单调谐回路谐振放大器及通频带展宽实验

课程名称：高频电子线路题目：单调谐回路谐振放大器及通频带展宽实验学生姓名：专业：电子信息科学与技术班级：学号：指导教师：日期：2013年6月28日实验三单调谐回路谐振放大器及通频带展宽实验一、实验目的:1.熟悉高频电路实验箱的组成及其电路中各元件的作用；2.熟悉并联谐振回路的通频带与选择性等相关知识；3.熟悉负载对谐振回路的影响，从而了解频带扩展；4.熟悉和了解单调谐回路谐振放大器的性能指标和测量方法。二、预习要求：1.复习选频网络的特性分析方法；2.复习谐振回路的工作原理；3.了解谐振放大器的电压放大倍数、动态范围、通频带及选择性等分析方法和知识。三、实验电路说明：本实验电路如图7-3所示。图7-3W、R1、R2和Re1(Re2)为直流偏置电路，调节W可改变直流工作点。C2、L1构成谐振回路，R3为回路电阻，RL为负载电阻。四、实验仪器：1．双踪示波器2．数字频率计3．万用表4．实验箱及单、双调谐放大模块5．高频信号发生器五、实验内容和步骤：1．测量谐振放大器的谐振频率：1）拨动开关K3至“RL”档；2）拨动开关K1至“OFF”档，断开R3；3）拨动开关K2，选中Re2；4）检查无误后接通电源；5）调整谐振放大器的动态工作点；6）高频信号发生器接到电路输入端TP1，示波器接电路输出端TP3；7）使高频信号发生器的正弦信号输出幅度为300mV左右（本实验指导书中所说幅度都是指峰峰值），其频率在2—11MHz之间变化，找到谐振放大器输出电压幅度最大且波形不失真的频率并记录下来；（注意：如找不到不失真的波形，应同时调节W来配合；幅度最大不失真的输出频率在8.3MHZ左右。）2．测量放大器在谐振点的动态范围：1）拨动开关K1，接通R3；2）拨动开关K2，选中Re1；3）高频信号发生器接到电路输入端TP1，示波器接电路输出端TP3；4）调节高频信号发生器的正弦信号输出频率为8MHz，调节C2使谐振放大器输出电压幅度u0最大且波形不失真。此时调节高频信号发生器的信号输出幅度由300mV变化到1V，使谐振放大器的输出经历由不失真到失真的过程，记录下最大不失真的u0值（如找不到不失真的波形，可同时微调一下W和C2来配合），填入表3-1：Ui(mV)3001000uo(V)Re1=2KRe2=500表3-15）再选Re1=2KΩ，重复第4）步的过程；6）在相同的坐标上画出不同Ic（由不同的Re决定）时的动态范围曲线，并进行分析和比较。3．测量放大器的通频带：1）拨动开关K1，接通R3；2）拨动开关K2，选中Re2；3）拨动开关K3至“RL”档；4）高频信号发生器接到电路输入端TP1，示波器接电路输出端TP3；5）调节高频信号发生器的正弦信号输出频率为8MHz，信号输出幅度为300mV左右，调节C2使输出电压幅度u0最大且波形不失真（注意检查一下此时谐振放大器如无放大倍数可调节W）。以此时回路的谐振频率8MHz为中心频率，保持高频信号发生器的信号输出幅度不变，改变频率由中心频率向两边偏离，测得在不同频率时对应的输出电压uo，频率偏离的范围根据实际情况确定。将测量的结果记录下来，并计算回路的谐振频率为8MHz时电路的电压放大倍数和回路的通频带；6）拨动开关K1，断开R3，重复第5）步。比较通频带的情况。六、实验报告要求：1．画出实验电路的交流等效电路；2．整理各实验步骤所得的数据和图形，绘制出单谐振回路接与不接回路电阻时的幅频特性和通频带，分析原因；最大不失真的u0值（如找不到不失真的波形，可同时微调一下W和C2来配合），填入下表：（见实验数据）（1)电压增益当接上信号源Ui时，开启仿真器实验电源开关，双击示波器，调整适当的时基及A、B通道的灵敏度，即可看到如图所示的输入、输出波形。观察并比较输入输出波形可知，放大器的放大倍数约为-71.43。(2)矩形系数双击波特图仪，适当选择垂直坐标与水平坐标的起点和终点值，即可看到如图所示的高频小信号谐振放大器的特性曲线从图中可以估算出该高频小信号谐振放大器的带宽由于谐振回路的选频作用，当工作频率偏离谐振频率时，放大器的电压增益将下降，习惯上称电压增益uA下降到谐振电压增益0uA的0.707倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带fo，通频带fo的测量方法：通过测量放大器的谐振曲线来求通频带。测量方法可以是扫频法，也可以是逐点法。3．分析Ic的大小不同对放大器的动态范围所造成的影响。Ic影响Q值，Q值增大放大倍数减小，反之增大。4．谈谈实验的心得体会在这个高频实验中，我熟悉高频电路实验箱的组成及其电路中各元件的作用；熟悉并联谐振回路的通频带与选择性等相关知识；单调谐回路特点是电路简单,调试容易,但选择性差,增益和通频带的矛盾比较突出；单级单调谐放大器是小信号放大器的基本电路，其电压增益主要决定于管子的参数、信号源和负载，为了提高电压增益，谐振回路与信号源和负载的连接常采用部分接入方式；单调谐回路的矩形系数大，选择性差，这是单调谐回路放大器的主要缺点。通过电路中的负载对谐振回路的影响，从而了解频带扩展，还有单调谐回路谐振放大器的性能指标和测量方法。