实验1 高频小信号调谐放大器实验
—、实验准备
1.做本实验时应具备的知识点: ? 放大器静态工作点 ? LC并联谐振回路 ? 单调谐放大器幅频特性 ? 双调谐回路
? 电容耦合双调谐回路谐振放大器 ? 放大器动态范围 2.做本实验时所用到的仪器: ? 单、双调谐回路谐振放大器模块 ? 双踪示波器 ? 万用表 ? 频率计 ? 高频信号源
二、实验目的
1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统; 2.掌握单调谐回路谐振放大器的基本工作原理; 3. 熟悉放大器静态工作点的测量方法;
4.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;
5.掌握测量放大器幅频特性的方法。
6.熟悉耦合电容对双调谐回路放大器幅频特性的影响; 7.了解放大器动态范围的概念和测量方法。
三、实验内容
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.用示波器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。 5.采用点测法测量双调谐放大器的幅频特性;
7.用示波器观察耦合电容对双调谐回路放大器幅频特性的影响; 8.用示波器观察放大器动态范围。
四、基本原理
1.单调谐回路谐振放大器原理
小信号谐振放大器是通信接收机的前端电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大和选频。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,CB、CC是输入、输出耦合电容,L、C是谐振回路,RC是集电极(交流)电阻,它决定了回路Q值、带宽。为了减轻晶体管集电极电阻对回路Q值的影响,采用了部分回路接入方式。
图1-1 单调谐回路放大器原理电路
图1-2 单调谐回路谐振放大器实验电路图
2.单调谐回路谐振放大器实验电路
单调谐回路谐振放大器实验电路如图1-2所示。其基本部分与图1-1相同。图中,1C2
用来调谐,1K02用以改变集电极电阻,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。1W01用以改变基极偏置电压,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。1Q02为射极跟随器,主要用于提高带负载能力。
3.双调谐回路谐振放大器原理
顾名思义,双调谐回路是指有两个调谐回路:一个靠近“信源”端(如晶体管输出端),称为初级;另一个靠近“负载”端(如下级输入端),称为次级。两者之间,可采用互感耦合,或电容耦合。与单调谐回路相比,双调谐回路的矩形系数较小,即:它的谐振特性曲线更接近于矩形。电容耦合双调谐回路谐振放大器原理图如图1-3所示。
与图1-1相比,两者都采用了分压偏置电路,放大器均工作于甲类,但图1-3中有两个谐振回路:L1、C1组成了初级回路,L2、C2组成了次级回路;两者之间并无互感耦合(必要时,可分别对L1、L2加以屏蔽),而是由电容C3进行耦合,故称为电容耦合。 4.双调谐回路谐振放大器实验电路
双调谐回路谐振放大器实验电路如图1-4所示,其基本部分与图1-3相同。图中,2C04、2C11用来对初、次级回路调谐,2K02用以改变耦合电容数值,以改变耦合程度。2K01用以改变集电极负载。图中T1为输入变压器,将天线上的信号耦合至放大器的输入端。图中2Q02用来对选频后的信号进行进一步放大。
图1-3 电容耦合双调谐回路放大器原理电路
2L03 2K01 2W01 2R03 2C03 2L01 2L01A 2C07 2C05 2K02 2C13 2C06 2L02 2R08 2Q01 5 5 2 6 6 2C01 2R01 2R02 2C02 2R07 2R06 2C08 2L02A 2C09 2R04 2D01 +12V1 TP0 1 2C12 2TP01 2P01 IN 1 1 2C04 2C11 +12V1 2TP02 2C14 1 2P02 3 1 T1 3 4 ê?è? 4 2C10 2Q02 ê?3? 2 图 1-4 双调谐回路谐振放大器实验电路