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南昌大学实验报告
学生姓名：
周倩文学号：
验证□综合□设计□创新实验日期：
201X-10-10实验成绩：
、
实验一仪器的操作使用（硬件）
一、实验目的
掌握使用高频实验室的示波器、高频信号发生器的目的、方法及注意事项。
（1）示波器是用来观察和测量信号的，主要是用来观察周期信号的波形，比如正弦波、三角波、方波、调幅波，等等。
信号发生器，即信号源。
（2）注意事项：
在仪器之间、仪器与电路之间，信号的传输都是通过信号线来完成的。
用示波器测量信号发生器产生的信号，就要将示波器的信号输入线（表笔）与信号发生器的信号输出线连接在一起。
注意，仪器的信号线都有一个金属的连接头，也被称作“Q头”，用来与仪器连接在一起，这里要特别强调：
在将信号线接上和取下时，一定要捏住信号线的其他部位，否则，信号线中的芯线就会被拧断。
再就是不能用蛮力，。
这是高频实验仪器操作的基本常识和基本要求，必须遵守，不得违背。
二、实验内容
高频正弦波信号的产生和测试
①首先简单介绍一下信号发生器的基本操作使用方法。
它是数字智能型的信号发生器，打开电源开关，液晶显示屏显示信号的参数。
信号参数，由功能键结合数字按键设置，比如，我们要产生频率为12.5MHz、有效值150mV的信号，那么，我们就要先按一下功能键“频率”，再按数字键12.5，然后按右边的单元键“MHz”，这时，屏幕上显示“频率12.5MHz”；
接着再按一下功能键“幅度”，再按数字键150，然后按右边的单元键“mV”，这时，屏幕上显示“幅度150mV”。
这时用示波器可以观测到这个12.5MHz的等幅正弦波信号。
②被测试的信号，通过示波器的信号输入线（也叫测试表笔）加入到示波器，按一下AUTOSET按键，示波器就会自动检测、显示出信号波形，再按一下Measure按键，示波器屏幕的右边就会显示信号的频率、幅度等参数。
示波器的表笔上，有“
”和“
”两个档位（通常要求使用“
”档），示波器信号通道的设置，
必须与表笔保持一致：
按一下“CH1”或“CH2”按键，再按“F4”，可以调整屏幕上的显示的“档位”。
③有关信号发生器输出信号幅度问题的说明：
该信号发生器的内阻为50Ω，假设设置的信号幅度为NmV，在测试时给信号发生器串接上50Ω的负载电阻，这时测到的信号幅度有效值即为NmV，转换为峰峰值就是2.828N（mV）这时不串接上50Ω的负载电阻，用示波器直接测量信号发生器的输出信号，这时测到的信号幅度就应该是5.656N（mV），参见原理示意图：
④、实验测试。
设置高频正弦波信号的频率为10.8MHz，再按照下列表格的
数值分别设置信号的幅度（有效值），测出对应的输出信号的峰峰值。
要求示波器的表笔在“
”档时，各测得一组表格数据，并计算测量误差。
三、实验结果分析与总结
则由以上实验与理论误差曲线可知，*10档的实验误差始终处于*1档实验误差的下面，那么我们可以知道实验时选择*10档时实验误差要比*1档时要小得多，那么以后我们实验时如果要用到示波器那么最好是选择*10档，这样所测得实验误差较小，利于我们得出较为理想的实验结果。
在这次试验过程中，熟练地运用了信号发生器，示波器的使用过程，为了以后做复杂实验打下了坚实的基础。
锻炼了自己的动手能力，有关于示波器的使用也得到了较多的锻炼。
相信有了这次的锻炼，以后的实验会完成的比较的好。
南昌大学实验报告
201X-10-17实验成绩：
实验二高频小信号调谐放大器（硬件）
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。
1、测量单调谐、双调谐小信号放大器的静态工作点；
2、测量单调谐、双调谐小信号放大器的增益；
3、测量单调谐、双调谐小信号放大器的通频带。
三、实验仪器与设备
1、高频信号源1台
2、扫频仪1台3、2号板1块
4、双踪示波器1台5、万用表1块
四、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RA1、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所示电路（也是以下各项指标所对应电路），f0的表达式为
1
f0?
2?
LC
?
式中，L为调谐回路电感线圈的电感量；
C?
为调谐回路的总电容，C
C
的表达式为
P12Coe?
P22Cie
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，用扫频仪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
2
vig?
p1goe?
p2gie?
G
式中，gΣ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RL两端的电压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=fo/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
BW?
yfe2?
上式说明，当晶体管选定即yfe确定，且回路总电容CΣ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?
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。
4、选择性——矩形系数
调谐放大器的选择性可用谐振曲线的矩形系数Kv0.1时来表示，如图1-2所示的谐振曲线，矩形系数Kv0.1为电压放大倍数下降到0.1AV0时对应的频率偏移与电压放大倍数下降到0.707AV0时对应的频率偏移之比，即
Kv0.1=2△f0.1/2△f0.7=2△f0.1/BW
上式表明，矩形系数Kv0.1越小，谐振曲线的形状越接近矩形，选择性越好，反之亦然。
一般单级调谐放大器的选择性较差（矩形系数Kv0.1远大于1），为提高放大器的选择性，通常采用多级单调谐回路的谐振放大器。
可以通过测量调谐放大器的谐振曲线来求矩形系数Kv0.1。
五、实验步骤
（一）单调谐小信号放大器单元电路实验
1、根据电路原理图熟悉实验板电路，并在电路板上找出与原理图相对应的各测试点及可调器件（具体指出）。
2、打开小信号调谐放大器的电源开关，并观察工作指示灯是否点亮，红灯为+12V电源指示灯，绿灯为-12V电源指示灯。
（以后实验步骤中不再强调打开实验模块电源开关步骤）
3、调整晶体管的静态工作点：
在不加输入信号时用万用表（直流电压测量档）测量电阻R4两端的电压（即VBQ）和R5两端的电压（即VEQ），调整可调电阻W3，使VEQ＝4.8V，记下此时的VBQ，并计算出此时的IEQ＝VEQ/R5（R5=470Ω）。
点亮。
6、调节信号源“RF幅度”和“频率调节”旋钮，使输出端口“RF1”和“RF2”输出频率为10.7MHz的高频信号。
将信号输入到2号板的J4口。
在TH1处观察信号峰-峰值约为50mV。
7、调谐放大器的谐振回路使其谐振在输入信号的频率点上：
将示波器探头连接在调谐放大器的输出端即TH2上，调节示波器直到能观察到输出信号的波形，再调节中周磁芯使示波器上的信号幅度最大，此时放大器即被调谐到输入信号的频率点上。
8、测量电压增益Av0
在调谐放大器对输入信号已经谐振的情况下，用示波器分别观测输入和输出信号的幅度大小，则Av0即为输出信号与输入信号幅度之比。
9、测量放大器通频带
对放大器通频带的测量有两种方式：
其一是用频率特性测试仪（即扫频仪）直接测量；
其二则是用点频法来测量：
即用高频信号源作扫频源，然后用示波器来测量各个频率信号的输出幅度，最终描绘出通频带特性，具体方法如下：
通过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200KHz或500KHz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，然后就可以在如下的“幅度－频率”坐标轴上标示出放大器的通频带特性。
5、按下信号源、频率计和2号板的电源开关，此时开关下方的工作指示灯
六、实验结果以及结果分析
实验操作过程中，保持输入信号幅值Ui（此处我们选择的输入信号的幅度为50mV）不变，改变输入信号的频率，输入信号的频率逐渐上升，输出信号的幅度将下降，当输出幅度下降到f0时的输出幅值的0.707时，所对应的输入信号频率计为f1。
同样，减小输入信号的频率得到f2，填到下面的表格中
那么由实验结果我们可以得出中心频率是10.70MHz，通频范围是10.07MHz----11.13MHz。
通过这次试验掌握了测量中心频率
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