高频电子线路实验指导书

《高频电子线路》实验指导书

湖南工业大学

电气与信息工程学院

实验一高频单调谐回路放大器

一、实验类型

验证型实验

二、实验目的与任务

1、熟悉谐振放大器的幅频特性、通频带和选择性；

2、熟悉信号源内阻及负载对谐振回路的影响，了解展宽频带的方法；

3、掌握放大器的动态范围及其测试方法。

三、实验基本原理

1. 单调谐回路放大器

实验电路如图 1-1 所示

图1-1单调谐小信号放大器

在图 1-1 中 ,L2、C5、C6为π型滤波电路，其作用是为了减少交流高频信号对直流电源的影响。+12V电源、R1、R2和R6、R7、R8为放大电路提供直流静态工作点，C3为发射极旁路电容。L1、C2和Ct为选频回路（也称为谐振回路），改变Ct的值，可以改变回路的谐振频率。三极管T及其输出阻抗相当于谐振回路的信号源和信号源内阻，R3、R4、R5相当于负载，改变R3、R4、R5的阻值，

将对谐振回路产生影响。C4为隔直电容，它能够有效防止不同放大级之间直流信号的相互影响，又可使交流信号顺利通过。

若忽略三极管输出电容和负载电容的影响，谐振频率为：

LC

f o π21=

对于放大电路而言，L1、C2和Ct 回路相当于负载，当发生谐振时，选频回路的阻抗最大，为纯电阻性，这时放大电路的电压放大倍数最大；改变信号源频率，选频回路就会失谐，其阻抗值迅速减小，电压放大倍数也迅速减小，通常小信号调谐放大器就工作在谐振频率处，它允许与其频率一致的信号通过并进行放大，对于与其谐振频率不一致的频率信号，则不进行放大而被禁止通过，这就是“选频”的含义。改变电容Ct ，可以改变选频回路的谐振频率，从而使得不同频率的信号通过。

调谐放大器的谐振频率,一般有两种测量方法,一是扫频法 ;一种是逐点法。 所谓扫频法，一般采用频率特性测试仪，先将频率特性测试仪提供的扫频信号接到单级放大器的输入端，单级放大器的输出端接到频率特性测试仪的输入端，然后调节中心频率旋钮，屏幕上就可显示出放大器的谐振曲线。调节回路电容或电感，使谐振曲线在规定的中心频率上出现最大值。

在多级放大器中，一般先调节末级放大器的谐振频率，然后调节前一级放大器的谐振频率，并逐级往前移动，这种由后向前的方法，可以减小后级放大器电路参数对前一级的影响，给电路调整带来一些方便。实际上，对于前后级之间的影响是难以避免的，通常需要由后级到前级多次调整才能获得比较好的效果。 我们这里采用的扫频法，没有使用频率特性测试仪，而是采用“示波器 + 转换电路”的方法来近似代替频率特性测试仪.

所谓逐点法，就是以高频信号发生器作为信号源，它的输出连接放大器的输入端，放大器的输出端连接到高频毫伏表或示波器上，逐点调整谐振回路的电容或电感使得特定频率的信号通过。保持输入信号的输入电压不变，在特定频率附近逐点改变信号源的频率，测量并记录输出电压的值，即可绘制出放大器的频率特性曲线。

值得说明的是：在高频实验装置上，由于选频回路可调电容的调节范围有限，所以调节频率的范围也很有限，中心频率的变动范围不大。为了测定放大器的频率特性曲线，可将可调电容放在中间位置，在输入电压不变的情况下，由小到大逐步改变输入信号的频率，直到放大器的输出电压最大，这时的频率就是选频回路的谐振频率，在谐振频率附近，增大或减小信号频率，并记录输出电压值，就可以描绘出放大器的频率特性。

四、预习要求

1、谐振回路的工作原理；

2、谐振放大器的有关知识（电压放大倍数、动态范围、通频带及选择性）；

3、如何计算谐振回路的中心频率。

五、实验仪器与设备

1、示波器

2、高频信号发生器

3、万用表

4、无感起子

六、实验内容

1、测量三极管静态

2、测量三极管动态

3、测量放大器的频率特性

七、实验步骤

实验电路如图1-1所示，按电路图接好地线、+12V电源线。接电源线时，要先用万用表检查＋12V电压是否正常，无误后，断电再接线。接线正确后接通电源，指示灯亮。

1、测量三极管静态

在R e=2K，R e=1K，R e=200Ω时测V B、V E，计算I C、V CE，判断三极管T的工作状态。

表1-1

2、测量三极管动态

A点接5K，R e取200Ω，输入端接高频信号，输出端接示波器，输入信号频率选4.5-5.0MHz，幅度0.1V，调微调电容Ct，使输出信号最大。然后使输入信号从0V变到1V，选出10个点，记录输出信号的幅值。

改变R e为1K、2K时，重复上述过程。

在同一坐标系内，画出I C不同时，输入、输出动态范围曲线，并分析比较。

3、测量放大器的频率特性

R e取200，A点接5K，选择正常的放大区的输入电压，频率为4.5~6.0MHz 左右，调节输入频率和C t使输出最大。此时可认为是谐振频率。保持输入幅度不变，改变输入频率f，以谐振频率为中心向两边偏移，用示波器测得不同频率f时输出电压峰-峰值，记录下来。频率偏离步长可根据实测情况来确定。A点接2K、500Ω时，重复上述过程，比较通频带情况。

表1-3

八、注意事项

1、实验时防干扰接线要尽量短，接触要好。

2、需临时改接线时，要先关电源再改接线路。

3、实验时接通电源前要认真检查接线是否正确，无把握时应经指导教师检查无误后再接通电源。

九、实验报告要求

1、写清楚实验目的；

2、画直流与交流等效电路图，计算工作点，与测量结果比较；

3、写清楚记录的有关数据，并画出放大器的动态曲线；画出幅频特性和通

频带，讨论回路电阻的影响。

实验二电容反馈LC振荡器

一、实验类型

验证型实验

二、实验目的与任务

1、掌握LC振荡电路的基本原理；

2、掌握振荡回路Q值对频率稳定度的影响；

3、掌握反馈系数不同，静态工作电流I EQ对起振及振幅的影响。

三、实验基本原理

1、电容反馈三点式振荡器

实验电路见图 2.1

图 2.1 电容三点式振荡器

提示：本实验中C代（C2、C3、C4）;C′代(C5、C6、C7);CT代（C8、C9、C10）。

图2.1是一个改进的电容反馈三点式振荡器—克拉泼电路，其中L2、C12、C13为滤波电路，RP、R1、R2、R4为三极管基极偏置电路，C1、C2为隔直电容，