實驗1-小信號調(diào)諧放大器實驗

實驗一高頻小信號調(diào)諧放大器實驗實驗?zāi)康恼莆招⌒盘栒{(diào)諧放大器的基本工作原理；掌握諧振放大器電壓增益、通頻帶、選擇性的定義、測試及計算；了解高頻小信號放大器動態(tài)范圍的測試方法；實驗原理圖1-1單調(diào)諧小信號放大小信號諧振放大器是通信機(jī)接收端的前端電路，主要用于高頻小信號或微弱信號的線性放大。其實驗單元電路如圖1-1所示。該電路由晶體管Q1、選頻回路T1二部分組成。它不僅對高頻小信號進(jìn)行放大，而且還有一定的選頻作用。本實驗中輸入信號的頻率fS＝12MHz?；鶚O偏置電阻W3、R22、R4和射極電阻R5決定晶體管的靜態(tài)工作點?？勺冸娮鑇3改變基極偏置電阻將改變晶體管的靜態(tài)工作點，從而可以改變放大器的增益。表征高頻小信號調(diào)諧放大器的主要性能指標(biāo)有諧振頻率f0，諧振電壓放大倍數(shù)Av0，放大器的通頻帶BW及選擇性（通常用矩形系數(shù)Kr0.1來表示）等。放大器各項性能指標(biāo)及測量方法如下：1.諧振頻率放大器的調(diào)諧回路諧振時所對應(yīng)的頻率f0稱為放大器的諧振頻率，對于圖1-1所示電路（也是以下各項指標(biāo)所對應(yīng)電路），f0的表達(dá)式為式中，L為調(diào)諧回路電感線圈的電感量；為調(diào)諧回路的總電容，的表達(dá)式為式中，Coe為晶體管的輸出電容；Cie為晶體管的輸入電容；P1為初級線圈抽頭系數(shù)；P2為次級線圈抽頭系數(shù)。諧振頻率f0的測量方法是：用掃頻儀作為測量儀器，測出電路的幅頻特性曲線，調(diào)變壓器T的磁芯，使電壓諧振曲線的峰值出現(xiàn)在規(guī)定的諧振頻率點f0。2.電壓放大倍數(shù)放大器的諧振回路諧振時，所對應(yīng)的電壓放大倍數(shù)AV0稱為調(diào)諧放大器的電壓放大倍數(shù)。AV0的表達(dá)式為式中，為諧振回路諧振時的總電導(dǎo)。要注意的是yfe本身也是一個復(fù)數(shù)，所以諧振時輸出電壓V0與輸入電壓Vi相位差不是180o而是為180o+Φfe。AV0的測量方法是：在諧振回路已處于諧振狀態(tài)時，用高頻電壓表測量圖1-1中輸出信號V0及輸入信號Vi的大小，則電壓放大倍數(shù)AV0由下式計算：AV0=V0/Vi或AV0=20lg(V0/Vi)dB3.通頻帶由于諧振回路的選頻作用，當(dāng)工作頻率偏離諧振頻率時，放大器的電壓放大倍數(shù)下降，習(xí)慣上稱電壓放大倍數(shù)AV下降到諧振電壓放大倍數(shù)AV0的0.707倍時所對應(yīng)的頻率偏移稱為放大器的通頻帶BW，其表達(dá)式為BW=2△f0.7=f0/QL式中，QL為諧振回路的有載品質(zhì)因數(shù)。分析表明，放大器的諧振電壓放大倍數(shù)AV0與通頻帶BW的關(guān)系為上式說明，當(dāng)晶體管選定即yfe確定，且回路總電容為定值時，諧振電壓放大倍數(shù)AV0與通頻帶BW的乘積為一常數(shù)。這與低頻放大器中的增益帶寬積為一常數(shù)的概念是相0.70.7BW0.12△f0.1圖1-2諧振曲線表1數(shù)據(jù)記錄Ui=UiP-P=（V）——輸入的電壓峰-峰值項目UOmax0.9UOmax0.8UOmax0.7UOmax0.5UOmax0.3UOmax0.2UOmax0.1UOmax輸出UO(V)f(頻率)fH(kHz)fof0.9Hf0.8Hf0.7Hf0.5Hf0.3Hf0.2Hf0.1HfL(kHz)f0.9Lf0.8Lf0.7Lf0.5Lf0.3Lf0.2Lf0.1L（fH：表示f>fO，fL：表示f<fO。空列為對應(yīng)的電壓，即峰-峰值）表2有關(guān)計算fO(KHz)UiUoAUOf0.7Hf0.7L2△f0.7f0.1Hf0.1L2△f0.1（四）測量放大器的選擇性描述放大器選擇性的的最主要的一個指標(biāo)就是矩形系數(shù)，這里用Kr0.1和Kr0.01來表示：式中，為放大器的通頻帶；和分別為相對放大倍數(shù)下降至0.1和0.01處的帶寬。用第（三）步中的方法，我們就可以測出、和的大小，從而得到和的值注意：對高頻電路而言，隨著頻率升高，電路分布參數(shù)的影響將越來越大，而我們在理論計算中是沒有考慮到這些分布參數(shù)的，所以實際測試結(jié)果與理論分析可能存在一定的偏差。另外，為了使測試結(jié)果準(zhǔn)確，應(yīng)使儀器的接地盡可能良好。根據(jù)表1，進(jìn)行有關(guān)計算并填入表2：（1）電壓增益：（UO=）（2）通頻帶(3dB帶寬)為：=__________（3）放大器的矩形系數(shù)為：_____.實驗報告要求1．整理實驗數(shù)據(jù)，并畫出幅頻特性。2．對實驗結(jié)果進(jìn)行分析或