主頁 > 技術文章 > 單調諧回路諧振放大器實驗--高頻電子線路實驗箱 2021-12-16

單調諧回路諧振放大器實驗--高頻電子線路實驗箱

—、實驗準備
1.做本實驗時應具備的知識點：
1)放大器靜態(tài)工作點；2)LC并聯(lián)諧振回路；3)單調諧放大器幅頻特性。
2.做本實驗時所用到的儀器：
1)單調諧回路諧振放大器模塊；2)雙蹤示波器；3)萬用表；4)頻率計；5)高頻信號源。
二、實驗目的
1.熟悉電子元器件和高頻電子線路實驗系統(tǒng)；
2.掌握單調諧回路諧振放大器的基本工作原理；
3.熟悉放大器靜態(tài)工作點的測量方法；
4.熟悉放大器靜態(tài)工作點和集電極負載對單調諧放大器幅頻特性（包括電壓增益、通頻帶、Q值）的影響；
5.掌握測量放大器幅頻特性的方法。
三、實驗內容
1.用萬用表測量晶體管各點（對地）電壓VB、VE、VC，并計算放大器靜態(tài)工作點；
2.用示波器測量單調諧放大器的幅頻特性；
3.用示波器觀察靜態(tài)工作點對單調諧放大器幅頻特性的影響；
4.用示波器觀察集電極負載對單調諧放大器幅頻特性的影響。
四、基本原理
1.單調諧回路諧振放大器原理
小信號諧振放大器是通信接收機的前端電路，主要用于高頻小信號或微弱信號的線性放大和選頻。單調諧回路諧振放大器原理電路如圖1-1所示。圖中，R_B1、R_B2、R_E用以保證晶體管工作于放大區(qū)域，從而放大器工作于甲類。C_E是R_E的旁路電容，C_B、C_C是輸入、輸出耦合電容，L、C是諧振回路，R_C是集電極（交流）電阻，它決定了回路Q值、帶寬。為了減輕晶體管集電極電阻對回路Q值的影響，采用了部分回路接入方式。

圖1-1 單調諧回路放大器原理電路

圖1-2 單調諧回路諧振放大器實驗電路圖

2.單調諧回路諧振放大器實驗電路
單調諧回路諧振放大器實驗電路如圖1-2所示。其基本部分與圖1-1相同。圖中，1C₂用來調諧，1K₀₂用以改變集電極電阻，以觀察集電極負載變化對諧振回路（包括電壓增益、帶寬、Q值）的影響。1W₀₁用以改變基極偏置電壓，以觀察放大器靜態(tài)工作點變化對諧振回路（包括電壓增益、帶寬、Q值）的影響。1Q₀₂為射極跟隨器，主要用于提高帶負載能力。
五、實驗步驟
1.實驗準備
1）插裝好單調諧回路諧振放大器模塊，接通實驗箱上電源開關，按下模塊上開關1K₀₁。
2）接通電源，此時電源指示燈亮。
2.單調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，該曲線即為單調諧回路諧振放大器的幅頻特性。步驟如下：
1）1K₀₂置“off“位，即斷開集電極電阻1R3，調整1W₀₁使1Q₀₁的基極直流電壓為2.5V左右，這樣放大器工作于放大狀態(tài)。高頻信號源輸出連接到單調諧放大器的輸入端（1P01）。示波器CH1接放大器的輸入端1TP01，示波器CH2接單調諧放大器的輸出端1TP02，調整高頻信號源頻率為6.3MHZ （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）。調整單調諧放大器的電容1C₂，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6.3MHZ。比較此時輸入輸出幅度大小，并算出放大倍數(shù)。
2）按照表1-2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諧放大器的電壓幅值，并把數(shù)據(jù)填入表1-2。
表1-2

輸入信號頻率f(MHZ)	5.4	5.5	5.6	5.7	5.8	5.9	6.0	6.1	6.2	6.3	6.4	6.5	6.6	6.7	6.8	6.9	7.0	7.1
輸出電壓幅值U(mv)

3）以橫軸為頻率，縱軸為電壓幅值，按照表1-2，畫出單調諧放大器的幅頻特性曲線。
3.觀察靜態(tài)工作點對單調諧放大器幅頻特性的影響
順時針調整1W₀₁（此時1W₀₁阻值增大），使1Q₀₁基極直流電壓為1.5V，從而改變靜態(tài)工作點。按照上述幅頻特性的測量方法，測出幅頻特性曲線。逆時針調整1W₀₁（此時1W₀₁阻值減�。�，使1Q₀₁基極直流電壓為5V，重新測出幅頻特性曲線�？梢园l(fā)現(xiàn)：當1W₀₁加大時，由于I_CQ減小，幅頻特性幅值會減小，同時曲線變“瘦”（帶寬減�。欢�1W₀₁減小時，由于I_CQ加大，幅頻特性幅值會加大，同時曲線變“胖”（帶寬加大）。
4.觀察集電極負載對單調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出接通與不接通1R3的幅頻特性曲線。可以發(fā)現(xiàn)：當不接1R3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1R3時，幅頻特性幅值減小，曲線變“胖”，Q值降低，帶寬加大。
六、實驗報告要求
1.對實驗數(shù)據(jù)進行分析，說明靜態(tài)工作點變化對單調諧放大器幅頻特性的影響，并畫出相應的幅頻特性。
2.對實驗數(shù)據(jù)進行分析，說明集電極負載變化對單調諧放大器幅頻特性的影響，并畫出相應的幅頻特性。
3.總結由本實驗所獲得的體會。

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單調諧回路諧振放大器實驗--高頻電子線路實驗箱

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