高频电路实验1

HUNAN UNIVERSITY

高频电路实验 报 告

学生姓名

黄生叶

学生学号

专业班级 指导老师

2015 年10月13 日

实验一 高频小信号调谐放大器实验

一、 实验目的

1.熟悉高频实验电路箱，示波器，扫频仪的使用。

2.掌握高频小信号谐振电压放大器的电路组成与基本工作原理。 3.熟悉谐振回路的调谐方法及幅频特性测试分析方法。 4.掌握高频谐振放大器处于谐振时各项主要技术指标意义及测试

技能。

二、 实验内容

1.谐振频率的调整与测定。

2.谐振回路的幅频特性的测量与分析——通频带与选择性。 3.主要技术性能指标的测定：谐振频率、谐振放大增益Avo及动

态范围、通频带BW0.7、矩形系数Kr0.1。

三、 实验仪器

1、1号板信号源模块 1块 2、2号板小信号放大模块 1块 3、6号板频率计模块 1块 4、双踪示波器 1台 5、万用表 1块 6、扫频仪（可选） 1块

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四、 实验原理

（一）单调谐小信号放大器

单调谐小信号放大电路图

小信号谐振放大器是接收机的前端电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线形放大。实验单元电路由晶体管N1和选频回路T1组成，不仅对高频小信号放大，而且还有选频作用。本实验中单调谐小信号放大的谐振频率为fs=10.7MHz。

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所示电路（也是以下各项指标所对应电路），f0的表达式为

f0?12?LC?

式中，L为调谐回路电感线圈的电感量；

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C?为调谐回路的总电容，C?的表达式为

22C??C?PC?P1oe2Cie

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

AV0?p1p2yfev0?p1p2yfe ????22vig?p1goe?p2gie?G式中，g?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+Φfe。

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=20 lg (V0/Vi) dB

3、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。

分析表明，放大器的谐振电压放大倍数AV0与通频带BW的关系为

AV0?BW?

yfe2?C?

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上式说明，当晶体管选定即yfe确定，且回路总电容C?为定值时，谐振电压放大倍数AV0与通频带BW的乘积为一常数。这与低频放大器中的增益带宽积为一常数的概念是相同的。

通频带BW的测量方法：是通过测量放大器的谐振曲线来求通频带。测量方法可以是扫频法，也可以是逐点法。逐点法的测量步骤是：先调谐放大器的谐振回路使其谐振，记下此时的谐振频率f0及电压放大倍数AV0然后改变高频信号发生器的频率（保持其输出电压VS不变），并测出对应的电压放大倍数AV0。由于回路失谐后电压放大倍数下降，所以放大器的谐振曲线如图1-2所示。

可得： BW?fH?fL?2?f0.7

通频带越宽放大器的电压放大倍数越小。要想得到一定宽度的通频宽，同时又能提高放大器的电压增益，除了选用yfe较大的晶体管外，还应尽量减小调谐回路的总电容量CΣ。如果放大器只用来放大来自接收天线的某一固定频率的微弱信号，则可减小通频带，尽量提高放大器的增益。

（一） 双调谐放大器

Av AV0 0.7 BW 0.1 fLf0fH 2△f0.1 图1-2 谐振曲线

图1-3 双调谐小信号放大电路图

为了克服单调谐回路放大器的选择性差、通频带与增益之间矛盾较大的缺点，可采用双

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