一小信号调谐放大器基本工作原理文档格式.docx
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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)。
调整和,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
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
720
560
440
③以横轴为频率,纵轴为电压幅值,按照表1-1,在MATLAB上画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。
(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。
调整和,使输出为最大值。
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
放大器输出幅度U(mv)
40
50
120
160
1550
860
420
220
150
100
70
60
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:
【带宽】
根据曲线图可得
无负载B=0.4MHz
有负载B=0.69MHz
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内可以做得较为平坦,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内可以做得较为平坦,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。