武汉理工大学高频实验报告指导书Word格式文档下载.docx

1、3谐振放大器通频带 Bw的测定。4 谐振放大器矩形系数 Ko1的测定。四、 实验设备与仪器高频实验箱 WYGP-3 TEP-GP或 GP-4双踪示波器TDS-1002高频信号发生器WY-1052万用表五、 基本原理与实验电路说明1 单调谐回路谐振放大器原理：典型的单调谐回路谐振放大器原理电路如图1-1所示。图中，RB1、RB2 RE用以保证晶体管工作于放大区域，从而放大器工作于甲类。 CE是RE的旁 路电容，C1、C2是输入、输出耦合电容， L、C是谐振回路，R是集电极（交流）电阻（或称阻尼电 阻），它决定了回路 Q值、带宽。为了减轻负载对 回路Q值的影响，输出端采用了部分接入方式。2 单调谐

2、回路谐振放大器实验电路组成：图1-2单调谐回路谐振放大器实验电路图其基本部分与图1-1相同。图中， 选频回路由C、Ct、与L构成，Ct用来 调谐。R为谐振回路的阻尼电阻，回路 中K1、K2、K3（或用连接线实现） 开关， 用以改变阻尼电阻 R的阻值，以观察集 电极负载变化对谐振回路（包括电压增 益、带宽、Q值）的影响。K4、K5、K6 （或用连接线实现）开关，用以改变谐 振放大器射极偏置电阻，以观察放大器 静态工作点变化对谐振回路（包括电压 增益、带宽、Q值）的影响。六、实验任务与要求实验准备在实验箱体上插入实验板 1。并用连接线将单调谐回路谐振放大器上的 +12V电源输入端口和实验箱体上提供

3、的+12V与地线接通，检查无误后，接通实验箱上电源开关，此时实验 板上电源指示灯点亮，即可开始实验。1.6.1单调谐回路谐振放大器静态工作点测量测试条件：Vcc=12V,阻尼电阻R3=10kQ （接通K1,断开K2、K3）。按表1-1所列的条件与要求，用万用表分别测量晶体管 BG1各电极的静态工作电压。将结果记录于表1-1中。 表1-1REVbVeVcVceIc根据Vce判断BG1是否工作在放大区1KQ是否原因：510Q2KQ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。 Ic = Ve/Re1.6.2谐振频率、放大器电压增益AVO的

4、测定与计算1.6.2.1谐振频率调测 测试条件1 : Vcc=12V,阻尼电阻R=10kQ, RE=1KD。1用高频信号发生器，输出频率f=10MHZ/幅度为50mV的CV（等幅波）信号作为输入信号Vi接实验电路模块的输入端口“ IN ”处。2用双踪示波器的“ CH1通道检测输入信号。再将示波器的“ CH2通道接实验电路 模块的输出端口“ OUT检测放大输出信号。3微调高频信号发生器的频率旋钮，使放大器输出的信号 V0最大，且输出波形无明显失真，这时，高频信号发生器的输出频率就等于回路的谐振频率 fo（用TDS-1002示波器检测）。4记录此时的回路谐振频率 fo与输出信号幅度 Vo。5画出谐

5、振时放大器的输入、输出信号的电波形。测试条件 2: Vcc=12V,阻尼电阻 R=10kQ, RE=510Q。改变放大器的射极电阻 RE后，按上述操作步骤-的要求，记录实验测量数据。1.6.2.2放大器电压增益AVO的测定与计算放大器谐振回路谐振时，所对应的电压放大倍数称为谐振放大器的电压放大倍数 ，记为Avo，表征放大器放大微弱信号的能力,数学表达式为根据实验测量所得结果，计算出不同 RE时，单调谐放大器的电压增益 AVO，并比较放大器的Avo变化，分析变化原因。1.6.3单调谐回路谐振放大器通频带 Bw （幅频特性）的测定单调谐放大器的频率特性曲线如图 1-3所示：由于谐振回路的选频作用，

6、当工作频率偏离谐振频率时，放大器的电压放大倍数将下降, 习惯上称电压放大倍数 下降到谐振电压放大倍数的 0.707倍时所对应的频率偏移范围，称为放大器的通频带，简记为 Bw，其数学表达式为: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 Avo与通频y fe带Bw的关系为： Av 0 ? BW 2 C上式说明，当晶体管选定即ye确定，且回路总电容G为定值时，谐振电压放大倍数 Avo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。一般说来，放大器通频带 Bw有两种方法进行测量：点测法和扫频法。本实验要求采用 点测法。测试条件 1 : Vcc

7、=12V,阻尼电阻 R=10kQ, RE=1KDo1Vi=f/50mV。（采用逐点法）2分别用双踪示波器监测输入信号“ IN ” /输出信号“ OUT3微调高频信号发生器频率，使回路谐振（即使输出电压 VO幅度最大）。4保持输入电压Vi幅度不变，改变高频信号发生器的输出频率 ，由回路的中心频率 fo为参考，按100KHZ为步进，分别向两边逐点偏离，测得在不同频率f时对应的输出电压 VO , 将测得的数据填入表1-2中。（频率偏离范围可根据 0.707AVO的实际情况来确定）。表1-21改变放大器的阻尼电阻 R3后，按上述操作步骤-的要求，记录实验测量数据于 表1-2中。2根据实验测量所得结果，

8、 用逐点法分别标绘出不同 R3时，单调谐放大器的 Bw幅频特性曲线，并计算出增益、带宽及 Q值。再比较两种放大器的 Bw变化，分析变化原因。1.6.4谐振放大器矩形系数Krai的测定调谐放大器的选择性可用谐振曲线的矩形系数 Kr0J来表示，如图1-3所示的谐振曲线，矩形系数Kro.1通常规定为放大器的电压放大倍数下降到 0.1 Avo时所对应的频率偏移范围与电压放大倍数下降到 0.707 Avo时所对应的频率偏移范围之比，即:上式表明，矩形系数 Kro.1愈接近1,则实际曲线愈接近理想矩形，邻近波道选择性愈好，滤除邻近波道干扰信号的能力愈强。但单调谐回路放大器的矩形系数远大于 1,这是单调谐回

9、路放大器的缺点。故实际工程应用中，通常采用多级谐振放大器。测试条件1 :3微调高频信号发生器频率，使回路谐振（即使输出电压 Vo幅度最大）。为参考，按100KHZ为步进，分别向两边逐点偏离，测得在不同频率f时对应的输出电压 VO,Bw0.1幅频特性曲线，并将测得的数据填入表1-3中。（频率偏离范围可根据 0.1AVO的实际情况来确定）。频率（MHZfo10KQ输出电压（V）结论表1-3根据实验测量所得结果，用逐点法标绘出，单调谐放大器的结合 6.3 的实验数据，计算出 Kr0.1 。七、思考题及实验报告要求1.7.1思考题如将示波1如何判断谐振放大器进入谐振状态， 电路的谐振频率 fo 与哪些

10、因数有关， 器探头接入测量电路，对输出会产生何种影响，实验证明。2简述高频电压放大器的谐振电压放大倍数与通频带的关系？ 3简述高频电压放大器谐振时输出电压与输入电压的相位的关系？1.7.2实验报告要求 1根据实验结果，总结出实验电路的主要性能指标。 2总结由本实验所获得的体会。实验二 LC 与晶体正弦波振荡器实验在电子线路中，除了要有对各种电信号进行放大的电子线路外，还需要有能在没有激励信号的情况下产生周期信号的电子电路， 这种在无需外加激励信号的情况下， 能将直流电能转换成具有一定波形、一定频率和一定幅度的交变能量的电子电路称为振荡器。振荡器的种类很多，根据工作原理可以分为反馈型振荡器和负阻

11、型振荡器。根据选频网络采用的器件可分为 LC振荡器、晶体振荡器、变压器耦合振荡器等。振荡器的功能是产生标准的信号源，广泛应用于各类电子设备中。为此 ，振荡器是电子技术领域中最基本的电子线路 ，也是从事电子技术工作人员必须要熟练掌握的基本电路。一、实验目的1、 掌握振荡器工作原理及其工作状态，起振条件，反馈量等对振荡器的影响。2、 研究外界条件和电源电压、电路品质因素及环境温度、负载变化时对振荡器的幅度、 波形及频率稳定度的影响。3、 掌握改进型电容三点式正弦波振荡器的工作原理及振荡性能的测量方法。4、 比较LC振荡器和晶体振荡器频率稳定度，加深对晶体振荡器频率稳定高的原因理 解。二、 实验设备

12、与仪器高频实验箱GP-4 或XTGP-3 台双踪示波器TDS-1002 台万用表 一块调试工具 一套三、 实验任务与要求1、反馈振荡器的振荡条件与工作原理分析反馈式正弦波振荡器有 RC LC和晶体振荡器三种形式，电路主要由放大网络、选频回路和反馈网络三个部分构成。本实验中，我们研究的主要是 LC三点式振荡器。所谓三点式振荡器，是晶体管的三个电极（ B、E、C）,分别与三个电抗性元件相连接，形成三个接点，故称为三点式振荡器，其基本电路如图 4-3-1所示：质的电抗，X3必须为异性质的电抗，若 X和X2均为容抗，X3为感抗，则为电容三点式振荡电路（如图4-3-1 （b）;若X2和Xi均为感抗，X3

13、为容抗，则为电感三点式振荡器 （如图4-3-1（c）。由此可见，为射同余异。根据振幅条件，则必须适当选择电抗元件 X1与X2的比值（即图4-3-1 （b）中C1/C2,图4-3-1 （c）中L1/L2.）。下面以电容三点式振荡器为例分析其原理。共基电容三点式振荡器的基本电路如图 4-3-2所示。由图可见：与发射极连接的两个电抗元件为同性质的容抗元件 C1和C2；与基极和集电极连接的为异性质的电抗元件 L,根据前面所述的判别准则，该电路满足相位条件。图4-3-2电容三点式振荡器其工作过程是：振荡器接通电源后，由于电路中的电流从无到有变化，将产生脉动信号，因任一脉冲信号包含有许多不同频率的谐波，因振荡器电路中有一个 LC谐振回路，具有选频作用，当LC谐振回路的固有频率与某一谐波频率相等时，电路产生谐振。虽然脉动 的信号很微小