幅调制器〔集成模拟乘法器〕7实验五调幅波信号的解调9实验六变容二极管频率调制电路实验11图〔1━1〕单调谐放大器电路 实验一单调谐回路谐振放大器及通频带展宽一、实验目的1. 熟悉高频电路实验箱的组成及其电路中各电子元器件的作用。

2. 熟悉并联谐振回路的幅频特性分析、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。

4. 熟悉和了解单谐振回路谐振放大器的性能指标及其测试方法。

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、实验原理小信号调谐放大器是接收机和各种电子设备中广泛应用的一种电压放大器。

它的主要特点是晶体管的集电极〔共发射极电路〕负载不是纯电阻,而是由L 、C 组成的并联谐振回路。

调谐放大器具有较高的电压增益,良好的选择性,当元件器件性能适宜和构造布局合理时,其工作频段可以做得很高。

小信号调谐放大器的类型很多,按调谐回路区分:由单调谐回路,双调谐回路和参差调谐回路放大器。

按晶体管连接方法区分,有共基极、共发射极和共集电极放大器。

实用上,构成形式根据设计要求而不同。

典型的单调谐放大器电路如图〔1━1〕所示。

图中W 、R1,R2和Re1、Re2是直流偏置电阻,调节W 可改变直流工作点。

高频电子线路实验指导书

高频电子线路实验指导书

实验一 LC 与晶体振荡器实验一、实验目的1)、了解电容三点式振荡器和晶体振荡器的基本电路及其工作原理。

2)、比较静态工作点和动态工作点,了解工作点对振荡波形的影响。

3)、测量振荡器的反馈系数、波段复盖系数、频率稳定度等参数。

4)、比较LC 与晶体振荡器的频率稳定度。

二、实验预习要求实验前,预习教材:“电子线路非线性部分”第3章:正弦波振荡器;“高频电子线路”第四章:正弦波振荡器的有关章节。

三、实验原理说明三点式振荡器包括电感三点式振荡器(哈脱莱振荡器)和电容三点式振荡器(考毕兹振荡器),其交流等效电路如图1-1。

1、起振条件1)、相位平衡条件:X ce 和X be 必 需为同性质的电抗,X cb 必需为异性质的电抗,且它们之间满足下列关系:2)、幅度起振条件: 图1-1 三点式振荡器式中:q m ——晶体管的跨导,LCX X X X Xc o C L ce be 1 |||| )(=-=+-=ω,即)(Au1* 'ie L oe m q q q Fu q ++>F U——反馈系数,A U——放大器的增益,q ie——晶体管的输入电导,q oe——晶体管的输出电导,q'L——晶体管的等效负载电导,F U一般在0.1~0.5之间取值。

2、电容三点式振荡器1)、电容反馈三点式电路——考毕兹振荡器图1-2是基本的三点式电路,其缺点是晶体管的输入电容C i和输出电容Co对频率稳定度的影响较大,且频率不可调。

L1L1(a)、考毕兹振荡器(b)、交流等效电路图1-2 考毕兹振荡器2)、串联改进型电容反馈三点式电路——克拉泼振荡器电路如图1-3所示,其特点是在L支路中串入一个可调的小电容C3,并加大C1和C2的容量,振荡频率主要由C3和L决定。

C1和C2主要起电容分压反馈作用,从而大大减小了C i和C o对频率稳定度的影响,且使频率可调。

(a )、克拉泼振荡器 (b )、交流等效电路图1-3 克拉泼振荡器3)、并联改进型电容反馈三点式电路——西勒振荡器电路如图1-4所示,它是在串联改进型的基础上,在L 1两端并联一个小电容C 4,调节C 4可改变振荡频率。

高频电子线路实验指导书

高频电子线路实验指导书

图 5-2 1496构成的调幅器 1.直流调制特性 (1)调RP2电位器使载波输入端平衡:在调制信号输入端IN2加峰值为 100mv, 频率为1kHz的正弦信号,调节RP2电位器使输出端信号最小, 然后去掉输入信号。 (2)在载波输入端IN1加峰值VC为10mv,频率100kHz的正弦信号,用万 用表测量A,B之间的电压VAB,用示波器观察OUT输出端的波形,以 VAB=0.1V为步长,记录RP1由一端跳到另一端的输出波形及其峰值电 压,注意观察相位的变化,根据公式 计算出系数K值,并填入下表: 表5-1 VAB VO(P-P) K 2.实现全载波调幅(AM) (1) 调节RP1使VAB=0.1V,载波信号仍为VC(t)=10sin2π×10^5t(mV),将低 频信号Vs(t)= Vssin2π×10^3t(mV)加至调制器输入端IN2,画出 VS=30mA 和100mA时的调幅波形(标明峰峰值和谷谷值),并测出 其调制度m。 (2) 加大示波器的扫描速率,观察并记录m=100%,和m>100%两种调制度 在过0点附近的波形情况。 (3)载波信号VC(t)不变,将调制信号改为Vs(t)=100sin2π×10^3t(mV), 调 节RP1观察输出波形VAM(t)的变化情况,记录m=30%和m=100%的调幅 波所对应的VAB值. (4) 载波信号不变,将调制信号改为方波,幅值为100mV,观察并记录 VAB=0V,0.1V,0.15V时的已调波. 3. 实现抑制载波调幅(DSB) (1)调RP1使调制端平衡,并在载波信号输入端IN1加VC(t)=10sin2π×10^ 5t(mV) 信号调制信号端IN2不变,观察并记录波形. (2)载波输入端不变,调制信号输入端IN2加Vs(t)=100sin2π×10^ 3t(mV)的信号,观察记录波形,并标明峰峰值电压. (3)加大示波器的扫描速率,观察并记录已调波在零点附近波形,比较 它与m=100%调幅波的区别. (4)所加载波信号和调制信号均不变,微调RP2为某一个值,观察及记

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。

【高频电子线路实验指导书】高频小信号调谐放大器试验

实验一高频小信号调谐放大器一、实验目的小信号调谐放大器是高频电子线路中的基本单元电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。

通过本实验,我们希望同学们能重点掌握以下几方面内容:1.静态工作点(直流工作状态)的调试. 小信号调谐放大器必需工作在甲类.2.小信号(交流工作状态)的定义. 输入信号必需小于5 毫伏.3.并联谐振回路的特性. 谐振曲线,通频带,矩形系数.4.放大特性. 电压放大倍数,动态特性(输入 ---- 输出电压特性).二、实验内容1、调节谐振回路使谐振放大器谐振在10.7MHz。

2、测量谐振放大器的电压增益。

3、测量谐振放大器的通频带。

4、测量谐振放大器的输入---- 输出电压特性5、判断谐振放大器选择性的优劣。

三、实验仪器1、20MHz模拟示波器一台2、数字万用表一块3、高频信号源一台四、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器。

它不仅要放大高频信号,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R B1,R B2及R E决定,其计算方法与低频单管放大器相同。

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ie y ,oe y ,fe y 及re y 分别为输入导纳 ()e b e b b b e b e b ie jwc g r jwc g y '''''1+++≈(1-1) 输出导纳 ()e b e b e b b b e b b b m oe jwc jwc g r jwc r g y ''''''1+++≈ (1-2)正向传输导纳 ()e b e b b b m fe jwc g r g y '''1++≈ (1-3) 反向传输导纳 ()e b e b b b eb re jwc g r jwc y ''''1++-≈(1-4)图1-2 放大器的高频等效回路式中,m g ——晶体管的跨导,与发射极电流的关系为{}S mA I g E m 26= (1-5) e b g /——发射结电导,与晶体管的电流放大系数β及I E 有关,其关系为 {}S mA I r g E e b e b β261''== (1-6) b b r /——基极体电阻,一般为几十欧姆;c b C /——集电极电容,一般为几皮法;e b C /——发射结电容,一般为几十皮法至几百皮法。

高频电路实验指导书(图)

实验一高频小信号调谐放大器一、实验目的小信号调谐放大器是高频电子线路中的基本单元电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。

在本实验中,通过对谐振回路的调试,对放大器处于谐振时各项技术指标的测试(电压放大倍数,通频带,矩形系数),进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理。

学会小信号调谐放大器的设计方法。

二、实验内容1、调节谐振回路使谐振放大器谐振在10.7MHz。

2、测量谐振放大器的电压增益。

三、实验仪器1、20MHz模拟示波器一台2、数字万用表一块2、实验参考电路图1-4 单级调谐放大器五、实验步骤参考所附电路原理图G2。

先调静态工作点,然后再调谐振回路。

1、在主箱上正确插好接收模块,按照所附电路原理图G2,对照接收模块中的高频小信号调谐放大器部分,连接好跳线JA1,正确连接电路电源线,+12V孔接+12V,+5V孔接+5V,GND接GND(从电源部分+12V和+5V插孔用连接线接入),接上电源通电(若正确连接了,扩展板上的电源指示灯将会亮)。

2、K1向右拨;3、调整晶体管的静态工作点:在不加输入信号(即u i=0),将测试点INA1接地,用万用表直流电压档(20V档)测量三极管QA1射极的电压(即测R4靠近QA1端的电压),调整可调电阻WA1,使EQ U =2.25V (即使E I =1.5mA ),根据电路计算此时的BQ U ,CEQ U ,EQ U 及EQ I 值。

4、调谐放大器的谐振回路使它谐振在10.7MHz方法是用BT-3频率特性测试仪的扫频电压输出端和检波探头,分别接电路的信号输入端INA1及测试端TTA2,通过调节y 轴,放大器的“增益”旋钮和“输出衰减”旋钮于合适位置,调节中心频率刻度盘,使荧光屏上显示出放大器的“幅频谐振特性曲线”,根据频标指示用绝缘起子慢慢旋动变压器的磁芯,使中心频率o f =10.7MHz 所对应的幅值最大。

用示波器来观察调谐过程,方法是:在INA1处由高频信号源提供频率为10.7MHz 的载波(参考高频信号源的使用),大小为Vp-p-=20~100mV 的信号,用示波器探头在TTA2处测试(在示波器上看到的是正弦波),调节变压器磁芯使示波器波形最大(即调好后,磁芯不论往上或往下旋转,波形幅度都减小)。

高频电路实验讲义(2010)

《高频电路实验》实验讲义2010试用实验一单调谐高频小信号放大电路实验二高频功率放大器(丙类)实验三LC电容反馈式三点式振荡器实验四振幅调制器实验五变容二极管调频振荡器附录:TPE—GP2型高频电路实验学习机说明1.技术性能1.1电源:输入AC220V;输出DCV+5V、-5V、+12V、-12V,最大输出电流200mA1.2信号源:(函数信号发生器)输出波形:有方波、三角波、正弦波幅值:正弦波V P-P :0~14V(14V为峰—峰值,且正负对称)方波V P-P :0~24V(24V为峰—峰值,且正负对称)三角波V P-P :0~24V(24V为峰—峰值,且正负对称)频率范围:分四档2~20Hz、20~200Hz、200~2KHz、2K~20KHz1.3电路实验板:备有五块实验板,可完成11项高频电路实验。

2.使用方法1.1将标有220V的电源线插入市电插座,接通开关,电源指示灯亮。

1.2使用实验专用电导线进行连线。

1.3实验时先阅读实验指导书,然后按照实验电路接好连线,检查无误后再接通主电源。

1.4特别注意:电源极性不可以接反。

实验一单调谐高频小信号放大电路一、预习内容1.单调谐高频小信号放大电路工作原理。

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.了解LC并联谐振回路的中心频率f o、品质因数Q L的计算方法。

二、目的要求1.熟悉电子元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。

4.熟悉和了解放大器的动态范围及其测试方法。

三、实验仪器高频电路实验箱、高频信号发生器、扫频仪(暂时无)、示波器、万用电表。

四、实验内容实验电路如图1-1图1-1单调谐高频小信号放大电路原理图1.正确连接实验电路,将R1、R2元件参数在图上标明。

分别接入1kΩ、500kΩ、2k Ω电阻到Re位置,用万用表量出放大器静态工作点电压,填入表1-1。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

TPE-GP系列高频电路实验学习机实验指导书信息科学与工程学院实验要求1.实验前必须充分预习,完成指定的预习任务。

预习要求如下:1)认真阅读实验指导书,分析、掌握实验电路的工作原理,并进行必要的估算。

2)完成各实验“预习要求”中指定的内容。

3)熟悉实验任务。

4)预习实验中所用各仪器的使用方法及注意事项。

2.使用仪器和学习机前必须了解其性能、操作方法及注意事项,在使用时应严格遵守。

3.实验时接线要认真,相互仔细检查,确定无误才能接通电源,初学或没有把握应经指导教师审查同意后再接通电源。

4.高频电路实验注意:1)将实验板插入主机插座后,即已接通地线,但实验板所需的正负电源则要另外使用导线进行连接。

2)由于高频电路频率较高,分布参数及相互感应的影响较大。

所以在接线时连接线要尽可能短。

接地点必须接触良好,以减少干扰。

3)做放大器实验时如发现波形削顶失真甚至变成方波,应检查工作点设置是否正确,或输入信号是否过大。

5.实验时应注意观察,若发现有破坏性异常现象(例如有元件冒烟、发烫或有异味)应立即关断电源,保持现场,报告指导教师。

找出原因、排除故障,经指导教师同意再继续实验。

6.实验过程中需要改接线时,应关断电源后才能拆、接线。

7.实验过程中应仔细观察实验现象,认真记录实验结果(数据、波形、现象) 。

所记录的实验结果经指导教师审阅签字后再拆除实验线路。

8.实验结束后,必须关断电源、拔出电源插头,并将仪器、设备、工具、导线等按规定整理。

9.实验后每个同学必须按要求独立完成实验报告。

目录实验一小信号调谐放大器(实验板G1) (1)实验二丙类高频谐振功率放大(实验板G2F) (4)实验三综合设计实验 (10)实验四集成电路构成的频率调制器与解调器 (16)附录:常用高频电子仪器使用 (21)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。

4.熟悉和了解放大器的动态范围及其测试方法。

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。

二、实验仪器设备1.双踪示波器2.扫频仪3.高频信号发生器4.万用表5.实验板G1四、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1-1(1).按图1-1所示连接电路(注意接线前先测量+12V 图1-1单调谐回路谐振放大器原理图电源电压,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.静态测量1实验电路中选R e=1K测量各静态工作点,计算并填表1.1* V B,V E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,R e=1K。

把高频信号发生器接到电路输入端,电路输出端接高频毫伏表,选择正常放大区的输入电压Vi,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。

此时调节V i由0.02V变到0.8V,逐点记录V0电压,并填入表1.2。

V i的各点测量值可根据(各自)实测情况来确定。

(2).当R e分别为500Ω、2K时,重复上述过程,将结果填入表1.2。

在同一坐标纸上画出I C不同时的动态范围曲线,并进行比较和分析。

(3).用扫频仪调回路谐振曲线仍选R=10K,R e=1K。

将扫频仪射频输出送入电路输入端,电路输出接至扫频仪检波器输入端。

观察回路谐振曲线(扫频仪输出衰减档位应根据实际情况来选择适当位置),调回路电容C T,使f0=10.7MHz。

注意:当扫频仪的检波探头为高阻时,电路的输出端必须接入R L,而当扫频仪的检波探头为低阻探头时,则不要接入R L(下同)。

(4).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Vi,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(输出电压幅度为最大),此时的回路谐振频率f0=10.7MHz为中心频率,然后保持输入电压Vi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V0,将测得的数据填入表1.3。

频率偏离范围可根据(各自)实测情况来确定。

2计算f0=10.7MHz时的电压放大倍数及回路的通频带和Q值。

(5).改变谐振回路电阻,即R分别为2KΩ,470Ω时,重复上述测试,并填入表1.3。

比较通频带情况。

五、实验报告要求1.写明实验目的。

2.画出实验电路的直流和交流等效电路,计算直流工作点,与实验实测结果比较。

3.写明实验所用仪器、设备及名称、型号。

4.整理实验数据,并画出幅频特性。

单调谐回路接不同回路电阻时的幅频特性和通频带,整理并分析原因。

5.本放大器的动态范围是多少(放大倍数下降1dB的折弯点V0定义为放大器动态范围),讨论I C对动态范围的影响。

34实验二 丙类高频功率放大器实验一. 实验目的1.通过实验,加深对于高频谐振功率放大器工作原理的理解。

2.研究丙类高频谐振功率放大器的负载特性,观察三种状态的脉冲电流波形。

3.了解基极偏置电压、集电极电压、激励电压的变化对于工作状态的影响。

4.掌握丙类高频谐振功率放大器的计算与设计方法。

二。

预习要求:1.复习高频谐振功率放大器的工作原理及特点。

2.熟悉并分析图3所示的实验电路,了解电路特点。

三.电路特点及实验原理简介1.电路特点本电路的核心是谐振功率放大器,在此电路基础上,将音频调制信号加入集电极回路中,利用谐振功率放大电路的集电极调制特性,完成集电极调幅实验。

当电路的输出负载为天线回路时,就可以完成无线电发射的任务。

为了使电路稳定,易于调整,本电路设置了独立的载波振荡源。

2.高频谐振功率放大器的工作原理参见图1。

图1 高频功放原理图c R L谐振功率放大器是以选频网络为负载的功率放大器,它是在无线电发送中最为重要、最为难调的单元电路之一。

根据放大器电流导通角的范围可分为甲类、乙类、丙类等类型。

丙类功率放大器导通角θ<900,集电极效率可达80%,一般用作末级放大,以获得较大的功率和较高的效率。

图1中,V bb为基极偏压,V cc为集电极直流电源电压。

为了得到丙类工作状态,V bb应为负值,即基极处于反向偏置。

u b为基极激励电压。

图2示出了晶体管的转移特性曲线,以便用折线法分析集电极电流与基极激励电压的关系。

V bz是晶体管发射结的起始电压(或称转折电压)。

由图可知,只有在u b的正半周,并且大于V bb 和V bz绝对值之和时,才有集电极电流流通。

即在一个周期内,集电极电流i c只在-θ~+θ时间内导通。

由图可见,集电极电流是尖顶余弦脉冲,对其进行傅里叶级数分解可得到它的直流、基波和其它各次谐波分量的值,即:i c=I C0+ I C1m COSωt + I C2M COS2ωt + … + I CnM COSnωt + …bm bbbz U VV COS +=θ00图中,V1、V2构成了独立的石英晶体振荡电路,为实验提供了稳定的载波信号,大大方便了电路的调整。

V3为推动级,为末级功放电路提供足够的激励电压。

V4构成丙类谐振放大电路。

为了能较好的演示功放电路的负载特性,较为方便的观察脉冲电流,本电路采用了独立的偏置电路,由R P2、R15、R14构成的分压器对-12V进行5分压,为功放级提供适当的负偏压,确保工作在丙类状态。

R L为负载电阻,在负载电阻和功放电路集电极之间采用变压器电路,以完成负载和集电极之间阻抗变换。

在功放输出级电路中设置了三个跳线短路端子J2、J3和J4。

J3可完成+12V电源和+6~9V可调电源之间的转换,以观察集电极调制特性以及完成调幅电路的实验。

J2是为了观察负载特性而设置的,当J2断开时,在R16上可直接观察到脉冲电流波形,从而可较为直观的观察到负载特性,便于加深对于谐振功率放大电路的理解。

而J2短接时,可得到稍大一些的输出电压。

J4是为了在集电极回路中加入低频调制信号而设置的。

3.高频功放电路的调谐与调整原则理论分析表明,当谐振功率放大器集电极回路对于信号频率处于谐振状态时(此时集电极负载为纯电阻状态),集电极直流电流I C0为最小,回路电压U L最大,且同时发生。

然而,由于晶体管在高频工作状态时,内部电容C bc的反馈作用明显,上述I C0最小、回路电压U L最大的现象不会同时发生。

因此,本实验电路,不单纯采用监视I C0的方法,而采用同时监视脉冲电流i C的方法调谐电路。

由理论分析可知,当谐振放大器工作在欠压状态时,i C是尖顶脉冲,工作在过压状态时,i C是凹顶脉冲,而当处于临界状态下工作时,i C是一平顶或微凹陷的脉冲。

这也正是高频谐振功率放大器的设计原则,即在最佳负载条件下,使功率放大器工作于临界状态,以获取最大的输出功率和较大工作效率。

本电路的最佳负载为75Ω。

因此调试时也应以此负载为调试基础。

四.实验仪表设备1.双踪示波器2.直流电压表3.直流电流表4.高频电路学习机5.高频功放(调幅)及发射实验电路板(G2F)五.实验内容及步骤1.按图连接好实验电路板所需电源(±12V)。

[-Vbb接-12V]2.功放级静态工作点的调整A.用短路环将J3的1、2端和J4的2、4端短路,以使+12V电源直接提供给功放输出级的集电极回路。

( 注意:此时一定要使J5或J1保持开路状态,否则,静态工作点将受到本振电压的影响。

)B.用万用表测试V4的基极电压。

调整R P2,使V4B=-0.3V左右。

3.调整载波振荡源接通J5,以给载波振荡电路加电。

J1仍保持开路状态,然后在测试点M1处接入示波器,以观察振荡波形。

调整Rp1,使载波振荡源输出U O=1V左右。

4.推动级的调整6用短路环短接J1,使载波振荡信号[f0=6.5MHz,U O≈1V(p-p)]通过C9接至晶体管V3的基极。

在M2端用示波器观察推动级的输出波形,由于功放级输入端阻抗元件的影响,波形为一失真的正弦波,此时不必做很多调整工作,只要证实推动级已经工作即可。

5.脉冲电流及放大特性的观察♦保持前面的电路连接不变,将J2的短路环取下,使C16开路。

将负载电阻接至75Ω。

♦将示波器1通道测试探头(衰减10倍,下同)连接至V4的发射极电阻上(即J2的1端),灵敏度置于20mV/DIV档(由于探头有10倍衰减,故实际相当于200mV/DIV), 用以监测脉冲电流。

将示波器2通道测试探头(衰减10倍,下同)连接至测试点M3处,灵敏度置于0.2V/DIV档(由于探头有10倍衰减,故实际相当于2V/DIV),用以监测功放级的输出波形。

相关文档
最新文档