1、實(shí)驗(yàn)一 小信號(hào)調(diào)諧放大器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1熟悉電子元器件和通信電子電路。 2掌握諧振放大器電壓增益、通頻帶、選擇性的定義、測(cè)試及計(jì)算。 3掌握信號(hào)源內(nèi)阻及負(fù)載對(duì)諧振回路的影響，從而了解頻帶擴(kuò)展。 4了解放大器的動(dòng)態(tài)范圍及測(cè)試方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器 1雙蹤示波器 2掃頻儀 3高頻信號(hào)發(fā)生器4毫伏表、萬(wàn)用表5穩(wěn)壓電源或WD990A微機(jī)電源(使用時(shí)黑按鈕不能按下.GP-3實(shí)驗(yàn)箱紅線接+5V，黃線接+12V，白線接-12V,黑線接地。)6. 用萬(wàn)用表檢查各組輸出電壓是否正常。三、實(shí)驗(yàn)原理小信號(hào)諧振放大器是通信機(jī)收端的前端電路，主要用于高頻小信號(hào)或微弱信號(hào)的線性放大。其實(shí)驗(yàn)單元電路如圖3-1所示。該電路由輸入

2、回路CP1、放大器T1、選頻回路CP2三部分組成。它不僅對(duì)高頻小信號(hào)放大，而且還有一定的選頻 圖3-1小信號(hào)諧振放大器電原理圖作用。本實(shí)驗(yàn)中輸入信號(hào)的頻率fs9MHz。R1、R2和射極電阻決定晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)。撥碼開(kāi)關(guān)S1改變回路并聯(lián)電阻，即改變回路Q值，從而改變放大器的增益和通頻帶，撥碼開(kāi)關(guān)S2改變射極電阻，從而改變放大器的增益。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 單調(diào)諧回路諧振放大器單元電路實(shí)驗(yàn)： 中心頻率f0=9MHz，諧振電壓放大倍數(shù)AVO20dB，通頻帶BW=1MHz，矩形系數(shù)Kr0.15左右。小信號(hào)諧振放大器（位于下板-左上方框）熟悉實(shí)驗(yàn)板電路和各元件的作用,選用BT3頻率特性儀調(diào)試,實(shí)驗(yàn)初調(diào):

3、電源取12V正端接下板P3+12V負(fù)端接GND地,確認(rèn)無(wú)誤后接通電源.將J4短接,開(kāi)關(guān)S2-4置ON，S1-(1-4)置下端.調(diào)節(jié)電位器R54電阻為470.用BT3頻率特性儀調(diào)回路諧振曲線。(中心頻率9MHz) 頻率特性儀的RF輸出、Y輸入端相應(yīng)與被測(cè)電路輸入、輸出端連接，MARKER IN 接YM8177輸出端. 頻率特性儀零dB校正:a. 頻標(biāo)方式選擇外標(biāo)或10/1MHZ，掃頻方式選擇窄掃, b. Y增益旋鈕左上中鍵位dB衰減置X1、dB衰減LED顯示00. 衰減鍵全彈出.c.將RF輸出、Y輸入端與被測(cè)電路輸入、輸出端連，出現(xiàn)雙平行線，調(diào)Y增益旋鈕，并讀0dB校正線高度：H= 5格。完成0

4、dB校正后,Y增益旋鈕在以后的實(shí)驗(yàn)步驟里不要再調(diào)動(dòng).頻率特性儀RF輸出端接X(jué)XH.IN,Y輸入端接X(jué)XH.OUT, 中心頻率9MHz,適當(dāng)調(diào)節(jié)中心頻率旋鈕使頻標(biāo)居中,調(diào)電感磁芯使曲線幅度最大波形對(duì)稱，頻標(biāo)置于波峰，改變衰減使幅度特性曲線在0dB高度(5格)附近.選用LSW251掃頻儀調(diào)試,實(shí)驗(yàn)初調(diào):電源取12V正端接下板P3+12V負(fù)端接GND地,將J4短接,開(kāi)關(guān)S2-4置ON，S1-(1-4)置下端.調(diào)節(jié)電位器R54電阻為470.用掃頻儀調(diào)回路諧振曲線。(中心頻率9MHz)掃頻儀SCOPE的“H”、“V”分別與示波器的CH1、CH2連接，SWEEP OUT接掃頻儀信號(hào)輸出線，F(xiàn)ROM T.P

5、.接檢波線，BAND置A.MARKER FREQ 9MHz位。掃頻儀零dB校正,連接掃頻儀與示波器，示波器DTME/DIV置“XY”方式。ATTENUATIO置0dB, 0dB衰減鍵全彈出.調(diào)整示波器CH1、CH2的幅度，使CH1=500mV，CH2=5mV。將“SWEEP OUT”線與“FROM T.P”檢波頭短接，出現(xiàn)雙平行線，調(diào)節(jié)Y增益旋鈕微調(diào)，并讀0dB校正線高度：F=_5_格。 電路總增益的測(cè)量,接通掃頻儀、示波器、電路，F(xiàn)ROM.T.P端接X(jué)XH.OUT, 適當(dāng)調(diào)節(jié)中心頻率旋鈕使頻標(biāo)居中,調(diào)電感磁芯使曲線幅度最大波形對(duì)稱，頻標(biāo)置于波峰，改變衰減使幅度特性曲線在0dB高度附近. 1靜

6、態(tài)測(cè)量將開(kāi)關(guān)S2-1置ON，S1-(1-4)置下端.調(diào)節(jié)電位器R54電阻為470,測(cè)量各靜態(tài)工作點(diǎn)，計(jì)算并填表1-1.將短路插座J4斷開(kāi)，用直流電流表接在C.DL兩端，記錄對(duì)應(yīng)Ic值.表4-1 三極管靜態(tài)工作點(diǎn)實(shí)測(cè)實(shí)測(cè)實(shí)測(cè)據(jù)Vce判斷V是否工作在放大區(qū)原因Re（R54）VbVeIcVce是否*Vb，Ve是三極管的基極和發(fā)射極對(duì)地電壓。原因分析：晶體管的三種工作狀態(tài)為： 飽和區(qū)：VCE很 ，VCe=0.2V0.3V截止區(qū)：IC=0，VCe=VCC放大區(qū)：IC=IB，VCE=VCC-ICRC- IeRe 本實(shí)驗(yàn)測(cè)得VCe=_，而0.2V0.3VVCEVCC據(jù)VCE可判斷晶體管T1 3DG6工作在

7、區(qū)。 2靜態(tài)工作點(diǎn)（直流等效電路如圖所示）現(xiàn)取RE=440，已知=60，VCC=+12V，VBE=0.7V 圖4-1直流等效電路 3. 測(cè)量放大器的動(dòng)態(tài)范圍ViVo（在諧振點(diǎn)）將開(kāi)關(guān)S1-(1-4)置下端,開(kāi)關(guān)S2-4置 ON, S2-(1-3) 置下端。高頻信號(hào)發(fā)生器左邊表頭下三鍵全按下指示燈全滅(后面的實(shí)驗(yàn)均處在此狀態(tài)),80dBV, f為9MHz，接到電路輸入端J24（XXH.IN）.電路輸出端J28接毫伏表或接示波器，選擇正常放大區(qū)的輸入電壓Vi，調(diào)節(jié)Ct及中周磁芯使回路諧振，即輸出電壓為最大。此時(shí)調(diào)節(jié)高頻信號(hào)發(fā)生器輸出Vop-p由0.02V變到0.3V，接入J24（XXH.IN）,作

8、為放大器的Vi,逐點(diǎn)記錄Vo電壓，填入表4-2。Vi的各點(diǎn)測(cè)量值可根據(jù)各自實(shí)測(cè)情況來(lái)確定。表4-2 放大器的動(dòng)態(tài)范圍ViVo（畫(huà)出曲線）Vi(V)0.020.3Vo(V)Re=2kRe=1kRe=500 S2-22K，S2-3 1K，S2-4500 當(dāng)Re分別為500、1K、2K時(shí)，將結(jié)果填入表4-2。在同一坐標(biāo)紙上畫(huà)出Ic不同時(shí)的動(dòng)態(tài)范圍曲線，并進(jìn)行比較和分析（此時(shí)也可在J4兩端測(cè)Ic值）。 比較和分析如下： 當(dāng)RE=500，1k，2k時(shí)，VO均隨著VI的 而 。當(dāng)VI的值相同時(shí)，VO的大小隨RE的 而 。放大器的動(dòng)態(tài)范圍曲線VIVO總體呈 的趨勢(shì)。4.用頻率特性儀調(diào)回路諧振曲線。(中心頻率

9、9MHz) BT3D MARKER IN RF輸出 Y輸入 YM8177A 輸入 輸出 被測(cè)電路(1) 實(shí)驗(yàn)方框圖頻率特性儀的RF輸出、Y輸入端與被測(cè)電路輸入、輸出端連接，MARKER IN 接YM8177輸出端. (2) 頻率特性儀零dB校正a. 頻標(biāo)方式選擇外標(biāo)或10/1MHZ，掃頻方式選擇窄掃, 圖4-3頻率特性儀調(diào)回路諧振曲線方框圖b. dB衰置X1、dB衰減鍵全彈出.c.將RF輸出、Y輸入端與被測(cè)電路輸入、輸出端連，出現(xiàn)雙平行線，調(diào)Y增益旋鈕，并讀0dB校正線高度：H= 5格。完成0dB校正后,Y增益旋鈕在以后的實(shí)驗(yàn)步驟里不要再調(diào)動(dòng).(3) 電路總增益的測(cè)量頻率特性儀RF輸出端接X(jué)X

10、H.IN,Y輸入端接X(jué)XH.OUT, 中心頻率9MHz,適當(dāng)調(diào)節(jié)中心頻率旋鈕使頻標(biāo)居中,調(diào)電感磁芯使曲線幅度最大波形對(duì)稱，頻標(biāo)置于波峰，改變衰減使幅度特性曲線在0dB高度(5格)附近，讀出：增益_dB,即為被測(cè)電路總增益.(4)通頻帶測(cè)量a.外接頻標(biāo)法：被測(cè)電路斷開(kāi)電源，頻率特性儀頻標(biāo)方式選擇外標(biāo)，調(diào)節(jié)頻標(biāo)幅度旋鈕至最右,MARKER(面板或背板標(biāo)注)與YM8177A輸出端相連，YM8177輸出電平99dBV ，調(diào)頻率從9MHz到8MHz，適當(dāng)調(diào)節(jié)掃頻寬度旋鈕使波峰頻寬適中,頻標(biāo)移動(dòng)小格數(shù)T=_小格，則每小格的頻寬f=1000KHz/T=_KHz/T,中心頻率f0=_MHz. 完成該步驟之后,

11、 掃頻寬度旋鈕在以后的實(shí)驗(yàn)步驟里不要再調(diào)動(dòng). 接通被測(cè)電路電源,頻率特性儀波峰高度H=_5_大格, 中心頻率9MHz.b.內(nèi)接頻標(biāo)法：被測(cè)電路斷開(kāi)電源，頻率特性儀頻標(biāo)方式選擇10/1 MHz，調(diào)節(jié)頻標(biāo)幅度旋鈕至最右,適當(dāng)調(diào)節(jié)掃頻寬度旋鈕使波峰頻寬適中, 小頻標(biāo)間1 MHz頻寬的小格數(shù)T=_小格，則每小格的頻寬f=1000KHz/T=_KHz/T,中心頻率f0=_MHz. 完成該步驟之后, 掃頻寬度旋鈕在以后的實(shí)驗(yàn)步驟里不要再調(diào)動(dòng). 接通被測(cè)電路電源,頻率特性儀波峰高度H=_5_大格, 中心頻率9MHz.c. 頻率特性儀測(cè)帶通,以波峰高度滿5大格為1計(jì)算讀出其幅頻曲線0.707高的頻帶寬度T0.

12、7=_小格，則0.707通頻帶寬度f(wàn)0.7=fT0.7=_MHz。同理，可測(cè)0.1高的頻帶寬度T0.1=_小格, 則0.1通頻帶寬度f(wàn)0.1=fT0.1=_MHz。計(jì)算出此電路的矩形系數(shù)Kr0.1=f0.1/f0.7=_. 5.用掃頻儀調(diào)回路諧振曲線。(中心頻率9MHz) LSW-251 V-252FROM T.P SWEEP CH1 CH2H V （REC VR） OUT 輸入 輸出 電路(1) 實(shí)驗(yàn)方框圖掃頻儀SCOPE的“H”、“V”分別與示波器的CH1、CH2連接，SWEEP OUT接掃頻儀信號(hào)輸出線，F(xiàn)ROM T.P.接檢波線，BAND置A.MARKER FREQ 9MHz位。 圖4

13、-2掃頻儀調(diào)回路諧振曲線方框圖(2) 掃頻儀零dB校正a.連接掃頻儀與示波器，示波器DTME/DIV置“XY”方式。b.ATTENUATIO置0dB, 0dB衰減鍵全彈出.c.調(diào)整示波器CH1、CH2的幅度，使CH1=500mV，CH2=5mV。d.將“SWEEP OUT”線與“FROM T.P”檢波頭短接，出現(xiàn)雙平行線，調(diào)節(jié)Y增益旋鈕微調(diào)，并讀0dB校正線高度：F=_格。(3) 電路總增益的測(cè)量接通掃頻儀、示波器、電路，F(xiàn)ROM.T.P端接X(jué)XH.OUT, 適當(dāng)調(diào)節(jié)中心頻率旋鈕使頻標(biāo)居中,調(diào)電感磁芯使曲線幅度最大波形對(duì)稱，頻標(biāo)置于波峰，改變衰減使幅度特性曲線在0dB高度附近，讀出：輸出衰減值

14、： Al=_dB被測(cè)電路總增益：A= A1+20lg（H/F）=_dB(估算值)(4)通頻帶測(cè)量a.用外接頻標(biāo)法：斷開(kāi)電源，頻標(biāo)外接，SIZE旋鈕旋至最右，“MARKER OUT/IN”與“YM8177A”相連，輸出電平99dBV ，調(diào)頻率從9MHz到8MHz，頻標(biāo)移動(dòng)小格數(shù)T=_小格，則每小格的頻寬f=1000KHz/T=_KHz/T,中心頻率f0=_MHz. 接通被測(cè)電路電源, 掃頻儀波峰高度H=_5_大格, 中心頻率9MHz.a.用外接頻標(biāo)法：斷開(kāi)電源，頻標(biāo)外接，SIZE旋鈕旋至最右，“MARKER OUT/IN”與“YM8177A”相連，輸出電平99dBV ，調(diào)頻率從9MHz到8MHz

15、，頻標(biāo)移動(dòng)小格數(shù)T=_小格，則每小格的頻寬f=1000KHz/T=_KHz/T,中心頻率f0=_MHz. 接通被測(cè)電路電源, 掃頻儀波峰高度H=_5_大格, 中心頻率9MHz.b.接通被測(cè)電路電源，以波峰高度滿5大格為1計(jì)算讀出其幅頻曲線0.707高的頻帶寬度T0.7=_小格，則0.707通頻帶寬度f(wàn)0.7=fT0.7=_MHz。同理，可測(cè)0.1高的頻帶寬度T0.1=_小格, 則0.1通頻帶寬度f(wàn)0.1=fT0.1=_MHz。計(jì)算出此電路的矩形系數(shù)Kr0.1=f0.1/f0.7=_.6. 用逐點(diǎn)法測(cè)量放大器的頻率特性當(dāng)回路電阻R10K時(shí)（S1-2置 ON,S2-1置 ON, 其余置下端）,選擇

16、正常放大區(qū)的輸入電壓Vi，當(dāng)輸出波形不好時(shí)，適當(dāng)減少Vi。將高頻信號(hào)發(fā)生器輸出端接至電路輸入端， 調(diào)節(jié)頻率f使其為9MHz，調(diào)節(jié)Ct和電感磁心使回路諧振，使輸出電壓幅度為最大，此時(shí)的回路諧振頻率fo9MHz、Vi=80dbuV，然后保持輸入電壓Vi不變，改變頻率f由中心頻率向兩邊逐點(diǎn)偏離，測(cè)的偏離范圍可根據(jù)各自實(shí)測(cè)的情況來(lái)確定。在坐標(biāo)紙畫(huà)出放大器頻率特性曲線圖. 表4-3 放大器的頻率特性（畫(huà)出曲線）F(MHz)Vo開(kāi)路R=10KR=2KR=470S1-1=開(kāi)路， S1-2 =10K， S1-3 =2K S1-4 = 4707. 當(dāng)f0=9MHz時(shí),計(jì)算電壓放大倍數(shù)AV，回路通頻帶BW和Q值。

17、解：當(dāng)VIP-P=0.02V，f0=9MHz時(shí) (1) R=10K，VOP-P=0.27V，BW1=2f0.7=AV=Q= (2) R=2K，VOP-P=0.21V，BW2=2f0.7=AV=Q=(3) R=470，VOP-P=0.12V，BW3=2f0.7=AV=Q=(4) R開(kāi)路，VOP-P=0.28V，BW4=2f0.7=AV=Q=由頻率特性曲線圖可估算出：(5）相對(duì)誤差： (6) 電壓增益AV靜態(tài)測(cè)量時(shí)理論計(jì)算值A(chǔ)V= 實(shí)測(cè)值A(chǔ)V： 當(dāng)R開(kāi)路時(shí)，AV=相對(duì)誤差：動(dòng)態(tài)研究時(shí)理論計(jì)算值A(chǔ)V= 實(shí)測(cè)值A(chǔ)V=相對(duì)誤差：(7) 誤差產(chǎn)生的原因 六、實(shí)驗(yàn)分析與研究 1影響靜態(tài)工作點(diǎn)的因素 在本實(shí)驗(yàn)

18、中，R1、R2和射極電阻RE決定晶體管T1（3DG6）的靜態(tài)工作點(diǎn)。當(dāng)R1、R2固定不變時(shí)，可通過(guò)改變射極電阻RE來(lái)改變靜態(tài)工作點(diǎn)Q，公式如下： ， ， 當(dāng)RE增大時(shí)， 。2影響回路Q值的因素 因?yàn)椋?dāng)回路發(fā)生諧振時(shí)L、C均固定不變，則也不變。晶體管RC改變回路并聯(lián)電阻，即改變回路Q值，所以當(dāng)R增大時(shí)，Q 。3影響放大器的增益和通頻帶的因素 改變回路并聯(lián)電阻，改變回路Q值，從而改變放大器的 。改變射極電阻RE也可以改變 的增益。七、實(shí)驗(yàn)總結(jié)123八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1寫(xiě)明實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?2畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路的直流和交流等效電路。 3計(jì)算直流工作點(diǎn)，與實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果比較。 4寫(xiě)明實(shí)驗(yàn)所用儀器、設(shè)備及名稱、型號(hào)

19、。 5整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并畫(huà)出幅頻特性。 6假定Ct和回路電容C總和為30PF，根據(jù)工作頻率計(jì)算回路電感L值。九、工程估算(參考)參照高頻電子線路教材和電子線路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試一書(shū)1設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)取VCC=+12V，IEQ=ICQ=1mA，VCEQ=9V，VBE=0.7V，=50，則RE= , VBQ=VBE+VEQ=RB2=RB1=取RB1= ，RB2=2計(jì)算諧振回路參數(shù)(1）假設(shè)ct和回路電容C總和為30pF，根據(jù)工作頻率計(jì)算回路電感L值： , (2)取晶體管參數(shù)：gie=2ms，goe=250us，|yfe|=40ms，|yre|=350us，回路參數(shù)：L=4uH，Qo=100，=50，fo=9

20、MHz，則諧振電阻：Rp=Q00L=Q02f0L=回路總電導(dǎo)： (3）單級(jí)單調(diào)諧回路：電壓增益：AVO=回路有載品質(zhì)因數(shù)：QL=通頻帶：2f0.7=2f0.1=矩形系數(shù)：Kr0.1=(4）二級(jí)單調(diào)諧回路放大器（2f0.7）=（2f0.1）=Kr0.1 =實(shí)驗(yàn)二 高頻功率放大器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1了解丙類功率放大器的基本工作原理，掌握丙類放大器的調(diào)諧特性以及負(fù)載變時(shí)的動(dòng)態(tài)特性。 2了解高頻功率放大器丙類工作的物理過(guò)程以及當(dāng)激勵(lì)信號(hào)變化和電源電壓Vc變化時(shí)對(duì)功率放大器工作狀態(tài)的影響。 3比較甲類功率放大器與丙類功率放大器的特點(diǎn)、功率、效率。二、實(shí)驗(yàn)儀器 1雙蹤示波器 2穩(wěn)壓電源或WD990A微機(jī)電源(

21、使用時(shí)黑按鈕不能按下.GP-3實(shí)驗(yàn)箱紅線接+5V，黃線接+12V，白線接-12V,黑線接地。) 3高頻信號(hào)發(fā)生器 4萬(wàn)用表 5實(shí)驗(yàn)箱三、實(shí)驗(yàn)原理： 丙類功率放大器通常作為發(fā)射機(jī)末級(jí)功放以獲得較大的輸出功率和較高的效率。本實(shí)驗(yàn)單元模塊電路如圖21所示。該實(shí)驗(yàn)電路由兩級(jí)功率放大器組成。其中VT2、XQ1與C35組成甲類功率放大器，工作在線性放大狀態(tài)，其中R4、VR7、VR8、R13組成靜態(tài)偏置電阻，調(diào)節(jié)VR7、VR8可改變放大器的增益。XQ2與C7、C6組成的負(fù)載回路與VT3組成丙類功率放大器，甲類功放的輸出信號(hào)作為丙放的輸入信號(hào)（由短路塊J3連通）。VR3為射極反饋電阻，調(diào)節(jié)VR3可改變丙放增益

22、，與撥碼開(kāi)關(guān)相連的電阻為負(fù)載回路外接電阻，改變S4的位置即改變并聯(lián)電阻值，即改變回路Q值。當(dāng)S44撥向ON時(shí)則負(fù)載為50天線。當(dāng)短路塊J3置于短路位置時(shí)則丙放無(wú)輸入信號(hào)，此時(shí)丙放功率管VT3截止，只有當(dāng)甲放輸出信號(hào)大于丙放管VT3 be間的負(fù)偏壓值時(shí)，VT3才導(dǎo)通工作。圖31 功率放大器電原理圖四、各元器件的作用VT2、XQ1與C35組成甲類功率放大器，工作在線性放大狀態(tài)R4、VR7、VR8、R13組成靜態(tài)偏置電阻，調(diào)節(jié)VR7、VR8可改變放大器的增益XQ2與C7、C6組成負(fù)載回路VT3丙放管VR3射極反饋電阻，調(diào)節(jié)VR3可改變丙放增益R28、R29、R30負(fù)載回路外接電阻，改變S4的位置即改

23、變并聯(lián)電阻值，即改變回路Q值五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1.了解丙類工作狀態(tài)的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)初調(diào)高頻諧振放大（功率放大，前置放大）（位于上板-右上角方框）電源取12V正端接上板上中方框P3（+12V），負(fù)端接GND地，電源取12V正端接上板右上角J16E+12V(+12V)負(fù)端接GND地, 確認(rèn)無(wú)誤后接通電源.左上J2置左，J3置左，C.D.L置右，J28置右.J29接YM8177A，輸出99dB，f=10MHz，高頻信號(hào)發(fā)生器左邊表頭下三鍵全按下指示燈全滅(后面的實(shí)驗(yàn)均處在此狀態(tài)),S4-1置ON,S4-（2-4）置下，輸出負(fù)載電阻50，T14接示波器輸出，反復(fù)調(diào)節(jié)VR9，VR8 ,VR20,調(diào)節(jié)YM817

24、7A輸出頻率,使輸出電壓最大(約V9-P6-10V).用萬(wàn)用表測(cè)量VT3 be間的電壓(即J6、J7間電壓)，該電壓為負(fù)偏壓，改變高頻信號(hào)發(fā)生器輸出電壓，該偏壓隨之變化。當(dāng)此高頻信號(hào)發(fā)生器輸出電壓為0時(shí)，末級(jí)激勵(lì)信號(hào)Ub0，則Uo為0，此時(shí)偏壓也為0，由此可看出丙類工作狀態(tài)的特點(diǎn)。 2測(cè)試調(diào)諧特性 在1的基礎(chǔ)上,S4-(1-4) 全部撥下開(kāi)路,保持J14空載，改變輸入信號(hào)頻率從8MHz11MHz，記下輸出電壓值。 表5-1 功率放大器調(diào)諧特性（畫(huà)出曲線）f（MHz）8.5MHz9MHz9.5MHz10MHz10.5MHz11MHzUcp-p(V)3測(cè)試負(fù)載特性(1)在以上實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,J16E

25、=5V,S4仍全部撥下開(kāi)路。調(diào)整回路電容C6使回路調(diào)諧,調(diào)整J16E或輸入信號(hào)頻率.（以示波器顯示J7處波形為對(duì)稱的雙峰為調(diào)諧的標(biāo)準(zhǔn),若出不了雙峰,可適當(dāng)調(diào)低電源電壓或?qū)DIN J29輸入信號(hào)去掉,或?qū)28短路塊置左,用本機(jī)LC振蕩器輸出信號(hào)作為FDIN輸入）。然后將負(fù)載電阻轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S4分別從14撥ON，用示波器測(cè)量相應(yīng)的J14Uc值和J7Ve波形，描繪相應(yīng)的ie波形，分析負(fù)載對(duì)工作狀態(tài)的影響。 表5-2功率放大器負(fù)載特性（畫(huà)出曲線）RL()S4-3置ON680S4-2置ON150S4-1置ON51S4-4置ON開(kāi)路Vcp-p(V) J14BFOUTJ7T3Vep-p(V)ie的波形(2)

26、觀察激勵(lì)電平變化對(duì)工作狀態(tài)的影響S4-(1-4) 全部撥下開(kāi)路，從大至小改變高頻信號(hào)源輸出電平，用示波器觀察ie波形的變化。表5-3 激勵(lì)電平變化對(duì)工作狀態(tài)的影響（畫(huà)出曲線）電平Ub(dB)9998979695949392919080J7T3 (Vep-p)ie波形(3) 在(2)的基礎(chǔ)上,保持輸入電平99db,觀察電源電壓Vcc(J16E)變化對(duì)工作狀態(tài)的影響 表5-4 電源電壓Vcc(J16E)變化對(duì)工作狀態(tài)的影響（畫(huà)出曲線）Vcc(J16E)5V5.5V6V6.5V7V8V9V10V11V12VJ7T3Ve (Vp-p)ie波形(4) 實(shí)測(cè)功率、效率計(jì)算： 將Vcc(J16E)調(diào)為12V

27、，測(cè)量甲放和丙放各參量，填表并進(jìn)行功率、效率計(jì)算。(測(cè)VT2發(fā)射極電阻時(shí)要先關(guān)掉所有電源)表5-5丙放VT3參量f= MHz實(shí)測(cè)直流IcP=PoPcVcc=12VRL =50其中： Io：發(fā)射極直流電壓發(fā)射極電阻值 P=：電源給出直流功率（P= = Vcc*Io） Pc：為管子損耗功率（PcIcVce）Po：輸出功率六、實(shí)驗(yàn)分析與研究1. 高頻功率放大器的負(fù)載特性當(dāng)RL從51變化到680，電路處于 區(qū)，此時(shí)Vc隨著RL的 而 。當(dāng)RL從680變化到，電路處于 區(qū)，此時(shí)Vc隨著RL的 而進(jìn)一步 ，但幅度變化 。2. 激勵(lì)電壓變化對(duì)工作狀態(tài)的影響當(dāng)Vcc、VBB與Rp不變時(shí)，只改變激勵(lì)電壓Vbm對(duì)

28、工作狀態(tài)的影響。當(dāng)Vbm增加時(shí)，如果原來(lái)工作與臨界狀態(tài)，那么這時(shí)放大器進(jìn)入 狀態(tài)。反之，當(dāng)Vbm減小時(shí)，放大器將轉(zhuǎn)入 狀態(tài)。3. 電源電壓Vcc變化對(duì)工作狀態(tài)的影響當(dāng)Rp、VBB、Vbm不變時(shí)，只改變電源電壓Vcc對(duì)工作狀態(tài)的影響。當(dāng)Vcc增加時(shí)，Q點(diǎn)向 移動(dòng)，放大器進(jìn)入 區(qū)；反之，當(dāng)Vcc減小時(shí)，Q點(diǎn)向 移動(dòng)，放大器將進(jìn)入 區(qū)。4. 高頻功率放大器的調(diào)諧特性輸出電壓Vc隨頻率f的增加先 ，當(dāng)增大到一定值后，逐漸 。當(dāng)f較低時(shí)，失真 ，而當(dāng)f較高時(shí)，失真 ，整個(gè)電路對(duì)高端頻率有利，而輸出電壓Uc與 有關(guān)。5.實(shí)驗(yàn)中，采用 回路；而在工程估算時(shí)，則采用 。采用單調(diào)諧回路的缺點(diǎn)是 。七、實(shí)驗(yàn)總結(jié)1

29、.2.3.八、工程估算(參考) 參照高頻電子線路教材和電子線路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試一書(shū) 1. 丙類功率放大器設(shè)計(jì)1）確定放大器的工作狀態(tài)得集電極基波電流振幅電源供給的直流功率集電極耗散功率集電極功率若本級(jí)功率增益（32倍），則輸入功率為基極余弦脈沖電流的最大值為（設(shè)晶體管3DG12的=20）基極基波電流的振幅為輸入電壓的振幅為1） 計(jì)算諧振回路及耦合電路的參數(shù)：丙類功放的輸入輸出耦合回路均為高頻變壓器耦合方式，其輸入阻抗：輸出變壓器線圈匝數(shù)比為若取集電極并聯(lián)諧振回路的電容C=100pF，回路電容為若采用鐵氧體磁環(huán)來(lái)繞制輸出耦合變壓器，則變壓器初級(jí)線圈的總匝數(shù)N2為：3）基極偏置電路參數(shù)計(jì)算基極直流偏置

30、電壓射極電阻取高頻旁路電容CE2=0.012、功率放大器設(shè)計(jì)1）計(jì)算電路參數(shù)設(shè)高頻變壓器的效率若取功放的靜態(tài)電流，則：集電極電壓振幅等效負(fù)載電阻射極直流負(fù)反饋電阻高頻變壓器匝數(shù)比若取次級(jí)匝數(shù)N2=2，則初級(jí)匝數(shù)N1= 設(shè) 輸入功率功放輸入阻抗若取交流負(fù)反饋電阻本級(jí)輸入電壓振幅2）計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)靜態(tài)時(shí)（Vi=0）晶體管的射極電位則若取基極偏置電路，則實(shí)驗(yàn)三 正弦波振蕩器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1掌握三端式振蕩電路的實(shí)驗(yàn)原理，振蕩電路設(shè)計(jì)及電路參數(shù)計(jì)算。 2研究晶體管靜態(tài)工作點(diǎn)、反饋系數(shù)大小、負(fù)載變化對(duì)起振和振蕩幅度的影響。 3研究外界條件（溫度、電源電壓、負(fù)載變化）對(duì)振蕩器頻率穩(wěn)定度的影響。 4比較LC振

31、蕩器和晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度。二、實(shí)驗(yàn)儀器 1雙蹤示波器 2頻率計(jì) 3萬(wàn)用表 4穩(wěn)壓電源或WD990A微機(jī)電源(使用時(shí)黑按鈕不能按下.GP-3實(shí)驗(yàn)箱紅線接+5V，黃線接+12V，白線接-12V,黑線接地。) 5實(shí)驗(yàn)箱三、實(shí)驗(yàn)原理 本實(shí)驗(yàn)中正弦波振蕩器包含工作頻率為10MHz左右的電容反饋LC三端振蕩器和一個(gè)10MHz的晶體振蕩器，其電路圖如圖31所示。由撥碼開(kāi)關(guān)S1決定是LC振蕩器還是晶體振蕩器（1ON為L(zhǎng)C振蕩器，4ON為晶體振蕩器）LC振蕩器交流等效電路如圖32所示。由交流等效電路圖可知該電路為電容反饋LC三端式振蕩器，其反饋系數(shù)F（C17C19）/C2，C2可變?yōu)镃15、C16、C18、

32、C20其中一個(gè)。其中Cj為變?nèi)荻O管2CC1B，根據(jù)所加靜態(tài)電壓對(duì)應(yīng)其靜態(tài)電容。若將S1撥向“4”通，則以晶體JT代替電感L，此即為晶體振蕩器。圖中電位器VR3調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)。撥碼開(kāi)關(guān)S2改變反饋電容的大小。S3改變負(fù)載電阻的大小。VR2調(diào)節(jié)變?nèi)荻O管的靜態(tài)偏置。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1根據(jù)圖41在實(shí)驗(yàn)板上找到振蕩器位置并熟悉各元件及作用。初調(diào)振蕩器（位于上板-左上方框）電源取12V正端接上板上中方框P3（+12V），負(fù)端接GND地, 確認(rèn)無(wú)誤后接通電源.LC振蕩器輸出電壓調(diào)試,將S1-1置ON，S2-2置ON (或S2-3置ON)，S3-(1-4)全下?lián)?。調(diào)節(jié)VR2使變?nèi)荻O管負(fù)端到地電壓為2V

33、，調(diào)節(jié)VR3使J11輸出最大, 空載電壓峰峰值3V左右(用示波器在J11處測(cè)試）。 2LC振蕩器幅頻特性將S1-1置ON，S2-2置ON (或S2-3置ON)，S3-(1-4)全下?lián)?。調(diào)節(jié)VR2使變?nèi)荻O管負(fù)端到地電壓為2V，調(diào)節(jié)VR3使J11輸出最大，改變可變電容C19和C1，測(cè)其幅頻特性，描繪幅頻曲線（用頻率計(jì),示波器,高頻電壓表在J11處測(cè)試）。 表4-1 振蕩器幅頻特性（畫(huà)出曲線）f（MHz）Vo（mV）3LC振蕩器靜態(tài)工作點(diǎn)，反饋系數(shù)以及負(fù)載對(duì)振蕩幅度的影響。(1)將S1-1置ON，S2-2置ON，S3-(1-4)全下?lián)埽淖兩掀秒娢黄鱒R3，記下IEQ填入表中，用示波器在J11處

34、測(cè)量對(duì)應(yīng)點(diǎn)的振蕩幅度Vo填于表中。（IEQVe/Re, Re=3.3K左右）記下停振時(shí)的靜態(tài)工作點(diǎn)電流。 表4-2 振蕩器靜態(tài)工作點(diǎn)與振蕩幅度（畫(huà)出曲線）IE（mA）VT1e(V) FD.OUTVo（mV ）圖4-2 LC振蕩器交流等效電路 圖4-1 振蕩器電原理圖圖路 (2) S1-1置ON，S2-2置ON，S3-(1-4)全下?lián)埽{(diào)VP3使J11 Vo最大,改變反饋電容計(jì)算反饋系數(shù)（撥動(dòng)S2）用示波器記下振蕩幅度與開(kāi)始起振以及停振時(shí)的反饋電容值。取C17=50 pF，C19=20 pF。表4-3 LC振蕩器反饋系數(shù)與振蕩幅度（畫(huà)出曲線）反饋電容S24 100PS23 360PS22 560

35、PS21 5000P反饋系數(shù)振蕩幅度Vo(3) S1-4置ON，重復(fù)以上步驟,取C17=50 pF，C19=20 pF。表4-4 晶體振蕩器反饋系數(shù)與振蕩幅度（畫(huà)出曲線）反饋電容S24 100PS23 360PS22 560PS21 5000P反饋系數(shù)振蕩幅度Vo(4) S1-1置ON，S2-2置ON，改變負(fù)載電阻，記下振蕩幅度及停振時(shí)的負(fù)載電阻表4-5 LC振蕩器負(fù)載與振蕩幅度。（畫(huà)出曲線）負(fù)載電阻空載S3410KS331KS32500S31100振蕩幅度Vo(5) S1-4置ON（晶體振蕩器）重復(fù)以上各項(xiàng)填于表中。表4-6 晶體振蕩器負(fù)載與振蕩幅度（畫(huà)出曲線）負(fù)載電阻空載S3410KS33

36、1KS32500S31100振蕩幅度Vo 4LC振蕩器的頻率穩(wěn)定度與晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度的研究與比較。將S1-1 S1-4分別置ON，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行比較。 (1)溫度變化引起的頻率漂移 S1-1 S1-4分別置ON，S2-2置ON，S3-(1-4)全下?lián)? 頻率計(jì)接入J11點(diǎn)，先在室溫下記下振蕩頻率。然后將電烙鐵靠近振蕩管和振蕩回路，每隔10秒鐘記下頻率的變化值，在記錄時(shí)，S1開(kāi)關(guān)交替地打在“1-ON”（LC振蕩器）和“4-ON”（晶體振蕩器），觀察每次數(shù)據(jù)的變化和它們的區(qū)別 表4-7振蕩器溫度變化與振蕩頻率（畫(huà)出曲線） 單位：MHz 溫度（溫度時(shí)間變化）室溫5秒10秒15秒LC振蕩器晶體

37、管振蕩器(2)電源電壓變化引起的頻率漂移S1-1 S1-4分別置ON，S2-2置ON，S3-(1-4)全下?lián)?在室溫電源電壓12伏時(shí)的頻率為標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)量電源電壓變化2V時(shí)LC振蕩器及晶體振蕩器的頻率漂移，在記錄時(shí)，S1開(kāi)關(guān)交替地打在“1-ON”（LC振蕩器）和“4-ON”（晶體振蕩器），比較所得結(jié)果。 表4-8振蕩器工作電壓變化與振蕩頻率（畫(huà)出曲線） 單位：MHz電源電壓10V11V12V13V14V頻率LC振蕩器晶體振蕩器 (3)負(fù)載變化引起的頻率漂移S1-1 S1-4分別置ON，S2-2置ON，S3波段開(kāi)關(guān)順次由14撥ON，測(cè)量S1開(kāi)關(guān)在LC振蕩器及晶體振蕩器的頻率，在記錄時(shí)，S1開(kāi)關(guān)交替地

38、打在“1-ON”（LC振蕩器）和“4-ON”（晶體振蕩器），比較所得結(jié)果。（單位：MHz）表4-9 振蕩器負(fù)載變化與振蕩頻率（畫(huà)出曲線） 單位：MHz負(fù)載電阻1005001K10K空載頻率LC振蕩器晶體振蕩器五、實(shí)驗(yàn)分析與研究1.由實(shí)驗(yàn)3的(2)(3)，得反饋系數(shù)對(duì)振蕩幅度的影響因?yàn)锳oF=1，反饋系數(shù)F完全是由無(wú)源線性網(wǎng)絡(luò)所決定的比例系數(shù)，與 大小無(wú)關(guān)。要維持一定振幅的振蕩，反饋系數(shù)F一般取F=1/21/8，由曲線得，反饋系數(shù)F是一條 線 。2.由實(shí)驗(yàn)4的(1)、(2）得 變化、 變化引起的頻率漂移因?yàn)榫w管（LC振蕩器）是有源器件，如果它的電源電壓或周圍溫度有所改變時(shí)，由公式可知，由于此時(shí)

39、晶體管參數(shù)hb與hie將發(fā)生變化，引起振蕩頻率的改變。而石英晶體一旦因外界因素變化而影響到晶體的回路固有頻率時(shí)，具有力圖使頻率保持不變的電抗補(bǔ)償能力。3.由實(shí)驗(yàn)4的(3），得負(fù)載變化引起的頻率漂移：LC振蕩器的振蕩頻率，其中回路電阻r由振蕩器的負(fù)載決定。負(fù)載重時(shí)，r f也 ；負(fù)載輕時(shí)，r f也 。當(dāng)負(fù)載增大時(shí)，振蕩頻率也隨之 。而石英晶體震蕩器具有很高的穩(wěn)頻能力，也就是具有很高的電感補(bǔ)償能力。當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，其振蕩頻率 。4.由LC振蕩器的幅頻特性曲線得：當(dāng)頻率增大時(shí)，振幅Vom 。六、實(shí)驗(yàn)總結(jié)123七、工程估算(參考)參照高頻電子線路教材和電子線路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試一書(shū)已知條件：VCC=+12V，高

40、頻三極管3DG6，變?nèi)荻O管2CC1C主要技術(shù)指標(biāo)：主振頻率fO=10MHz，主振電壓1V，頻率穩(wěn)定度f(wàn)O/fO510-4/小時(shí)1. 確定電路形式，設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)ICQ=2mA，VCEQ=6V，=60，得：RE+RC=取RE=1K，則RC=2KVEQ=ICQRE=210-31103=若取過(guò)RB2的電流IB2=10IBQ=10ICQ/=10210-3/60= ，則RB2=RB1=RB1用20K電阻與47K電位器串聯(lián)以便調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)。2. 計(jì)算主振回路元件值取C1=100pF，fO=10MHz，則 L1=電容C2、C3由反饋系數(shù)F及電路條件C1C2，C1C3所決定，若取C2=510pFF=C3=

41、取耦合電容Cb=0.01uF3. 反饋電路的計(jì)算 假設(shè)選用主振頻率fO=10MHz，由公式可知，反饋系數(shù)F一般取1/21/8，現(xiàn)估算取值1/6負(fù)載電容： 其中C11，C12為C11、C12相串聯(lián)的電容值，CT為可調(diào)電容并聯(lián)值。由上式可得： （1） 設(shè)C13C23的取值范圍為110pF，C1C10取值為39pF，則CT為4049pF。分別將C=40，C=49代入（1）式，得C11、C12為1277.3pF。， 相聯(lián)立，得C11= ， C12= 所取電路振幅平衡條件為：， 其中Rg為石英晶體等效電阻 （2） 由于（2）式滿足振幅條件最大極限值，為了便于起振，通常C11、C12的選用值要比（2）式所

42、覺(jué)得的小一些。 取標(biāo)稱值C11= ， C12= 則= （pF）2 500mV.輸出幅度可調(diào).2.已知晶體振蕩器與LC振蕩器共用三極管用和供電直流電壓+12V, 采用頻率10MHz晶體. 要求晶體振蕩器頻率fo=10MHz, 振蕩器信號(hào)Vo幅度500mV.輸出幅度可調(diào).3.裝配調(diào)試.4.實(shí)驗(yàn)及報(bào)告(增加工程估算)按高頻電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)要求(元件位號(hào)名稱按下列振蕩器電原理圖標(biāo)注的位號(hào)名稱).5.振蕩器電原理圖圖8-1振蕩器電原理圖(圖右下)實(shí)驗(yàn)四 振幅調(diào)制器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1掌握用集成模擬乘法器實(shí)現(xiàn)全載波調(diào)幅和抑止載波雙邊帶調(diào)幅的方法和過(guò)程，并研究已調(diào)波與輸入調(diào)制信號(hào)及載波信號(hào)的關(guān)系。 2掌握測(cè)量調(diào)幅

43、系數(shù)的方法。 3通過(guò)實(shí)驗(yàn)中波形的變換，學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。二、實(shí)驗(yàn)儀器 1雙蹤示波器。 2高頻信號(hào)發(fā)生器。 3萬(wàn)用表。4穩(wěn)壓電源或WD990A微機(jī)電源(使用時(shí)黑按鈕不能按下.GP-3實(shí)驗(yàn)箱紅線接+5V，黃線接+12V，白線接-12V,黑線接地。) 5實(shí)驗(yàn)箱三、實(shí)驗(yàn)原理 幅度調(diào)制就是載波的振幅受調(diào)制信號(hào)的控制作周期性的變化。變化的周期與調(diào)制信號(hào)周期相同。即振幅變化與調(diào)制信號(hào)的振幅成正比。通常稱高頻信號(hào)為載波信號(hào)，低頻信號(hào)為調(diào)制信號(hào)，調(diào)幅器即為產(chǎn)生調(diào)幅信號(hào)的裝置。 本實(shí)驗(yàn)采用集成模擬乘法器MC1496來(lái)構(gòu)成調(diào)幅器，圖3-1為1496芯片內(nèi)部電路圖，它是一個(gè)四象限模擬乘法器的基本電路，電路采用了兩組差

44、動(dòng)對(duì)由V1V4組成，以反極性方式相連接，而且兩組差分對(duì)的恒流源又組成一對(duì)差分電路，即V5與V6，因此恒流源的控制電壓可正可負(fù)，以此實(shí)現(xiàn)了四象限工作。D、V7、V8為差動(dòng)放大器V5與V6的恒流源。進(jìn)行調(diào)幅時(shí)，載波信號(hào)加在V1V4的輸入端，即引腳的、之間；調(diào)制信號(hào)加在差動(dòng)放大器V5、V6的輸入端，即引腳的、之間，、腳外接1K電位器，以擴(kuò)大調(diào)制信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍，已調(diào)制信號(hào)取自雙差動(dòng)放大器的兩集電極（即引出腳、之間）輸出。 用1496集成電路構(gòu)成的調(diào)幅器電路圖如圖32所示，圖中VR12用來(lái)調(diào)節(jié)引出腳、之間的平衡，VR10用來(lái)調(diào)節(jié)腳的偏置。器件采用雙電源供電方式（12V，9V），電阻R23、R24、R14、

45、R15、R16為器件提供靜態(tài)偏置電壓，保證器件內(nèi)部的各個(gè)晶體管工作在放大狀態(tài)。圖31 1496集成電路內(nèi)部電原理圖圖32 1496集成電路構(gòu)成的調(diào)幅器電原理圖四、各元器件的作用電位器VR10用來(lái)調(diào)節(jié)5腳的偏量,電位器VR11用來(lái)擴(kuò)大調(diào)制信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍,R22，R27與電位器VR12組成平衡調(diào)節(jié)電路,VR12使乘法器實(shí)現(xiàn)抑制載波的振幅調(diào)制或有載波的振幅調(diào)制R23、R24、R14、R15、R16為器件提供靜態(tài)偏置電壓，保證器件內(nèi)部的各個(gè)晶體管工作在放大狀態(tài)五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟初調(diào)振幅調(diào)制（位于上板-中方框）電源取12V正端接上板上中方框P3（+12V），負(fù)端接GND地，電源取9V正端接GND地,負(fù)端接

46、P2-9V. 確認(rèn)無(wú)誤后接通電源.j23接YM8177A,輸出頻率10MHz，輸出99dB，J36接音頻1KHz.J24接示波器，輸出VP-P100mv調(diào)幅波.1全載波振幅調(diào)制：，(短路塊J21、J32開(kāi)路,即短路塊置左)J23端輸入載波信號(hào)uc(t) ,用YM8177A信號(hào)發(fā)生器輸出電平99dBV , c=10MHz,向右調(diào)節(jié)平衡電位器VR12，使J24輸出信號(hào)uO （t）載波輸出最大(約100mv左右)。用低頻信號(hào)源從從J36端輸入調(diào)制信號(hào)，其1KHz，當(dāng)Upp由零逐漸增大時(shí)，則輸出信號(hào)uO （t）的幅度發(fā)生變化，最后出現(xiàn)如圖52所示的有載波調(diào)幅信號(hào)的波形，通常將VR12向右旋到頭，使J24輸出最大,將VR10向左旋到頭，使J24輸出波形上下對(duì)稱,再調(diào)整VR11使J24輸出波形不限幅,即可得到對(duì)稱調(diào)幅波。若調(diào)幅波出現(xiàn)限幅可調(diào)節(jié)VR11, 若調(diào)幅波上下不對(duì)稱可調(diào)節(jié)VR10,記下