最新高頻小信號調(diào)諧放大器

1、 高頻電子線路實驗指導(dǎo)書PAGE 6 - 高頻電子線路實驗指導(dǎo)書 高頻電子線路E型實驗箱總體介紹一、概述高頻電子線路E型實驗箱的實驗內(nèi)容主要是根據(jù)高等教育出版社出版的?高頻電子線路?一書而設(shè)計的作者張肅文，其中還參考了?電子線路非線性局部?作者謝嘉奎、?高頻電子線路?作者曾興雯等教材的局部內(nèi)容。本實驗箱由主機和14個模塊組成，共設(shè)置了54個硬件實驗和5個軟件實驗。實驗箱采用“積木式結(jié)構(gòu)，將實驗所需的直流電源、頻率計、信號源帶簡易掃頻源設(shè)計成一個公共平臺。使用前請仔細閱讀實驗箱主板上的使用考前須知。實驗?zāi)K以插板的形式插在實驗箱主板上，除需調(diào)節(jié)和撥動的元件外，其它元件均焊接在PCB板的反面。模塊

2、正面印有實驗電路圖，便于學(xué)生理解實驗原理。反面使用透明盒罩，一方面便于學(xué)生觀察元件，另一方面又可對元件加以保護。二、主板簡介主機提供實驗所需的直流電源、信號源帶簡易掃頻源、頻率計，它們作為實驗工具不開設(shè)實驗內(nèi)容。各單元使用方法介紹如下：1、直流電源本實驗箱提供的直流電源是基于本實驗箱實驗的需求而設(shè)計的。主機提供四路直流電源：12V、5V、12V、5V，共直流地。每路電源都有兩個輸出端口，分別放置在主板的左上方和右上方。實驗時，用實驗箱所配置的單相三極電源線，連接220V交流電源和實驗箱上側(cè)的電源插座，翻開實驗箱右側(cè)的船形開關(guān)，假設(shè)正確連接那么主板上的電源指示燈LEDf9和LEDf11亮。此時，

3、各直流電源端口均有相應(yīng)的直流電壓輸出。實驗時，應(yīng)根據(jù)模塊的位置就近選擇所需的直流電源輸出端口。2、低頻信號源本實驗箱提供的低頻信號源是基于本實驗箱實驗的需求而設(shè)計的?？奢敵稣也?、三角波和方波信號，頻率范圍分別為：1Hz10MHz、1Hz1MHz、1Hz1MHz。數(shù)碼管LED900LED907用于顯示輸出信號的頻率，單位為Hz。LED900LED907依次為10MHz、MHz、100KHz、10KHz、KHz、100Hz、10Hz和Hz位。假設(shè)輸出信號頻率為Hz級，那么LED900LED906不顯示。假設(shè)輸出信號頻率為10Hz級，那么LED900LED905不顯示。輸出信號頻率為其它情況時以此

4、類推。本低頻信號源帶簡易掃頻源的功能，可產(chǎn)生掃頻信號用于定性檢測外部網(wǎng)絡(luò)的頻率特性，共有兩個掃頻頻段，分別為10KHz100KHz和100KHz1MHz。Vout為正弦波、三角波、方波和掃頻信號的輸出端口，Vi和Vo分別為掃頻源的檢波輸入端和檢波輸出端。將Vout處掃頻信號接到外部網(wǎng)絡(luò)的輸入端，再將外部網(wǎng)絡(luò)的輸出與Vi連接，就可用示波器在Vo處定性觀察外部網(wǎng)絡(luò)的頻率特性曲線。低頻信號源的使用方法介紹如下：1開機接通主機電源，按下開關(guān)Power1和Power2，那么低頻信號源的電源指示燈D100和D101亮。數(shù)碼管LED900LED903不顯示，LED904LED907分別顯示1、0、0、0，即

5、開機默認輸出1KHz的正弦波信號。2波形選擇按鍵TYPE用于改變輸出信號的波形，在正弦波輸出情況下，按一次TYPE鍵，那么輸出信號變?yōu)槿遣?；在三角波輸出情況下，按一次TYPE鍵，那么輸出信號變?yōu)榉讲ǎ辉诜讲ㄝ敵龅那闆r下，按一次TYPE鍵，那么輸出信號變?yōu)檎也?。依此順序按動TYPE鍵，那么循環(huán)輸出這三種波形。3頻率選擇按鍵RIGHT和LEFT用于選擇當(dāng)前需修改位，開機默認當(dāng)前修改位為KHz位LED904。在非掃頻輸出的狀態(tài)下，按一次RIGHT鍵那么修改位右移一位；按一次LEFT鍵那么修改位左移一位。被選中的當(dāng)前修改位會閃爍顯示。按鍵UP和DOWN用于修改當(dāng)前修改位的數(shù)值。在選中當(dāng)前修改位的情

6、況下，按一次UP鍵，那么當(dāng)前修改位的數(shù)值加1；按一次DOWN鍵，那么當(dāng)前修改位的數(shù)值減1。當(dāng)當(dāng)前修改位的數(shù)值為所需的數(shù)值時，按下ENTER鍵確定操作，當(dāng)前修改位會停止閃爍，那么Vout處輸出所需頻率的信號。在當(dāng)前修改位的數(shù)值為9的情況下，按一次UP鍵，那么當(dāng)前修改位數(shù)值為0，其左邊顯示數(shù)值加1且當(dāng)前修改位不變。如在顯示頻率為1999Hz且當(dāng)前修改位為10Hz位時，按一次UP鍵，那么顯示頻率變?yōu)?023Hz且當(dāng)前修改位仍為10Hz位。在當(dāng)前修改位的數(shù)值為1，且當(dāng)前修改為最高位、當(dāng)前修改位右邊第一位的數(shù)值不為0的情況下，按一次DOWN鍵，那么當(dāng)前修改位自動右移一位且原當(dāng)前修改位不顯示。如在顯示頻率

7、為1100Hz且當(dāng)前修改位為KHz位時，按一次DOWN鍵，那么顯示頻率變?yōu)?00Hz且當(dāng)前修改位為100Hz位。在當(dāng)前修改位的數(shù)值為1，且當(dāng)前修改為最高位、當(dāng)前修改位右邊第一位的數(shù)值為0的情況下，按一次DOWN鍵，那么當(dāng)前修改位自動右移一位且該位數(shù)值變?yōu)?且原當(dāng)前修改位不顯示。如在顯示頻率為1000Hz且當(dāng)前修改位為KHz位時，按一次DOWN鍵，那么顯示頻率變?yōu)?00且當(dāng)前修改位為100Hz位。在當(dāng)前修改位的數(shù)值為0的情況下，按一次DOWN鍵，那么當(dāng)前修改位的數(shù)值變?yōu)?且當(dāng)前修改位左邊顯示的數(shù)值減1。如在顯示頻率為100Hz且當(dāng)前修改位為Hz時，按一次DOWN鍵，那么顯示頻率變?yōu)?9Hz且當(dāng)前

8、修改位不變。4幅度調(diào)節(jié)雙刀三擲開關(guān)U70用于選擇輸出信號幅度的衰減量，U70撥到最上端、中間和最下端時，衰減量分別為0dB、20dB和40dB。即U70用于輸出信號幅度的粗調(diào)?！胺日{(diào)節(jié)電位器用于對輸出信號的幅度進行細調(diào)，當(dāng)衰減量為0dB時，調(diào)節(jié)“幅度調(diào)節(jié)電位器，那么輸出信號的峰峰值范圍為1.5V15V；當(dāng)衰減量為20dB時，調(diào)節(jié)“幅度調(diào)節(jié)電位器，那么輸出信號的峰峰值范圍為150mV1.5V；當(dāng)衰減量為40dB時，調(diào)節(jié)“幅度調(diào)節(jié)電位器，那么輸出信號的峰峰值范圍為80mV150mV。說明：當(dāng)輸出信號的峰峰值較小時，由于噪聲干擾相對較大，輸出信號波形會有抖動，屬于正?，F(xiàn)象。5占空比調(diào)節(jié)在輸出信號為

9、方波的情況下，調(diào)節(jié)“占空比調(diào)節(jié)電位器可改變方波的占空比。說明：嚴格地說，方波是指占空比為50的矩形波，當(dāng)占空比不為50時，只能稱為矩形波。本實驗指導(dǎo)書此處不做區(qū)別。6直流電平調(diào)節(jié)在任意波形輸出或掃頻輸出的情況下，調(diào)節(jié)“電平調(diào)節(jié)電位器，可改變輸出信號的直流量。7掃頻輸出在點頻輸出的情況下，按一次SWEEP鍵，那么Vout輸出10KHz100KHz的掃頻信號；連續(xù)按兩次SWEEP鍵，那么Vout輸出100KHz1MHz的掃頻信號；連續(xù)按三次SWEEP鍵，那么回到輸出掃頻前的狀態(tài)。8復(fù)位在通電后的任意情況下，按下RESET鍵，那么信號源復(fù)位，恢復(fù)到輸出1KHz正弦波信號的狀態(tài)。3、高頻信號源本實驗箱

10、提供的高頻信號源是基于本實驗箱實驗的需求而設(shè)計的?？奢敵?0MHz120MHz的正弦波。Power3為高頻信號源局部的電源開關(guān)，D1為電源指示燈。數(shù)碼管LED6LED1用于顯示輸出信號的頻率，單位分別為100MHz、10MHz、MHz、100KHz、10KHz、KHz。1開機接通主機電源，按下開關(guān)Power3，那么電源指示燈D1亮。數(shù)碼管LED6LED1顯示010.700，即開機默認輸出10.7MHz的正弦波信號。2輸出接口選擇OUT1用于輸出10MHz20MHz的信號，信號幅度較小，主要用于小信號實驗。OUT2用于輸出20MHz70MHz的信號，其中10MHz20MHz信號的幅度相對OUT1

11、處較大。OUT3用于輸出70MHz120MHz的信號，AGND為本信號源地，與主板共地。當(dāng)輸出信號的頻率較高時，需使用射頻座接口。本實驗箱所開設(shè)實驗的載波信號一般為10.7MHz，其它未使用的頻段信號僅供用戶參考使用。3頻率選擇開機默認當(dāng)前修改位為KHz位LED1，每按動一次SELECT鍵，那么當(dāng)前修改位向左移動一位且閃爍顯示。選中當(dāng)前修改位后，每按動一次UP或DOWN鍵，那么當(dāng)前修改位的數(shù)值加一或減一。當(dāng)當(dāng)前修改位的數(shù)值為所需的數(shù)值時，按一下ENTER鍵確定操作，當(dāng)前修改位停止閃爍， OUT1或OUT2、OUT3處輸出所需頻率的信號。注意：本信號源的UP鍵和DOWN鍵不進位和退位，即：在當(dāng)前

12、修改位的數(shù)值為9的情況下，按一次UP鍵，當(dāng)前修改位數(shù)值變?yōu)?，其它數(shù)碼管顯示數(shù)值不變。在當(dāng)前修改位的數(shù)值為0的情況下，按一次DOWN鍵，當(dāng)前修改位數(shù)值仍為0，其它數(shù)碼管顯示的數(shù)值也不變。4幅度調(diào)節(jié)“幅度調(diào)節(jié)電位器用于調(diào)節(jié)輸出信號的幅度，調(diào)節(jié)時請勿將電位器調(diào)節(jié)到兩個最底端。5掃頻本高頻信號源自帶簡易掃頻源，用于定性分析外部網(wǎng)絡(luò)的特性。掃頻頻段有六段：信號輸出頻率小于20MHz20MHz、20MHz30MHz、30MHz50MHz、50MHz70MHz、70MHz90MHz、90MHz120MHz。在點頻輸出的情況下，每按動一次TYPE鍵，那么進入相應(yīng)掃頻頻段。如在10.7MHz點頻輸出的情況下，

13、按動一次TYPE鍵，那么進入10.7MHz20MHz的掃頻頻段。數(shù)碼管LED1顯示1表示第1頻段，同時用示波器在相應(yīng)輸出接口處觀察，信號頻率由10.7MHz逐漸向20MHz靠近，當(dāng)信號頻率為20MHz時，LED1所顯示的1消失，LED6LED1顯示010.7000，即掃頻前的信號頻率值。連續(xù)按動TYPE鍵，那么掃頻頻段依次為20MHz30MHz、30MHz50MHz、50MHz70MHz、70MHz90MHz、90MHz120MHz注意選擇輸出接口，以便正確觀察。當(dāng)點頻輸出信號頻率大于20MHz時，要根據(jù)點頻所處的頻段，按動相應(yīng)的次數(shù)才能開始掃頻。如在點頻輸出為35MHz，按動兩次TYPE鍵，

14、那么進入35MHz50MHz的掃頻狀態(tài)，LED1顯示3表示第3頻段，同時用示波器在相應(yīng)輸出接口處觀察，信號頻率由35MHz逐漸向50MHz靠近，當(dāng)信號頻率為50MHz時，LED1所顯示的3消失，LED6LED1顯示035000，即掃頻前的信號頻率值。連續(xù)按動TYPE鍵，那么掃頻頻段依次為50MHz70MHz、70MHz90MHz、90MHz120MHz注意選擇輸出接口，以便正確觀察。在掃頻頻段為第六頻段的情況下，再次按動TYPE鍵，不進入第一頻段，即掃頻頻段不循環(huán)。在掃頻狀態(tài)下，按動ENTER鍵，那么信號源回到掃頻前的狀態(tài)。6復(fù)位在通電后的任意情況下，按下RESET鍵，那么信號源復(fù)位，恢復(fù)到輸

15、出10.7MHz正弦波信號的狀態(tài)。4、頻率計本實驗箱提供的頻率計是基于本實驗箱實驗的需要而設(shè)計的。它適用于頻率范圍為20Hz100MHz，峰峰值Vp-p=100mV5V的信號。開關(guān)Power4為頻率計局部的電源開關(guān)，LEDf10為電源指示燈。信號從“頻率輸入處的二號臺階插座或射頻座輸入。測試高頻信號源輸出的較高頻率信號時，需使用實驗箱所配置的射頻線進行連接。開關(guān)Sf1用于給不同頻段的信號選擇輸入匹配通道。當(dāng)輸入信號頻率低于10MHz時，Sf1向下?lián)?；?dāng)輸入信號的頻率高于10MHz時，Sf1向上撥。數(shù)碼管LEDf1LEDf8用于顯示所測信號的頻率。其中，前6個數(shù)碼管顯示有效數(shù)字，第8個數(shù)碼管顯示

16、10的冪，單位為Hz。第7個數(shù)碼管顯示“，用于間隔前6個數(shù)碼管和第8個數(shù)碼管如顯示10.70006，那么頻率為10.7MHZ。假設(shè)輸入信號頻率為10MHz以上，那么測試精度為50ppm；假設(shè)輸入信號為10MHz以下，那么測試精度為20ppm。假設(shè)輸入信號為1KHz以下，那么可能有個位偏差。實驗一 高頻單級、兩級小信號單、雙調(diào)諧放大器一、實驗?zāi)康?、掌握高頻小信號調(diào)諧放大器的工作原理；2、掌握諧振放大器電壓增益、通頻帶、選擇性的定義、測試及計算方法。二、實驗內(nèi)容1、測量各放大器的電壓增益；2、測量放大器的通頻帶與矩形系數(shù)；3、測試放大器的頻率特性曲線。三、實驗儀器1、20MHz示波器 一臺2、數(shù)

17、字式萬用表 一塊3、調(diào)試工具 一套四、實驗根本原理1、單級單調(diào)諧放大器圖11 單級單調(diào)諧放大器實驗原理圖實驗原理圖如圖11所示，本實驗的輸入信號10.7MHz由正弦波振蕩器模塊的石英晶體振蕩器或高頻信號源提供。信號從TP5處輸入，從TT2處輸出。調(diào)節(jié)電位器W3可改變?nèi)龢O管Q2的靜態(tài)工作點，調(diào)節(jié)可調(diào)電容CC2和中周T2可改變諧振回路的幅頻特性。五、實驗步驟1、計算選頻回路的諧振頻率范圍假設(shè)諧振回路的電感量L=1.8uH2.4uH，回路總電容C=105 pF125pF分布電容包括在內(nèi)，根據(jù)公式計算諧振回路諧振頻率的范圍。2、單級單調(diào)諧放大器1連接實驗電路在主板上正確插好小信號放大器模塊，開關(guān)K1、K2、K3、K5向左撥，主板GND接模塊GND，主板12V接模塊12V。TP9接地，TP8接TP10。檢查連線正確無誤后，翻開實驗箱右側(cè)的船形開關(guān)，K5向右撥。假設(shè)正確連接，那么模塊上的電源指示燈LED4亮。2靜態(tài)工作點調(diào)節(jié)K5向左撥即關(guān)閉電路電源，TP5接地，然后K5向右撥。用萬用表測三極管Q2發(fā)射極對地的直流電壓，調(diào)節(jié)W3使此電壓為5V。說明：本實驗箱的所有實驗，改接線的操作均要在