(一)小信号调谐放大器基本工作原理
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。
实验2-小信号调谐放大器
太原理工大学现代科技学院高频电子线路课程实验报告专业班级测控14-4学号201410XXX姓名XXXXXXXXX指导教师XXXXXXXX实验名称小信号调谐放大器同组人专业班级测控14-4 姓名XXX 学号20141XXX 成绩实验2 小信号调谐放大器2.1小信号调谐放大器基本工作原理 一．概述在无线电技术中，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，把其他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。
所谓小信号，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。
所谓调谐，主要是指放大器的集成极负载为调谐回路（如LC 谐振回路）。
这种放大器对谐振频率f0的信号具有最强的放大作用，而对其他远离fo 的频率信号，放大作用差，放大作用很差。
调谐放大器的频率信特性如图1-1所示。
图1-1 调谐放大器的频率特性……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………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。
本章讨论的小信号调谐放大器，一般工作在甲类状态，多用在接收机作高频和中频放大，对它的主要指标要求：有足够的增益，满足通频带和选择性要求，工作稳定等。
二 单调谐放大器小信号放大器的种类很多，按调谐回路区分，有单调调谐放大器、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。
下面我们讨论共发射极单调放大器。
工发射极单调放大器原理电路如图1-2所示.图中晶体管Q 起放大信号作用，Rb1、Rb2、Re 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。
实验一小信号调谐（单双调谐）放大器实验
实验一小信号调谐（单双调谐）放大器实验实验一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（a）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进行放大，而且还有一定的选频作用。
本实验中输入信号的频率fS＝12MHz。
基极偏置电阻W3、R22、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Av0，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f0称为放大器的谐振频率，对于图1-1（a）所示电路（也是以下各项指标所对应电路），f0的表达式为式中，L为调谐回路电感线圈的电感量；为调谐回路的总电容，的表达式为式中，Coe为晶体管的输出电容；Cie为晶体管的输入电容；P1为初级线圈抽头系数；P2为次级线圈抽头系数。
谐振频率f0的测量方法是：用扫频仪作为测量仪器，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f0。
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AV0称为调谐放大器的电压放大倍数。
AV0的表达式为式中，为谐振回路谐振时的总电导。
要注意的是yfe本身也是一个复数，所以谐振时输出电压V0与输入电压Vi相位差不是180º而是为180º+Φf e。
AV0的测量方法是：在谐振回路已处于谐振状态时，用高频电压表测量图1-1（a）中输出信号V0及输入信号Vi的大小，则电压放大倍数AV0由下式计算：AV0=V0/Vi或AV0=20lg(V0/Vi)dB3.通频带由于谐振回路的选频作用，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AV下降到谐振电压放大倍数AV0的0.707倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带BW，其表达式为BW=2△f0.7=f0/QL 式中，QL为谐振回路的有载品质因数。
通信电子线路第2章 小信号调谐放大器
U
0
与谐振时输出电压 U P
之比来表示， 越小，说
U0 UP
明谐振回路抑制无用信号的能力越强，选择性越好。
通信电子线路
第二章 小信号调谐放大器
25
2.2.2并联谐振回路的通频带和选择性
1) 20dB选择性 BW0.1
在实际应用中，选择 性常
用谐振回路输出信号 U 0 下降到
输出电压
第二章小信号调谐放大器
19
2.2.2并联谐振回路的通频带和选择性
1、电压谐振曲线
当维持信号源
I
S
的幅值不变时，只改变其频率，并联
回路两端电压U O 变化规律与回路阻抗频率特性相同。
则:
U0
1
IS RP jQ2
0
U IS
P
2f
1 jQ
f
0
(2-13)
通信电子线路
第二章 小信号调谐放大器
3)电压谐振曲线
(a)幅频特性
(b) 相频特性
图2-4 并联谐振回路输出电压调谐曲线
通信电子线路
第二章 小信号调谐放大器
22
2.2.2并联谐振回路的通频带和选择性
2、通频带
1)通频带的定义
当占有一定频带宽度的信号在并联回路中传输时，
由于幅频特性曲线的不均匀性，输出电压便不可避免产
生频率失真，为了限制谐振回路频率失真的大小而规定
的干扰中。为了解决这个问题，通常在放大器中接入选频网络。这
样构成调谐放大器，不仅具有放大作用，而且有选频能力。选频网 络可以用 LC 谐振回路组成，也可以由集中选频滤波器构成。由集 中选频滤波器和宽带放大器构成的集中选频放大器，它具有选择性
单调谐小信号谐振放大器设计
单调谐小信号谐振放大器设计引言谐振放大器是一种电子放大电路，它的输入和输出都是谐振频率。
在无线通信、放大放大器、滤波器和振荡器等电子设备中广泛应用。
本文将介绍单调谐小信号谐振放大器的设计方法和步骤。
一、谐振放大器的原理谐振放大器的设计基于谐振频率的放大，其原理如下：1.输入信号通过输入网络进入放大器。
2.放大器中的增益网络对输入信号进行放大。
3.输出信号通过输出网络输出。
二、单调谐小信号谐振放大器的设计步骤在进行单调谐小信号谐振放大器的设计之前，我们需要明确一些重要的参数：1.频率范围：确定需要放大的频率范围。
2.谐振频率：确定谐振频率。
3.放大增益：确定需要的放大增益。
4.设计目标：根据应用需求确定设计目标。
设计步骤如下：1.确定放大器的类型：根据应用需求选择合适的放大器类型，如共射放大器、共基放大器或共集放大器等。
2.确定大信号参数：计算输入信号的最大振幅和最大频率。
3.确定放大器的频率特性：根据输入信号的频率范围和谐振频率，计算并选择带通滤波器的元件参数。
4.进行放大器设计：根据放大增益的要求，计算并选择放大器的元件参数，如电阻、电容、电感等。
5.进行电源设计：计算并选择适当的电源电压和电源稳压电路。
6.进行仿真和优化：利用电磁仿真软件进行电路仿真，并根据仿真结果优化电路参数。
7.进行实验验证：根据设计结果制作实际电路并进行实验验证。
三、设计注意事项在进行单调谐小信号谐振放大器设计时，需要注意以下几个方面：1.输入和输出的匹配：确保输入输出网络与放大器的输入输出阻抗匹配，以提高功率传输效率。
2.稳定性：通过适当选择电容或电感等元件，可以提高放大器的稳定性。
3.线性度：在设计过程中，需要考虑放大器的线性度，以保证输入输出信号的准确性。
4.功率容量：根据应用需求确定放大器的功率容量。
结论单调谐小信号谐振放大器是一种常用的电子放大电路，其设计步骤包括确定放大器类型、大信号参数、频率特性、元件参数、电源设计，进行仿真和优化以及实验验证。
(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。
高频小信号调谐放大器实验
实验报告课程名称：通信电子线路项目名称: 高频小信号调谐放大器实验姓名： _____ 专业：_________ 班级：_学号：_____________ 同组成员 ___________ 实验日期 ____________（3）.选择性：从含有各种不同频率的信号总和（有用和有害的）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。
衡量选择性的基本指标一般有两个：矩形系数和抑制比。
矩形系数通常用K0.1表示，它定义为Av/Avo=0.1求得2 A 0.7 ,其中是指放大倍数下降至0.1处的带宽。
且矩形系数越小，选择性越好，其抑制邻近无用信号的能力就越强。
抑制比表示对某个干扰信号fn的抑制能力，用dn表示。
dn二Avo/An。
（4）.稳定性：指放大器的工作状态（直流偏置）、晶体管的参数、电路元件参数等发生可能的变化时，放大器的主要特性的稳定程度。
2. 实验箱电路图2-2小信号调谐放大器实验电路说明：我们做实验的时候只要使用IN1连R1经C2再至晶体管放大器后经C4输出这条通路即可，分别测试放大器的放大倍数、通频带以及电路的品质因数对通频带以及幅频特性的影响。
3. 实验仪器1、信号源模块1块2、频率计模块1块3、2号板1块4、双踪示波器1 台5、万用表1块6、扫频仪（可选）1台测量放大器通频带调节放大器输入信号的频率，使信号频率在谐振频率附近变化（以20KHZ为步进间隔来变化），并用示波器观测各频率点的输出信号的幅度，在如下的“幅度-频率”坐标轴上标示出放大器的通频带特性。
5 .注意事项1:1. 小信号调谐放大器实验电路模块上元件排布较密，要注意探头或鳄嘴钳不要触碰到周围元件的引脚，不然可能会造成测量数据有较大误差.2. 测量电阻和可变电阻阻值时，因为万用表是自动调节量程的，所以引入较多接触电阻时并不容易发现。
很容易一看到示数出来不再变化就做记录了。
应该压紧探笔触头，多测几次，以尽可能减少接触电阻来带的误差.实验预习成绩（百分制）实验指导教师签字:实验操作成绩（百分制） 实验指导教师签字:、实验过程记录部分:1. 实验过程记录:根据电路原理图连接好电路:3. 测量单调谐、双调谐小信号放大器的静态工作电4. 测量单调谐、双调谐小信号放大器的增益5. 测量单调谐、双调谐小信号放大器的通频带2. 实验现象及原始数据记录2： （1）.在不加输入信号时用万用表（直流电压测量档）测量电阻R4和R5两端的电压（ VBQ 与 VEQ ，调整可调电阻 W3使VEQ= 1.601V ，记下此时的VBQ= 2.249V 。
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实验室
时间段
座位号
同组人翁洁意
电子科技大学
信息工程学院
通信电子线路实验报告
实验名称小信号调谐放大器
姓名王颖
学号 15934104
指导老师建岚
一．实验目的
1.利用实验箱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在有负载和无负载的情况下的基本工作原理；
3.掌握用点测法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.了解放大器动态围的概念和测量方法。
二．实验容
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变频模块，接通实验箱上电源开关，按下模块上白色电源开关（POWER），此时模块上电源指示灯亮。
2.单调谐回路谐振放大器幅频特性测量
我们测量幅频特性使用的是点测法。
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。
点测法，其步骤如下：
①2K1置“OFF”位，即断开集电极电阻2R3。
2K2置“单调谐”位，此时2C6被短路，放大器为单调谐回路。
高频信号源输出连接到调谐放大器的输入端（2P01）。
示波器CH1接放大器的输入端2TP01，示波器CH2接调谐放大器的输出端2TP02，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50mv （示波器CH1监测）。
调整12W 和22W ，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 。
比较此时输入输出幅度大小，并算出放大倍数。
②按照表1-1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50mv （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1-1。
表1-1
出单调谐放大器的幅频特性曲线。
3．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2R3的幅频特性曲线。
输入信号频率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 7.1
输出电压幅值U(mv)
280 320
360
400 480 600 760 1000 1800 5000 2000 1000 720 560 440 360 320 280
（集电极无负载）（集电极有负载）
总结：
用点测法测出接通与不接通2R3的幅频特性曲线，如上图。
可以发现，当不接2R3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2R3时，幅频特性幅值减小，曲线变“胖”，Q值降低，带宽加大。
4．双调谐回路谐振放大器幅频特性测量
与单调谐的测量方法完全相同，也用点测法。
点测法，步骤如下：
①2K2置“双调谐”，接通2C6，2K1至“off”。
高频信号源输出频率6.3MHZ（用频率计测量），幅度50mv，然后接入调谐放大器的输入端（2P01）。
示波器CH1接2TP01，示波器CH2接放大器的输出（2TP02）端。
调整1
2W，使输出为最大值。
2W和2
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峰-峰值为50mv（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。
放大器输入信号频率f(Mhz) 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.7 5.8 5.9 6.0 6.1 放大器输出幅度U（mv）40 40 40 50 120 160 280 400 560 720 放大器输入信号频率f(Mhz) 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 7.0 7.1 放大器输出幅度U（mv）1000 1550 860 420 220 150 100 70 60 50
③测出两峰之间凹陷点的大致频率，为0.25MHz。
④以横轴为频率，纵轴为幅度，按照上表，画出双调谐放大器的幅频特性曲线。
⑤调整2C6的电容，按照上述方法测出改变2C6时幅频特性曲线。
下图为用MATLAB绘制的不同2C6时的幅频特性曲线。
（无负载时）（有负载）
四．实验报告要求
1．画出单调谐和双调谐的幅频特性，计算幅值从最大值下降到0.707时的带宽，并由此说明其优缺点。
比较单调谐和双调谐在特性曲线上有何不同？
【幅频特性】
单调谐：
（无负载）（有负载）双调谐：
（无负载）（有负载）
【带宽】
根据曲线图可得
单调谐：无负载B= 0.4MHz
有负载B= 0.69MHz
双调谐：无负载B= 0.73MHz
有负载B= 0. 5MHz
数据分析：单调谐增益和通频带的矛盾比较突出，矩形系数较大；双调谐频带较宽，选择性好，矩形系数较小，其频率响应在通频带可以做得较为平坦，在频带边缘上有更陡峭的截止。
【优缺点】
单调谐放大器：
优点是电路简单；
缺点是选择性较差，增益和通频带的矛盾比较突出，矩形系数较大；同等增益、同等带宽下，单调谐放大器的级数相对双调谐放大器要多。
双调谐放大器
缺点是电路结构稍复杂，调整难度相对较大，调整困难；级间匹配不容易满足。
优点是频带较宽；选择性好，矩形系数较小；双调谐回路电容可用得比单调谐回路小，减小了不稳定因数，并因此使增益带宽积比单调谐放大器大0.707倍。
【单双调谐曲线上的不同】
单调谐曲线在有无负载的两种情况下，通频带变化大，而双调谐的通频带变化相对较小，在有载的情况下，双调谐的特性曲线会有凹陷点，两峰之间的凹陷点的大致频率为0.25MHz。
4．总结由本实验所获得的体会。
通过这次试验，我对单、双调谐回路谐振放大器有了更深刻的认识。
（1）对于双调谐回路放大器的谐振回路工作在谐振频率条件下，其通频带比单调谐回路放大器的通频带宽，选频作用明显；
（2）对于双调谐回路，频带较宽，选择性好，矩形系数较小，其频率响应在通频带可以做得较为平坦，在频带边缘上有更陡峭的截止，而单调谐回路选择性较差，增益和通频带的矛盾比较突出，矩形系数较大。