调谐小信号放大器分析设计与仿真

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小信号调谐放大器预习报告

一．实验目的

1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统；

2.掌握单调谐和双调谐放大器的基本工作原理；

3.掌握测量放大器幅频特性的方法；

4.熟悉放大器集电极负载对单调谐和双调谐放大器幅频特性的影响；

5.了解放大器动态范围的概念和测量方法。

二．实验内容

调谐放大器的频率特性如图所示。

图1-1 调谐放大器的频率特性

调谐放大器主要由放大器和调谐回路两部分组成。因此，调谐放大器不仅有放大作用，而且还有选频作用。本章讨论的小信号调谐放大器，一般工作在甲类状态，多用在接收机中做高频和中频放大，对它的主要指标要求是：有足够的增益，满足通频带和选择性要求，工作稳定等。

二．单调谐放大器

共发射极单调谐放大器原理电路如图1-2所示。

放

大倍数

f

o

f 1

f K

0.7o K o

K 2o

f ?通频带f ?2o f ?2o

f ?

图1-2

图中晶体管T 起放大信号的作用，R B1、R B2、R E 为直流偏置电阻，用以保证晶体管工作于放大区域，从而放大器工作于甲类。C E 是R E 的旁路电容，C B 、C C 是输入、输出耦合电容，L 、C 是谐振回路作为放大器的集电极负载起选频作用，它采用抽头接入法，以减轻晶体管输出电阻对谐振回路Q 值的影响，R C 是集电极（交流）电阻，它决定了回路Q 值、带宽。

三．双调谐回路放大器

图中，R B1、R B2、R E 为直流偏置电阻，用以保证晶体管工作于放大区域，且放大器工作于甲类状态，E C 为E R 的旁通电容，B C 和C C 为输入、输出耦合电容。图中两个谐振回路：

11L C 、组成了初级回路，22L C 、组成了次级回路。两者之间并无互感耦合（必要时，可

分别对12L L 、加以屏蔽），而是由电容3C 进行耦合，故称为电容耦合。

本次实验需做内容

1.采用点测法测量单调谐和双调谐放大器的幅频特性；

2.用示波器测量输入、输出信号幅度，并计算放大器的放大倍数；

3.用示波器观察耦合电容对双调谐回路放大器幅频特性的影响；

4.用示波器观察放大器的动态范围；

5.观察集电极负载对放大器幅频特性的影响。

三．实验步骤

1．画出单调谐和双调谐的幅频特性，计算幅值从最大值下降到0.707时的带宽，并由此说明其优缺点。比较单调谐和双调谐在特性曲线上有何不同？

2．画出放大器电压放大倍数与输入电压幅度之间的关系曲线。

3．当放大器输入幅度增大到一定程度时，输出波形会发生什么变化？为什么？

4．总结由本实验所获得的体会。

实验报告

一．实验目的

1．掌握小信号调谐放大器的电路组成和工作原理。 2．了解调谐放大器性能指标的仿真方法。

3．理解电路元件参数对调谐放大器性能指标的影响。

二．实验原理（简述）

单调谐小信号放大器可以对高频小信号进行不失真的放大，其结构由放大部分和选频部分构成。放大部分通常由晶体管或场效应管等构成放大电路，LC 谐振回路作为晶体管集电极负载起到选频的作用，这是与低频小信号放大器电路结构上最主要的区别。调谐放大器具有选频滤波放大作用，当输入信号的频率与LC 回路的谐振频率相等时，LC 回路发生谐振，此时单调谐放大器增益达到最大。

单调谐小信号放大器的性能指标主要有增益，通频带B0.7和矩形系数K0.1，各项性能指标的定义如下： 1．增益

以电压增益Au 为例，指得是当单调谐放大器发生谐振时，所对应的电压放大倍数，即：

o u i =

U K U

（1-1）

或者

o

u i

=20log

(dB)U K U

（1-2）

或者

o

b

=10log

(dB)p P K P （1-3） Kp 是指功率增益，Po 是交流输出功率，Pb 是输入功率。

增益的大小，与所选用的晶体管型号、LC 谐振回路用的器件、品质因数、通频带等参数均有关。

2．通频带B 0.7

放大器的电压增益下降到最大值的 ( 下降-3dB ）倍时所对应的频率范围称为通频带，即图1-1中选频特性曲线0.7所对应的频带宽度。通频带也叫3dB 带宽，定义为：

B 0.7=f2-f1 （1-4）

图1-1 通频带

通频带B 0.7可表示为： 0

0.7f B Q

=

（1-5） 其中，f 0是LC 谐振回路的谐振频率。通频带是与谐振频率f 0成正比，与品质因数Q 成反比。

3．矩形系数K 0.1

矩形系数为电压增益下降到最大值的0.1倍(下降-20dB)所对应的频率范围和0.7倍对应的频率范围之比，即

43

0.121f f K f f -=

- （1-6）

矩形系数衡量的是电路选择性的好坏。在理想情况下，K 0.1的值为1。因此，矩形系数的值越接近于1，说明电路的选择性越好。而单调谐小信号放大器矩形系数的值理论上约为9.96，选择性不是非常理想。

一．实验电路或仿真电路图

1.单调谐放大电路的仿真

2.双调谐放大电路的仿真

四．实验内容和相关实验参数

1．单调谐放大电路的仿真

已知单调谐小信号谐振放大器电路如图1-2所示。LC并联谐振回路作为集电极负载，起到

选频和滤波的作用，要求该LC谐振回路的谐振频率f0为465KHz。试：

（1）画出仿真电路图；

（2）通过仿真，用示波器观察输入、输出电压波形，计算电路谐振时的电压增益Ku0；（3）利用波特仪观察放大电路的幅频特性，通过该特性计算谐振频率f0，通频带BW0.7，品质因数QL和矩形系数K0.1；

（4）改变负载R4的值，观察负载对电路性能的影响（通频带BW0.7，品质因数QL）；（5）改变信号源的频率，如当信号源频率为2f0、3f0、4f0，通过示波器观察输出电压波形的幅值变化，验证谐振电路的选频特性。

2．双调谐小信号谐振放大电路的仿真

双调谐放大电路如图1-3所示。微调可变电容C2和C8，使电路谐振在465KHz。

（1）画出仿真电路图；

（2）调节耦合电容C9的值，用波特仪观察放大电路幅频特性，记录下不同的耦合电容C9的值时波形的变化情况，并与单调谐放大电路的性能进行比较；

（3）通过示波器观察输入、输出电压波形，并求电压增益K u0。

五．实验结果或仿真结果（测量数据和实测波形）

1.单调谐小信号谐振放大器相关仿真结果

图1-4 单调谐小信号谐振放大器输出输入波形

图1-5 单调谐小信号谐振放大器的幅频特性

图1-6 放大器的电压增益下降-3dB时的幅频特性

图1-7 放大器的电压增益下降-20dB时的幅频特性

图1-8 将电路中的R4改为1kΩ时的幅频特性

图1-9 当信号源频率为2f0（930kHZ）时所产生的波形

图1-10当信号源频率为3f0（1395kHZ）时所产生的波形

图1-11 当信号源频率为4f0（1860kHZ）时所产生的波形

2.双调谐小信号谐振放大器相关仿真结果

图1-12 双调谐小信号谐振放大器输出输入波形

六．实验数据处理（计算、分析误差，作曲线）

1.单调谐放大电路的相关数据计算

（1）该电路的输出电压为 2.540V,输入电压为9.807mV，故该电路谐振时的电压增益K u0=2.540V/9.807mV=259.00；

（2）该电路的谐振频率f0=465kHZ；通频带BW0.7=482.21-419.20=63.01kHZ；品质因数QL=465/63.01=7.38；矩形系数K0.1=（866.71-242.30）/（482.21-419.20）=9.91；（3）当R4改为1kΩ时，该电路的通频带BW0.7=673.69-308.04=365.65kHZ，品质因数Q L=465/365.65=1.27，可看出通频带变宽了，品质因数变小了；

（4）当信号源频率为2f0、3f0、4f0，通过示波器不难看出输出电压波形的幅值随着频率的增大，输出电压在逐渐减小。

2.双调谐放大电路的相关数据计算

该电路的输出电压为 6.252V,输入电压为9.861mV，故该电路谐振时的电压增益K u0=6.252V/9.861mV=634.01；

七．本实验小结、体会和建议

本次实验，通过绘制谐振小信号放大电路的电路图，并进行仿真调试，更好地理解了谐振小信号放大电路的基本组成和放大原理，以后做实验还是要多试试才好啊。

实验一小信号调谐(单调谐)放大器实验指导

实验一高频小信号单调谐放大器实验 一、实验目的 1.掌握小信号单调谐放大器的基本工作原理； 2.熟悉放大器静态工作点的测量方法； 3.掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算； 4.了解高频单调谐小信号放大器幅频特性曲线的测试方法。 二、实验原理 小信号单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的线性放大。其实验原理电路如图1-1所示。该电路由晶体管BG、选频回路（LC并联谐振回路）二部分组成。它不仅对高频小信号进行放大，而且还有一定的选频作用。 1．单调谐回路谐振放大器原理 单调谐回路谐振放大器原理电路如图1-1所示。图中，R B1、R B2、R E用以保证晶体管工作于放大区域，从而放大器工作于甲类。C E是R E的旁路电容，C B、C C 是输入、输出耦合电容，L、C是谐振回路，R C是集电极（交流）电阻，它决定了回路Q值、带宽。为了减轻负载对回路Q值的影响，输出端采用了部分接入方式。 2．单调谐回路谐振放大器实验电路 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，C3用来调谐，K1、K2、K3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。K4、K5、K6用以改变射极偏置电阻，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。

图1-2 单调谐回路谐振放大器实验电路 高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f 0，谐振电压放大倍数A u0，放大器的通频带BW 0.7及选择性（通常用矩形系数K 0.1来表示）等。 放大器各项性能指标及测量方法如下： 1.谐振频率 放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f 0称为放大器的谐振频率，对于图1所示电路（也是以下各项指标所对应电路），f 0的表达式为 ∑=LC f π21 式中，L 为调谐回路电感线圈的电感量； ∑C 为调谐回路的总电容，∑C 的表达式为 21oe C C n C ∑=+ 式中， C oe 为晶体管的输出电容； n 1（注：此图中n 1=1）为初级线圈抽头系数；n 2为次级线圈抽头系数。 谐振频率f 0的测量方法是： 用扫频仪作为测量仪器，测出电路的幅频特性曲线，微调C3，使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f 0。 2.电压放大倍数 放大器的谐振回路谐振时，所对应的电压放大倍数A u0称为调谐放大器的电压放大倍数。A u0的表达式为

高频小信号放大器实验报告

基于Multisim的通信电路仿真实验 实验一高频小信号放大器 1.1 实验目的 1、掌握高频小信号谐振电压放大器的电路组成与基本工作原理。 2、熟悉谐振回路的调谐方法及测试方法。 3、掌握高频谐振放大器处于谐振时各项主要技术指标意义及测试技能。 1.2 实验内容 1.2.1 单调谐高频小信号放大器仿真 图1.1 单调谐高频小信号放大器 1、根据电路中选频网络参数值，计算该电路的谐振频率ωp。 ωp=1/(L1*C3)^2=2936KHz fp=ωp/(2*pi)=467KHz 2、通过仿真，观察示波器中的输入输出波形，计算电压增益Av0。

下图中绿色为输入波形，蓝色为输出波形 Avo=Vo/Vi=1.06/0.252=4.206 3、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。 通频带BW=2Δf0.7=7.121MHz-28.631KHz=7.092MHz 矩形系数Kr0.1=(2Δf0.1)/( 2Δf0.7)= （14.278GHz-9.359KHz）/7.092MHz=2013.254 4、改变信号源的频率（信号源幅值不变），通过示波器或着万用表测量输出

电压的有效值，计算出输出电压的振幅值，完成下列表，并汇出f~Av 相应的图，根据图粗略计算出通频带。 Fo(KHz ) 65 75 165 265 365 465 1065 1665 2265 2865 3465 4065 Uo(mV ) 0.66 9 0.76 5 1 1.05 1.06 1.06 0.97 7 0.81 6 0.74 9 0.65 3 0.574 0.511 Av 2.65 5 3.03 6 3.96 8 4.16 7 4.20 6 4.20 6 3.87 7 3.23 8 2.97 2 2.59 1 2.278 2.028 5、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波，通过示波器观察图形，体会该电路的选频作用。 2次谐波 4次谐波

单调谐高频小信号放大器

实验一单调谐高频小信号放大器 一、实验目的 1．熟悉电子元器件和高频电路实验箱。 2．熟悉谐振回路的幅频特性分析--通频带与选择性。 3．熟悉和了解放大器的动态范围及测试方法。 4．熟悉信号源内阻及负载对谐振回路的影响，从而了解频带扩展。 二、实验仪器 1．双踪示波器SS-7804 2．扫频仪PD1250 3．高频信号发生器WY1052 4．万用表 5．实验板1 三、预习要求 1、复习谐振回路的工作原理。 2、了解谐振放大器的电压放大倍 数、动态范围、通频带及选择性相互 之间的关系。 3、实验电路中，若电感量L=1uh, 回 路总电容C=220pf (分布电容包括在 内)，计算回路中心频率f。 四、实验内容及步骤 图1-1 单调谐回路谐振放大器原理图（一）单调谐回路谐振放大器。 1．实验电路见图1-1 （1）按图1-1所示连接电路（注意接线前先测量+12 V电源电压，无误后，关断电源再接线） （2）接线后仔细检查，确认无误后接通电源。 2．静态测量 实验电路中选Re=1K 测量各静态工作点，计算并填表1.1

表 1.1 实测实测计算根据V CE判断V是否工作 在放大区 原因 V B V E I C V CE 是否 * V B , V E是三极管的基极和发射极对地电压。 3. 动态研究 （1）测放大器的动态范围V i~V O（在谐振点） 选R=10K , Re=1k 。把高频信号发生器接到电路输入端，电路输出端接示波器，选择正常放大区的输入电压V i, 调节频率f 使其为10.7MH Z, 调节C T使回路谐振，使输出电压幅度为最大。此时调节V i由0.02伏变到0.8伏，逐点记录Vo电压，并填入表1.2 。Vi的各点测量值可根据（各自）实测情况来确定。 表 1.2 V i(v) （峰值）0.02 0.8 V0(v) Re =1KΩRe =500ΩRe =2KΩ （2）用扫频仪调回路谐振曲线。 仍选R=10K, Re=1K。将扫频仪射频输出送入电路输入端，电路输出接至扫频仪检波器输入端。观察回路谐振曲线（扫频仪输出衰减档位应根据实际情况来选择适当的位置，如30dB），调回路电容C T, 使f 0 = 10 .7 MHz 。 （3）测量放大器的频率特性 当回路电阻R=10K时，选择正常放大区的输入电压Vi，将高频信号发生器输出端接至电路输入端，调节频率f使其为10.7MHz，调节C T使回路谐振，使输出电压幅度为最大，此时的回路谐振频率为f0=10.7MHZ 为中心频率，然后保持输入电压Vi 不变，改变频率f由中心频率向两边逐点偏离，测得在不同频率f时对应的输出电压V0,将测得的数据填入表1-3。频率偏离范围可根据（各自）实测情况来确定。 f(MHz) 10.7 V0 R=10KΩR=2KΩR=470Ω

小信号谐振放大器与谐振功率放大器的主要区别是什么

1． 小信号谐振放大器与谐振功率放大器的主要区别是什么？ 答：1）小信号谐振放大器的作用是选频和放大，它必须工作在甲类工作状态；而谐振功 率放大器为了提高效率，一般工作在丙类状态。 2）两种放大器的分析方法不同：前者输入信号小采用线性高频等效电路分析法，而后者输入信号大采用折线分析法。 2． 高频已调波信号和本机振荡信号经过混频后，信号中包含哪些成分？如何取出需要的 成分？ 答：高频已调波信号和本机振荡信号经过混频后，信号中包含直流分量、基波分量、谐波、和频、差频分量，通过LC 并联谐振回路这一带通滤波器取出差频分量，完成混频。 2. 画出锁相环路的组成框图并简述各部分的作用，分析系统的工作过程。 解：锁相环路的系统框图如下图所示。 锁相环路是由鉴相器PD(Phase Detector)、环路滤波器LF(Loop Filter)和压控振荡器VCO 组成的，其中LF 为低通滤波器。各部分功能如下： (1)鉴相器PD ：鉴相器是一个相位比较器，完成对输入信号相位与VCO 输出信号相位进行比较，得误差相位)()()(t t t o i e ???-=。 (2)环路滤波器LF ：环路滤波器(LF)是一个低通滤波器(LPF)，其作用是把鉴相器输出电压u d (t )中的高频分量及干扰杂波抑制掉，得到纯正的控制信号电压u c (t )。 (3)压控振荡器VCO ：压控振荡器是一种电压-频率变换器，它的瞬时振荡频率o ω(t )是用控制电压u c (t )控制振荡器得到，即用u c (t ) 控制VCO 的振荡频率，使i ω与o ω的相位不断减小，最后保持在某一预期值。 1．无线电通信为什么要进行调制？常用的模拟调制方式有哪些？ 答：1） 信号不调制进行发射天线太长，无法架设。 2） 信号不调制进行传播会相互干扰，无法接收。 常用的模拟调制方式有调幅、调频及调相

高频小信号放大器与高频功率放大器的仿真分析

1 课程名称： 高频电路原理 实验名称：高频小信号放大器与高频功率放大器的仿真 一、实验目的： 1.进一步掌握高频小信号调谐放大器和高频功率放大器的工作原理和基本电路结构。 2.掌握高频小信号调谐放大器和高频功率放大器的调试方法。 3.掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数（电压放大倍数，通频带，矩形系数）的测试方法。 4.熟练掌握multisim 软件的使用方法，并能够通过仿真而了解到电路的一些特性以及各电路原件的作用 二、实验原理 （一）单调谐放大器 小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。其实验单元电路如图1-1（a ）所示。该电路由晶体管Q 1、选频回路T 1二部分组成。它不仅对高频小信号进行放大，而且还有一定的选频作用。本实验中输入信号的频率f S ＝12MHz 。基极偏置电阻W 3、R 22、R 4和射极电阻R 5决定晶体管的静态工作点。可变电阻W 3改变基极偏置电阻将改变晶体管的静态工作点，从而可以改变放大器的增益。 表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f 0，谐振电压放大倍数A v0，放大器的通频带BW 及选择性（通常用矩形系数K r0.1来表示）等。 放大器各项性能指标及测量方法如下： 1.谐振频率 放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f 0称为放大器的谐振频率，对于图1-1（a ）所示电路（也是以下各项指标所对应电路），f 0的表达式为 ∑ = LC f π210 式中，L 为调谐回路电感线圈的电感量；

∑C 为调谐回路的总电容，∑C 的表达式为 ie oe C P C P C C 2 221++=∑ 式中， C oe 为晶体管的输出电容；C ie 为晶体管的输入电容；P 1为初级线圈抽头系数；P 2为次级线圈抽头系数。 谐振频率f 0的测量方法是： 用扫频仪作为测量仪器，测出电路的幅频特性曲线，调变压器T 的磁芯，使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f 0。 2.电压放大倍数 放大器的谐振回路谐振时，所对应的电压放大倍数A V0称为调谐放大器的电压放大倍数。A V0的表达式为 G g p g p y p p g y p p v v A ie oe fe fe i V ++-=-=-=∑2 22 1212100 式中，∑g 为谐振回路谐振时的总电导。要注意的是y fe 本身也是一个复数，所以谐振时输出电压V 0与输入电 压V i 相位差不是180o 而是为180o+Φfe 。 A V0的测量方法是：在谐振回路已处于谐振状态时，用高频电压表测量图1-1（a ）中输出信号V 0及输入信号V i 的大小，则电压放大倍数A V0由下式计算： A V0 = V 0 / V i 或 A V0 = 20 lg (V 0 /V i ) d B 3.通频带 由于谐振回路的选频作用，当工作频率偏离谐振频率时，放大器的电压放大倍数下降，习惯上称电压放大倍数A V 下降到谐振电压放大倍数A V0的0.707倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带BW ，其表达式为 BW = 2△f 0.7 = f 0/Q L 式中，Q L 为谐振回路的有载品质因数。 分析表明，放大器的谐振电压放大倍数A V0与通频带BW 的关系为 ∑ = ?C y BW A fe V π20 上式说明，当晶体管选定即y fe 确定，且回路总电容∑C 为定值时，谐振电压放大倍数A V0与通频带BW 的乘积为一常数。这与低频放 大器中的增益带宽积为一常数的概念是相同的。 通频带BW 的测量方法：是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。逐点法的测量步骤是：先调谐放大器的谐振回路使其谐振，记下此时的谐振频率f 0及电压放大倍数A V0然后改变高频信号发生器的频率（保持其输出电压V S 不变），并测出对应的电压放大倍数A V0。由于回路失谐后电压放大倍 数下降，所以放大器的谐振曲线如图1-2所示。

高频小信号调谐放大器

高频电子线路课程设计报告 题目： __ 高频小信号谐振放大器 __ 院系：_xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx_ 专业：____电子信息科学与技术 班级： xxxxxxxxxxx 姓名： xxxxxx 学号： _ xxxxxxxxxxxxxxx __ 指导教师： xxxxxxxx 报告成绩： 2016年12月16日

目录 一设计目的 (1) 二设计思路 (1) 2.1 电路的功能 (1) 2.2 设计的基本要求 (1) 三设计过程 (1) 3.1 设计电路 (1) 3.2 测量方法 (4) 3.2.1谐振频率 (4) 3.2.2电压增益 (4) 3.2.3通频带 (5) 3.2.4矩形系数 (5) 四系统调试与结果 (6) 4.1 设置静态工作点 (6) 4.2 计算谐振回路参数 (6) 4.3 利用Multisim 对电路的仿真图 (7) 4.4 设计结果与分析 (8) 五主要元器件与设备 (10) 5.1 元器件与设备 (10) 5.2相关参数 (11) 六课程设计体会与建议 (11) 6.1 设计体会 (11) 6.2 设计建议 (12) 七参考文献 (12)

一设计目的 （1）了解LC谐振回路的选频原理和回路参数对回路特性的影响。 （2）掌握高频单调谐放大器的构成和工作原理。 （3）掌握高频单特性放大器的等效电路、性能指标要求及分析设计。 （4）掌握高频单调谐放大器的设计方案和测试方法。 二设计思路 2.1 电路的功能 所谓谐振放大器，就是采用谐振回路作负载的放大器。根据谐振回路的特性，谐振放大器对于靠近谐振频率的信号，有较大的增益；对于远离谐振频率的信号，增益迅速下降。所以，谐振放大器不仅有放大作用，而且也起着滤波或选频的作用。高频小信号放大器的作用是无失真的放大某一频率围的信号。按其频带宽度可以分为窄带和宽带放大器。高频小信号放大器是通信电子设备中常用的功能电路，它所放大的信号频率在数百千赫。高频小信号放大器的功能是实现对微弱的高频信号进行不失真的放大，从信号所含频谱来看，输入信号频谱与放大后输出信号的频谱是相同的。 2.2设计的基本要求 (1)通过具体计算，选择器件给出电路设计电路 (2)给出最终实现电路 (3)进行仿真校验 (4)作出设计总结 三设计过程 3.1设计电路

实验一_高频小信号调谐放大器实验报告

本科生实验报告 实验课程高频电路实验 学院名称信科院 专业名称物联网工程 学生姓名刘鑫 学生学号201313060108 指导教师陈川 实验地点6C1001 实验成绩 二〇年月二〇年月

高频小信号调谐放大器实验 一、实验目的 1.掌握小信号调谐放大器的基本工作原理； 2.掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算； 3.了解高频小信号放大器动态范围的测试方法； 二、实验仪器与设备 高频电子线路综合实验箱； 扫频仪； 高频信号发生器； 双踪示波器 三、实验原理 （一）单调谐放大器 小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。其实验单元电路如图1-1所示。该电路由晶体管Q1、选频回路T1二部分组成。它不仅对高频小信号放大，而且还有一定的选频作用。本实验中输入信号的频率f S＝12MHz。基极偏置电阻R A1、R4和射极电阻R5决定晶体管的静态工作点。可变电阻W3改变基极偏置电阻将改变晶体管的静态工作点，从而可以改变放大器的增益。 表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f0，谐振电压放大倍数A v0，放大器的通频带BW及选择性（通常用矩形系数K r0.1来表示）等。 放大器各项性能指标及测量方法如下： 1.谐振频率 放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f0称为放大器的谐振频率，对于图1-1所示电路（也是以下各项指标所对应电路），f0的表达式为

∑ = LC f π210 式中，L 为调谐回路电感线圈的电感量； ∑ C 为调谐回路的总电容，∑ C 的表达式为 ie oe C P C P C C 2221++=∑ 式中， C oe 为晶体管的输出电容；C ie 为晶体管的输入电容；P 1为初级线圈抽头系数；P 2为次级线圈抽头系数。 谐振频率f 0的测量方法是： 用扫频仪作为测量仪器，用扫频仪测出电路的幅频特性曲线，调变压器T 的磁芯，使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f 0。 2.电压放大倍数 放大器的谐振回路谐振时，所对应的电压放大倍数A V0称为调谐放大器的电压放大倍数。A V0的表达式为 G g p g p y p p g y p p v v A ie oe fe fe i V ++-=-=- =∑2 22 1212100 式中，g Σ为谐振回路谐振时的总电导。要注意的是y fe 本身也是一个复数，所以谐振时输出电压V 0与输入电压V i 相位差不是180o 而是为（180o + Φfe ）。 A V0的测量方法是：在谐振回路已处于谐振状态时，用高频电压表测量图1-1中R L 两端的电压V 0及输入信号V i 的大小，则电压放大倍数A V0由下式计算： A V0 = V 0 / V i 或 A V0 = 20 lg (V 0 /V i ) d B 3.通频带 由于谐振回路的选频作用，当工作频率偏离谐振频率时，放大器的电压放大倍数下降，习惯上称电压放大倍数A V 下降到谐振电压放大倍数A V0的0.707倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带BW ，其表达式为 BW = 2△f 0.7 = fo/Q L 式中，Q L 为谐振回路的有载品质因数。 分析表明，放大器的谐振电压放大倍数A V0与通频带BW 的关系为 ∑ = ?C y BW A fe V π20

高频实验：小信号调谐放大器实验报告要点

实验一 小信号调谐放大器实验报告 一 实验目的 1．进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理和基本电路结构。 2．掌握高频小信号调谐放大器的调试方法。 3．掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数（电压放大倍数，通频带，矩形系数）的测试。 二、实验使用仪器 1．小信号调谐放大器实验板 2．200MH 泰克双踪示波器 3. FLUKE 万用表 4. 模拟扫频仪（安泰信） 5. 高频信号源 三、实验基本原理与电路 1、 小信号调谐放大器的基本原理 所谓“小信号”，通常指输入信号电压一般在微伏 毫伏数量级附近，放大这种信号的放大器工作在线性范围内。所谓“调谐”，主要是指放大器的集电极负载为调谐回路（如LC 调谐回路）。这种放大器对谐振频率0f 及附近频率的信号具有最强的放大作用，而对其它远离0f 的频率信号，放大作用很差，如图1-1所示。 图1.1 高频小信号调谐放大器的频率选择特性曲线 小信号调谐放大器技术参数如下： 1 0.707

1.增益:表示高频小信号调谐放大器放大微弱信号的能力 2.通频带和选择性：通常规定放大器的电压增益下降到最大值的0.707倍时，所对应的频率范围为高频放大器的通频带，用B0.7表示。衡量放大器的频率选择性，通常引入参数——矩形系数K0.1。 2.实验电路 原理图分析： In1是高频信号输入端，当信号从In1输入时，需要将跳线TP1的上部连接起来。In2是从天线接收空间中的高频信号输入，电感L1和电容C1,C2组成选频网络，此时，需要将跳线TP1的下部连接起来。电容C3是隔直电容，滑动变阻器RW2和电阻R2,R3是晶体管基极的直流偏置电阻，用来决定晶体管基极的直流电压，电阻R1是射极直流负反馈电阻，决定了晶体管射极的直流电流Ie。晶体管需要设置一个合适的直流工作点，才能保证小信号谐振放大器正常工作，有一定的电压增益。 通常，适当的增加晶体管射极的直流电流Ie可以提高晶体管的交流放大倍数 ，增大小信号谐振放大器的放大倍数。但Ie过大，输出波形容易失真。一般控制Ie在1-4mA之间。 电容C3是射极旁路电路，集电极回路由电容和电感组成，是一个并联的LC 谐振回路，起到选频的作用，其中有一个可变电容可以改变回路总的电容值。电

高频小信号单调谐与双调谐放大器实验报告

高频小信号单调谐与双调谐放大器 实验报告 14044012 孙胤邦 14 级电子一班

?输出电压幅值U/mV 1 \ j \ J____ ■ 实验表格及图像 单调谐放大器的电压幅值 输入信号频率f/fHz 5. 4 5. 5 5. 6 5. 7 5. 8 5. 9 6 6. 1 6. 2 6. 3 6. 4 6. 5 6. 6 6. 7 6. 8 6. 9 输出电压幅值 U/m V 1. 6 1. 76 2 2. 16 2. 4 2. 7 3. 12 3. 84 4. 8 6. 32 7. 92 8. 08 7. 52 6. 08 4. 8 3. 84 单调谐放大器幅频特性 输入信号频率 9 8 7 2 1

如图所示（纵坐标为幅值mV ,横坐标为频率MHZ ）单调谐的峰值为8.08mV , 下降到0.707倍时的值为5.71mv 。 输入 信号 频率 f/MHz 4 8 5 5 2 5 4 5 6 5 7 5 8 5 9 6 6 1 6 2 6 3 6 4 6 5 6 6 6 7 6 8 6 9 7 7 1 输出 电压 幅值 U/mV 0 6 1 1 4 2 5 7 4 6 8 5 8 5 4 5 6 6 4 7 2 7 4 6 2 4 4 3 6 2 2 8 1 6 8 1 4 1 1 2 双调谐回路幅频特性 如图所示（纵坐标为幅值mV ,横坐标为频率MHZ ）双调谐的峰值为7.40mV 和7.40mv 下降到0.707倍时的值为5.23mV 和5.23mV 。 这样看来，单调谐放大器优点是电路简单，缺点是通频带窄、选择性差、增益低。 双调谐放大器具有良好的选择性、 较宽的通频带。而且由图可以看出双调谐的选 择性明显优于单调谐放大器。 值幅压电岀输 2 3 4 5 输入信号频率 6 7 8 8 7 6 5 4 3 2 1 0

高频 小信号谐振放大器

高频小信号谐振放大器实验 121180166 赵琛 一、 实验目的 1． 掌握高频小信号调谐放大器的工作原理和基本电路结构。 2． 掌握高频小信号调谐放大器的调试方法。 3． 掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数（电压放大倍数，通频带，矩形系数，1dB 压 缩点）的测试方法。 二、实验使用仪器 1．小信号调谐放大器实验板 2．200MH 泰克双踪示波器 3. FLUKE 万用表 4. 模拟扫频仪（安泰信） 5. 高频信号源 6. 高频毫伏表 三、实验基本原理与电路 1、 小信号调谐放大器的基本原理 小信号调谐放大器是构成无线电通信设备的主要电路， 其作用是有选择地对某一频率范围的高频小信号信号进行放大 。 所谓“小信号”，指输入信号电压一般在微伏~毫伏数量级范围内，对于这种幅度范围的输入信号，放大器一半工作在线性范围内。所谓“调谐”，主要是指放大器的集电极负载为调谐回路（如LC 调谐回路）。此时放大器对谐振频率0f 及附近频率的信号具有最大的增益，而对其它远离0f 频率的输入信号，增益很小，如图1-1所示。 2、小信号调谐放大器技主要技术指标 1. 增益：表示高频小信号调谐放大器对输入信号的放大能力 电压增益的定义：0 10 20log ()i U dB U ? (1_1） 其中输出信号和输入信号的有效值分别为0U ，i U 。

相对增益(d B ) f 图1.1 高频小信号调谐放大器的频率选择特性曲线 功率增益的定义： 0 10 10log ()i P dB P ? (1_2） 其中输出信号和输入信号的功率分别为0P ，i P 。在高频和射频电路中功率的单位常用dBm 表示：dBm 和mW 之间的换算关系： 1010log ()1P dBm mW =?，10dBm =10mW (1_3） 2. 通频带和选择性：通常将小信号放大器的电压增益下降到最大值的0.707倍时所对应的输入信号频率范围定义为放大器的通频带，用B 0.7表示。为衡量放大器的频率选择性，通常引入参数——矩形系数K 0.1，它定义为： 0.1 0.10.7 B K B = (1_4） 式中，B 0.1为电压增益下降到最大值的0.1倍处的输入信号带宽，如图1.1所示。理想的电路频率选择性如图1.1的虚线所示。矩形系数越小，放大器的选择性越好，抑制邻近无用信号的能力就越强。 3．稳定性：高频小信号谐振放大器能够稳定工作是首要条件。由于高频放大器的工作频率较高，根据晶体管的Y 参数模型，当工作频率较高时，晶体管本身存在内反馈参数fe y ，同样当工作频率较高时，需要考虑外电路元器件的引线电感和PCB 布线时的板间分布电容，

高频小信号调谐放大器设计-要点

《高频电子线路》课程设计说明书高频小信号调谐放大器设计与制作 院、部：电气与信息工程学院 学生姓名： 指导教师：职称副教授 专业：通信工程 班级：通信1103班 完成时间：2013年12月16日

摘要 高频小信号调谐放大器是为了对一些幅度比较小的高频信号进行有目的放大，在广播和通信设备中有广泛的应用,通常用于各种发射机的接收端。 本设计围绕高频小信号调谐放大器设计工作进行研究和实现，详细介绍了高频小信号调谐的整体结构，硬件设计，系统方案，单元电路模块和仿真情况的具体实现，介绍了一种利用三极管放大，LC并联谐振选频将特定的信号进行放大和选出相对应频率的信号，达到了设计要求，该设计适用于高频电路发射机的接收端。 关键词高频小信号； LC谐振；放大器；谐振电压放大倍数

ABSTRACT High frequency small signal for some smaller amplitude tuned amplifier is to have a purpose on high frequency signal amplification, widely used in radio and communication equipment. This design around the high frequency small signal tuned amplifier design work for research and implementation, introduces in detail the overall structure of the high frequency small signal tuning, hardware design, system solutions, unit circuit module and the concrete realization of the simulation conditions, the paper introduces a using triode amplifier, LC parallel resonant frequency selective specific signal amplification and to select the corresponding frequency of the signal, meet the design requirements, the design is suitable for hf transmitter circuit at the receiving end. Keywords triode High frequency small signal; LC resonance; Amplifier; Resonant voltage magnification

(一)小信号调谐放大器基本工作原理

实验室 时间段 座位号 同组人翁洁意 杭州电子科技大学 信息工程学院 通信电子线路实验报告 实验名称小信号调谐放大器 姓名王颖 学号 15934104 指导老师刘建岚

一．实验目的 1.利用实验箱熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统； 2.掌握单调谐和双调谐放大器在有负载和无负载的情况下的基本工作原理； 3.掌握用点测法测量放大器幅频特性的方法； 4.熟悉放大器集电极负载对单调谐和双调谐放大器幅频特性的影响； 5.了解放大器动态范围的概念和测量方法。 二．实验内容 1.采用点测法测量单调谐和双调谐放大器的幅频特性； 2.用示波器测量输入、输出信号幅度，并计算放大器的放大倍数； 3.用示波器观察耦合电容对双调谐回路放大器幅频特性的影响； 4.用示波器观察放大器的动态范围； 5.观察集电极负载对放大器幅频特性的影响。 三．实验步骤 1.实验准备 在实验箱主板上插装好无线接收与变频模块，接通实验箱上电源开关，按下模块上白色电源开关（POWER），此时模块上电源指示灯亮。 2.单调谐回路谐振放大器幅频特性测量 我们测量幅频特性使用的是点测法。点测法采用示波器进行测试，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谐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。 点测法，其步骤如下： ① 2K1置“OFF”位，即断开集电极电阻2R3。2K2置“单调谐”位，此时2C6被短路，放大器为单调谐回路。高频信号源输出连接到调谐放大器的输入端（2P01）。示波器CH1接放大器的输入端2TP01，示波器CH2接调谐放大器的输出端2TP02，调整高频信号源频率为

高频小信号放大器的MULTISIM仿真

（ 通信系统仿真实验 学校代码： 10128 学 号：20122020 题 目： 高频小信号放大器的MULTISIM 仿真 学生姓名： 学 院： 信息工程学院 专 业： 通信工程 班 级：

实验一高频小信号放大器的MULTISIM仿真 一．实验目的： 1、了解MULTISIM的基本功能、窗口界面、元器件库及工具栏等； 2、掌握MULTISIM的基本仿真分析方法、常用仿真测试仪表等； 3、掌握高频小信号放大器MULTISIM仿真的建模过程。 二．实验电路图： 三．实验内容： （一）单频正弦波小信号放大器的MULTISIM仿真。 1.单频正弦波小信号放大器的MULTISIM仿真原理图、输入输出波形图、波特图： 单频正弦波小信号放大器的MULTISIM仿真原理图

单频正弦波小信号放大器的MULTISIM仿真输入输出波形图 单频正弦波小信号放大器的MULTISIM仿真波特图 (1)根据题目要求要求输入信号的幅度，频率符合要求； (2)根据初步仿真结果改变电路元器件的型号和参数，输出信号波形无失真、幅度放大倍数符合要求； (3)改变输入频率，得到如下表数据： 输入频率 2 4 6 8 10 （MHz） 输入电压 9.769 9.832 9.834 9.799 9.800 (mv) 输出电压 1646 915 627 461 385 (mv) 输入频率 12 14 16 18 20 （MHz）

输入电压 9.765 9.823 9.867 9.788 9.812 (mv) 输出电压 294 243 216 166 155 (mv) 输入输出相位变化 数据分析：当增大输入信号频率还伴有输出信号相位偏移；由波特图可知此电路 的谐振频率是400KHz左右，当频率由2-20MHZ变化的时候输出信号的电压由 大到小变化。 （4）从5mv开始增大输入信号的频率，当输入信号的频率增大到35mv时会发生 输出信号的失真现象，失真波形如下图：

高频小信号放大器——典型例题分析

高频小信号放大器——典型例题分析 1．集成宽带放大器L1590的内部电路如图7.5所示。试问电路中采用了什么方法来扩展通频带的？答：集成宽放L1590是由两级放大电路构成。第一级由V1、V2、V3、V6构成；第二级由V7~V10构成，三极管V11~V16、二极管V17~V20和有关电阻构成偏置电路。其中第一级的V1、V3和V2、V6均为共射－共基组合电路，它们共同构成共射－共基差动放大器，这种电路形式不仅具有较宽的频带，而且还提供了较高的增益，同时，R2、R3和R4引入的负反馈可扩展该级的频带。V3、V6集电极输出的信号分别送到V7、V10的基极。第二级的V7、V8和V9、V10均为共集－共射组合电路，它们共同构成共集－共射差动放大器，R18、R19和R20引入负反馈，这些都使该级具有很宽的频带，改变R20可调节增益。应该指出，V7、V10的共集组态可将第一级和后面电路隔离。由于采取了上述措施，使L1590的工作频带可达0~150MHZ。顺便提一下，图中的V4、V5起自动增益控制（AGC）作用，其中2脚接的是AGC电压。图7.5 集成宽放L1590的内部电路2．通频带为什么是小信号谐振放大器的一个重要指标？通频带不够会给信号带来什么影响？为什么？答：小信号谐振放大器的基本功能是选择和放大信号，而被放大的信号一般都是已调信号，包含一

定的边频，小信号谐振放大器的通频带的宽窄直接关系到信号通过放大器后是否产生失真，或产生的频率失真是否严重，因此，通频带是小信号谐振放大器的一个重要指标。通频带不够将使输入信号中处于通频带以外的分量衰减，使信号产生失真。3．超外差接收机（远程接收机）高放管为什么要尽量选用低噪声管？答：多级放大器的总噪声系数为由于每级放大器的噪声系数总是大于1，上式中的各项都为正值，因此放大器级数越多，总的噪声系数也就越大。上式还表明，各级放大器对总噪声系数的影响是不同的，第一级的影响最大，越往后级，影响就越小。因此，要降低整个放大器的噪声系数，最主要的是降低第一级（有时还包括第二级）的噪声系数，并提高其功率增益。综上所述，超外差接收机（远程接收机）高放管要尽量选用低噪声管，以降低系统噪声系数，提高系统灵敏度。4．试画出图7.6所示放大器的交流通路。工作频率f=465kHZ。答：根据画交流通路的一般原则，即大电容视为短路，直流电源视为短路，大电感按开路处理。就可以很容易画出其交流通路。对于图中0.01μF电容，因工作频率为465kHZ，其容抗为，相对于与它串联 和并联的电阻而言，可以忽略，所以可以视为短路。画出的交流通路如图7.7所示。图7.6 图7.75．共发射极单调谐放大器如图7.2所示，试推导出 谐振电压增益、通频带及选择性（矩形系数）公式。解：单

高频电子线路实验报告高频小信号调谐放大器

太原理工大学现代科技学院高频电子线路课程实验报告 专业班级测控1001班 学号 姓名 指导教师

实验一高频小信号调谐放大器 一、实验目的 小信号调谐放大器是高频电子线路中的基本单元电路，主要用于高频小信号微弱信号的线性放大。在本实验中，通过对谐振回路的调试，对放大器处于谐振时各项技术指标的测试（电压放大倍数、通频带、矩形系数），进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理。学会小信号调谐放大器的设计方法。 二、实验仪器 1．BT-3（G）型频率特性测试仪（选项）一台 2．20MHz模拟示波器一台 3．数字万用表一块 4．调试工具一套 三、实验原理 图1-1所示电路为共发射极接法的晶体管高频小信号调谐放大器。它不仅要放大高频信号，而且还要有一定的选频作用，因此晶体管的集电极负载为LC并联谐振回路。在高频情况下，晶体管本身的极间电容及连接导线的分布参数等会影响放大器输出信号的频率和相位。晶体管的静态工作点由电阻RB1，RB2及RE决定，其计算方法与低频单管放大器相同。 图1 小信号调谐放大器 该放大电路在高频情况下的等效为如图1-2所示，晶体管的4个y参数y ie，y oe，y fe 及y re分别为：

输入导纳（1-1） 输出导纳（1-2） 正向传输导纳（1-3） 反向传输导纳（1-4） 图1-2 放大器的高频等效回路 式中，gm——晶体管的跨导，与发射极电流的关系为 (1-5) gb’e——发射结电导，与晶体管的电流放大系数β及IE有关 其关系为（1-6） rb’b——基极体电阻，一般为几十欧姆; Cb’c——集电极电容，一般为几皮法； Cb’e——发射结电容，一般为几十皮法至几百皮法。 由此可见，晶体管在高频情况下的分布参数除了与静态工作电流IE，电流放大系数β关外，还与工作频率ω有关。晶体管手册中给出的分布参数一般是在测试条件一定的情况下测得的。如在f0=30MHz，I E=2mA，U CE=8V条件下测得3DG6C的y参数为： 如果工作条件发生变化，上述参数则有所变动。因此，高频电路的设计计算一般采用工

高频小信号谐振放大电路(打印版)

长春工程学院 高频电子线路课程设计（论文）题目：高频小信号放大电路设计 学院：电子与信息工程学院 专业班级：电子0942班 学号：20号、31号、9号、26号 学生姓名： 指导教师： 起止时间：2011.9.22~2011.10.20 电气与信息学院 和谐勤奋求是创新

内容摘要 高频小信号谐振放大电路 摘要:掌握高频小信号谐振放大器的工程设计方法,谐振回路的调谐方法,放大器的各项技术指标的测试方法及高频情况下的各种分布参数对电路性能的影响,表征高频小信号谐振放大器的主要性能指标由谐振频率fo,谐振电压放大倍数Avo,放大器的通频带BW及选择性（通常用矩形系数Kr0.1）。 关键词： 1.谐振频率放大器的谐振回路谐振时所对应的频率f0称为谐振频率。 2.电压增益放大器的谐振回路谐振时所对应的电压放大倍数Avo称为谐振放大器的电压增益（放大倍数） 3.通频带由于谐振回路的选频作用，当工作频率偏离谐振频率时，放大器的电压放大倍数下降，习惯上称电压放大倍数Av下降到谐振电压放大倍数Avo的0.707倍时所对应的频率范围称为放大器的通频带BW。 4.矩形系数谐振放大器的选择性可由谐振曲线的矩形系数Kr0.1来表示矩形系数Kr0.1为电压放大倍数下降到0.1Avo时对应的频率范围与电压放大倍数下降到0.707Avo时对应的频率偏离之比。 工作计划： 1.确定电路形式。 2.设置静态工作点。 3.计算谐振回路的参数。 4.确定输入耦合回路及高频滤波电容。

content of marketing plan Resonant frequency small-signal amplifier Abstract: High-frequency small-signal resonance amplifier master of engineering design methods, resonant circuit tuning method, the technical specifications of the amplifier test methods and high-frequency parameters of various distributions in case of impact on circuit performance and characterization of high-frequency small-signal the main performance indicators of the resonant amplifier from the resonant frequency fo, the resonant voltage gain Avo, the amplifier passband BW and selective (usually rectangular coefficient Kr0.1). Keywords: 1 resonant circuit resonant frequency amplifier corresponding to the resonance frequency f0 is called the resonant frequency. 2 the resonant circuit voltage gain of the amplifier corresponding to the resonance voltage gain Avo called resonant amplifier voltage gain (magnification) 3 pass-band frequency selection as the role of the resonant circuit when the frequency deviation from the resonant frequency, the amplifier voltage gain drop, used to call down to the voltage gain Av resonant voltage gain Avo of 0.707 times the frequency range corresponding to known as the amplifier passband BW. 4 rectangular resonant amplifier selectivity coefficient by coefficient Kr0.1 resonance curve of the rectangle to represent a rectangle for the voltage gain coefficient Kr0.1 down to 0.1Avo corresponding to the frequency range and voltage gain drops to 0.707Avo the frequency corresponding to deviation of the ratio. Work plan: 1 to determine the circuit form. 2 set the quiescent operating point. 3 calculate the resonant circuit parameters. 4 Make sure the input coupling loop and high frequency filter capacitor. 设计任务说明