高频实验报告一单调谐回路谐振放大器.docx

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高频实验报告一单调谐回路谐振放大器

深圳大学实验报告

课程名称：

高频电路

实验项目名称：

实验一单调谐回路谐振放大器

学院：

信息工程学院

专业：

电子信息

指导教师：

陈田明

报告人：

学号：

班级：

电子1班

实验时间：

2016.3.23

实验报告提交时间：

2016.4.20

一、实验目的与要求：

1．熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统。

2．熟悉放大器静态工作点的测量方法。

3．熟悉放大器静态工作点和集电极负载对单调谐放大器幅频特性（包括电压增益、通频带、Q值）的影响。

4．掌握用扫频仪测量放大器幅频特性的方法。

二、方法、步骤：

1．AS1637函数信号发生器用作扫频仪时的参数予置

图1-2单调谐回路谐振放大器实验电路

⑴频率定标

频率定标的目的是为频率特性设定频标。

每一频标实为某一单频正弦波的频谱图示。

1）频率定标个数：

共设8点频率，并存储于第0~7存储单元内。

若把中心频率10.7MHz置于第3单元内，且频率间隔取为1MHz，则相应地有：

0单元—7.7MHz，1单元—8.7MHz，…，7单元—14.7MHz。

2）频率定标方法

①准备工作：

对频率范围、工作方式、函数波形作如下设置。

（ⅰ）频率范围：

2MHz~16MHz范围（按“频段手动递增/减”按键调整）；

（ⅱ）工作方式：

内计数（“工作方式”按键左边5个指示灯皆暗）；

（ⅲ）函数波形：

正弦波。

②第0单元频率定标与存储

（ⅰ）调“频率调谐”旋钮，使频率显示为7700（与此同时，“kHz”灯点亮，标明频率为7.7MHz）；

（ⅱ）按“STO”键，相应指示灯点亮，再调“频率调谐”旋钮，使存储单元编号显示为0；

（ⅲ）再按“STO”键，相应指示灯变暗，表明已把7.7MHz频率存入第0单元内。

③第1单元频率定标与存储

（ⅰ）调“频率调谐”旋钮，使频率显示为8700（与此同时，“kHz”灯点亮，标明频率为8.7MHz）；

（ⅱ）按“STO”键，相应指示灯点亮，再调“频率调谐”旋钮（只需顺时针旋转1格），使存储单元编号显示为1；

（ⅲ）再按“STO”键，相应指示灯变暗，表明已把8.7MHz频率存入第1单元内。

④依此类推，直到把14.7MHz频率存入第7单元内为止。

⑵其他参数设置

①扫描时间设置为20ms，即示波器上显示的横坐标（频率）的扫描时间为20ms。

设置方法为：

按“工作方式”键，使TIME灯点亮；再调“频率调谐（扫描时间）”旋钮，使扫描时间显示为0.020s；

②工作方式又设置为线性扫描，即示波器上显示的横坐标（频率）为线性坐标。

设置方法为：

再按“工作方式”键，使INTLINEAR灯点亮；

③输出幅度设置为50mV。

设置方法为：

使“﹣40dB”衰减器工作，并调“输出幅度调节（AMPL）”旋钮，使输出显示为50mV（峰-峰值）。

2．实验准备

⑴在箱体左下方插上实验板6，右下方插上实验板1。

接通实验箱上电源开关，此时箱体上±12V、±5V电源指示灯点亮。

⑵把实验板1左上方单元（单调谐放大器单元）的电源开关（K7）拨到ON位置，就接通了+12V电源（相应指示灯亮），即可开始实验。

3．单调谐回路谐振放大器静态工作点测量

⑴取射极电阻R4=1kΩ（接通K4，断开K5、K6），集电极电阻R3=10kΩ（接通K1，断开K2、K3），用万用表测量各点（对地）电压VB、VE、VC，并填入表1.1内。

（R1=15kΩ，R2=6.2kΩ）

⑵当R4分别取510Ω（接通K5，断开K4、K6）和2kΩ（接通K6，断开K4、K5）时，重复上述过程，将结果填入表1.1，并进行比较和分析。

4．单调谐回路谐振放大器幅频特性测量

一般说来，有两种方法用来对一个系统的幅频特性进行测量：

点测法和扫频法。

这里采用扫频法，并以AS1637作为扫频仪，步骤如下。

1实验准备

图1-3扫频法测量幅频特性实验框图

先按图1-3所示的方法对AS1637、实验板1上的单调谐放大器单元、实验板6（宽带检波器）、双踪

示波器进行连接，说明如下。

∙AS1637的输出信号（OUTPUT50Ω）连接到单调谐放大器的IN端，以对输入信号进行放大。

∙单调谐放大器的输出（OUT）

连接到实验板6的信号输入端，以对输入信号进行检波。

∙AS1637背面板上的频标输出（MARKEROUT）连接到实验板6的频标输入端。

实验板6把已检波的信号与频标混合后输出。

∙实验板6的混合输出端连接到双踪示波器CH2（Y）端上。

∙AS1637背面板上的锯齿输出（SAWTOOTHOUT）连接到双踪示波器CH1（X）端上。

此时需把示波器水平扫描调节旋钮置于“X-Y”档，该CH1输入即用作为外同步信号，便可在示波器上观测到带频标刻度的放大器幅频特性（有回扫）。

改变CH1量程可调节横坐标（时间轴）比例，改变CH2量程可调节纵坐标（幅度）比例。

⑵幅频特性测量

仍取R3=10kΩ、R4=1kΩ，观测放大器幅频特性，并作如下调试：

∙调实验板6上的“频标幅度”旋钮，可调节频标高度；

∙调实验板1上的单调谐放大器的电容C3，可调节谐振频率点；

∙调AS1637的输出幅度（AMPL）旋钮，可调节频率特性幅度。

最后，把谐振频率调节到10.7MHz，记下此时的频率特性，并测量相应的-3dB频率点和带宽。

⑶观察静态工作点对单调谐放大器幅频特性的影响

改变R4的大小，可改变静态工作点。

观察并记录幅频特性曲线的变化规律。

⑷观察集电极负载对单调谐放大器幅频特性的影响

改变R3的大小，观察并记录幅频特性曲线的变化规律。

三、实验过程及内容：

1．用万用表测量晶体管各点（对地）电压VB、VE、VC，并计算放大器静态工作点。

2．采用扫频法（以AS1637作为扫频仪）测量单调谐放大器的幅频特性。

3．用示波器观察静态工作点对单调谐放大器幅频特性的影响。

4．用示波器观察集电极负载对单调谐放大器幅频特性的影响。

四、数据处理分析：

1.用万用表测量晶体管各点（对地）电压VB、VE、VC，并计算放大器静态工作点

表1.1

射极偏置电阻

实测（V）

计算（V,mA）

晶体管工作于放大区?

理由

VB

VE

VC

VBE

VCE

IC

是

否

R4=1kΩ

3.48

2.85

11.98

0.63

9.13

2.75

是

集电结反偏，发射结正偏

R4=510Ω

3.45

2.80

11.97

0.65

9.17

5.32

是

集电结反偏，发射结正偏

R4=2kΩ

3.50

2.88

11.99

0.62

9.11

1.387

是

集电结反偏，发射结正偏

3．示波器观察静态工作点对于单调谐放大器幅频特性的影响

当射极偏置电阻减小时，中心频率左移，幅值变小，BW0.7变宽；

当射极偏置电阻增大时，中心频率右移，幅值变大，BW0.7变窄。

4.用示波器观察集电极负载对单调谐放大器幅频特性的影响

当集电极负载减小时，中心频率不变，幅值变小，BW0.7变宽；

当集电极负载增大时，中心频率不变，幅值变大，BW0.7变窄。

5、实验结论：

1．对实验数据进行分析，说明静态工作点变化对单调谐放大器幅频特性的影响，并画出相应的幅频特性。

答：

随着静态工作点（此次特指VBQ）的升高，幅频特性幅值（各频率所对应的幅值）会增大，同时曲线变“胖”，变平缓，选频特性变差，但同频带变宽（以谐振幅值的0.707为界线）。

2．对实验数据进行分析，说明集电极负载变化对单调谐放大器幅频特性的影响，并画出相应的幅频特性。

答：

当接通1R3时，幅频特性幅值减小，曲线变“胖”，品质因数Q降低，通频带加大。

当集电极负载增大时，幅频特性幅值加大，曲线变“瘦”，变陡，品质因数Q增高，通频带减小。

3．总结由本实验所获得的体会。

答：

通过这次实验我不仅熟悉了电子元件和高频电子线路冰洁掌握了单调谐回路谐振放大器的基本工作原理，并熟悉了静态工作点和几点肌肤在对付频曲线的影响。

静态工作点就是输入信号为零时，电路处于直流工作状态，这些直流电流、电压的数值在三极管特性曲线上表示为一个确定的点，设置静态工作点的目的就是要保证在被放大的交流信号加入电路时，不论是正半周还是负半周都能满足发射结正向偏置，集电结反向偏置的三极管放大状态。

若静态工作点设置的不合适，在对交流信号放大时就可能会出现饱和失真（静态工作点偏高）或截止失真（静态工作点偏低）。

所谓静态工作点，是指当放大电路处于静态时，电路所处的工作状态。

在Ic/UCE图上表现为一个点，即当确定的UCC、RB、RC和晶体管状态下产生的电路工作状态。

当其中一项改变时引起IB变化而引起Q点沿着直流负载线上下移动。

指导教师批阅意见：

成绩评定：

指导教师签字：

年月日