单调谐回路谐振放大器实验
发布时间:2017-06-15 点击次数:次
—、实验准备
1.做本实验时应具备的知识点:
放大器静态工作点
LC并联谐振回路
单调谐放大器幅频特性
2.做本实验时所用到的仪器:
单调谐回路谐振放大器模块
双踪示波器
万用表
频率计
高频信号源
二、实验目的
1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统;
2.掌握单调谐回路谐振放大器的基本工作原理;
3. 熟悉放大器静态工作点的测量方法;
4.熟悉放大器静态工作点和集电极负载对单调谐放大器幅频特性(包括电压增益、通频带、Q值)的影响;
5.掌握测量放大器幅频特性的方法。
三、实验内容
1.用万用表测量晶体管各点(对地)电压VB、VE、VC,并计算放大器静态工作点;
2.用示波器测量单调谐放大器的幅频特性;
3.用示波器观察静态工作点对单调谐放大器幅频特性的影响;
4.用示波器观察集电极负载对单调谐放大器幅频特性的影响。
四、基本原理
1.单调谐回路谐振放大器原理
小信号谐振放大器是通信接收机的前端电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大和选频。单调谐回路谐振放大器原理电路如图1-1所示。图中,RB1、RB2、RE用以保证晶体管工作于放大区域,从而放大器工作于甲类。CE是RE的旁路电容,CB、CC是输入、输出耦合电容,L、C是谐振回路,RC是集电极(交流)电阻,它决定了回路Q值、带宽。为了减轻晶体管集电极电阻对回路Q值的影响,采用了部分回路接入方式。
图1-1 单调谐回路放大器原理电路
1.做本实验时应具备的知识点:
放大器静态工作点
LC并联谐振回路
单调谐放大器幅频特性
2.做本实验时所用到的仪器:
单调谐回路谐振放大器模块
双踪示波器
万用表
频率计
高频信号源
二、实验目的
1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统;
2.掌握单调谐回路谐振放大器的基本工作原理;
3. 熟悉放大器静态工作点的测量方法;
4.熟悉放大器静态工作点和集电极负载对单调谐放大器幅频特性(包括电压增益、通频带、Q值)的影响;
5.掌握测量放大器幅频特性的方法。
三、实验内容
1.用万用表测量晶体管各点(对地)电压VB、VE、VC,并计算放大器静态工作点;
2.用示波器测量单调谐放大器的幅频特性;
3.用示波器观察静态工作点对单调谐放大器幅频特性的影响;
4.用示波器观察集电极负载对单调谐放大器幅频特性的影响。
四、基本原理
1.单调谐回路谐振放大器原理
小信号谐振放大器是通信接收机的前端电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大和选频。单调谐回路谐振放大器原理电路如图1-1所示。图中,RB1、RB2、RE用以保证晶体管工作于放大区域,从而放大器工作于甲类。CE是RE的旁路电容,CB、CC是输入、输出耦合电容,L、C是谐振回路,RC是集电极(交流)电阻,它决定了回路Q值、带宽。为了减轻晶体管集电极电阻对回路Q值的影响,采用了部分回路接入方式。
图1-1 单调谐回路放大器原理电路
图1-2 单调谐回路谐振放大器实验电路图
单调谐回路谐振放大器实验电路如图1-2所示。其基本部分与图1-1相同。图中,1C2用来调谐,1K02用以改变集电极电阻,以观察集电极负载变化对谐振回路(包括电压增益、带宽、Q值)的影响。1W01用以改变基极偏置电压,以观察放大器静态工作点变化对谐振回路(包括电压增益、带宽、Q值)的影响。1Q02为射极跟随器,主要用于提高带负载能力。
五、实验步骤
1.实验准备
(1)插装好单调谐回路谐振放大器模块,接通实验箱上电源开关,按下模块上开关1K01。
(2)接通电源,此时电源指示灯亮。
2.单调谐回路谐振放大器幅频特性测量
测量幅频特性通常有两种方法,即扫频法和点测法。扫频法简单直观,可直接观察到单调谐放大特性曲线,但需要扫频仪。本实验采用点测法,即保持输入信号幅度不变,改变输入信号的频率,测出与频率相对应的单调谐回路揩振放大器的输出电压幅度,然后画出频率与幅度的关系曲线,该曲线即为单调谐回路谐振放大器的幅频特性。步骤如下:
(1)1K02置“off“位,即断开集电极电阻1R3,调整1W01使1Q01的基极直流电压为2.5V左右,这样放大器工作于放大状态。高频信号源输出连接到单调谐放大器的输入端(1P01)。示波器CH1接放大器的输入端1TP01,示波器CH2接单调谐放大器的输出端1TP02,调整高频信号源频率为6.3MHZ (用频率计测量),高频信号源输出幅度(峰——峰值)为200mv(示波器CH1监测)。调整单调谐放大器的电容1C2,使放大器的输出为最大值(示波器CH2监测)。此时回路谐振于6.3MHZ。比较此时输入输出幅度大小,并算出放大倍数。
(2)按照表1-2改变高频信号源的频率(用频率计测量),保持高频信号源输出幅度为200mv(示波器CH1监视),从示波器CH2上读出与频率相对应的单调谐放大器的电压幅值,并把数据填入表1-2。
表1-2
输入信号频率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 |
输出电压幅值U(mv) |
3.观察静态工作点对单调谐放大器幅频特性的影响。
顺时针调整1W01(此时1W01阻值增大),使1Q01基极直流电压为1.5V,从而改变静态工作点。按照上述幅频特性的测量方法,测出幅频特性曲线。逆时针调整1W01(此时1W01阻值减小),使1Q01基极直流电压为5V,重新测出幅频特性曲线。可以发现:当1W01加大时,由于ICQ减小,幅频特性幅值会减小,同时曲线变“瘦”(带宽减小);而当1W01减小时,由于ICQ加大,幅频特性幅值会加大,同时曲线变“胖”(带宽加大)。
4.观察集电极负载对单调谐放大器幅频特性的影响
当放大器工作于放大状态下,按照上述幅频特性的测量方法测出接通与不接通1R3的幅频特性曲线。可以发现:当不接1R3时,集电极负载增大,幅频特性幅值加大,曲线变“瘦”,Q值增高,带宽减小。而当接通1R3时,幅频特性幅值减小,曲线变“胖”,Q值降低,带宽加大。
六、实验报告要求
1.对实验数据进行分析,说明静态工作点变化对单调谐放大器幅频特性的影响,并画出相应的幅频特性。
2.对实验数据进行分析,说明集电极负载变化对单调谐放大器幅频特性的影响,并画出相应的幅频特性。
3.总结由本实验所获得的体会。