电子技术实验-实验十八

实验名称实验十八LC调谐放大器和LC振荡器系别电子科学系班号11级电子科学系实验日期2013年11月19日实验报告完成日期2013年11月22日一、实验目的1、了解LC调谐放大器的特点，掌握选频放大器的调整与测试；2、了解LC正弦振荡器的基本工作原理；二、实验原理1、LC调谐放大器的工作原理以LC并联谐振回路作为晶体管电极负载的放大器，称为LC调谐放大器。由于并联谐振回路的阻抗是随频率而变化的，在谐振频率F0处。其阻抗呈纯电阻，且达到最大值，因此，调谐放大器在频率F0上具有啊的增益，稍偏离频率F0，其增益就迅速见效。所以LC调谐放大器只放大以频率F0为中心的很窄范围内的信号，而抑制F0以外的其它信号。因此，LC调谐放大器在无线电通讯等方面被广泛地作为高频或中频选频放大器。LC调谐放大器的电路形式很多，但基本的单元电路只有单调谐放大器和双调谐放大器两种。本实验只讨论单级调谐放大器。单调谐放大器，LC并联谐振回路为晶体管集电极负载，并采用部分接入方式，接入系数为P1N12/N13,P2N45/N13谐振频率F0有载等效品质因数QL有载等效谐振阻抗RLQL谐振时电压增益A0谐振曲线方程2、LC正弦波振荡器LC调谐放大器如果引入适当大小的正反馈，即可变成LC正弦波振荡器。在图1所示的调谐放大器中，把A、B两点短接，就把输出信号反馈到输入端，只要VO与VI的极性相同便构成正反馈，则可产生正弦振荡，其振荡频率可表示为12120GPLCPIFM一般放大器的内阻1/GOEP12大于回路的等效损耗电阻1/G，所以振荡频率可近似地表示为F01/2PILC1/2实际上，振荡器的起振并不需要外加信号，当接通电源后，电路中的微小电骚动，经过选频、放大、正反馈，使频率FO的信号振幅逐步增大，当振幅增大到一定程度时，导致晶体管工作进入非线形区，引起晶体管B减小，增益A下降，当AF1时，满足振幅平衡条件、相位平衡条件2NPI，便得到稳定的振荡幅度。在图1中，改变反馈绕组的极性，即可以改变反馈为正反馈或负反馈。在射极电阻RE两端可观察到振荡时集电极电流的形式，其波形不是正弦波，表明晶体管工作于非线性区。振荡器频率稳定性是一项十分重要的指标，由振荡频率的表达式可知；晶体管参数、接入系数和负载的变化，都会改变振荡器的振荡频率。要提高振荡器的频率稳定性，最基本的是必须提高谐振回路的有载品质因素Q1值。采用石英谐振器的振荡器，其频率稳定度可达到106曲量级以上。为了减少测试仪器对振荡频率的影响，可经隔离电阻在VO点进行观测。三、实验仪器1、示波器1台2、信号发生器1台3、数字万用表1台4、直流稳压电源1台四、实验内容1、搭接电路按图1单调谐放大器电路搭接，在检查无误后接通电源。2、调整静态工作点调整电路中的上偏电阻RL，使的晶体管集电极电流为2MA，用测量发射极电压，推算出发射极电流，然后记录数据。晶体管工作状态VEVVBVVCVICMA放大状态21852832110442005振荡状态23862732949321693、示波器对LC调谐放大器进行测量信号发生器输出VIPP1OOMV、F465KHZ接入LC调谐放大器的输入端，用示波器CH1接调谐放大器的输入端，示波器的CH2接调谐放大器的输出端，调整电感的磁帽，使CH2的电压读数最大。调谐放大器的增益和通频带的测量利用示波器可以很方便地测量放大器的增益，在示波器直接读出CH1、CH2的电压峰一峰值，进行计算；在完成增益的测量后还可以测量放大器的通频带，该测量方法在以前的实验中已多次使用，这里作简单介绍，当放大器的输入频率改变时，放大器的输出电压也发生变化，当放大器的输出电压下降（3DB）时，即可测出调谐放大器的通频带。改变负载电阻R，测出相应的电压增益和通频带。负载RL谐振频率FOKHZ通频带F0707KHZ电压增益AV46519360157470469013125956100465823532413AB两点对接，LC调谐放大器引入正反馈成为LC振荡器。用示波器在VO点，观察振荡波形，改变反馈绕组的极性（将4、5两端互换），观察输出变化，说明变化的原因。在振荡器振荡时，用示波器观察VO点波形调整振荡线圈L的磁帽，使振荡频率为465KHZ，在示波器上直接读出。此时用数字电压表直流电压表测量振荡状态下的晶体管直流工作点，记录测量结果，说明