實(shí)驗(yàn)1--小信號(hào)調(diào)諧放大器

1、。實(shí)驗(yàn) 1小信號(hào)調(diào)諧放大器【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹渴煜る娮釉骷透哳l電子線路實(shí)驗(yàn)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(cè)量放大器幅頻特性的方法；熟悉放大器靜態(tài)工作點(diǎn)和集電極負(fù)載對(duì)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(dòng)態(tài)范圍的概念和測(cè)量方法?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】采用點(diǎn)測(cè)法測(cè)量單調(diào)諧和雙調(diào)諧放大器的幅頻特性；用示波器測(cè)量輸入、輸出信號(hào)幅度，并計(jì)算放大器的放大倍數(shù)；用示波器觀察耦合電容對(duì)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(dòng)態(tài)范圍；用示波器觀察集電極負(fù)載對(duì)放大器幅頻特性的影響?！緦?shí)驗(yàn)步驟】? 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備插裝好單調(diào)諧回路諧振放大器模塊，接通實(shí)驗(yàn)箱上電源開關(guān)， 按下

2、模塊上開關(guān)2K3, 此時(shí)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(cè)量測(cè)量幅頻特性通常有兩種方法，即掃頻法和點(diǎn)測(cè)法。掃頻法簡(jiǎn)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(shí)驗(yàn)采用點(diǎn)測(cè)法，即保持輸入信號(hào)幅度不變，改變輸入信號(hào)的頻率，測(cè)出與頻率相對(duì)應(yīng)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(guān)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：-可編輯修改 -。 2K1 置“ off ” 位，即斷開集電極電阻2R3 。2K2 置 “單調(diào)諧 ” 位，此時(shí)2C6 被短路，放大器為單調(diào)諧回路。高頻信號(hào)源輸出連接到單調(diào)諧放大器的輸入端（2P01 ）。示波器 CH

3、1 接放大器的輸入端2TP01 ，示波器 CH2 接單調(diào)諧放大器的輸出端2TP02 ，調(diào)整高頻信號(hào)源頻率為 6.3MHZ（用頻率計(jì)測(cè)量），高頻信號(hào)源輸出幅度（峰峰值）為200mv （示波器 CH1 監(jiān)測(cè)）。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(cè)）。此時(shí)回路諧振于6.3MHZ 。比較此時(shí)輸入輸出幅度大小，并算出放大倍數(shù)。按照表 1-1 改變高頻信號(hào)源的頻率（用頻率計(jì)測(cè)量），保持高頻信號(hào)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(duì)應(yīng)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(hào)頻率5.

4、55.65.75.85.96.06.16.25.4f(MHZ)輸出電壓幅值112012401440168020002480332047601000U(mv)輸入信號(hào)頻率6.46.56.66.76.86.97.07.16.3f(MHZ)輸出電壓幅值536040003000236018801560140012006120U(mv)觀察集電極負(fù)載對(duì)單調(diào)諧放大器幅頻特性的影響當(dāng)放大器工作于放大狀態(tài)下，按照上述幅頻特性的測(cè)量方法測(cè)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(hào)頻率5.55.65.75.85.96.06.16.25.4f

5、(MHZ)輸出電壓幅值112012401400160018802240264031201000U(mv)輸入信號(hào)頻率6.46.56.66.76.86.97.07.16.3f(MHZ)輸出電壓幅值328028402360196016801480128011603400U(mv)-可編輯修改 -。有無(wú)負(fù)載的幅頻特性曲線用掃頻儀測(cè)出接通與不接通1R3 的幅頻特性曲線，如下圖：將點(diǎn)測(cè)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(dāng)不接2R3 時(shí)，集電極負(fù)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(dāng)接通2R3 時(shí)

6、，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(cè)量本實(shí)驗(yàn)采用點(diǎn)測(cè)法，即保持輸入幅度不變，改變輸入信號(hào)的頻率，測(cè)出與頻率相對(duì)應(yīng)的雙調(diào)諧放大器的輸出幅度，然后畫出頻率與幅度的關(guān)系曲線，該曲線即為雙調(diào)諧回路放大器的幅頻特性（如果有掃頻儀，可直接測(cè)量其幅頻特性曲線）。步驟如下：-可編輯修改 -。 2K02 置“雙調(diào)諧 ” ，接通 2C6 ，2K1 至“ OFF ”。高頻信號(hào)源輸出頻率6.3MHZ （用頻率計(jì)測(cè)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（2TP

7、02 ）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(hào)源的頻率 （用頻率計(jì)測(cè)量） ，保持高頻信號(hào)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(duì)應(yīng)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 耦合電容 2C06 為某一值時(shí)掃頻曲線放大器輸入信號(hào)頻率 f(Mhz)4.85.05.25.45.65.75.85.96.06.1放大器輸出幅度U (mv)20026032048096016002880480048004640放大器輸入信號(hào)頻率 f(Mhz)6.26.36.46.56

8、.66.76.86.97.07.1放大器輸出幅度U (mv)496049603740248016001200880720560480測(cè)出兩峰之間凹陷點(diǎn)的大致頻率是多少？凹陷點(diǎn)的大致頻率是6.1Mhz。調(diào)整 2C6 的電容，按照上述方法測(cè)出改變耦合電容2C6 時(shí)幅頻特性曲線表 1-4耦合電容減小時(shí)的掃頻曲線放大器輸入信號(hào)頻率f(Mhz)4.85.05.25.45.65.75.85.96.06.1放大器輸出幅度 U (mv)2403203203204806401040192035204160放大器輸入信號(hào)頻率f(Mhz)6.26.36.46.56.66.76.86.97.07.1放大器輸出幅度 U

9、 (mv)42404160304019201280880640480400320表 1-5 耦合電容增大時(shí)的掃頻曲線放大器輸入信號(hào)頻率f(Mhz)4.85.05.25.45.65.75.85.96.06.1放大器輸出幅度 U (mv)48080017605440352030402880304032003880放大器輸入信號(hào)頻率f(Mhz)6.26.36.46.56.66.76.86.97.07.1-可編輯修改 -。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(cè)得的不同2C6 時(shí)的幅頻特性曲線。

10、將點(diǎn)測(cè)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(dòng)態(tài)范圍測(cè)量2K1 “ OFF”， 2K2 “單調(diào)諧 ” 。高頻信號(hào)源輸出接雙調(diào)諧放大器的輸入端（2P01 ），調(diào)整高頻信號(hào)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(hào)源的輸出幅度（由CH1 監(jiān)測(cè)）。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(jì)算放大器電壓放大倍數(shù)值?？梢园l(fā)現(xiàn)，當(dāng)放大器的輸入增大到一定數(shù)值時(shí)，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(dòng)

11、態(tài)范圍的測(cè)量放大器輸入 (mV)501002003004005006007008009001000放大器輸出 (mV)8802440580076007800780080008000800080008000放大器電壓放大倍數(shù)17.624.40 29.0025.3319.515.6013.3311.4310.008.888.00-可編輯修改 -。放大器電壓放大倍數(shù)與輸入電壓幅度之間的關(guān)系曲線（matlab ）：?單雙調(diào)諧比較圖像帶寬優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)電路簡(jiǎn)單；容易選擇性較差；增益和通頻帶的矛單調(diào)諧0.3Mhz做成頻率可變諧盾比較突出，矩振放大器形系數(shù)較大頻帶較寬；選擇性好，矩形系數(shù)較電路結(jié)構(gòu)稍復(fù)雙調(diào)諧0.6

12、Mhz小；增益帶寬積比雜，調(diào)整難度相單調(diào)諧放大器大對(duì)較大2 倍? 當(dāng)放大器輸入幅度增大到一定程度時(shí)，輸出波形會(huì)發(fā)生什么變化？為什么？當(dāng)放大器輸入增大到一定數(shù)值時(shí)，放大倍數(shù)開始下降，輸出波形開始失真，因?yàn)橼呌陲柡汀? 總結(jié)由本實(shí)驗(yàn)所獲得的體會(huì)小信號(hào)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(shí)現(xiàn)對(duì)高頻小信號(hào)進(jìn)行放大。高頻小信號(hào)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(jí)放大器和級(jí)聯(lián)放大器；按照負(fù)載性質(zhì)：諧振放大器和非諧振放大器。其中諧振放大器的負(fù)-可編輯修改 -。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(fù)載由阻容放大器和各種濾波器組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。實(shí)驗(yàn)中的遇到問(wèn)題是剛連上電路發(fā)現(xiàn)波形不穩(wěn)定，仔細(xì)檢查后發(fā)現(xiàn)是線接觸不良，更換連接線后波形正常。另外一開始增益很小，后來(lái)發(fā)