1、廈門大學(xué)電子線路實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目： 實(shí)驗(yàn)十八 實(shí)驗(yàn)臺(tái)號(hào)： 專 業(yè)： 通信工程系 年 級(jí)： 2011級(jí) 班 級(jí)： 1班 學(xué)生學(xué)號(hào)： 學(xué)生姓名： 實(shí)驗(yàn)時(shí)間： 2013 年 11 月 7 日 節(jié)實(shí)驗(yàn)十八 LC調(diào)諧放大器和LC振蕩器1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 了解LC調(diào)諧放大器的基本的特點(diǎn)，掌握選頻放大器的調(diào)整與測(cè)試；2、 了解LC正弦振蕩器的基本工作原理；2、 實(shí)驗(yàn)原理：1、 LC調(diào)諧放大器的工作原理：以LC并聯(lián)諧振回路為晶體管集電極的放大器，稱為L(zhǎng)C調(diào)諧放大器。由于并聯(lián)諧振回路的阻抗是隨頻率而變化的，在諧振頻率fo處，其阻抗為純電阻且達(dá)到最大值，此時(shí)調(diào)諧放大器在fo處得到最大增益，稍偏離fo，其增益就迅速

2、減小。所以LC調(diào)諧放大器只放大頻率fo為鐘欣的很窄的范圍內(nèi)的信號(hào)，而抑制fo意外的其他信號(hào)。若忽略晶體管的內(nèi)反饋，并將元件都折算到諧振回路的兩端，則課用y參數(shù)等效電路如圖2 來(lái)表示。由等效電路課求得下列基本關(guān)系式：諧振頻率：有載等效品質(zhì)因數(shù)：有載等效諧振阻抗：諧振時(shí)電壓增益：式中，為晶體管的跨導(dǎo)。諧振曲線方程：式中，稱為相對(duì)失諧量。調(diào)諧放大器的通頻帶（），定義為相對(duì)放大倍數(shù)的兩個(gè)頻率之間的頻率范圍。既要求，得。調(diào)諧放大器的選擇性可用偏調(diào)某一數(shù)值的衰減量表示。也可用矩形參數(shù)K表示，K定義為：，式中f0.1為d=-20db的帶寬。由得則。 所以單調(diào)諧回路的矩形系數(shù)Kr9.9510，它與回路無(wú)關(guān)，且

3、遠(yuǎn)大于1，換言之，要使單調(diào)諧放大器既有足夠的通頻帶，又有良好的選擇性是不可能的，這是單調(diào)諧放大器的缺點(diǎn)。2、LC正弦波振蕩器 LC調(diào)諧放大器如果引入適當(dāng)大小的正反饋，即可變成LC正弦波振蕩器。在圖1所示的調(diào)諧放大器中，把A、B兩點(diǎn)短接，就把輸出信號(hào)反饋到輸入端，只要Vo與Vi的極性相同便構(gòu)成正反饋，則可產(chǎn)生正弦振蕩，其振蕩頻率可表示為：一般放大器的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于回路的等效損耗電阻，所以振蕩頻率可近似地表示為 實(shí)際上，振蕩器的起振并不需要外加信號(hào)，當(dāng)接通電源后，電路中的微小電騷動(dòng)，經(jīng)過(guò)選頻、放大、正反饋，使頻率fo的信號(hào)振幅逐步增大，當(dāng)振幅增大到一定程度時(shí)，導(dǎo)致晶體管工作進(jìn)入非線形區(qū)，引起晶體管減小

4、，增益A下降，當(dāng)AF=1時(shí)，滿足振幅平衡條件、相位平衡條件，便得到穩(wěn)定的振蕩幅度。在圖1中，改變反饋繞組的極性，即可以改變反饋為正反饋或負(fù)反饋。在射極電阻Re兩端可觀察到振蕩時(shí)集電極電流的形式，其波形不是正弦波，表明晶體管工作于非線性區(qū)。振蕩器頻率穩(wěn)定性是一項(xiàng)十分重要的指標(biāo)，由振蕩頻率的表達(dá)式可知；晶體管參數(shù)、接入系數(shù)和負(fù)載的變化，都會(huì)改變振蕩器的振蕩頻率。要提高振蕩器的頻率穩(wěn)定性，最基本的是必須提高諧振回路的有載品質(zhì)因素Q1值。采用石英諧振器的振蕩器，其頻率穩(wěn)定度可達(dá)到10曲量級(jí)以上。為了減少測(cè)試儀器對(duì)振蕩頻率的影響，可經(jīng)隔離電阻在Vo點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)。三、實(shí)驗(yàn)儀器：1、示波器1臺(tái)2、信號(hào)發(fā)生器1

5、臺(tái)3、數(shù)字萬(wàn)用表1臺(tái)4、直流穩(wěn)壓電源1臺(tái)四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1、搭接電路：按圖1單調(diào)諧放大器電路搭接，在檢查無(wú)誤后接通電源。2、調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)：調(diào)整電路中的上偏電阻R1，使的晶體管集電極電流為2mA，用測(cè)量發(fā)射極電壓，推算出發(fā)射極電流，然后將所測(cè)結(jié)果填入表1。表1：晶體管工作狀態(tài)與各極直流電壓關(guān)系：晶體管工作狀態(tài)VE (V)VB (V)VC (V)Ic(mA)放大狀態(tài)2.0772.8169.9934200.7振蕩狀態(tài)2.1242.44110.246175.43、示波器對(duì)LC調(diào)諧放大器進(jìn)行測(cè)量： 信號(hào)發(fā)生器輸出( Vip-p=100mV、f= 465KHz)接入LC調(diào)諧放大器的輸入端，用示波器CH1接

6、調(diào)諧放大器的輸入端，示波器的CH2接調(diào)諧放大器的輸出端，調(diào)整電感的磁帽，使CH2的電壓讀數(shù)最大。調(diào)諧放大器的增益和通頻帶的測(cè)量：利用示波器可以很方便地測(cè)量放大器的增益，在示波器直接讀出CH1、CH2的電壓峰一峰值，進(jìn)行計(jì)算；在完成增益的測(cè)量后還可以測(cè)量放大器的通頻帶，該測(cè)量方法在以前的實(shí)驗(yàn)中已多次使用，這里作簡(jiǎn)單介紹，當(dāng)放大器的輸入頻率改變時(shí)，放大器的輸出電壓也發(fā)生變化，當(dāng)放大器的輸出電壓下降（-3dB）時(shí)，即可測(cè)出調(diào)諧放大器的通頻帶。改變負(fù)載電阻R，測(cè)出相應(yīng)的電壓增益和通頻帶，記入表3 0表3：負(fù)載對(duì)放大器增益、通頻帶影響：負(fù)載RL諧振頻率fo通頻帶f0.707電壓增益Av465.1KHz9

7、.2KHz12100465.0KHz27.6KHz4.66LC振蕩器的測(cè)量：將圖1中AB兩點(diǎn)對(duì)接，LC調(diào)諧放大器引入正反饋成為L(zhǎng)C振蕩器。用示波器在Vo點(diǎn)，觀察振蕩波形，改變反饋繞組的極性（將4、5兩端互換），觀察輸出變化，說(shuō)明變化的原因。在振蕩器振蕩時(shí)，用示波器觀察Vo點(diǎn)波形調(diào)整振蕩線圈L的磁帽，使振蕩頻率為465kHz，在示波器上直接讀出。此時(shí)用數(shù)字電壓表直流電壓表測(cè)量振蕩狀態(tài)下的晶體管直流工作點(diǎn)，把測(cè)量結(jié)果記入表說(shuō)明工作點(diǎn)不同的原因。分析：4、5點(diǎn)未互換前，輸入和輸出的相位是同相的，能產(chǎn)生LC振蕩，輸出波形由正弦波；4、5點(diǎn)互換后，輸出和輸入的相位相反，電路由正反饋?zhàn)優(yōu)樨?fù)反饋，無(wú)法產(chǎn)生振蕩，輸出零電平。觀察負(fù)載變化和測(cè)試儀器對(duì)振蕩頻率的影響，用示波器在Vo點(diǎn)測(cè)量各種不同的負(fù)載時(shí)的振蕩頻率及電壓值，記入表4。表4：負(fù)載對(duì)振蕩頻率的影響：負(fù)載狀態(tài)RL=RL=100振蕩頻率(MHz)464.6KHz464.5KHz電壓Vop-p19V2.0V五、實(shí)驗(yàn)總結(jié)：此次實(shí)驗(yàn)的接線電路較