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1、实验1 单调谐回路谐振放大器、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2做本实验时所用到的仪器： 单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。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
2、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、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，R、R、R用以保证晶B1 B2 E体管工作于放大区域，从而放大器工作于甲类。C是R的旁路电容，C、C是输入、输出耦E EB C合电容，L、C是谐振回路，R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 1-2 单调谐回路谐振放大器实验电
3、路图第 3 页 共 17 页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，1C? 用来调谐， 1K 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。1W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 01路（包括电压增益、带宽、Q值）的影响。1Q为射极跟随器，主要用于提高带负载能力。02五、实验步骤1实验准备（1）插装好单调谐回路谐振放大器模块，接通实验箱上电源开关，按下模块上开关 1K 。01（2）接通电源，此时电源指示灯亮。2单调谐回路谐振放大器幅频特性测量测量幅频特性通常有两种方法
4、，即扫频法和点测法。扫频法简单直观，可直接观察到 单调谐放大特性曲线，但需要扫频仪。点测法采用示波器进行测试，即保持输入信号幅度 不变，改变输入信号的频率，测出与频率相对应的单调谐回路揩振放大器的输出电压幅度， 然后画出频率与幅度的关系曲线，该曲线即为单调谐回路谐振放大器的幅频特性。（1）扫频法，即用扫频仪直接测量放大器的幅频特性曲线。用扫频仪测出的单调谐放大器幅频特性曲线如下图：图1-3 扫频仪测量的幅频特性（2）点测发，其步骤如下： 1K置“off “位，即断开集电极电阻1R3，调整1W使1Q的基极直流电压为2.5V 02 01 01左右（用三用表直流电压档测量1R1下端），这样放大器工作
5、于放大状态。高频信号源输 出连接到单调谐放大器的输入端（1P01）。示波器CH1接放大器的输入端1TP01,示波器CH2 接单调谐放大器的输出端1TP02，调整高频信号源频率为6.3MHZ （用频率计测量），高 频信号源输出幅度（峰-峰值）为200mv（示波器CH1监测）。调整单调谐放大器的电容1C，2使放大器的输出为最大值（示波器CH2监测）。此时回路谐振于6.3MHZ。比较此时输入输 出幅度大小，并算出放大倍数。 按照表1-2改变高频信号源的频率（用频率计测量），保持高频信号源输出幅度为 200mv （示波器CH1监视），从示波器CH2上读出与频率相对应的单调谐放大器的电压幅值, 并把数据
6、填入表1-2。表1-2 以横轴为频率，纵轴为电压幅值，按照表1-2，画出单调谐放大器的幅频特性曲线。3观察静态工作点对单调谐放大器幅频特性的影响。顺时针调整1W01 （此时1W01阻值增大），使1Q01基极直流电压为1.5V，从而改变静态工 作点。按照上述幅频特性的测量方法，测出幅频特性曲线。逆时针调整LW01 （此时1W且值 减小），使1Q01基极直流电压为5V,重新测出幅频特性曲线。可以发现：当1W01加大时，由 于I减小，幅频特性幅值会减小，同时曲线变“瘦”（带宽减小）；而当1W减小时，由CQ01于I加大，幅频特性幅值会加大，同时曲线变“胖”（带宽加大）。CQ用扫频仪测出不同工作点时的特
7、性曲线，如下图：第5页共17页1Q01基极直流电压为1.5V时扫频曲线1Q01基极直流电压为5V时扫频曲线接1R3时的幅频特性曲线4观察集电极负载对单调谐放大器幅频特性的影响当放大器工作于放大状态下，按照上述幅频特性的测量方法测出接通与不接通R3的幅 频特性曲线。可以发现：当不接1R3时，集电极负载增大，幅频特性幅值加大，曲线变“瘦” Q值增高，带宽减小。而当接通1R3时，幅频特性幅值减小，曲线变“胖”，Q值降低，带 宽加大。用扫频仪测出接通与不接通1R3的幅频特性曲线，如下图：不接1R3时的幅频特性曲线六、实验报告要求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
8、 出相应的幅频特性。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。3总结由本实验所获得的体会。实验3电容三点式LC振荡器一、实验准备1做本实验时应具备的知识点： 三点式LC振荡器 西勒和克拉泼电路 电源电压、耦合电容、反馈系数、等效Q值对振荡器工作的影响2做本实验时所用到的仪器： LC 振荡器模块 双踪示波器 万用表二、实验目的1熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统；2掌握电容三点式 LC 振荡电路的基本原理，熟悉其各元件功能；3. 熟悉静态工作点、耦合电容、反馈系数、等效Q值对振荡器振荡幅度和频率的影响；4熟悉负载变化对振荡器振荡幅度的影响。三、
9、实验电路基本原理1. 概述LC振荡器实质上是满足振荡条件的正反馈放大器LC振荡器是指振荡回路是由LC元件组成的。从交流等效电路可知：由LC振荡回路引出三个端子，分别接振荡管的三 个电极，而构成反馈式自激振荡器，因而又称为三点式振荡器。如果反馈电压取自分压电 感，则称为电感反馈LC振荡器或电感三点式振荡器；如果反馈电压取自分压电容，则称 为电容反馈LC振荡器或电容三点式振荡器。在几种基本高频振荡回路中，电容反馈LC振荡器具有较好的振荡波形和稳定度，电 路形式简单，适于在较高的频段工作，尤其是以晶体管极间分布电容构成反馈支路时其振 荡频率可高达几百MHZGHZ。2. LC振荡器的起振条件一个振荡器
10、能否起振，主要取决于振荡电路自激振荡的两个基本条件，即：振幅起振 平衡条件和相位平衡条件。3. LC振荡器的频率稳定度频率稳定度表示：在一定时间或一定温度、电压等变化范围内振荡频率的相对变化程度，常用表达式： f /f来表示（f为所选择的测试频率； f为振荡频率的频率误差， 0 0 0 0 f厂f 0厂f 0 x； f 0 2和f 0 |为不同时刻的f ），频率相对变化量越小，表明振荡频率的稳 定度越高。由于振荡回路的元件是决定频率的主要因素，所以要提高频率稳定度，就要设 法提高振荡回路的标准性，除了采用高稳定和高Q值的回路电容和电感外，其振荡管可以 采用部分接入，以减小晶体管极间电容和分布电
11、容对振荡回路的影响，还可采用负温度系 数元件实现温度补偿。4. LC振荡器的调整和参数选择以实验采用改进型电容三点振荡电路（西勒电路）为例，交流等效电路如图3-1所示。图3-1电容二点式LC振荡器父流等效电路（1）静态工作点的调整合理选择振荡管的静态工作点，对振荡器工作的稳定性及波形的好坏，有一定的影响 偏置电路一般采用分压式电路。当振荡器稳定工作时，振荡管工作在非线性状态，通常是依靠晶体管本身的非线性实 现稳幅。若选择晶体管进入饱和区来实现稳幅，则将使振荡回路的等效Q值降低，输出波 形变差，频率稳定度降低。因此，一般在小功率振荡器中总是使静态工作点远离饱和区， 靠近截止区。(2)振荡频率f的
12、计算1f=2j：Z(c + cT)式中 C 为C、C 和 C 的串联值，因C (300p)C (75p),C (1000P)C (75p),故C C ,T 1231323T 3所以，振荡频率主要由L、C和C3决定。(3) 反馈系数F的选择F=C1C2反馈系数F不宜过大或过小,一般经验数据FO.l0.5,本实验取卩=3001000=0.3图3-3 西勒振荡电路LC5. 克拉泼和西勒振荡电路图3-2为串联改进型电容三点式振荡电路克拉泼振荡电路。图3-3为并联改进型电容三点式振荡电路西勒振荡电路。图3-2 克拉泼振荡电路6. 电容三点式LC振荡器实验电路电容三点式LC振荡器实验电路如图3-4所示。图
13、中3K05打到“S”位置(左侧)时3R013R023 C011nh3C063C073C083C093R033R04图3-4 LC振荡器实验电路第 10 页 共 17 页为改进型克拉泼振荡电路，打到“P”位置(右侧)时，为改进型西勒振荡电路。3K01、 3K02、3K03、3K04控制回路电容的变化。调整3W01可改变振荡器三极管的电源电压。3Q02 为射极跟随器。3TP02为输出测量点，3TP01为振荡器直流电压测量点。3W02用来改变输出 幅度。四、实验内容1. 用示波器观察振荡器输出波形，测量振荡器电压峰一峰值vp-p，并以频率计测量振荡 频率。2测量振荡器的幅频特性。3测量电源电压变化对
14、振荡器频率的影响。五、实验步骤1 实验准备插装好LC振荡器模块，按下开关3K1接通电源，即可开始实验。2西勒振荡电路幅频特性的测量示波器接3TP02，频率计接振荡器输出口3P01。电位器3W02反时针调到底，使输出最 大。开关3K05拨至右侧，此时振荡电路为西勒电路。3K01、3K02、3K03、3K04分别控制3C06(10P)、3C07 (50P)、3C08 (100P)、3C09 (200P)是否接入电路，开关往上拨为接通， 往下拨为断开。四个开关接通的不同组合，可以控制电容的变化。例如3K01、3K02往上拨, 其接入电路的电容为10P+50P=60P。按照表3-1电容的变化测出与电容相对应的振荡频率和 输出电压(峰一峰值vp-p),并将测量结果记于表中。表3-1电容C (pf)1050100150200250300350振荡频率f(MHZ)输出电压VP-P(v)注：如果在开关转换过程中使振荡器停振无输出，可调整3W01,使之恢复振荡。3克拉泼振荡电路幅频特性的测量将开关3K05拨至左侧，振荡电路转换为克拉泼电路。按照上述方法，测出振荡频率和 输出电压，并将测量结果记于表3-1中。4波段覆盖系数的测量波段覆盖即调谐振荡器的频率范围，此范围的大小，通常以波段覆盖系数
