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1、实验一调谐放大器、实验目的1. 熟悉电子元器件和高频电路实验箱。2. 熟悉谐振回路的幅频特性分析通频带与选择性。3. 熟悉信号源内阻及负载对谐振回路的影响,从而了解频带扩展。4. 熟悉和了解放大器的动态范围及其测试方法。二、实验仪器1. 双踪示波器2. 扫频仪3. 高频信号发生器4. 毫伏表5. 万用表6. 实验板一三、实验原理高频小信号谐振放大器是由晶体管、场效应管或集成电路与LC谐振回路组成的,作 用是将微小的高频信号进行线性放大,并滤除不需要的干扰频率。谐振放大器的主要性能指标是电压增益、功率增益、通频带和矩形系数。四、实验内容与步骤(一)单调谐回路谐振放大器。1. 实验电路见图1-1图
2、11单调谐回路谐振放大器原理图(1)按图1-1所示连接电路(注意接线前先测量+12V电源电压,无误后,关断电源再接线)。(2)接线后仔细检查,确认无误后接通电源。2. 静态测量实验电路中选Re=lK,测量各静态工作点,计算并填表1.1表 1.1实测实测计算根据 V 判断 V 是否工作在放大区 原因CEV V I V 是 否B E C CE*V ,V 是三极管的基极和发射极对地电压。BE3. 动态研究(1)测放大器的动态范围 V -V (在谐振点)I0选R=10K,R=1K。把高频信号发生器接到电路输入端,电路输出段接毫伏表,E选择正常放大区的输入电压V,调节频率f使其为10.7MHZ,调节C使
3、回路谐振,使iT输出电压幅度为最大。此时调节 V 、由 0.02 伏变到 0.8 伏,逐点记录 V 电压,并填i0入表1.2。V的各测量值可根据(各自)实测情况来确定。i表1.2Vi(V)0.020.8R =1KEV (V) R =500 Q0ER =2KE(2)当 Re 分别为 500Q、2K 时,重复上述过程,将结果填入表 1.2.在同一坐标纸上 画出 Ic 不同时的动态范围曲线,并进行比较和分析。(3)用扫频仪调回谐振曲线。仍选R=10K,Re=1K。将扫频仪射频输出送入电路输入端,电路输出接至扫频 仪检波器输入端。观察回路谐振曲线(扫频仪输出衰减档位应根据实际情况来选择 适当位置),调
4、回路电容 C ,使 f =10.7MHZ。T0(4)测量放大器的频率特性当回路电阻 R=10K 时,选择正常放大区的输入电压 V ,将高频信号发生器输出i端接至电路输入端,调节频率f使其为10.7MHZ,调节C使回路谐振,使输出电压幅T度为最大,此时的回路谐振频率f =10.7MHZ为中心频率,然后保持输入电压V不变,0i改变频率f由中心频率向两边逐点偏离,测得在不同频率f时对应的输出电压V,0 将测得的数据填入表1.3。频率偏离范围可根据(各自)实测情况来确定。表1.310.7f(MHZ)R=10KQV R=2KQ0R=470Q计算f =10.7MHZ时的电压放大倍数及回路的通频带和Q值。0
5、(5) 改变谐振回路电阻,即R分别为2KQ, 470Q时,重复上述测试,并填入表1.3. 比较通频带情况。(二)双调谐回路谐振放大器图12双调谐回路谐振放大器原理图(1) 用扫频仪调双回路谐振曲线接线方法同上3 (3)。观察双回路谐振曲线,选C=3pf,反复调整C、C使两回T1 T2路谐振在10.7MHZ。(2) 测双回路放大器的频率特性按图1 -2所示连接电路,将高频信号发生器输出端接至电路输入端,选C=3pf, 置高频信号发生器频率为10.7MHZ,反复调整C、C使两回路谐振,使输出电压幅T1 T2度为最大,此时的频率为中心频率,然后保持高频信号发生器输出电压不变,改变 频率,由中心频率向
6、两边逐点偏离,测得对应的输出频率f和电压值,并填入表1.3。10.7f(MHZ)C=3pfV C=10pf 0C=12pf2改变耦合电容C为10P,12pf,重复上述测试,并填入表1.3。五、实验报告要求1. 写明实验目的。2. 画出实验电路的直流和交流等效电路,计算直流工作点,与实验实测结果比较。3. 写明实验所用一起、设备及名称、型号。4. 整理实验数据,并画出幅频特性和通频带,整理并分析原因。(1)单调谐回路接不回路电阻时的幅频特性和通频带,整理并分析原因。(2)双调谐回路耦合电容C对幅频特性,通频带的影响。从实验结果找出单调谐回路和双调谐回路的优缺点。5. 本放大器的动态范围是多少(放
7、大倍数下降1dB的折弯点V定义为放大器动态范围),0讨论Ic对动态范围的影响。实验二 高频功率放大器(丙类)一、实验目的 二实验仪器1. 双踪示波器2. 扫频仪3. 高频信号发生器4. 毫伏表5. 万用表6. 实验板一三、实验原理高频功率放大电路的主要作用是在高频信号作用下,通过晶体管的基极对集电极的控 制作用,将直流电源所提供的功率Pd转换为交流输出功率P。设法降低耗散功率是高频功 率放大电路的基本要求。若使冷只有在uCE最低的时候才通过,而且通过持续的时间短即导通角比较小,那么 集电极耗散功率就会大大减少。此时集电极电流的形状为脉冲状,放大器工作于丙类状态。 所以丙类放大状态是高频功率放大
8、电路的基本要求所决定的。四、实验内容及步骤:1. 实验电路见图2-106LSL1C1VIaI)11工uj-.+a图21功率放大器(丙类)原理图按图接好实验板所需电源,将A、B两点短接,利用扫频仪调回路谐振频率,使其谐振在6.5MHz的频率上。2.加负载50Q,测10电流。在输入端接f=6.5MHZ、Vi=120mV信号,测量各工作电压,同时用示波器测量输入、输出峰值电压,将测量值填入表2.1内。表2-1实测f=6.5MHZVVBEVi=120mV R=50QLR=75QLR=120QVc=12VLR=50QLVi=84mV R=75QLR=120QLR=50QLVi=120mV R=75QLR
9、=120QVc=5VLR=50QLVi=84mV R=75QLR=120QL其中:V i:输入电压峰-峰值V :输出电压峰-峰值0I :电源给出总电流0P :电源给出总功率(P=VI )ii c 0P:输出功率0P :为管子损耗功率(P=I V )a a C CE实测计算V Vi V I I P PCE00 Ci 0(Vc:为电源电压)3.加75 Q负载电阻,同2测试并填入表2.1内。4. 加120Q负载电阻,同2测试并填入表2. 1内。5. 改变输入端电压V i=84mA,同2、3、4测试并填入表2. 1内。6.改变电源电压Vc=5V,同2、3、4、5测试并填入表2.1内。Pa n实验三LC
10、电容反馈式三点式振荡器一、实验目的1. 掌握LC三点式振荡电路的基本原理,掌握LC电容反馈式三点振荡电路设计及电 参数计算。2. 掌握振荡回路Q值对频率稳定度的影响。3. 掌握振荡器反馈系数不同时,静态工作电流IEQ对振荡器其振及振幅的影响。二、实验仪器1. 双踪示波器2. 频率计3. 万用表4. 实验板一三、实验原理实验电路实际为克拉泼振荡器,其是通过调整CT来改变振荡频率的。当CT改变,接 入系数P改变,放大器输出负载谐振阻抗亦随之改变,放大器增益也改变。调整振荡频率 时,可能因CT过小,振荡器会停振。所以克拉泼电路只适用于固定频率或波段很窄的场 合,其频率覆盖系数一般为1.2至1.3.四
11、、实验内容与步骤实验电路见图3-1.nrC13o OUT图31 LC电容反馈式三点式振荡器原理图实验前根据图3-1所示原理图在实验板上找到相应器件及插孔并了解其作用。1. 检查静态工作点a)在实验板+12V扦孔上接入+12V直流电源,注意电源极性不能接反。b) 反馈电容C不接,C接入(C=680pf),用示波器观察振荡器停振时的情况。注意:连接C的接线要尽量短。c) 改变电位器RP测得晶体管V的发射极电压V , V可连续变化,记下V的最大值,E E E计算I值。EI =设:Re=lKQE2. 振荡频率与振荡幅度的测试实验条件:I=2mA、C=120pf、C =680pf、R=110KELa)
12、改变C电容,当分别接为C9、CIO、C11时。纪录相应的频率值,并填入表3.1。Tb) 改变C电容,当分别接为C9、C10、C11时,用示波器测量相应振荡电压的峰峰值TV ,并填入表3.1p-p表3.1Cf(MHz)Vp-pT51pf1OOpf15Opf3测试当C、C不同时,起振点,振幅与工作电流IER的关系(R=110KQ)(1) 取C=C3=100pf、Cz =C4=1200pf,调电位器RP使IEQ (静态值)分别为表3.2所示 各值,用示波器测量输出振荡幅度Vp-p (峰峰值),并填入表3.2.表3.2IEQ(mA) O.81.O1.52.O2.53.O3.54.O4.55.OVp-p
13、(V)(2) 取 C=C5=120pf、C,=C6=680pf,C=C7=680pf、C,=C8=120pf,分别重复测试表 3.2 的内容。4. 频率稳定度的影响(1) 回路LC参数固定时,改变并联在L上的电阻使等效Q值变化时,对振荡频率的影响。实验条件:f=6.5MHZ时,C/C,=100/1200pf、I =3mA改变L的并联电阻R,使其分别为EQ1 KQ、10 KQ、110 KQ,分别记录电路的振荡频率,并填入表3.3.注意:频率计后几位跳动变化的情况。(2) 回路LC参数及Q值不变,改变I对频率的影响。EQ实验条件:f=6.5MHZ、C/C =100/1200pf、R=110KQ、I
14、 =3mA,改变晶体管I使其分别为EQ EQ表3. 2所标各值,测出振荡频率,并填入表3. 4.Q-f表3-3I-f表3.4EQR1 KQ10 KQ110KQI (mA) 1EQ23f(MHZ)F(MHZ)五、实验报告要求1. 写明实验目的。2. 写明实验所用仪器设备。3. 画出实验电路的直流与交流等效电路,整理实验数据,分析实验结果。4以IEQ为横轴,输出电压峰峰值Vp-p为纵轴,将不同C/C值下测得的三组数据,在同一坐标纸上绘制成曲线。5. 说明本振荡电路有什么特点。实验四石英晶体振荡器一、实验目的1. 了解晶体振荡器的工作原理及特点。2. 掌握晶体振荡器的设计方法及参数计算方法。二、实验仪器1. 双踪示波器2. 频率计3. 万用表4. 实验板一三、实验原理当振荡频率等于晶体串联谐振频率fs时,晶体等效阻抗最小,正反馈最强,电路满足