单调谐回路谐振放大器及通频带展宽实验

1. 单调谐回路谐振放大器及通频带展宽实验

2. 本实验的特点： • 1）本实验是一个典型的验证性实验，要求参加实验的学生掌握了单调谐回路谐振放大器的基本原理、工作点设置和交流分析方法； • 2）实验过程中需要将放大器的增益与工作频率联系在一起，需要仔细调节电路参数，验证放大器的增益与频率的关系；验证放大器的通频带与增益的关系；验证选频电路的Q值对增益、通频带的影响；并与理论分析相比较，分析误差原因； • 3）学生首次使用BT3C扫频仪，需要教师悉心指导，把握该仪器的操作要领，使学生通过自己的操作能基本掌握扫频仪的使用方法，为今后的工作奠定基础。 • 4）在指导学生调节LC谐振回路过程中，需要教会学生通过调节LC谐振回路参数来选准谐振频率、满足带宽要求的步骤和操作要领。

3. 1 .实验电路图

4. 2.实验目的 • 1）熟悉高频小信号谐振放大器的组成、工作原理及各元件的作用； • 2）熟悉并联谐振回路的通频带与选择性等相关知识； • 3）了解负载对谐振回路的影响，从而熟悉频带扩展方法； • 4）熟悉单调谐回路谐振放大器的性能指标和测量方法。

5. 3.实验仪器 • 万用表 • 双踪示波器 • 数字频率计 • 实验箱及单、双调谐放大模块 • 扫频仪

6. 4.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）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； （6）使高频信号发生器的正弦信号输出幅度为300 mV,调节W使IEQ在8.4~11.6mA范围之内(K2接Re2）。调节其频率在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f0并记录下来。 （注意：要配合可调电容C2的调节来找到最大不失真的输出波形，本电路的谐振点在4MHz左右）

7. 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f0（即回路的谐振点），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300 mV变化到1 V，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，填入表3-1：

8. （5）再选Re2=500Ω，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。

9. 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f0（即回路的谐振点），信号输出幅度为300 mV左右，调节 C2使输出电压幅度u0最大且波形不失真。以此时回路的谐振频率f0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f0时电路的电压放大倍数和回路的通频带.

10. 5. 扫频仪的使用 • 扫频仪型号：XPD1252—BT3C • RF宽带扫频仪 1-300MHz • 操作步骤： 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+12V直流电源； （5）测量放大器静态工作点(调节RW，使 IEQ=8.4~11.6mA范围之内)

11. （6）扫频仪的RF输出端接到电路输入端TP1，扫频仪的Y输入端接电路输出端TP3；（6）扫频仪的RF输出端接到电路输入端TP1，扫频仪的Y输入端接电路输出端TP3； • 用起子调节放大器的谐振回路，要配合可调电容C2的调节来找到最大不失真的波形，本电路的谐振点在5MHz左右，找到谐振放大器输出电压幅度最大且波形不失真的频率f0并记录下来。

12. 2) 测量放大器的增益和通频带 • （1）开机前主要旋钮位置： Y轴显示方式按键：“AC/DC”为 “DC”； Y轴衰减倍率为“*1”； “+/-”极性为“+” “Y增益”置于中间； 扫频方式为“窄扫”； 频标方式为“10.1MHz”, 衰减指示为“0dB” • （2）确定被测放大器的中心频率f。

13. （3）显示和定量测量被测放大器的幅频特性

15. 测量增益 • 根据“输出衰减”的分贝数和幅频特性曲线的高度测读被测放大器的增益值。在保持“Y增益”旋钮不变的情况下，改变“输出衰减”按钮，使显示的幅频特性曲线高度处在0dB校正线上，则“输出衰减”按钮所指示的分贝数即为被测电路的增益值。在测量中，当被测网络的增益大于输出衰减的最大分贝数时，曲线将超出0dB校正线，这时需增加“Y轴衰减”，使Y轴衰减到10倍或100倍，再微调“输出衰减”，使曲线的峰值正好落在0dB校正线上，此时被测电路的增益等于“输出衰减”与“Y轴衰减”分贝数之和。

16. 测量带宽 • 使用扫频仪上的频标，可以方便地读出所显示频率特性曲线的带宽。有时为了更精确地测量，可使用外接频标。无论是内接或外接频标，都是根据频率标记叠加在特性曲线带宽范围上的数目乘以频率标记值而得来的。根据扫频仪的频标，可直接在横轴上读出幅频特性曲线的频率值（f。、B0.7、B0.1）,如果测读的频率不在频标上可根据相邻两个频标占据的水平距离进行计算。

18. 6. 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； • 3、分析Ic的大小不同对放大器的动态范围所造成的影响。 • 4、谈谈实验的心得体会。