小信号谐振放大器PPT课件

.实验1、小信号调谐放大器的实验、调谐放大器指的是多个发送机和接收机的电压放大器，具有对接收到的高频信号和进行了频率转换的中频信号进行放大而使之成为高频放大器和检波电路所需要的振幅的作用。 其特点是常以并联LC为负载的甲类窄带放大，基本要求为：1.增益高，常用多级级联。 2 .频率选择性好。 3 .稳定性好。 4 .由于噪声较低，此部分始终位于接收机的末端，极大地影响总信噪比，从而经常使用噪声系数的测量。2、实验任务和要求，实验目的熟悉小信号调谐放大器的工作原理。 掌握测量谐振放大器振幅特性的方法。 了解电路参数对谐振曲线的影响。3、实验设备、高频信号发生器QF1055A、超高频毫安计DA22A、频率特性测定器BT-3C、直流稳压电源HY1711-2、数字示波器TDS210、4、实验任务和要求基本命题、基本实验的实验线和说明实验线如图所示，T1晶体管和偏置线集电极电路构成单级单调谐放大器，电路中的C1是耦合和电容，R1、R2是基极偏置电阻，R3、C2是发射极偏置电阻和电容。 谐振电路由电感器L1及电容器C3、C4等构成。 c-3是可变电容，当改变其值时可改变电路谐振频率，使放大器15MHz谐振，r是电路衰减电阻，当改变其大小时可改变电路q值。 集电极采用变压器耦合和输出，匝数比2:1、C5为下级耦合和电容器，由T2、R5、R6等构成。 5，图1 .小信号谐振放大器的实验电路图如下： 6，无衰减电阻接通时(R=)的振幅特性曲线， 7，衰减电阻接通时(R=3k)的振幅特性曲线，比较来看，衰减电阻接通时，放大器增益降低，通带的扩展.8， 实验内容1 .为顺利完成本次实验，首先对电路进行仿真分析，仿真时完成a:静态工作点对放大器的影响。 b:衰减电阻变化对放大器增益、带宽、质量因子等的影响。 c :负载电阻的变化对放大器的影响。 2 .测量并调整放大器的工作点：将Rw1调整为UEQ=2V，测量此时的工作点Q(UCEQ、ICQ )。 注意：测试时，输入高频=0，ICQ值可通过间接法获得。 3 .放大器的幅度-频率特性曲线依次测量，并且计算增益、带宽和质量因子的测量条件：9，a:Ui=10mV，衰减电阻器R=(开路) b:Ui=10mV，并且衰减电阻器R=3K(图1，2连接)的测量原理框图如下所示。 分别改变信号源的频率，不改变信号的振幅时，记录与各频率对应的输出电压的大小。 该技术通过在宽范围内改变fi来确定中心谐振频率fo，并且将谐振输出的幅度乘以0.707以获得带宽点处的输出电压，通过改变频率来搜索上部和下部带宽点。 10、图2 .序贯法测试框图如下：4.用扫描仪测量放大器的振幅特性曲线，实验线见下图。 11、图3 .扫描法测试框图如下：测定条件： R=3K测定方法： a .调整扫描机的基准(调整方法请参照第一章扫描机的介绍) b .将扫描输出添加到放大器输入，将放大器输出用扫描机检波探头与扫描机输入连接时.12、c .改变扫描器的输出衰减，根据衰减器的衰减系数可知放大器的放大率，以使曲线的顶点成为与基准正好相同的高度，所显示的曲线是谐振放大器的振幅特性曲线，根据曲线可知中心频率和通带的数值。 5 .当高频信号源的输出Ui=10mV且m=30%的幅度调制信号施加到放大器的输入端时，使用示波器观察输出波形，并且测量输出信号的m -值。 m值的测量可以从示波器波形图来测量，13，图4.m值的测量图为：14，扩展命题，1 .集中选择放大器的特性测试：接收机总是需要高增益，采用调谐放大器时，调整显然很麻烦，因此接收机通常采用集中选择放大器。 为了更好地了解其特征，实验板上设置了相关的测试电路。 可以进行以下测试。调整吸尘器，固定标准。 将扫描仪的输出加到选择放大器的输入端，将声表面滤波器的输出加到扫描仪的y轴输入端，并且适当地调节输出衰减和中心频率，就可以获得特性曲线。 画出完整的特性曲线，15，2 .振幅调制波通过放大器后，为什么振幅调制系数不变化通过实验来验证。 3 .如果电路有自激，应如何消除？ 4 .扫描法与积分法的测试结果比较？ 5 .用扫描仪测量放大器的增益，使输出衰减分别为10dB和30dB，用实验说明哪个测量结果合理。 6 .用数字频率计测量放大器的谐振频率，能正确显示其输入信号和输出信号吗？ 为什么？用实验说明。 完成上述测试内容，整理文件，写入规范实验报告16、实验说明和构思提示，小信号谐振放大器谐振放大器的主要特点是晶体管集电极负载由LC而非纯电阻组成的并联谐振电路。 当谐振电路的自由振荡频率与放大器输入信号频率相同时，放大器处于谐振操作状态，此时的频率以谐振频率表示为f0，此时的谐振电路表示纯电阻，且放大器具有最高增益。 当信号频率高于或低于f0放大器时，增益降低。 从电路形式来看，谐振放大器为单片、17、调谐放大器、双调谐放大器及偏差调谐放大器，单调谐放大器的选择性不太好，但电路的简单调整是方便的。 我们的实验电路是一个简单的单调谐放大器。 本实验电路的设计计算1 .设计原则确立电路形式：根据主题的要求如增益那样决定多级或单级放大器。 静态偏置电路的设计： a类放大波形不发生失真，设计时的工作点必须适当选择，最好是2mA左右。 LC电路设计，18、(1)是常用的中频，例如465KHz、10.7MHz等可选产品的中频变压器。 (2)调谐电路的制作： a .核心经常使用镍锌(NXO )铁氧体。 其电感量l，为导磁率，单位H/m； n是线圈的匝数a是铁心截面积(单位cm2) l是平均磁路长度(单位cm )。 实验室常用的外径18或22的磁环控制，制作时选择的漆包线细，卷数尽量少，节距要大。 实际制作可以通过q表重复测量来决定卷数和电感的大小。 根据代入式，确立电路的总电容器C，其中，19，b.a决定的电感量。 2 .设计计算技术指标： fo=15MHZ，谐振增益AVO20db，通带Bw0.71MHZ。 已知条件：调谐电路参数L=2h、Qo=100、抽头一次15T、二次15T、晶体管9018的Uce=10V、IE=2mA时的参数如下(1)在图1中示出了建立电路形式(计算公式参考参考文献3p92p94 )，20，若没有y参数：的已知条件，则能够手动知道，例如，3DG12C，=50，工作电压为12V，rbb=70，CB c=3360 IE=1.5mA时，Cbc=25PF .因此， yie=Maggie jCIE=1.37310-3s SJ 2.8810-3 syoe=goejCoe0.216 msj 1.37 ms可以从yie求出，从YY求出，21、 (2)建立了工作点，设计了偏置电路，电源电压12V为UCE=10V IE=2mA时为UEQ=12-10=2V，RE=2V/2mA=1k基础UBQ=2.7V，12=2.7=rb20.29rb1rb2=r2=5.1K时为Rb 117.6 k (3)确定c的大小：根据公式C=C n12Coe n22Cie，22确定8756； c=cn12coe56.30.52754.6pf容易调试，c并联使用47pF的固定电容和可变电容5/22pF。 (4) .过程估计a .谐振增益为goe=200s，gp=1/0 LQ0=1/2f0LQ 053.1sg=n 12 goen 22 glgp353.1 sav0=n1n2yfe/g32或30dBb .通带为QL=1/g0 l106/(353.0 )。 15=1mhz，23 .通带现在a :根据上述分析，q电阻可以并联降低，现在应该计算多少r？ QL=fo/bw 0.7=15/2=7.5 QL=1/gWOL即g=2g=g-1/r -1/r=g、r=1/g872.8k基板实际上并联连接了3k电阻。(5) .耦合电容： C1取1000PF旁路电容： C2取0.01F(6) .综合上述设计，电路如图1所示。 仿真分析，24，图1中的电路可以按如下方式进行仿真，以供同学们参考。 1 .幅度特性曲线测试仿真条件：互感耦合线圈TX:area=0.078、path=4.25Lp1.turns=15、Lp2.turns=15、Ls.turns=15晶体管用MOTOR.rf.olb库MRF Ico=2.18mA电路电容C=47pF输入电压Uim=10mV、25、2 .工作点对放大器的影响如下图a