实验一 高频小信号调谐放大器汇编

实验一 高频小信号谐振放大器

高频小信号谐振放大器的基本功能是实现对高频小信号的选频和放大,它是高频电子线路中的基本单元电路。

高频小信号谐振放大电路的基本电路结构是选频放大电路，它主要由放大器与选频回路两部分构成。主要特点是放大器的负载不是纯电阻，而是由 L、C 组成的并联谐振回路。由于 L、C 并联谐振回路的阻抗是随频率变化的，在谐振频率点 fo?12?LC处，其阻抗呈现

纯电阻性，且达到最大值，因此放大器具有最大的放大倍数，稍离开谐振频率，放大倍数就会迅速减小。因此，用这种放大器可以有选择性地放大所需要的某一频率信号，而抑制不需要的信号或外界干扰噪声。所以，谐振放大器在无线电通讯等方面被广泛用作高频和中频的选频放大器。

实际工程中对高频小信号谐振放大器的基本要求是：电压增益高，工作稳定性好，频率特性应满足通频带的要求，噪声低。

一、实验目的

（1）掌握高频小信号谐振放大器的电路结构特点、基本功能与工作原理。

（2）掌握高频小信号谐振放大器的主要技术指标的意义及测试方法。掌握常用高频电子测试仪器的操作使用方法与技能。

二、实验设备与仪器

高频实验箱 WHLI-GP-1 一台 数字双踪示波器 TDS-1002 一台 高频信号发生器 WY-1052 一台 数字万用表 一块

三、实验任务与要求 1、实验电路及说明

高频小信号谐振放大器的电路形式很多，但基本的单元电路有两种：一种是单调谐放大器，另一种是双调谐放大器。本实验只研究单调谐放大器，电路如图 1-1 所示。

图中，晶体管Q为放大器件，选频器由

L2及C2、 Ct回路构成，谐振频率为

6.5MHz。R为谐振回路阻尼电阻。电路 图1-1 高频小信号调谐放大器实验电路图 中C1为输入耦合电容，RW、R2、R1为基极偏置电阻，Rw为偏置调整电位器，用于调节放大器的集电极电流Ic。 Re、C5为发射极偏置电阻与电容。集电极采用变压器谐振输

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出回路。匝数比为3：1，放大后的信号经L2次级输出，R7为负载电阻。

拨码开关SW1用于调节LC谐振回路的阻尼电阻值，改变 LC回路的Q值，调节放大电路的通频带；SW2用于调节射级电阻值，以改变直流负回授电压大小，调节放大器的增益。C3、C4与L1为电源滤波元件。

2、基本实验内容与要求

● 高频小信号谐振放大器静态工作点的调整与测量

放大器的静态，是指放大器的输入端高频（交流）信号为零，仅工作在直流时的工作状态。实验的内容与要求是：

1）基本调整与测量：放大器基本设置条件：Re=1K 、R= ∞、高频输入信号Vi=0。 测量时采用间接测量法：即用直流电压表测量晶体管发射极对地电压UEQ，根据

(ICQ?IEQ?UEQ/Re)，计算出此状态时的集电极电流Ic，将结果记录于表1-1中。

再用万用表分别测量晶体管BG1的基极与集电极的静态工作电压，将结果记录于表1-1中。。

表1-1静态测量数据表

BG1 K2开关位置 Re=510 Re=1K Re=1.5K Re=2K Vb Ve Vce Ic测量值 Ic计算值 根据Vce判断BG1是否工作在放大区 是 否 原因： 注：Vb: 基极对地电压。 Ve :发射极对地电压。 Vc:集电极对地电压。Vce：集电极与发射极之间电压。 放大区应满足的条件：VBEQ即 VBQ-VEQ≈0.6V-0.7V，VCEQ即VCQ-VEQ应大于1V且小于电源电压。 2）按表1-1，改变放大器的发射极电阻Re，使之分别为510Ω、1.5KΩ、2KΩ, 用万用表分别测量晶体管BG1的各电极的静态工作电压。将结果记录于表1-1中。分析并说明当Re变化时，ICQ是否发生变化。

● 高频小信号调谐放大器动态调整与测量

表征高频小信号谐振放大器的主要性能指标有谐振频率f0，谐振电压放大倍数AVO，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。 一般采用图1-2所示的测试电路框图进行。

高频毫伏高频信号发生高频谐振放大扫频仪 示波器

电源 2 图1-2高频谐振放大器测试示意图

1）放大器谐振频率调测

放大器调谐回路谐振时所对应的频率称为放大器的谐振频率f0，数学表达式为：

谐振频率f0的测量方法是：

f0?12?LC用高频信号发生器与高频毫伏表或示波器作为测量仪器：高频信号发生器输出频率为放大器的谐振频率f0，调LC谐振回路的电感T磁芯或微调电容，使放大器输出电压uO的峰值最大。

● 基本调整与测量：

放大器基本设置条件：Re=1K 、R=10KΩ、高频输入信号Vi?50mVp?p，频率=f0=6.5MHz（“CW”波）。

将高频信号发生器的输出信号加入放大器的输入端“HF/IN”，双踪示波器的探头分别监测输入“HF/IN”/输出信号“HF/OUT”，调节信号发生器的信号频率（或选频回路的微调电容Ct），使示波器（或高频电压表）上显示输出波形的幅度最大且不失真，将实验结果与数据记录1-2中。

表1-2放大器谐振频率与输出信号幅度表

Re 510Ω 1 KΩ 1.5 KΩ 2KΩ Fo(MHz) Vi(mV)

Vo(v) 输入信号波形

输出信号波形

2）电压放大倍数AVO的测量与计算

放大器的谐振回路谐振时，所对应的电压放大倍数称为谐振放大器的电压放大倍数，用表示AVO。AVO的数学表达式为 ：AVOp1p2yfe?p1p2yfeu0 ?????22uig?p1goe?p2gie?GAVO的测量方法是：在谐振回路已处于谐振状态时，用高频电压表测量放大器输出端（或

放大器负载电阻RL两端）的电压uo及输入信号ui的大小，则电压放大倍数AVO由下式计算： AVO?u0u 或AVO?20lgodB uiui 3