實(shí)驗(yàn)十八_LC諧振放大器和LC振蕩器_圖文

1、實(shí)驗(yàn)名稱LC諧振放大器和LC振蕩器學(xué)生姓名學(xué)號(hào)1. 實(shí)驗(yàn)原理（包括單元電路原理，設(shè)計(jì)方案對(duì)比等）1、LC調(diào)諧放大器的工作原理：以LC并聯(lián)諧振回路為晶體管集電極的放大器，稱為L(zhǎng)C調(diào)諧放大器。由于并聯(lián)諧振回路的阻抗是隨頻率而變化的，在諧振頻率fo處，其阻抗為純電阻且達(dá)到最大值，此時(shí)調(diào)諧放大器在fo處得到最大增益，稍偏離fo，其增益就迅速減小。所以LC調(diào)諧放大器只放大頻率fo為鐘欣的很窄的范圍內(nèi)的信號(hào)，而抑制fo意外的其他信號(hào)。若忽略晶體管的內(nèi)反饋，并將元件都折算到諧振回路的兩端，則課用y參數(shù)等效電路如圖2 來表示。由等效電路課求得下列基本關(guān)系式：諧振頻率： 有載等效品質(zhì)因數(shù)： 有載等效諧振阻抗：

2、諧振時(shí)電壓增益： 式中， ，為晶體管的跨導(dǎo)。諧振曲線方程： 式中， 稱為相對(duì)失諧量。調(diào)諧放大器的通頻帶（ ），定義為相對(duì)放大倍數(shù) 的兩個(gè)頻率之間的頻率范圍。既要求 ，得 。調(diào)諧放大器的選擇性可用偏調(diào)某一數(shù)值的衰減量表示。也可用矩形參數(shù)K表示，K定義為：，式中f0.1為d=-20db的帶寬。由得則。所以單調(diào)諧回路的矩形系數(shù)Kr9.9510，它與回路無關(guān)，且遠(yuǎn)大于1，換言之，要使單調(diào)諧放大器既有足夠的通頻帶，又有良好的選擇性是不可能的，這是單調(diào)諧放大器的缺點(diǎn)。2、LC正弦波振蕩器LC調(diào)諧放大器如果引入適當(dāng)大小的正反饋，即可變成LC正弦波振蕩器。在圖1所示的調(diào)諧放大器中，把A、B兩點(diǎn)短接，就把輸出信

3、號(hào)反饋到輸入端，只要Vo與Vi的極性相同便構(gòu)成正反饋，則可產(chǎn)生正弦振蕩，其振蕩頻率可表示為：一般放大器的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于回路的等效損耗電阻，所以振蕩頻率可近似地表示為 2.仿真電路及器件選型3.電路搭接及參數(shù)測(cè)量1.搭接電路按圖1單調(diào)諧放大器電路搭接，在檢查無誤后接通電源。2.調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)整電路中的上偏電阻R1，使晶體管集電極電流為2mA，用測(cè)量發(fā)射極電壓，推算出發(fā)射極電流，然后將所測(cè)結(jié)果填入下表。表1晶體管工作狀態(tài)VE（V）VB（V）VC（V）IC（mA）放大狀態(tài)2.1982.9309.8781.998振蕩狀態(tài)1.0091.45411.3510.91733.示波器對(duì)LC調(diào)諧放大器進(jìn)行測(cè)量信號(hào)發(fā)

4、生器輸出（ ）接入LC調(diào)諧放大器的輸入端，用示波器CH1接調(diào)諧放大器，示波器的CH2接調(diào)諧放大器的輸出端，調(diào)整電感的磁帽，使CH2的電壓讀數(shù)最大。調(diào)諧放大器的增益和通頻帶的測(cè)量：利用示波器可以很方便地測(cè)量放大器的增益，在示波器直接讀出CH1、CH2的電壓峰-峰值，進(jìn)行計(jì)算；在完成增益的測(cè)量還可以測(cè)量放大器的通頻帶，該測(cè)量方法在以前的實(shí)驗(yàn)中已多次使用，當(dāng)放大器的輸入頻率改變時(shí)，放大器的輸出電壓也發(fā)生變化，當(dāng)放大器的輸出電壓下降（-3dB）時(shí)，即可測(cè)出調(diào)諧放大器的通頻帶。改變負(fù)載電阻R，測(cè)出相應(yīng)的電壓增益和通頻帶，記入下表。表2負(fù)載RL諧振頻率f0通頻帶f0.707電壓增益AV407k399k44

5、8k38.3470464k371k487k24.3100417k400k447k43.84.LC振蕩器的測(cè)量：將圖1中AB兩點(diǎn)對(duì)接，LC調(diào)諧放大器引入正反饋成為L(zhǎng)C振蕩器。用示波器在VO點(diǎn)，觀察振蕩波形，改變反饋繞組的極性（將4、5兩端互換），觀察輸出變化，說明變化的原因。輸出電壓峰-峰值升高，波形出現(xiàn)削頂失真。這是由于調(diào)諧放大器的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于振蕩回路的等效損耗電阻。在振蕩器振蕩時(shí)，用示波器觀察VO點(diǎn)波形調(diào)整振蕩線圈L的磁帽，使振蕩頻率為465KHz，在示波器上直接讀出。此時(shí)用數(shù)字電壓表直流電壓表測(cè)量振蕩狀態(tài)下的晶體管直流工作點(diǎn)，把測(cè)量結(jié)果記入表1。說明工作點(diǎn)不同的原因。自激振蕩振幅增大到一定程度使得三極管進(jìn)入非線性區(qū)，引起晶體管減小，增益A下降，直至滿足平衡條件為止。觀察負(fù)載變化和測(cè)量?jī)x器對(duì)振蕩頻率的影響，用示波器在VO點(diǎn)測(cè)量各種不同的負(fù)載時(shí)的振蕩頻率及電壓值，記入下表。表3負(fù)載狀態(tài)RL=RL=470RL=100振蕩頻率（MHz）464.8466.2470.5電壓值（V）1.471.441.374.誤差分析在輸入為465KHz時(shí)的諧振頻率為464KHz，幾乎無誤差，通頻帶f0.707也正常，自激振蕩頻率也基本位于465KHz附近，相對(duì)誤差最大者為 5.故障及解決方法（逐條列出實(shí)驗(yàn)過程中碰到的電路搭接、儀器使用等各種