发布时间 : 星期五 文章高频单级两级小信号单双调谐放大器通信电子电路硬件实验报告 - 图文更新完毕开始阅读474f0908f21dc281e53a580216fc700abb6852be
实验一 高频（单级、两级）小信号（单、双）调谐放大器 一、实验目的
1、掌握高频小信号调谐放大器的工作原理；
2、掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算方法。
二、实验内容
1、测量各放大器的电压增益；
三、实验仪器
BT-3扫频仪（选做）一台、20MHz示波器一台、数字式万用表 一块、调试工具一套
四、实验基本原理
1、单级单调谐放大器
+12VCC2R27C19T2TT2TP5W3Q2R31C17R28R30C18
图1－1 单级单调谐放大器实验原理图
实验原理图如图1－1所示，本实验的输入信号（10.7MHz）由正弦波振荡器模块的石英晶体振荡器或高频信号源提供。信号从TP5处输入，从TP10处输出。调节电位器W3可改变三极管Q2的静态工作点，调节可调电容CC2和中周T2可改变谐振回路的幅频特性。
2、单级双调谐放大器
+12VCC2C19T2CC3C22T3TT2R27TP7TP5W3TP12Q2C17C21TP11C20R31R28R30C18
图1－2 单级双调谐放大器实验原理图
实验原理图如图1－2所示，单级双调谐放大器和单级单调谐放大器共用了一部分元器件。两个谐振回路通过电容C20（1nF）或C21（10 nF）耦合，若选择C20为耦合电容，则
TP7接TP11；若选择C21为耦合电容，则TP7接TP12。
3、双级单调谐放大器
+12VCC2R27C19T2R32CC4C25T4TT2TP5W3Q2C17TP14TP15TP16W4Q3R31FL3C23R28R30C18R33R35C24
图1－3 双级单调谐放大器实验原理图
实验原理图如图1－3所示，若TP5处输入信号的峰峰值为几百毫伏，经过第一级放大器后可达几伏，此信号幅度远远超过了第二级放大器的动态范围，从而使第二级放大器无法发挥放大的作用。同时由于输入信号不可避免地存在谐波成分，经过第一级谐振放大器后，由于谐振回路频率特性的非理想性，放大器也会对残留的谐波成分进行放大。所以在第一级与第二级放大器之间又加了一个陶瓷滤波器（FL3），一方面滤除放大的谐波成分，另一方面使第二级放大器输入信号的幅度满足要求。
实验时若采用外置专用函数信号发生器，调节第一级放大器输入信号的幅度，使第一级放大器输出信号的幅度满足第二级放大器的输入要求，则第一级与第二级放大器之间可不用再经过FL3。
4、双级双调谐放大器
+12VCC2R27C19T2CC3C22T3R32CC4C25T4CC5C27T5TT2TP5W3TP7Q2C17TP12R28R30C18C21TP15TP11C20TP14W4C23R31FL3C26Q3TP16R33R35C24
图1－4 双级双调谐放大器实验原理图
实验原理图如图1－4所示，第一级放大器两谐振回路的耦合电容（C20、C21）可选，第二级放大器两谐振回路的耦合电容不可选（固定为C26，1nF），两级放大器之间是否接FL3及相应原因与两级单调谐放大器相同。
五、实验步骤
1、计算选频回路的谐振频率范围
若谐振回路的电感量L=1.8uH～2.4uH，回路总电容C=105 pF～125pF（分布电容包括
在内），根据公式f0?12?LC计算谐振回路谐振频率f0的范围。
2、单级单调谐放大器 （1）连接实验电路
在主板上正确插好小信号放大器模块，开关K1、K2、K3、K5向左拨，主板GND接模块GND，主板＋12V接模块＋12V。TP9接地，TP8接TP10。检查连线正确无误后，打开实验箱右侧的船形开关，K5向右拨。若正确连接，则模块上的电源指示灯LED4亮。 （2）静态工作点调节
K5向左拨（即关闭电路电源），TP5接地，然后K5向右拨。用万用表测三极管Q2发射极对地的直流电压，调节W3使此电压为5V。
说明：本实验箱的所有实验，改接线的操作均要在断电的情况下进行，以后关于断电改接线的操作步骤不再重复说明。
（3）测量放大器电压增益
去掉TP5与地的连线，由正弦波振荡器模块或高频信号源提供输入信号Vi。
1）输入信号Vi由正弦波振荡器模块提供，参考实验九产生10.7MHz的正弦波信号Vi，操作步骤如下：
①在主板上正确插好正弦波振荡器模块，该模块开关K1、K9、K10、K11、K12向左拨， K2、K3、K5、K7、K8向下拨，K4、K6向上拨。主板GND接该模块GND，主板＋12V接该模块＋12V，检查连线正确无误后，开关K1向右拨。若正确连接，则该模块上的电源指示灯LED1亮。
②用示波器在正弦波振荡器模块的TP5处测量，输出信号应为正弦波，频率为10.7MHz。调节该模块的W2可改变TT1处信号的幅度（注意W2不要调到两个最底端）。此信号即为本实验的输入信号Vi，从TP5处引出。
③正弦波振荡器模块的TP5接小信号放大器模块的TP5，调节正弦波振荡器模块的W2使小信号放大器模块TP5处信号Vi的峰峰值Vip-p为400mV左右。
④用示波器在小信号放大器模块的TP10处观察，调节小信号放大器模块的T2、CC2，适当调节该模块的W3，使TP10处信号Vo的峰峰值Vop-p最大不失真。记录各数据，填表1－1。
2）输入信号Vi由高频信号源提供，参考高频信号源的使用方法，用高频信号源产生频率为10.7MHz，峰峰值约400mV的正弦信号，将此信号输入到小信号放大器模块的TP5。
用示波器在小信号放大器模块的TP10处观察，调节小信号放大器模块的T2、CC2，适当调节该模块的W3，使TP10处信号Vo的峰峰值Vop-p最大不失真。记录各数据，填表1－1。
3、单级双调谐放大器 （1）连接实验电路
在主板上正确插好小信号放大器模块，开关K1、K2、K3、K5向左拨，主板GND接模块GND，主板＋12V接模块＋12V。TP6接TP13，TP7接TP11（选择C20为耦合电容），TP14接TP10。检查连线正确无误后，打开实验箱右侧的船形开关，K5向右拨。若正确连接，则模块上的电源指示灯LED4亮。
（2）静态工作点调节
TP5接地，用万用表测Q2发射极对地的直流电压，调节W3使此电压约为5V。 （3）测量放大器电压增益
①去掉TP5与地的连线，参考实验步骤2（3），产生10.7MHz的输入信号Vi（Vip-p约
400mV）。将Vi输入到小信号放大器模块的TP5处。
②用示波器在小信号放大器模块的TP10处观察，调节该模块的T2、T3、CC2、CC3，并适当调节该模块的W3，使TP10处信号Vo的峰峰值Vop-p最大不失真。记录各数据，填表1－2。
注意：不要用示波器探头直接在耦合电容（C20、C21）的两侧测量，因为示波器探头的输入电容会影响谐振回路的特性。
4、双级单调谐放大器 （1）连接实验电路
在主板上正确插好小信号放大器模块，开关K1、K2、K3、K5向左拨，主板GND接模块GND，主板＋12V接模块＋12V。TP9接地，TP17接TP6，TP20接地，TP19接TP10。检查连线正确无误后，打开实验箱右侧的船形开关，K5向右拨。若正确连接，则模块上的电源指示灯LED4亮。
（2）静态工作点调节
TP5接地，用万用表测Q2发射极对地的直流电压，调节W3使此电压约为5V。TP16接地，用万用表测Q3发射极对地的直流电压，调节W4使此电压约为5V。
（3）测量放大器电压增益
①去掉TP5与地及TP16与地的连线，TP8接TP15。参考实验步骤2（3），产生10.7MHz的输入信号Vi1（Vi1p-p约400mV）。将Vi1输入到小信号放大器模块的TP5处。
②用示波器在TP8处测量，调节T2、CC2，使TP8处信号Vo1的峰峰值Vo1p-p约为4V。 ③用示波器在TP10处测量，调节T4、CC4，并适当调节该模块的W3、W4，使TP10处信号最大不失真，记录此时输出信号Vo2的峰峰值Vo2p-p。用示波器在TP16处测量第二级放大器输入信号Vi2的峰峰值Vi2p-p，记录各数据，填表1－3。
5、双级双调谐放大器 （1）连接实验电路
在主板上正确插好小信号放大器模块， K1、K2、K3、K5向左拨，主板GND接模块GND，主板＋12V接模块＋12V。TP6接TP13，TP17接TP22，TP17接TP6，TP7接TP11， TP18接TP21，TP23接TP10。检查连线正确无误后，打开实验箱右侧的船形开关，K5向右拨。若正确连接，则模块上的电源指示灯LED4亮。
（2）静态工作点调节
TP5接地，用万用表测Q2发射极对地的直流电压，调节W3使此电压约为5V。TP16接地，用万用表测Q3发射极对地的直流电压，调节W4使此电压约为5V。
（3）测量放大器电压增益
去掉TP5与地及TP16与地的连线，TP14接TP15。参考实验步骤2（3），产生10.7MHz的输入信号Vi1（Vi1p-p约200mV）。将Vi1输入到小信号放大器模块的TP5处。
②用示波器在小信号放大器模块的TP14处测量，调节T2、T3、CC2、CC3使TP14处信号Vo1的峰峰值Vo1p-p约为4V。
③用示波器在TP10处测量，调节T4、T5、CC4、CC5，并适当调节该模块的W3、W4，使TT2处信号最大不失真，记录此时Vo2的峰峰值Vo2p-p。用示波器在小信号放大器模块的TP16处测量第二级放大器输入信号Vi2的峰峰值Vi2p-p，记录各数据，填表1－4。
注意：两级双调谐放大器的各中周不要调节的太深，因为中周的变化会改变放大器的输入输出阻抗，从而使放大器与信号源之间不匹配，进而使放大器的输入波形失真。同时，为了获得最佳的实验效果可以适当调节输入信号的幅度和各三极管的静态工作点。