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1、 高频电路实验5.1 高频小信号调谐放大器实验5.1.1 实验目的1、 掌握小信号调谐放大器的基本工作原理；2、 掌握谐振放大器电压增益、通频带及选择性的定义、测试及计算；3、 理解高频小信号放大器动态范畴的测试措施；5.1.2实验内容4、 测量单调谐、双调谐小信号放大器的静态工作点5、 测量单调谐、双调谐小信号放大器的增益6、 测量单调谐、双调谐小信号放大器的通频带5.1.3实验仪器1、 高频信号发生器 1台2、 高频毫伏表 1台3、 高频小信号调谐放大器（2号板） 1块4、 双踪示波器 1台5、 万用表 1块6、 扫频仪 1台5.1.4实验原理1、单调谐放大器小信号谐振放大器是通信机接受端
2、的前端电路，重要用于高频小信号或单薄信号的线性放大。其实验单元电路如图5.1.1所示。该电路由晶体管Q1、选频回路T1二部分构成。它不仅对高频小信号进行放大，并且尚有一定的选频作用。本实验中输入信号的频率fS10.7MHz。基极偏置电阻W3、R22、R4和射极电阻R5决定晶体管的静态工作点。调节可变电阻W3变化基极偏置电阻将变化晶体管的静态工作点，从而可以变化放大器的增益。表征高频小信号调谐放大器的重要性能指标有谐振频率f0，谐振电压放大倍数Av0，放大器的通频带BW及选择性（一般用矩形系数Kr0.1来表达）等。放大器各项性能指标及测量措施如下：（1）谐振频率放大器的调谐回路谐振时所相应的频率
3、f0称为放大器的谐振频率，对于图5.1.1所示电路（也是如下各项指标所相应电路），f0的体现式为 式中，L为调谐回路电感线圈的电感量；为调谐回路的总电容，的体现式为 式中， Coe为晶体管的输出电容；Cie为晶体管的输入电容；P1为初级线圈抽头系数；P2为次级线圈抽头系数。图5.1.1 单调谐小信号放大电路谐振频率f0的测量措施是：用扫频仪作为测量仪器，测出电路的幅频特性曲线，调变压器T的磁芯，使电压谐振曲线的峰值出目前规定的谐振频率点f0。（2）电压放大倍数放大器的谐振回路谐振时，所相应的电压放大倍数AV0称为调谐放大器的电压放大倍数。AV0的体现式为 式中，为谐振回路谐振时的总电导。要注意
4、的是yfe自身也是一种复数，因此谐振时输出电压V0与输入电压Vi相位差不是180 而是为180+fe。的测量措施是：在谐振回路已处在谐振状态时，用高频毫伏表测量图5.1.1中输出信号V0及输入信号Vi的大小，则电压放大倍数由下式计算： 或 dB （3）通频带由于谐振回路的选频作用，当工作频率偏离谐振频率时，放大器的电压放大倍数下降，习惯上称电压放大倍数下降到谐振电压放大倍数的0.707倍时所相应的频率偏移称为放大器的通频带BW，其体现式为BW = 2f0.7 = f0/QL 式中，QL为谐振回路的有载品质因数。分析表白，放大器的谐振电压放大倍数与通频带BW的关系为 上式阐明，当晶体管选定即yf
5、e拟定，且回路总电容为定值时，谐振电压放大倍数与通频带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似的。通频带BW的测量措施：是通过测量放大器的谐振曲线来求通频带。测量措施可以是扫频法，也可以是逐点法。逐点法的测量环节是：先调谐放大器的谐振回路使其谐振，记下此时的谐振频率f0及电压放大倍数然后变化高频信号发生器的频率（保持其输出电压VS不变），并测出相应的电压放大倍数。由于回路失谐后电压放大倍数下降，因此放大器的谐振曲线如图5.1.2所示。 0.7 BW 0.1 2f0.1图5.1.2 谐振曲线可得： 通频带越宽放大器的电压放大倍数越小。要想得到一定宽度的通频带，同步又能
6、提高放大器的电压增益，除了选用yfe较大的晶体管外，还应尽量减小调谐回路的总电容量C。如果放大器只用来放大来自接受天线的某一固定频率的单薄信号，则可减小通频带，尽量提高放大器的增益。2、双调谐放大器为了克服单调谐回路放大器的选择性差、通频带与增益之间矛盾较大的缺陷，可采用双调谐回路放大器。双调谐回路放大器具有频带宽、选择性好的长处，并能较好地解决增益与通频带之间的矛盾，从而在通信接受设备中广泛应用。在双调谐放大器中，被放大后的信号通过耦合回路加到下级放大器的输入端。 （1）电压增益为（临界耦合时）（2）通频带为弱耦合时，谐振曲线为单峰；为强耦合时，谐振曲线浮现双峰；临界耦合时，双调谐放大其的通
7、频带为： BW = 2f0.7 = fo/QL图5.1.3 双调谐小信号放大5.1.5实验环节1、单调谐小信号放大器单元电路实验（1）根据电路原理图熟悉实验板电路，并在电路板上找出与原理图相相应的的各测试点及可调器件（具体指出）。（2）打开小信号调谐放大器的电源开关，并观测工作批示灯与否点亮，红灯为+12V电源批示灯，绿灯为-12V电源批示灯。(后来实验环节中不再强调打开实验模块电源开关环节)（3）调节晶体管的静态工作点：在不加输入信号时用万用表（直流电压测量档）测量电阻R4和R5两端的电压（即VBQ与VEQ），调节可调电阻W3，使VEQ1.6V，记下此时的VBQ，并计算出此时的IEQVEQ
8、/R5（R5=470）（4）关闭电源，按下表所示搭建好测试电路。（连线框图如图5.1.4所示）高频毫伏表或示波器高频信号发生器图5.1.4 单调谐小信号放大连线框图注：图中符号表达高频连接线源端口目的端口连线阐明信号源：RF1（Vp-p =200mV f=10.7M）2号板：J4射频信号输入信号源：RF2频率计：RF IN频率计实时观测输入频率（5）按下信号源、频率计和2号板的电源开关，调节信号源“RF幅度”和“频率调节”旋钮，使在TH1处输出信号峰-峰值约为200mV（示波器探头用x10档测量）频率为10.7 MHz的高频信号。测量谐振频率将示波器探头连接在调谐放大器的输出端即TH2上，调节
9、示波器直到能观测到输出信号的波形，再调节中周磁芯使示波器上的信号幅度最大，此时放大器即被调谐到输入信号的频率点上。测量电压增益Av0在调谐放大器对输入信号已经谐振的状况下，用示波器探头在TH1和TH2分别观测输入和输出信号的幅度大小，则Av0即为输出信号与输入信号幅度之比。测量放大器通频带调节放大器输入信号的频率，使信号频率在谐振频率附近变化（以20KHz为步进间隔来变化），并用示波器观测各频率点的输出信号的幅度，在如下的“幅度频率”坐标轴上标示出放大器的通频带特性。频率输出幅度 2、双调谐小信号放大器单元电路实验（1）打开双调谐小信号调谐放大器的电源开关，并观测工作批示灯与否点亮。（2）调节
10、晶体管的静态工作点：在不加输入信号时用万用表（直流电压测量档）测量电阻R15和R16两端的电压（即VBQ与VEQ），调节可调电阻W4，使VEQ0.4V，记下此时的VBQ，并计算出此时的IEQVEQ /R16（R16=1.5K）（3）关闭电源，按下表所示搭建好测试电路。（连线框图如图1.1.5所示）高频毫伏表或示波器高频信号发生器图1.1.5 双调谐小信号放大连线框图源端口目的端口连线阐明信号源：RF1（Vp-p =500mV f=465KHz）2号板：J5射频信号输入信号源：RF2频率计：RF IN频率计实时观测输入频率（4）按下信号源、频率计和2号板的电源开关，调节信号源“RF幅度”和“频率
11、调节”旋钮，使在TH1处输出信号峰-峰值约为500mV（示波器探头用x10档测量）频率为465KHz的高频信号。测量谐振频率1）将示波器探头连接在调谐放大器的输出端TH7上，调节示波器直到能观测到输出信号的波形。2）一方面调试放大电路的第一级中周，让示波器上被测信号幅度尽量大，然后调试第二级中周，让示波器上被测信号的幅度尽量大。3）反复调第一级和第二级中周，直到输出信号的幅度达到最大。这样，放大器就谐振到输入信号的频点上。测量电压增益Av0在调谐放大器对输入信号已经谐振的状况下，用示波器探头在TH6和TH7分别观测输入和输出信号的幅度大小，则Av0即为输出信号与输入信号幅度之比。1.1.6实验
12、报告规定1、 写明实验目的。2、 画出实验电路的直流和交流等效电路。3、 计算直流工作点，与实验实测成果比较。4、 整顿实验数据，并画出幅频特性。5、 思考题：（1）高频信号发生器批示幅度与TH1、TH6测试点测得幅度与否相似，为什么？（2）实验电路与否发生自激现象，如何消除自激？5.2 集成选频放大器5.2.1实验目的1、 熟悉集成放大器的内部工作原理2、 熟悉陶瓷滤波器的选频特性5.2.2实验内容1、 测量集成选频放大器的增益。2、 测量集成选频放大器的通频带。5.2.3实验仪器1、 高频信号发生器 1台2、 高频毫伏表 1台3、 高频小信号调谐放大器（2号板） 1块4、 双踪示波器 1台
13、5、 万用表 1块6、 扫频仪 1台5.2.4实验原理1、集成选频放大器的原理图见图5.2.1，由图可知，本实验中波及到的集成选频放大器是带AGC（自动增益控制）功能的选频放大器，放大IC用的是Motorola公司的MC1350。2、MC1350放大器的工作原理图5.2.2为MC1350单片集成放大器的电原理图。这个电路是双端输入、双端输出的全差动式电路，其重要用于中频和视频放大。输入级为共射-共基差分对，Q1和Q2构成共射差分对，Q3和Q6构成共基差分对。除了Q3和Q6的射极等效输入阻抗为Q1、Q2的集电极负载外，尚有Q4、Q5的射极输入阻抗分别与Q3、Q6的射极输入阻抗并联，起着分流的作用。各个等效微变输入阻抗分别与该器件的偏流成反比。增益控制电压（直流电压）控制Q4、Q5的基极，以变化Q4、Q5分别和Q3、Q6的工作点电流的相对大小，当增益控制电压增大时，Q4、Q5的工作点电流增大，射极等效输入阻抗下降，分流作用增大，放大器的增益减小。5.2.5实验环节1、 据电路原理图熟悉实验板电路，并在电路板上找出与原理图相相应的的各测试点及可调器件。2、 按图5.2.3所示框图搭建好测试电路。源端口目的端口连线阐明信号源：RF1（Vp-p =100
