高频小信号谐振放大器实验.ppt

高频电子线路实验,高频小信号调谐放大器是高频电子线路中的基本单元电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。通过本实验：,1、掌握高频谐振电压放大器的电路组成与基本工作原理。,2、熟悉谐振回路的调谐方法及测试方法。,3、掌握高频谐振放大器处于谐振时各项主要技术指标的意义及测试技能。,一、实 验 目 的,3、高频谐振放大器的主要技术性能指标的测定。,1、高频谐振电压放大器静态工作状态的测量。,2、高频谐振放大器谐振频率fo的调整与测定。,（1）谐振电压放大倍数Avo （2）谐振放大器的通频带BW0.7 （3）谐振放大器的选择性Kr0.1,二、实 验 内 容,3-1 高频谐振放大器主要性能指标,3-1-1 谐振增益,放大器的谐振增益是指放大器在谐振频率上的电压增益，表征放大器放大微弱信号的能力。记为Auo。,其数学表达式为：,(输出电压与输入电压之比）,或分贝表示,图中fo表示放大器的中心谐振频率。,Au /Auo表示相对电压增益。,当输入信号的频率恰好等于fo时，放大器的增益最大。,由图可知，高频谐振电压放大器的谐振增益具有与谐振回路相似的谐振特性，只有当输入信号的频率恰好等于f0 (即回路谐振)时，放大器的增益最大。,特性曲线表达,三、实验应知知识,3-1-2 通频带Bw,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。故习惯上称电压放大倍数Auo下降到谐振电压放大倍数Auo的0.707倍时，所对应的频率范围称为放大器的通频带BW。一般用BW0.7表示,其数学表达式为：,QL：为回路的等效品质因数,高频电压放大器为什么要求通频带？,特性曲线表达,三、实验应知知识,由此可知，高频小信号放大器的频率 特性，是以谐振频率fo为中心对称的，形 成谐振曲线，且不平坦，故成为窄带选频 放大器。,3-1-3 选择性Kr0.1,选择性是指放大器从含有各种不同频率的信号总和（有用的和有害的）中选出有用信号，排除有害（干扰）信号的能力及选择性指标是针对抑制干扰而言的。一般是用谐振曲线的矩形系数Kr0.1来表示。,1矩形系数 ：是指电压放大倍数下降到谐振电压放大倍数Avo的0.1倍时所对应的频率范围与电压放大器倍数下降到0.707Avo时对应的频率偏移之比。,其数学表达式,特性曲线表达,三、实验应知知识,3-2实验电路组成与说明,实验用单调谐回路谐振放大器电路如图1所示。图中，R1、R2、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。 C2是RE的旁路电容，C1、C7是输入、输出耦合电容，L、C3、C4是谐振回路，C3用来调谐，K1、K2、K3用以改变集电极回路的阻尼电阻R3，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。K4、K5、K6用 以改变射极偏置电阻R4， 以观察放大器静态工作 点变化对谐振回路 （包括电压增益）的 影响。为了减轻负载 对回路Q值的影响， 输出端采用了（部分 接入方式），即电感 抽头输出方式。,三、实验应知知识,1、放大器静态测量与工作状态判断,基本条件：R=10K Vcc=12V,按表要求分别改变RE时，测试数据记录于表中：,说明1：放大器工作在放大区的原因。 说明2：当RE变化后，Ic有否变化？,四、实验应会知识,测试电路原理框图如图1所示,条件1数据（Re= 1K）,条件2数据(Re=500),Fo= ？ AVo ？,Fo= ？ AVo= ？,说明1：放大器的AVo表征的是： 说明2：放大器射极电阻Re变化对AVO的影响。,输入/输出信号波形,输入/输出信号波形,Vi/Vo的函数表达式,Vi/Vo的函数表达式,基本条件：R=10K,2、谐振频率fo与谐振增益Avo的测定与计算,四、实验应会知识,测试电路原理框图如图1所示,条件1数据（R= 10K）,条件2数据(R=470),Bw0.7=fH-FL= ？,Bw0.7=fH-FL= ？,说明1：什么是通频带？ 说明2：放大器阻尼电阻R变化对AVO与Bw的影响。,通带特性曲线,通带特性曲线,3谐振放大器通频带Bw的测定,基本条件：Re=1K,四、实验应会知识,4放大器矩形系数Kr0.1的测定,条件：,基本条件：Re=1K,R=10K,1、测出Bw0.1的同频带：,根据实验测得数据，计算出此条件下的Kr0.1=,Kr0.1= Bw0.1/ Bw0.7= ?,Bw0.1=fH-fL= ?,四、实验应会知识,通带特性曲线,2整理实验数据。标明本实验电路高频小信号放大器的主要性能指标。,1.计算LC并联回路的谐振频率fo： 已知:C=120pf L= 1uH.,五、实验思考与报告,5.1 实验思考题,5.2 实验报告要求,1画出实验电路的直流通路，计算放大器直流工作点，并与实测结果作比较。,3.总结由本实验所获得的体会。,高频谐振功率放大器,1. 谐振功率放大器的基本工作原理。（基本特点，电压、电流波形） 2.谐振功率放大器的三种工作状态，功率、效率计算。 3.集电极电源电压 VCC和集电极负载变化对谐振功率放大器工作的影响 。,下次实验提示,实验预习内容,实验报告格式要求,实验项目名称：高频小信号谐振放大器,一、实验目的：,二、实验仪器设备：,1、掌握高频谐振电压放大器的电路组成与基本工作原理。 2、熟悉谐振回路的调谐方法及测试方法。 3、掌握高频谐振放大器处于谐振时各项主要技术指标的意义及测试方法。,1、高频电子线路实验箱GP-4。 2、数字存储示波器TDS-1002 3、高频信号发生器WY-1052A 4、数字万用表,三、实验电路组成与说明,实验用单调谐回路谐振放大器电路如图1所示。图中，R1、R2、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。 C2是RE的旁路电容，C1、C7是输入、输出耦合电容，L、C3、C4是谐振回路，C3用来调谐，K1、K2、K3用以改变集电极回路的阻尼电阻R3，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。K4、K5、K6用以改变射极偏置电阻R4，以观察放大器静态工作点变化对谐振回路（包括电压增益）的影响。为了减轻负载对回路Q值的影响，输出端采用了（部分接入方式），即电感抽头输出方式。,四、实验内容与数据,1、放大器静态测量与工作状态判断,基本条件：R= Vcc=12V,按表要求分别改变RE时，测试数据记录于表中：,说明1：放大器工作在放大区的原因。 说明2：当RE变化后，Ic有否变化？,2、谐振频率fo与谐振增益Avo的测定与计算,测试电路原理框图如图1所示,条件1数据（Re= 1K）,条件2数据(Re=500),Fo= ？ AVo= ？,Fo= ？ AVo= ？,说明1：放大器的AVo表征的是： 说明2：放大器射极电阻Re变化对AVO的影响。,输入/输出信号波形,输入/输出信号波形,Vi/Vo的函数表达式,Vi/Vo的函数表达式,基本条件：R=10K,测试电路原理框图如图1所示,条件1数据（R= 10K）,条件2数据(R=470),Bw0.7=fH-FL= ？,Bw0.7=fH-FL= ？,说明1：什么是通频带？ 说明2：放大器阻尼电阻R变化对AVO与Bw的影响。,通带特性曲线,通带特性曲线,3谐