实验十 小信号调谐放大器
一、实验目的
1.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。 2.掌握信号源内阻及负载对谐振回路的影响,从而了解频带扩展。 3.了解放大器的动态范围及测试方法。
二、实验原理:
小信号谐振放大器是通信机收端的前端电路,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10所示。该电路由输入回路CP1、放大器T1、选频回路CP2三部分组成。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fs=10MHz。R1、R2和射极电阻决定晶体管的静态工作点。拨码开关S1改变回路并联电阻,即改变回路Q值,从而改变放大器的增益和通频带,拨码开关S2改变射极电阻,从而改变放大器的增益。 三、实验内容 1.静态测量
将开关S2置于4,调节电位器R54(10KΩ)
测量各静态工作点,计算并填表1.1,将短路插座J4断开,用直流电流表接在C.DL两端,调节电位器R54,记录对应Ic值
表1.1 实测 Re(R54) Vb 实测 Ve 实测 Ic Vce 据Vce判断V是否作在放大区 是 否 原因 *Vb,Ve是三极管的基极和发射极对地电压。 2.动态研究
1)测放大器的动态范围Vi-Vo(在谐振点)
将开关S1全部置于开路,开关S2将4拨向ON。把高频信号发生器接到电路输入端(XXH.IN),电路输出端接毫伏表或接示波器,选择正常放大区的输入电压Vi,调节频率f使其为10MHz,调节Ct及中周磁芯使回路谐振,即输出电压为最大。此时调节Vi由0.02V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。
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表1.2 Vi(V) 0.02 0.8 Re=500Ω Vo(V) Re=1kΩ Re=2kΩ (S2位置: S2=1 电位器,S2=2 2KΩ,S2=3 1KΩ,S2=4 500Ω) 2)当Re分别为500Ω、2K时,重复上述过程,将结果填入表1.2。在同一坐标纸上画出Ic不同时的动态范围曲线,并进行比较和分析(此时也可在J4两端测Ic值)。
※3) 用扫频仪调回路谐振曲线。
将扫频仪射频输出端送入电路输入端,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),调回路电容Ct使fo=10MHz。 4)测量放大器的频率特性
当回路电阻R=10K时(S1的2拨向ON),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10MHz,调节Ct使回路谐振,使输出电压幅度为最大,此时的回路谐振频率fo=10MHz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,测的偏离范围可根据各自实测的情况来确定。
表1.3
F(MHz) 10 R=10KΩ Vo R=2KΩ R=470Ω 开路 计算fo=10MHz时的电压放大倍数及回路的通频带和Q值。
(S1位置: S1=1开路, S1=2 R=10KΩ, S1=3 R=2K S1=4 470Ω) 5)改变谐振回路电阻,拨动S1使R分别为2KΩ,470Ω时,重复上述测试,并填入表1.3。比较通频带情况。
四、实验报告
1.列出仪器和元件清单。
2.计算直流工作点,与实验实测结果比较。
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3.整理实验数据,并画出幅频特性。
4.假定Ct和回路电容C总和为30PF,根据工作频率计算回路电感L值。
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图10 小信号调谐放大器
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实验十一 高频功率放大器
一、实验目的
1.了解丙类功率放大器的基本工作原理,掌握丙类放大器的调谐特性以及负载变时的动态特性。
2.了解高频功率放大器丙类工作的物理过程以及当激励信号变化和电源电压Vc变化时对功率放大器工作状态的影响。
3.比较甲类功率放大器与丙类功率放大器的特点、功率、效率。
二、实验原理:
丙类功率放大器通常作为发射机末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。本实验单元模块电路如图11所示。该实验电路由两级功率放大器组成。其中VT2、XQ1与C35组成甲类功率放大器,工作在线性放大状态,其中R4、VR7、VR8、R13组成静态偏置电阻,调节VR7、VR8可改变放大器的增益。XQ2与C7、C6组成的负载回路与VT3组成丙类功率放大器,甲类功放的输出信号作为丙放的输入信号(由短路块J3连通)。VR3为射极反馈电阻,调节VR3可改变丙放增益,与拨码开关相连的电阻为负载回路外接电阻,改变S4的位置即改变并联电阻值,即改变回路Q值。当S4-4拨向ON时则负载为50Ω天线。当短路块J3置于短路位置时则丙放无输入信号,此时丙放功率管VT3截止,只有当甲放输出信号大于丙放管VT3 be间的负偏压值时,VT3才导通工作。
三、实验内容
1.了解丙类工作状态的特点
1)对照电路图2-1,了解实验板上各元件的位置与作用。
2)调电源电压Vcc=12V,负载电阻转换开关S4全部拨向开路, J2断开,从J6处输入2Vpp,10MHz高频信号,将J3短路环接入2、3间,C.DL短路环接入横线处,用万用表测量VT3 be间的电压(即J6、J7间电压),该电压为负偏压,改变输入电压振幅,该偏压随之变化。此时,示波器上可看到放大输出信号,将短路环J3断开,使激励信号Ub=0,则Uo为0,此时负偏压也为0,由此可看出丙类工作状态的特点。 2.测试调谐特性
使电路正常工作。保持功放管输入信号为2Vpp伏左右,S4仍全部开路,改变输入信号频率从4MHz-16MHz,记下输出电压值。
表2-1 f(MHz) Uc(V)
6MHz 8MHz 30
10MHz 12MHz 14MHz
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