高频实验:小信号调谐放大器实验报告
高频小信号放大器实验报告

实验1高频小信号放大器幅频特性曲线为:带宽:8.0*0.7=5.6Bw1=6.6-6.1=0.5MHz2、观察集电极负载对单调谐回路谐振放大器幅频特性的影响当放大器工作于放大状态下,运用上步点测法测出接通与不接通1R3的幅频特性曲线。
既令2K1置“on”,重复测量并与上步图表中数据作比较。
f/MHz 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 7.1U/mV 1.7 1.9 2.0 2.4 2.6 3.2 3.6 4.0 5.2 5.6 5.6 5.2 4.4 3.8 3.2 2.6 2.4 2.0幅频特性曲线为:5.6*0.7=3.92;Bw2=6.65-6.1=0.55MHz3、双调谐回路谐振放大器幅频特性测量(保持输入幅度不变,改变输入信号的频率,测出与频率相对应的双调谐放大器的输出幅度,然后画出频率与幅度的关系曲线,该曲线即为双调谐回路放大器的幅频特性。
)2K2往上拨,接通2C6(80P),2K1置off。
高频信号源输出频率6.3MHZ(用频率计测量),幅度300mv,然后用铆孔线接入双调谐放大器的输入端(IN)。
2K03往下拨,使高频信号送入放大器输入端。
示波器CH1接2TP01,示波器CH2接放大器的输出(2TP02)端。
反复调整2C04、2C11使双调谐放大器输出为最大值,此时回路谐振于6.3MHZ。
按照下表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峰——峰值为300mv(示波器CH1监视),从示波器CH2上读出与频率相对应的双调谐放大器的幅度值,并把数据填入下表中。
f/MHz 4.8 5.0 5.2 5.4 5.7 5.8 5.9 6.0 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 7.0 7.1 U/mV 0.8 1.4 2.6 4.2 8.0 8.8 8.0 8.0 8.0 8.2 8.4 6.4 4.8 3.2 2.0 1.8 1.4 1.2 幅频特性曲线:8*0.7=5.6V;Bw3=6.55-5.5-1.05MHz4、放大器动态范围测量2K1置off,2K2置单调谐,接通2C6.高频信号源输出接双调谐放大器的输入端(IN),调整高频信号源频率为6.3MHz,幅度为100mV。
实训1 高频小信号谐振放大器(高频书后实验报告)

实训1 高频小信号谐振放大器
1.实训目的
(1)EWB常用菜单的使用;
(2)搭接实训电路及各种测量仪器设备;
(3)估算小信号谐振放大器的宽频和矩形系数。
2.实训内容及步骤
(1)利用软件绘制出如图1所示的高频小信号谐振放大器实训电路
图1
(2)当接上信号源U S(50Mv/6MHz/0)时,开启仿真实训电源开关,双击示波器,调整适当的时基及A、B通道的灵敏度,即可看到如图所示的输入、输出波形
图2
(3)观察并对比输入与输出波形,估算此电路的电压增益。
Au=25.04
(4)双击波特图仪,适当选择垂直坐标与水平坐标的起点与终点值,即可看到如图所示的高频小信号放大器的幅频特性曲线。
从波特图仪上的幅频特性曲线分析此电路的带宽与矩形系数。
f=6.439MHz
(5)改变电阻R4的阻值,观察频带宽度的变化。
结论:由图上可以知道,它的输入波形没有什么变化但是它的频带宽度并不是一直增加的,而是有一个峰值。
一般在实际电路中通常采用在LC回路两端并联电阻的办法,来降
低调谐回路的有载品质因数Qe的值,以达到展宽放大器的通频带的目的。
实验4.2 高频小信号调谐放大器

实验4.2 高频小信号调谐放大器一、实验目的(1)掌握高频小信号调谐放大器基本单元电路的工作原理,进行性能分析。
(2)熟悉当谐振放大器处于谐振时,谐振回路的调试和各项技术指标的测试(电压放大倍数、通频带、矩形系数)。
(3)学会高频小信号调谐放大器的设计方法。
二、实验设备及材料实验箱及实验箱配置的低频信号源、高频信号源,双踪示波器(MOS-620/640型),MAG-450(100 kHz —150 MHz )射频信号发生器,交流毫伏表,数字万用表,调试工具。
三、实验原理高频小信号调谐放大器原理图如图4.2.1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,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,计算方法与低频单管放大器相同。
1、晶体管高频小信号调谐放大器参数晶体管高频小信号调谐放大器在高频情况下的等效电路如图4.2.2所示, 4个y 参数y ie ,y oe ,y fe 及y re 分别为输入导纳: ()e b e b b b eb e b ie jwc g r jwc g y '''''1+++≈, (4-2-1)输出导纳: ()e b e b e b b b eb b b m oe jwc jwc g r jwc r g y ''''''1+++≈,(4-2-2)图4.2.1 高频小信号调谐放大器原理图正向传输导纳: ()e b e b b b mfe jwc g r g y '''1++≈, (4-2-3)反向传输导纳: ()eb e b b b eb re jwc g r jwc y ''''1++-≈, (4-2-4)式(4-2-1)至(4-2-4)中,g m ——晶体管的跨导,与发射极电流的关系式为: {}S m I g E m 26A =(4-2-5)g b ’e ——发射结电导,与晶体管的电流放大系数β及I E 有关,关系式为{}S m I r gE eb eb β261''A ==, (4-2-6)r b ’b ——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; C b ’e ——发射结电容,一般为几十皮法至几百皮法。
高频电子线路_小信号调谐放大器和高频功放_实验报告

1-3 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 . 实验内容1.采用点测法测量单调谐和双调谐放大器的幅频特性;2.用示波器测量输入、输出信号幅度,并计算放大器的放大倍数;3.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;4.用示波器观察放大器的动态范围;5.观察集电极负载对放大器幅频特性的影响。
三 .实验步骤1.实验准备在实验箱主板上插装好无线接收与小信号放大模块,插好鼠标接通实验箱上电源开关,此时模块上电源指示灯和运行指示灯闪亮。
2.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。
点测法采用示波器进行测试,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谐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。
(1)扫频法,即用扫频仪直接测量放大器的幅频特性曲线。
利用本实验箱上的扫频仪测试的方法是:用鼠标点击显示屏,选择扫频仪,将显示屏下方的高频信号源(此时为扫频信号源)接入小信号放大的输入端(1P1), 将显示屏下方的“扫频仪”与小信号放大的输出(1P8) 相连。
按动无线接收与小信号放大模块上的编码器(1SS1),选择1K2指示灯闪亮,并旋转编码器(1SS1) 使1K2指示灯长亮,此时小信号放大为单调谐。
显示屏上显示的曲线即为单调谐幅频特性曲线,调整1W1、1W2曲线会有变化。
用扫频仪测出的单调谐放大器幅频特性曲线如下图:图1-5 扫频仪测量的幅频特性(2)点测法,其步骤如下:① 通过鼠标点击显示屏,选择实验项目中“高频原理实验”,然后再选择“小信号调谐放大电路实验”,通过选择“小信号调谐放大”后,显示屏上显示小信号调谐放大器原理电路图。
高频实验:小信号调谐放大器实验报告综述

实验一 小信号调谐放大器实验报告一 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和基本电路结构。
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。
二、实验使用仪器1.小信号调谐放大器实验板 2.200MH 泰克双踪示波器 3. FLUKE 万用表 4. 模拟扫频仪(安泰信) 5. 高频信号源 三、实验基本原理与电路 1、 小信号调谐放大器的基本原理所谓“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:K ( f ) / K 010.7070.10f 0B 0.7B 0.1f1.增益:表示高频小信号调谐放大器放大微弱信号的能力2.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B0.7表示。
衡量放大器的频率选择性,通常引入参数——矩形系数K0.1。
2.实验电路原理图分析:In1是高频信号输入端,当信号从In1输入时,需要将跳线TP1的上部连接起来。
In2是从天线接收空间中的高频信号输入,电感L1和电容C1,C2组成选频网络,此时,需要将跳线TP1的下部连接起来。
电容C3是隔直电容,滑动变阻器RW2和电阻R2,R3是晶体管基极的直流偏置电阻,用来决定晶体管基极的直流电压,电阻R1是射极直流负反馈电阻,决定了晶体管射极的直流电流Ie。
晶体管需要设置一个合适的直流工作点,才能保证小信号谐振放大器正常工作,有一定的电压增益。
通常,适当的增加晶体管射极的直流电流Ie可以提高晶体管的交流放大倍数 ,增大小信号谐振放大器的放大倍数。
高频小信号调谐放大器实验报告

高频小信号调谐放大器实验报告姓名:学号:班级:日期:高频小信号调谐放大器实验一、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;3.了解高频小信号放大器动态范围的测试方法;二、实验仪器与设备高频电子线路综合实验箱;扫频仪;高频信号发生器;双踪示波器三、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。
其实验单元电路如图1-1所示。
该电路由晶体管Q1、选频回路T1二部分组成。
它不仅对高频小信号放大,而且还有一定的选频作用。
本实验中输入信号的频率f S=12MHz。
基极偏置电阻R A1、R4和射极电阻R5决定晶体管的静态工作点。
可变电阻W3改变基极偏置电阻将改变晶体管的静态工作点,从而可以改变放大器的增益。
表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f0,谐振电压放大倍数A v0,放大器的通频带BW及选择性(通常用矩形系数Kr0.1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f 0称为放大器的谐振频率,对于图1-1所示电路(也是以下各项指标所对应电路),f 0的表达式为∑=LCf 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,∑C的表达式为ie oe C P C P C C2221++=∑式中, C oe 为晶体管的输出电容;C ie 为晶体管的输入电容;P 1为初级线圈抽头系数;P 2为次级线圈抽头系数。
谐振频率f 0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f 0。
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A V0称为调谐放大器的电压放大倍数。
A V0的表达式为Gg p g p y p p g y p p v v A ie oe fe fei V ++-=-=-=∑2221212100 式中,g Σ为谐振回路谐振时的总电导。
高频小信号调谐放大器实验报告

⾼频⼩信号调谐放⼤器实验报告⾼频⼩信号调谐放⼤器实验报告⼀、实验⽬的1、熟悉单级⼩信号调谐放⼤器的⼯作原理和设计⽅法2、熟悉并联调谐回路两端并联电阻RL对于频率特性的影响,并分析回路品质因数,回路通频带以及选择性之间的关系3、理解放⼤器的传输特性,了解放⼤器电压传输曲线Vom-Vim在谐振点的测量⽅法,并了解Ic对于传输特性曲线的影响⼆、实验原理⾼频⼩信号单调谐放⼤器上图为晶体管共发射极⾼频单级⼩信号单调谐放⼤器,它不仅可以放⼤⾼频信号⽽且还具有⼀定的选频作⽤,此电路采⽤LC 并联谐振回路作为负载。
Cb为输⼊耦合电容,滤除直流信号,Rb1,Rb2,Re提供静态⼯作点,使其⼯作在放⼤区Ce是Re的旁路电容,LC构成并联谐振回路。
RL是集电极交流电阻,它影响了回路的品质因数,增益带宽。
三、实验内容与步骤(1)实验电路图:(2)静态测量短接JP2_A的3_4,选择发射结电阻Re_A = 1K,断开JP_A,使RLA不连⼊电路,车辆VBQ,VEQ,VCQ。
静态⼯作点测量静态⼯作点VBQ(V) VEQ(V) VCQ(V)实际测量值 1.90 1.20 12.06(3)动态研究1、电路连接选取RLA = 10k,Re_A=1K,将⾼频信号发⽣器Vpp设置为100mV,频率为10.7MHz,接⼊电路输⼊J1_A⽰波器探头,连接J2_A,观察2、调节电路调节CT1_A的值,当电压幅度最⼤时,转去调节⾼频⼩信号发⽣器,直⾄⽰波器显⽰输出幅值最⼤,记下f0为谐振频率3、数据测量选择RL=10k,⾼频信号发⽣器调节f0,Re_A=2K,调节输⼊电压Vi从20mV--820mV,逐点记录并填表(4)数据处理频率和相应输出电压值频率与相应的输出电压值f(MHz) 7.9 8.1 8.3 8.5 8.7 8.9 9.1 9.3 9.5Vo(V)RL_A= 10K Ω 0.78 0.93 1.07 1.22 1.51 1.91 2.46 3.33 4.08RL_A= 2K Ω 0.655 0.724 0.792 0.892 0.989 1.104 1.206 1.297 1.35 RL_A= 470Ω0.370.378 0.390.398 0.406 0.410.414 0.418 0.41f(MHz) 9.79.910.110.310.510.710.911.1Vo(V)RL_A= 10K Ω 3.68 2.84 2.2 1.77 1.45 1.3 1.1 0.98 RL_A= 2K Ω 1.4 1.351.281.19 1.11 1.01 0.95 0.88 RL_A= 470Ω0.422 0.418 0.410.40.40.390.40.3900.511.522.533.544.57.588.599.51010.51111.5频率与相应的输出电压值RL_A=10KRL_A=2KRL_A=0.47K输⼊电压和相应输出电压值输⼊电压与相应的输出电压值Vi(mV) 20 70 120 170 220 270 320 370 420Vo(V)RL_A= 10K Ω 0.579 1.71 2.35 2.71 2.93 3.13 3.26 3.4 3.55 RL_A= 10K Ω 1.2 3.3 4.5 5.1 5.5 5.9 6.16.46.6 RL_A= 10K Ω2.01 5.89 8.01 9.13 9.86 10.4 10.94 11.5 11.8Vi(mV) 470520 570 620 670 720 770 820Vo(V)Re_A= 2K Ω 3.67 3.78 3.9 4.01 4.11 4.25 4.34 4.46 Re_A= 1K Ω 6.9 7.2 7.4 7.6 7.8 8 8.2 8.4 RL_A= 510Ω12.112.312.612.812.912.912.913.0四、课后思考题1、引起⼩信号谐振放⼤器不稳定的原因:主要是集电极内部反馈电容,使输出电压反馈到输⼊端如果实验中出现⾃激现象,消除的⽅法:A 、中和法B 、失配法024*********100200300400500600700800900输⼊电压与相应的输出电压值Re_A=2KRe_A=1KRe_A=0.51K2、负载电阻和三极管β值负载电阻RL增加时电压增益减⼩通频带增⼤。
高频小信号调谐放大器实验报告

高频小信号调谐放大器实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过搭建高频小信号调谐放大器电路,了解调谐放大器的工作原理,掌握其特性参数的测量方法,并通过实验数据分析和计算,验证理论知识。
二、实验仪器与设备。
1. 信号发生器。
2. 示波器。
3. 电压表。
4. 电流表。
5. 电阻箱。
6. 电容箱。
7. 电感箱。
8. 双踪示波器。
三、实验原理。
高频小信号调谐放大器是一种能够对特定频率的信号进行放大的放大器。
其主要由电容、电感和晶体管等器件组成。
在电路中,通过调节电容和电感的数值,可以实现对特定频率信号的放大。
四、实验步骤。
1. 按照实验电路图连接电路,注意接线的正确性。
2. 打开信号发生器和示波器,调节信号发生器的频率和幅度,观察示波器上的波形。
3. 通过改变电容和电感的数值,调节电路的共振频率,观察输出波形的变化。
4. 测量电路中各个元件的电压、电流等参数,并记录实验数据。
5. 根据实验数据,计算电路的增益、带宽等特性参数。
五、实验数据与分析。
在实验中,我们通过改变电容和电感的数值,成功调节了电路的共振频率,观察到输出波形的变化。
通过测量和计算,得到了电路的增益、带宽等特性参数,并与理论数值进行了对比分析。
六、实验结果与讨论。
根据实验数据分析,我们得出了电路的增益、带宽等特性参数,并与理论数值进行了对比。
通过对比分析,我们发现实验数据与理论计算结果基本吻合,验证了调谐放大器的工作原理和特性。
七、实验总结。
通过本次实验,我们深入了解了高频小信号调谐放大器的工作原理和特性参数的测量方法,掌握了调谐放大器的实际应用技巧。
实验结果与理论计算基本吻合,证明了实验的有效性和准确性。
八、参考文献。
1. 《电子电路分析与设计》,张三,XX出版社,2010年。
2. 《电子电路实验指导》,李四,XX出版社,2015年。
以上为高频小信号调谐放大器实验报告内容,谢谢阅读。
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实验一 小信号调谐放大器实验报告一 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和基本电路结构。
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。
二、实验使用仪器1.小信号调谐放大器实验板 2.200MH 泰克双踪示波器 3. FLUKE 万用表 4. 模拟扫频仪(安泰信) 5. 高频信号源 三、实验基本原理与电路 1、 小信号调谐放大器的基本原理所谓“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:10.7071.增益:表示高频小信号调谐放大器放大微弱信号的能力2.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B0.7表示。
衡量放大器的频率选择性,通常引入参数——矩形系数K0.1。
2.实验电路原理图分析:In1是高频信号输入端,当信号从In1输入时,需要将跳线TP1的上部连接起来。
In2是从天线接收空间中的高频信号输入,电感L1和电容C1,C2组成选频网络,此时,需要将跳线TP1的下部连接起来。
电容C3是隔直电容,滑动变阻器RW2和电阻R2,R3是晶体管基极的直流偏置电阻,用来决定晶体管基极的直流电压,电阻R1是射极直流负反馈电阻,决定了晶体管射极的直流电流Ie。
晶体管需要设置一个合适的直流工作点,才能保证小信号谐振放大器正常工作,有一定的电压增益。
通常,适当的增加晶体管射极的直流电流Ie可以提高晶体管的交流放大倍数 ,增大小信号谐振放大器的放大倍数。
但Ie过大,输出波形容易失真。
一般控制Ie在1-4mA之间。
电容C3是射极旁路电路,集电极回路由电容和电感组成,是一个并联的LC 谐振回路,起到选频的作用,其中有一个可变电容可以改变回路总的电容值。
电感有初级回路和次级回路组成,中间有铁芯耦合,实验箱上讲电感的初级回路和次级回路封装在中周中,调节中周里的铁芯位置可以改变电感值和耦合强度,从而改变LC谐振回路的谐振频率。
滑动变阻器RW1是阻尼电路,可以改变回路的品质因素和电压增益。
电阻R4是负载电阻,有跳线J3决定是否连接负载电阻。
电容C4是输出信号的隔直电容,电容C5,C6是直流电源的去耦电容。
按下电源开关,LED亮说明电路正常上电。
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。
五、实验步骤及数据记录分析1.仿真利用实验室计算机上提供的Multisim9软件,参照实验电路图,进行仿真。
Multisim9仿真电路如下:实验中在实验箱上通过FLUKE万用表测得R1、R2、R3、R4数值如下:R1=0.997K Ω,R2=4.599KΩ,R3=8.0122KΩ,R4=1.990KΩ。
仿真:1.改变直流电流Ie,研究Ie逐渐增大时小信号放大器电压增益的变化。
此时Ie 为3.238mA 时,输出为63.100mV ,增益为6.31。
改变RW2的电阻值,以改变Ie 。
Ie 为2.016mA 时,输出为58.827mV ,增益为5.88。
可见,当Ie 增大时,小信号放大器的电压增益也增大。
2. 改变谐振回路的中心频率,观察小信号放大器电压增益的变化情况。
通过改变可变电容CV2来改变中心频率。
CV2=10pF 时,增益为6.31。
CV2=20pF ,增益为6.85。
而LCf π210=,CV2增加时,中心频率变小,增益变大。
即中心频率增大时,放大器电压增益变小。
3.改变集电极回路中阻尼电阻的阻值,观察小信号放大器电压增益的变化情况,通频带的变化情况。
RW1=10KΩ时,中心频率10.7MHz输出为308.677mV,13.61MHz时,输出为218.8mV。
通频带为5.82MHz。
RW1=50KΩ时,中心频率10.7MHz输出为312.041mV,13.48MHz时,输出为220.0mV。
通频带为5.56MHz。
所以,阻尼电阻变大时,放大器增益变大,而通频带变小。
4.在晶体管的射极增加一个交流负反馈电阻,然后改变负反馈电阻阻值,观察小信号放大器电压增益的变化情况,通频带的变化情况。
反馈电阻Rf=1KΩ时,输出增益为12.4。
通频带B=10.86MHz-10.54MHz=0.32MHz。
反馈电阻Rf=50Ω时,输出增益为30.9。
通频带B=11.28MHz-10.12MHz=1.16MHz。
由仿真可得,随着反馈电阻阻值的增加,输出增益下降,通频带变窄。
2.静态工作点与谐振回路的调整⑴接通实验箱上电源开关电源指标灯点亮。
由IN1端接入小信号调谐放大器实验电路,幅度在10 mV左右。
⑵在OUT端用示波器观测到放大后的输入信号,调整电位器RW2和微调电容CV2,和中周铁芯的位置,使输出信号幅度最大且失真最小。
(电路调谐)3.放大器的放大倍数及通频带的测试(1)空载放大倍数测试断开J2,J3,连接J1,用示波器分别测出TP1端电压Ui和OUT端电压Uo ,放大倍数为:0iU A U =实验测得TP1端电压Ui=10.02mV ,OUT 端电压Uo=316mV 。
放大倍数为:iU A U ==31.54。
(2)有载放大倍数测试断开J2,连接J1,J3,用示波器分别测出TP1端电压Ui 和OUT 端电压Uo ,放大倍数为:0iU A U =实验测得TP1端电压Ui=9.88mV ,OUT 端电压Uo=296mV 。
放大倍数为:iU A U ==29.96。
比较空载和有载放大倍数的变化,并思考原因。
可以看出空载放大倍数31.54>有载放大倍数29.96。
晶体管输出端两点之间的负载网络等效电路图为:本实验电路中没有下级放大器,故等效部分不存在,由负载电导代替。
结合高频电路知识可知放大器电压增益为Loe feo Y y y Vi V A '-11v +==,其中011C j g y y o oe oe ω+==为晶体管的输出导纳。
L Y '为晶体管在输出端两点之间看来的负载导纳。
无论空载还是负载电路中,oe y 和fe y 的值是恒定的,是常数。
空载电路相当于晶体管输出端两点间连接的是无穷大的电阻,而有载电路晶体管输出端两点间连接了阻值为1.99K 的电阻R4,故空载相比于有载L Y '更小,所以空载的增益比有载更大。
(3)调频带测试断开J2,J3,连接J1,保持输入信号幅值Ui 不变,改变输入信号的频率,输入信号的频率逐渐上升,输出信号的幅度将下降,当输出幅度下降到f0时的输出幅值的0.707时,所对应的输入信号频率计为f1。
0.721B f f =-=11.7-10.1=1.6MHZ保持输入信号幅值Ui 不变,改变输入信号的频率,输入信号的频率逐渐上升,输出信号的幅度将下降,当输出幅度下降到f0时的输出幅值的0.1时,所对应的输入信号频率计为f3。
同样,减小输入信号的频率得到f4。
0.143B f f =-=16.7-4.2=12.5MHZ矩形系数: 0.10.7B K B ==6.15.12=7.81253.测试品质因数对放大器的幅频特性及通频带的影响断开J3,连接J1,J2,调整RW1取两个不同的数值,分别测量谐振时的放大倍数和通频带,测量幅频特性并画图。
根据测量的放大倍数和通频带数值,分析阻尼电阻RW1增加时,谐振放大倍数,回路品质因数和通频带是如何变化的。
当RW1取3.12K Ω时,测得幅频特性如下: 输入信号频率f(MHz) 1.1 4.6 8.75 10.1 10.711.212.7 16.6 19.6输出电压幅值U0(mV )19.2 54.4 150 196 212 186 150 46.2 20.8此时谐振放大倍数0iU A U ==21.2倍。
f1=12.7MHz,f2=8.75MHz 。
通频带0.721B f f =-=12.7-8.75=3.95MHz 。
幅频特性曲线如下:(以中心频率幅值212mV为1)矩形系数0.10.7B K B ==3.9518.5=4.68当RW1取84.9K Ω时,测得幅频特性如下: 输入信号频率f(MHz) 4.26.69.5 10.110.711.211.7 14.6 16.7输出电压幅值U0(mV )30 60 152 210 300 294 214 55 30.2此时谐振放大倍数0iU A U ==30倍。
f1=11.7MHz,f2=10.1MHz 。
通频带0.721B f f =-=11.7-10.1=1.6MHz 。
幅频特性曲线如下:(以中心频率幅值300mV为1)矩形系数0.10.7B K B ==1.612.5=7.81由数据和图表可明显看出,阻尼电阻RW1增大时,放大倍数由21.2倍变为30倍,放大倍数增大。
当RW1取3.12K Ω时,品质因数71.295.37.1027.001==∆=f f Q 。
当RW1取84.9K Ω时,品质因数 6.691.67.1027.002==∆=f f Q 。
RW1增大后,品质因数也增大。
阻尼电阻RW1增大时,通频带由3.95MHz 变为1.6MHz ,通频带减小。
由实验数据分析品质因数对谐振时放大倍数和通频带的影响:由上面数据可见,当品质因数增大时,放大倍数增大,通频带减小。
品质因数L G Q P ω'1=,而放大倍数即电压增益Y'y fe21p p A -=,其中)1-(''1L C j G Y P ωω∑+=,可见品质因数与'P G 、ω、L 呈负相关,而放大倍数与也'P G 、ω、L 呈负相关。
所以品质因数增大时放大倍数也增大。
通频带Qf 07.0=B ,所以当品质因数Q 增大时,通频带减小。
由实验数据分析阻尼电路对品质因数的影响:品质因数LG Q P ω'1=,阻尼电阻RW1增加时,会使得等效的总电导'P G 变小, 因而使得品质因数Q 变大。
所以阻尼电路对品质因数的影响是当阻尼电路RW1变大时,品质因数变大。
反之,变小。
六、实验体会总结。
1.在进行电路调谐的过程当中,需要调整电位器RW2和微调电容CV2,和中周铁芯的位置,使输出信号幅度最大且失真最小。
要调整RW2、电容CV2和中周铁芯三个元件来使得电路调谐,很难掌握调整的幅度和先后次序,通过观察示波器上输出信号来反映是否已调谐并不是很直接的观察方法,最终的调谐结果很可能也不是最理想的电路状态。