試驗小信調(diào)諧放大器

1、實驗 1 小信號調(diào)諧放大器實驗目的】熟悉電子元器件和高頻電子線路實驗系統(tǒng)； 掌握單調(diào)諧回路諧振放大器的基本工作原理； 掌握測量放大器幅頻特性的方法； 熟悉放大器靜態(tài)工作點和集電極負載對單調(diào)諧放大器幅頻特性（包括電壓增益、通頻帶、 Q值）的影響； 了解放大器動態(tài)范圍的概念和測量方法。實驗內(nèi)容】采用點測法測量單調(diào)諧和雙調(diào)諧放大器的幅頻特性； 用示波器測量輸入、輸出信號幅度，并計算放大器的放大倍數(shù)； 用示波器觀察耦合電容對雙調(diào)諧放大器幅頻特性的影響； 用示波器觀察放大器的動態(tài)范圍； 用示波器觀察集電極負載對放大器幅頻特性的影響。實驗步驟】實驗準備插裝好單調(diào)諧回路諧振放大器模塊，接通實驗箱上電源開關，

2、按下模塊上開關2K3, 此時電源指示燈亮。單調(diào)諧單調(diào)諧回路諧振放大器幅頻特性測量測量幅頻特性通常有兩種方法，即掃頻法和點測法。掃頻法簡單直觀，可直接觀察到 單調(diào)諧放大特性曲線，但需要掃頻儀。本實驗采用點測法，即保持輸入信號幅度不 變，改變輸入信號的頻率，測出與頻率相對應的單調(diào)諧回路揩振放大器的輸出電壓幅 度，然后畫出頻率與幅度的關系曲線，該曲線即為單調(diào)諧回路諧振放大器的幅頻特 性。步驟如下：2K1置“ off ”位，即斷開集電極電阻 2R3。 2K2置“單調(diào)諧”位，此時 2C6被短 路，放大器為單調(diào)諧回路。高頻信號源輸出連接到單調(diào)諧放大器的輸入端（2P01）。示波器 CH1接放大器的輸入端 2

3、TP01，示波器 CH2接單調(diào)諧放大器的輸出端 2TP02， 調(diào)整高頻信號源頻率為 ?（用頻率計測量），高頻信號源輸出幅度（峰峰值）為 200mv（示波器 CH1監(jiān)測）。調(diào)整單調(diào)諧放大器的電容 2C5，使放大器的輸出為最大值 （示波器 CH2監(jiān)測）。此時回路諧振于。比較此時輸入輸出幅度大小，并算出放大倍按照表 1-1 改變高頻信號源的頻率(用頻率計測量)，保持高頻信號源輸出幅度為200mv(示波器 CH1監(jiān)視)，從示波器 CH2上讀出與頻率相對應的單調(diào)諧放大器的電 壓幅值，并把數(shù)據(jù)填入表 1-1 。表 1-1 不接通 2R3輸入信號頻率 f(MHZ)輸出電壓幅值 U(mv)1000112012

4、40144016802000248033204760輸入信號頻率 f(MHZ)輸出電壓幅值 U(mv)612053604000300023601880156014001200觀察集電極負載對單調(diào)諧放大器幅頻特性的影響當放大器工作于放大狀態(tài)下，按照上述幅頻特性的測量方法測量接通 2R3 的幅頻特性 曲線，讀出不同頻率下單調(diào)諧放大器的電壓幅值，填入表1-2 。表 1-2 接通 2R3輸入信號頻率 f(MHZ)輸出電壓幅值 U(mv)100011201240140016001880224026403120輸入信號頻率 f(MHZ)輸出電壓幅值 U(mv)34003280284023601960168

5、0148012801160有無負載的幅頻特性曲線用掃頻儀測出接通與不接通 1R3 的幅頻特性曲線，如下圖：將點測法得到的數(shù)據(jù)用 matlab 畫出幅頻特性曲線，如下圖：不接 2R3的幅頻特性曲線接 2R3 的幅頻特性曲線可以發(fā)現(xiàn)：當不接 2R3 時，集電極負載增大，幅頻特性幅值加大，曲線變“瘦”，Q值增高，帶寬減小。而當接通 2R3 時，幅頻特性幅值減小，曲線變“胖”， Q值降 低，帶寬加大。雙調(diào)諧雙調(diào)諧回路諧振放大器幅頻特性測量本實驗采用點測法，即保持輸入幅度不變，改變輸入信號的頻率，測出與頻率相對應 的雙調(diào)諧放大器的輸出幅度，然后畫出頻率與幅度的關系曲線，該曲線即為雙調(diào)諧回 路放大器的幅頻

6、特性（如果有掃頻儀，可直接測量其幅頻特性曲線）。步驟如下：2K02置“雙調(diào)諧”，接通 2C6， 2K1至“ OFF”。高頻信號源輸出頻率（用頻率計測 量），幅度 200mv，然后用鉚孔線接入雙調(diào)諧放大器的輸入端（ 2P01）。示波器 CH1 接 2TP01，示波器 CH2接放大器的輸出（ 2TP02）端。調(diào)整雙調(diào)諧放大器電容 2C5 和底 板上的“調(diào)諧”旋鈕，使輸出為最大值。按照表 1-3 改變高頻信號源的頻率（用頻率計測量），保持高頻信號源輸出幅度峰 峰值為 200mv（示波器 CH1監(jiān)視），從示波器 CH2上讀出與頻率相對應的雙調(diào)諧 放大器的幅度值，并把數(shù)據(jù)填入表 1-3 。表 1-3 耦

7、合電容 2C06 為某一值時掃頻曲線放大器輸入信號頻率f（Mhz）放大器輸出幅度 U （mv）20026032048096016002880480048004640放大器輸入信號頻率f（Mhz）放大器輸出幅度 U (mv)496049603740248016001200880720560480測出兩峰之間凹陷點的大致頻率是多少？凹陷點的大致頻率是 。調(diào)整 2C6 的電容，按照上述方法測出改變耦合電容2C6 時幅頻特性曲線 表 1-4 耦合電容減小時的掃頻曲線放大器輸入信號f(Mhz)頻率放大器輸出幅度U (mv)2403203203204806401040192035204160放大器輸入信號

8、頻率f(Mhz)放大器輸出幅度U (mv)42404160304019201280880640480400320表 1-5 耦合電容增大時的掃頻曲線放大器輸入信號f(Mhz)頻率放大器輸出幅度U (mv)48080017605440352030402880304032003880放大器輸入信號頻率f(Mhz)放大器輸出幅度U (mv)49605600432030402160160012801040880720畫出雙調(diào)諧放大器的幅頻特性曲線下圖為用掃頻儀測得的不同 2C6 時的幅頻特性曲線。將點測法得到的數(shù)據(jù)用 matlab 畫出幅頻特性曲線，如下圖：放大器動態(tài)范圍測量2K1“OFF”， 2K2

9、“單調(diào)諧”。高頻信號源輸出接雙調(diào)諧放大器的輸入端（2P01），調(diào)整高頻信號源頻率至諧振頻率，幅度100mv。示波器 CH1接 2TP01，示波器 CH2接雙調(diào)諧放大器的輸出（ 2TP02）端。按照表 1-3 放大器輸入幅度，改變高頻信號源的 輸出幅度（由 CH1監(jiān)測）。從示波器 CH2讀取出放大器輸出幅度值，并把數(shù)據(jù)填入表 1-3 ，且計算放大器電壓放大倍數(shù)值?？梢园l(fā)現(xiàn)，當放大器的輸入增大到一定數(shù)值 時，放大倍數(shù)開始下降，輸出波形開始畸變（失真）。表 1-6 放大器動態(tài)范圍的測量放大器輸入 （mV）501002003004005006007008009001000放大器輸出 （mV）88024

10、40580076007800780080008000800080008000放大器電壓放大倍數(shù)放大器電壓放大倍數(shù)與輸入電壓幅度之間的關系曲線（ matlab ）：單雙調(diào)諧比較圖像 帶寬優(yōu)點缺點單調(diào)諧電路簡單；容易做成頻率可變諧振放大器頻帶較寬；選擇性好，矩形系數(shù)較??；增 益帶寬積比單選擇性較差；增益和通頻帶的矛盾比較突出，矩形系數(shù)較大電路結構稍復雜，調(diào)整難度相對較大調(diào)諧放大器大2倍當放大器輸入幅度增大到一定程度時，輸出波形會發(fā)生什么變化？為什么？ 當放大器輸入增大到一定數(shù)值時，放大倍數(shù)開始下降，輸出波形開始失真，因為趨于飽和。總結由本實驗所獲得的體會小信號調(diào)諧放大器廣泛用作高頻和中頻放大器， 特別是用在通信接收端的前端電路， 其 主要目的就是實現(xiàn)對高頻小信號進行放大。高頻小信號放大器按頻譜寬度分為窄帶放 大器和寬帶放大器； 按電路形式分為單級放大器和級聯(lián)放大器； 按照負載性質： 諧振放 大器和非諧振放大器。 其中諧振放大器的負載是采用諧振回路， 具有放大、 濾波和選頻 的作用。非諧振放大器的負載由阻容放大器和各種濾波器組成，結構簡單。實驗中的遇到問題是剛連上電路發(fā)現(xiàn)波形不穩(wěn)定，