多级小信号放大电路的失真研究最大不失真输出电压如何调试

三极管放大电路原理_行业标准_114ic电子网
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晶体管资料
上一编下一编实验五 单级交流放大电路(一)
一、实验目的
1、熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。
2、学会放大器静态工作点的调试方法,理解电路元件参数对静态工作点和放大器性能的影响。
3、 掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。
二、实验原理
1、原理简述
图2.2.1为电阻分压式静态工作点稳定放大器电路。它的偏置电路采用RB1和RB2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻RE,以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号ui后,在放大器的输出端便可得到一个与ui相位相反,幅值被放大了的输出信号u0,从而实现了电压放大。
共射极单管放大器实验电路
2、静态参数分析
在图2.2.1电路中,当流过偏置电阻RB1和RB2 的电流远大于晶体管T 的
基极电流IB时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式估算:
UB≈RB1UCC
(2-1) RB1+RB2
UB-UBE≈(1+β)IB(2-2)
UCE=UCC-IC(RC+RE)
3、动态参数分析
电压放大倍数
AV=-RC // RL
Ri=RB1 / RB2 / rbe
4、 测量与调试
放大器的静态参数是指输入信号为零时的IB、IC、UBE和UCE。动态参数为电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真电压和通频带等。
(1) 静态工作点的测量
测量放大器的静态工作点,应在输入信号ui=0的情况下进行,即将放大器输入端与地端短接,然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表,分别测量晶体管的集电极电流IC以及各电极对地的电位UB、UC和UE。一般实验中,为了避免断开集电极,所以采用测量电压UE或UC,然后算出IC的方法,例如,只要测出UE,即可用
IC≈IE=UEU-UC算出IC(也可根据IC=CC,由UC确定IC), RERC
同时也能算出UBE=UB-UE,UCE=UC-UE。
为了减小误差,提高测量精度,应选用内阻较高的直流电压表。
(2) 静态工作点的调试
放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流IC(或UCE)的调整与测试。
静态工作点是否合适,对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高,放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真,此时uO的负半周将被削底,如图2.2.2(a)所示;如工作点偏低则易产生截止失真,即uO的正半周被缩顶(一般截止失真不如饱和失真明显),如图2.2.2(b)所示。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试,即在放大器的输入端加入一定的输入电压ui,检查输出电压uO的大小和波形是否满足要求。如不满足,则应调节静态工作点的位置。
静态工作点对uO波形失真的影响
改变电路参数UCC、RC、RB(RB1、RB2)都会引起静态工作点的变化,如图2.2.3所示。但通常多采用调节偏置电阻RB2的方法来改变静态工作点,如减小RB2,则可使静态工作点提高等。
电路参数对静态工作点的影响
所谓的工作点“偏高”或“偏低”不是绝对的,应该是相对信号的幅度而言,如输入信号幅度很小,即使工作点较高或较低也不一定会出现失真。所以确切地说,产生波形失真是信号
幅度与静态工作点设置配合不当所致。如需满足较大信号幅度的要求,静态工作点最好尽量靠近交流负载线的中点。
(3) 电压放大倍数AV的测量
调整放大器到合适的静态工作点,然后加入输入电压ui,在输出电压uO不失真的情况下,用交流毫伏表测出ui和uo的有效值Ui和UO,则
(2-11) Ui
四、实验设备与器件
1、函数信号发生器
2、双踪示波器
3、数字万用电表
4、电阻及导线若干
五、实验内容与步骤
实验电路如图2.2.1所示。各电子仪器可按常用电子仪器使用的实验中所介绍的方式连接,为防止干扰,各仪器的公共端必须连在一起,同时信号源、交流毫伏表和示波器的引线应采用专用电缆线或屏蔽线,如使用屏蔽线,则屏蔽线的外包金属网应接在公共接地端上。
1、调试静态工作点
接通直流电源前,先将RW调至最大,函数信号发生器输出旋钮旋至零。接通+12V电源、调节RW,使IC=2.0mA(即UE=2.0V), 用直流电压表测量UB、UE、UC及用万用电表测量RB2值。记入表2.2.1。
UB(V) UE(V) UC(V) RB2(KOhm) 计
值 UBE(V) UCE(V) IC(mA)
2、测量电压放大倍数
在放大器输入端加入频率为1KHz的正弦信号uS,调节函数信号发生器的输出旋钮使放大器输入电压Ui≈10mV,同时用示波器观察放大器输出电压uO波形,在波形不失真的条件
下用交流毫伏表测量下述三种情况下的UO值,并用双踪示波器观察uO和ui的相位关系,记入表2.2.2。
RL(KOhmo(V)
AV(计算) 观察记录一组uO和u1波形
3、观察静态工作点对输出波形失真的影响
置RC=2.4KOhm,RL=2.4KOhm, ui=0,调节RW使IC=2.0mA,测出UCE值,再逐步加大输入信号,使输出电压u0 足够大但不失真。 然后保持输入信号不变,分别增大和减小RW,使波形出现失真,绘出u0的波形,并测出失真情况下的IC和UCE值,记入表2.2.4中。每次测IC和UCE 值时都要将信号源的输出旋钮旋至零。
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共发射极放大电路
共集电极放大电路
共基极放大电路
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较大,例如200
较大,例如200
电压放大系数
较大,例如200
较大,例如100
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很大,例如20000
较大,例如300
较大,例如200
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多级放大/基本放大电路
组成组成多级放大电路的每一个基本放大电路称为一级;一级和一级之间的连接称为级间耦合。多级放大电路的耦合方式通常有直接耦合、阻容耦合和变压器耦合等。耦合方式直接耦合直接耦合如图所示,两个放大器之间不采用任何其它的器件连接,这种耦合方式称为“直接耦合”。直接耦合的多级放大电路,各级间的静态工作点将互不影响。如图中VT1管的Uce1受到Ube2的限制,仅有0.7V左右。因此,第一级输出电压的幅值将很小。为了保证第一级有合适的静态工作点,必须提高VT2管的发射极电位,为此,常在VT2的发射极接入电阻、二极管或稳压管等。优点:直接耦合放大电路既可以放大交流信号,也可放大直流信号和变化非常缓慢的信号,且信号传输效率高,具有结构简单、便于集成化等优点,集成电路中多采用这种耦合方式。缺点:存在着各级静态工作点相互牵制和零点漂移问题。阻容耦合将放大电路的前级输出端通过电容接到后级输入端,称为阻容耦合方式。直流分析:由于电容对直流量的电抗为无穷大,因而阻容耦合放大电路各级之间的直流通路不相通,各级的静态工作点相互独立。交流分析:只要输入信号频率较高,耦合电容容量较大,前级的输出信号可几乎没有衰减地传递到后级的输入端。因此,在分立元件电路中阻容耦合方式得到非常广泛的应用。优点:耦合电容的隔直通交作用,使两级Q相互独立,给设计和调试带来了方便缺点:低频特性差,不能放大变化缓慢的信号;在集成电路中制造大容量的电容很困难,因此阻容耦合方式不便于集成化。变压器耦放大电路的前级输出端通过变压器接到后级输入端,称为变压器耦合方式。这种耦合方式主要用于早期的功率耦合输出,在当今集成化的趋势下,已经逐步被淘汰,使用量已经很少。优点:级间无直流通路,各级独立;变压器具有阻抗变换作用,可获最佳负载;缺点:变压器造价高、体积大、不能集成,其应用受到限制
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> 小信号放大器实验报告
小信号放大器实验报告
范文一:小信号放大器实验报告小信号放大器技术报告班级 自动化131姓名: 段乾帅 学号 08 项目代号
_测试时间10月25日成绩一、设计目标与技术要求:共射极电路有其的优缺点,诸如输出阻抗高,容易受到作为负载所接的电路的影响(即增益下降)。因此,在构成实际放大电路时,必须对输出进行强化,即降低输出阻抗。因为射极跟随器的输出阻抗为零,所以将射极跟随器和共射极电路组合降低输出阻抗。目标:用共发射极电路+射极跟随器来降低放大电路的输出阻抗,使得我们可以接小的负载。技术要求:要求放大倍数为10倍(10左右均可);在万能板上,将所选的各个元器件按设计的电路焊接好,并测出相关的波形,数据,并分析之。焊接板子也要考虑其板子焊接工艺,美观程度。二、设计方法(电路、元器件选择与参数计算):(1):首先,根据需要输出最大电压确定电压源:一般所选电压源的数值必须大于最大输出电压。本例所选的电压为+VCC=5V。(2):选择晶体管: 本次设计实验我们选用8050NPN型晶体管,不仅是因为它价格便宜,
且其参数均符合我们所设计的电路的参数要求。(3)所选晶体管参数计算8050(PNP型)晶体管的最大功耗为0.65W,其在实际电路中的集电极损耗Pc=Vce*Ic 。我们所设计的电路其功耗为2.413X851.7mA=0.2W,在额定范围内。(4)发射极电阻Re的设计由Re=Ve/Ie
但是,作为一个射极跟随器而言,为了增大交流放大信号通常在Re上并联
一个电容和电阻,用来提高交流放大性能。(5):偏置电路的设计:根据所需要的输出电压来决定,偏置电路的设计,关乎到放大电路的工作点的设定。并且,输入阻抗就是偏置电路的电阻,即Ri=R1//R2;(6)电容的设计电容C4与C5,作为耦合电容,是切断直流的电容。在这里,我们设C5=C4=10uF,电容C1和C3作用是对电源进行滤波使用的。三、设计结果(电路图):如下是Multisim 仿真的电路图:该电路图是用Multisim 仿真的电路图,其相应的输入输出波形如下:四、测试方法(实验原理与步骤)实验原理:根据共射极与共集极电路原理知道:共射击电路主要通过放大输入电流Ib,得到放大后的电流Ic=β*Ib,通过改变负载电阻的值即可得到电压的放大倍数;共集极电路又叫射极跟随器,它具有输入电阻大、输出电阻小,因而从信号源索取的电流小而且带负载能力强,所以常用于多级放大电路的输入和输出极;也可用它连接电路,起缓冲作用;因此此电路集成了共射和共集的优点。 实验步骤:给电路一个+5V的直流电源,来达到实验需要的静态工作点,实验过程中,给入的交流信号要合适,不要太大也不可以太小,否则可能导致饱和失真和截止失真; 其输出波形现象分别为削底和削峰;打开实验仪器的电源,通过信号发生器仪器调整输入合适的信号,选择示波器相应的通道,调节好扫描时间与波形输出的电压每格大小,即可观察到稳定的波形。五、数据处理本次实验由仿真数据知道输入电压源信号Ui=10mv,输出电压Uo=100mv,放大倍数刚好约为10倍;而实际因为器材不全的原因电阻值和仿真所给有所偏差,输入电压源信号Ui=10mv,输出电压U0=920mv左右,放大的倍数约为9倍。六、实验结论通过本次实验数据发现调节不同的输入电压(在不饱和和截止失真的状态下),放大的倍数Au=Uo/Ui趋于一个稳定值,通过做Uo-Ui图像可观察到它的图像大致是一条线段,可以说明在放大区内,Ui和Uo是成正相关的关系,随着Ui的增大Uo也增大,随着Ui的减小Uo也减小。
范文二:小信号放大器实验报告实验设计报告(模拟电子技术基础实践)学
院:电气工程与自动化学院题
目:小信号放大器的设计专业班级:自动化131班学
号:学生姓名:吴亚敏指导老师:曾璐2014年10月20日第一章 理论设计1.设计目标与技术要求1.1 设计目标:设计一个放大倍数约为10倍的小信号交流放大器1.2 技术要求:(1)保证电路要有较大的输入电阻,主要是为了增大获取输入信号的能力。(2)电路要有较小的输出电阻,主要是为了增大信号输出的能力。(3)设计该放大电路,通过测试相应的参数,理解该放大电路的工作原理,掌握一些参数(输入阻抗、输出阻抗、放大倍数)的测量和计算方法。2.设计方法(电路、元器件选择与参数计算)2.1 实验原理图如下:2.2 元件的选择:电阻:需要33KΩ、16KΩ、3.9KΩ、2KΩ、1.2KΩ、390Ω的电阻各一个;电容:需要47uF的4个,0.1uF的一个;三极管:需要NPN型通用小信号晶体管2SC2458两个;2.3 参数的计算:(1)基极的直流电位Ve是用R1和R2对电源电压Vcc分压后的电位,则
Vb=(R2/(R1+R2))*Vcc(2)发射机的直流电位Ve,则
Ve=Vb-Vbe(3)发射极上流过的直流电流Ie,则
Ie=Ve/Re=(Vb-Vbe)/Re(4)集电极的直流电压Vc等于电源电压减去Rc的压降而得到的值,
则 Vc=Vcc-Ic*Rc(5)由于基极电流很小,我们在计算的时候可以省去,则 Ic=Ie,Vc=Vcc-Ie*Rc(6)交流电压的放大倍数,则
Av=Rc/Re(7)确定耦合电容C1,C2和C3,C4的阻值因为C1和C2是将基极或集电极的直流电压截止,仅让交流成分进行输入输出的耦合电容,电路中C1和输入阻抗,C2和连接在输出端的负载电阻分别形成高通滤波器--也就是让高频通过的滤波器,所以C1=C2=10uF,而C3和C4是电源的耦合电容应该是降低电源对GND交流阻抗的电容,如果没有这个电容的话,电路中可能产生振荡。所以要在电源上并联连接好小容量的C3=0.1uF电容器和大容量的C4=10uF电容器,能在宽频范围降低电源对GND的阻抗。(8)静态工作点:Vbq=5*(R2/(R1+R2))=5*(33/(33+16))=3.44VIeq=Ve/Re=(Vb-Vbe)/Re=Icq=0.5mAVceq=Vcc-Ieq*Rc-Icq*Re=2.8VIbq=Icq/(1+β)=0.05mA(9)动态工作点:Av=Rc/Re=3.9K/(2K//390)=10Ri=Rb1//Rb2=33K//16K=0.093KΩRo=Rc=0Ω第二章 实物制作1.制作要求布局合理:元件疏密程度合理,焊锡的走向清晰焊接牢固:焊接处牢固,没有松动现象整体美观:元件错落有致,没有堆叠现象元件可换:先焊接插孔,再将元件插在插孔上2.实物照片第三章 测试1.测试方法小信号放大器可以把输入的交流小信号按设计好的参数按一定的比例放大。通过信号发生器产生小信号的交流电压,由输出线接到焊接好的电路板输入端,经过电路中的电容滤波,三极管的放大,信号将按一定的比例放大,再由电路板的输出端接上数字示波器的输入线最后在数字示波器的屏幕上得到后的电压的正弦波形,以及放大后的电压值、周期。2.测试步骤1). 将信号发生器与数字示波器电源接好,再把信号发生器的输出线的红色接口和黑色接口与数字示波器的输入线的红黑接口相接,打开信号发生器和数字示波器的开关,查看波形,若为正确的正弦波则两个仪器可用来测试电路。若波形不对则进行调节,得到正确波形。2). 关掉两仪器,断开信号发生器与数字示波器的接线,接入电路板,利用电源提供5V的电压给电路板,再接入信号发生器的红色接口到电路板的输入端,把数字示波器的红色接口接到电路板的输出端,两个黑色接口均接地。3). 打开两仪器的开关,查看波形是否完整光滑以及峰值是否是输入电压的10倍。3.测试数据4.测试结果输入/输出参数对比5.结论通过小信号交流放大器的制作实验,加深了我该实验的了解,对不同的静态工作点的对输出电压的影响和理解,验证了小信号交流放大倍数,其为:Av=Rc/Re,加深了对小信号交流放大器的各个器件的不同作用的影响作用,同时表明了射极跟随器对共射电路输出阻抗高的作用验证,容易受到作为负载所接的电路有影响的缺点,以及射极跟随器的输出阻抗为0,通常接在共发射极和共基极等电路的后缀,其主要的作用是降低输出阻抗,使整个电路具有良好的负载能力。参考文献【1】 模拟电子技术基础/童诗白,华成英主编;清华大学电子学教研组编.-----4版.----北京:高等教育出版社,13.12重印)
范文三:高频实验:小信号调谐放大器实验报告实验一 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f0及附近频率的信号具有最强的放大作用,而对其它远离f0的频率信号,放大作用很差,如图1-1所示。10.707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.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。电感有初级回路和次级回路组成,中间有铁芯耦合,实验箱上讲电感的初级回路和次级回路封装在中周中,调节中周里的铁芯位置可以改变电感值和耦合强度,从而改变LC谐振回路的谐振频率。滑动变阻器RW1是阻尼电路,可以改变回路的品质因素和电压增益。电阻R4是负载电阻,有跳线J3决定是否连接负载电阻。电容C4是输出信号的隔直电容,电容C5,C6是直流电源的去耦电容。按下电源开关,LED亮说明电路正常上电。四、实验内容1.静态工作点与谐振回路的调整。 2.放大器的幅频特性及通频带的测试。3.测试品质因数对放大器的幅频特性及通频带的影响。 五、实验步骤及数据记录分析
1.仿真利用实验室计算机上提供的Multisim9软件,参照实验电路图,进行仿真。Multisim9仿真电路如下:实验中在实验箱上通过FLUKE万用表测得R1、R2、R3、R4数值如下:R1=0.997KΩ,R2=4.599KΩ,R3=8.0122KΩ,R4=1.990KΩ。仿真:1. 改变直流电流Ie,研究Ie逐渐增大时小信号放大器电压增益的变化。此时Ie为3.238mA时,输出为63.100mV,增益为6.31。改变RW2的电阻值,以改变Ie。Ie为2.016mA时,输出为58.827mV,增益为5.88。可见,当Ie增大时,小信号放大器的电压增益也增大。2. 改变谐振回路的中心频率,观察小信号放大器电压增益的变化情况。 通过改变可变电容CV2来改变中心频率。CV2=10pF时,增益为6.31。CV2=20pF,增益为6.85。 而f0?12?LC,CV2增加时,中心频率变小,增益变大。即中心频率增大时,放大器电压增益变小。3. 改变集电极回路中阻尼电阻的阻值,观察小信号放大器电压增益的变化情况,通频带的变化情况。RW1=10KΩ时,中心频率10.7MHz输出为308.677mV,13.61MHz时,输出为218.8mV。通频带为5.82MHz。RW1=50KΩ时,中心频率10.7MHz输出为312.041mV,13.48MHz时,输出为220.0mV。通频带为5.56MHz。所以,阻尼电阻变大时,放大器增益变大,而通频带变小。4. 在晶体管的射极增加一个交流负反馈电阻,然后改变负反馈电阻阻值,观察小信号放大器电压增益的变化情况,通频带的变化情况。反馈电阻Rf=1KΩ时,输出增益为12.4。通频带B=10.86MHz-10.54MHz=0.32MHz。反馈电阻Rf=50Ω时,输出增益为30.9。通频带B=11.28MHz-10.12MHz=1.16MHz。由仿真可得,随着反馈电阻阻值的增加,输出增益下降,通频带变窄。2.静态工作点与谐振回路的调整⑴ 接通实验箱上电源开关电源指标灯点亮。由IN1端接入小信号调谐放大器实验电路,幅度在10 mV左右。⑵ 在OUT端用示波器观测到放大后的输入信号,调整电位器RW2和微调电容CV2,和中周铁芯的位置,使输出信号幅度最大且失真最小。(电路调谐)3.放大器的放大倍数及通频带的测试
(1)空载放大倍数测试断开J2,J3,连接J1,用示波器分别测出TP1端电压Ui和OUT端电压Uo,放大倍数为:A?U0Ui实验测得TP1端电压Ui=10.02mV,OUT端电压Uo=316mV。放大倍数为:A?U0Ui=31.54。(2)有载放大倍数测试断开J2,连接J1,J3,用示波器分别测出TP1端电压Ui和OUT端电压Uo,放大倍数为:A?U0Ui实验测得TP1端电压Ui=9.88mV,OUT端电压Uo=296mV。放大倍数为:A?U0Ui=29.96。比较空载和有载放大倍数的变化,并思考原因。可以看出空载放大倍数31.54>有载放大倍数29.96。晶体管输出端两点之间的负载网络等效电路图为:本实验电路中没有下级放大器,故等效部分不存在,由负载电导代替。结合高频电路知识可知放大器电压增益为Av?Vo1Vi1?-yfeyoe?Y'L,其中yoe?yoe?go1?j?C01为晶体管的输出导纳。Y负载电路中,'L为晶体管在输出端两点之间看来的负载导纳。无论空载还是和yoeyfe的值是恒定的,是常数。空载电路相当于晶体管输出端两点间连接的是无穷大的电阻,而有载电路晶体管输出端两点间连接了阻值为1.99K的电阻R4,故空载相比于有载Y (3)调频带测试'L更小,所以空载的增益比有载更大。断开J2,J3,连接J1,保持输入信号幅值Ui不变,改变输入信号的频率,输入信号的频率逐渐上升,输出信号的幅度将下降,当输出幅度下降到f0时的输出幅值的0.707时,所对应的输入信号频率计为f1。B0.7?f2?f1=11.7-10.1=1.6MHZ保持输入信号幅值Ui不变,改变输入信号的频率,输入信号的频率逐渐上升,输出信号的幅度将下降,当输出幅度下降到f0时的输出幅值的0.1时,所对应的输入信号频率计为f3。同样,减小输入信号的频率得到f4。B0.1?f4?f3=16.7-4.2=12.5MHZ矩形系数:
K?B0.1B0.7=12.51.6=7.81253.测试品质因数对放大器的幅频特性及通频带的影响断开J3,连接J1,J2,调整RW1取两个不同的数值,分别测量谐振时的放大倍数和通频带,测量幅频特性并画图。根据测量的放大倍数和通频带数值,分析阻尼电阻RW1增加时,谐振放大倍数,回路品质因数和通频带是如何变化的。当RW1取3.12KΩ时,测得幅频特性如下:输入信号频率1.1 4.6 8.75 10.1 f(MHz) 输出电压幅值19.2 54.4 150 196 U0(mV)10.711.212.7 16.6 19.6212 186 150 46.2 20.8此时谐振放大倍数A?U0Ui=21.2倍。f1=12.7MHz,f2=8.75MHz。通频带212mV(以中心频率幅值B0.7?f2?f1=12.7-8.75=3.95MHz。幅频特性曲线如下:为1)矩形系数K?当RW1取84.9KΩ时,测得幅频特性如下:输入信号频率f(MHz) 输出电压幅值U0(mV)4.26.69.5 10.110.711.211.7 14.6 16.7B0.1B0.7=18.53.95=4.6830 60 152 210U0Ui300 294 214 55 30.2此时谐振放大倍数A?=30倍。f1=11.7MHz,f2=10.1MHz。通频带300mVB0.7?f2?f1=11.7-10.1=1.6MHz。幅频特性曲线如下:(以中心频率幅值为1)矩形系数K?由数据和图表可明显看出,阻尼电阻RW1增大时,放大倍数由21.2倍变为30倍,放大倍数增大。当RW1取3.12KΩ时,品质因数Q1?B0.1B0.7=12.51.6=7.81f2?f00.7?10.73.95?2.71。当RW1取84.9KΩ时,品质因数Q2?增大。f2?f00.7?10.71.6?6.69。RW1增大后,品质因数也阻尼电阻RW1增大时,通频带由3.95MHz变为1.6MHz,通频带减小。由实验数据分析品质因数对谐振时放大倍数和通频带的影响:由上面数据可见,当品质因数增大时,放大倍数增大,通频带减小。
品质因数Q?Y'?GP'?j(?C??1GP'?L,而放大倍数即电压增益A??p1p2yfeY',其中-1?L1?、可见品质因数与GP'、L呈负相关,而放大倍数与也GP'、),、L呈负相关。所以品质因数增大时放大倍数也增大。
通频带B0.7?f0Q,所以当品质因数Q增大时,通频带减小。由实验数据分析阻尼电路对品质因数的影响:品质因数Q?1GP'?L,阻尼电阻RW1增加时,会使得等效的总电导GP'变小, 因而使得品质因数Q 变大。所以阻尼电路对品质因数的影响是当阻尼电路RW1变大时,品质因数变大。反之,变小。六、实验体会总结。1.在进行电路调谐的过程当中,需要调整电位器RW2和微调电容CV2,和中周铁芯的位置,使输出信号幅度最大且失真最小。要调整RW2、电容CV2和中周铁芯三个元件来使得电路调谐,很难掌握调整的幅度和先后次序,通过观察示波器上输出信号来反映是否已调谐并不是很直接的观察方法,最终的调谐结果很可能也不是最理想的电路状态。如果使用扫频仪来帮助调谐可能效果会更理想,操作时间也会大大缩短。2.实验过程中因为时间紧迫是先做实验测得实际数据,在回去之后再仿真,这样仿真当中发现实验过程中某些操作失误时已经没有调整的机会了。应该先做仿真得到仿真数据,再进行实验得到实际数据,那样发现与仿真的不同之处时,还可以加做一些附加实验来辅助检验分析产生仿真与实际数据不同的原因。3.画幅频特性曲线图时发现实际图形不如理性图形那么顺滑,一方面可能是实际电路元件参数不理想,某些点处放大器并非工作在理想工作区造成。也有可能是由于测量取样点不够多,使得个别误差数据对整体曲线的影响程度增加。以后对于类似情况应采取多测点数来使得特性曲线更加准确。4.根据实验要求以及受实验时间限制,在测量品质因数对放大器的幅频特性及通频带的影响时,只取了一大一小两个RW1的值。如果有时间多做几组实验,多测几个RW1的值,对于进行分析所引用的数据就会更有说服力,尤其是对于品质因数增大,则放大倍数增大这类线性性质的分析中,多几组RW1阶梯增长的实测数据会显得更有说服力。5.在测量TP1处输入信号时,因为信号较小,有时会在示波器上看不到,此时不一定是电路有问题,应该先调整示波器显示范围,如果仍然看不到,再检查电路。6.测量电阻和可变电阻阻值时,因为万用表是自动调节量程的,所以引入较多接触电阻时并不容易发现。很容易一看到示数出来不再变化就做记录了。应该压紧探笔触头,多测几次,以尽可能减少接触电阻来带的误差。7.小信号调谐放大器实验电路模块上元件排布较密,要注意探头或鳄嘴钳不要触碰到周围元件的引脚,不然可能会造成测量数据有较大误差。
范文四:实验报告――高频小信号调谐放大器实验实验报告――高频小信号调谐放大器实验一、实验目的1.熟悉高频电路实验箱,示波器,扫频仪的使用。2.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。
3.熟悉谐振回路的调谐方法及幅频特性测试分析方法。4.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。二、实验条件实验仪器1、1号板信号源模块
2、2号板小信号放大模块
3、6号板频率计模块
4、双踪示波器
5、扫频仪(可选)
1块三、实验原理1、单调谐小信号放大器高频信号放大器工作频率高,但带宽相对工作频率却很窄。按器件分:BJT、FET、集成电路(IC) ;按带宽分:窄带、宽带;按电路形式分:单级、多级;按负载性质分:谐振、非谐振。晶体管集电极负载通常是一个由LC组成的并联谐振电路。由于LC并联谐振回路的阻抗是随着频率变化而变化。理论上可以分析,并联谐振在谐振频率处呈现纯阻,并达到最大值,即放大器在回路谐振频率上将具有最大的电压增益。若偏离谐振频率,输出增益减小。 调谐放大器不仅具有对特定频率信号的放大作用,同时一也起着滤波和选频的作用。 单调谐放大器电路原理图谐振频率:谐振增益:通频带:2、双调谐放大器电路原理图双调谐回路放大器具有频带宽、选择性好的优点,并能较好地解决增益与通频带之间的矛盾,从而在通信接收设备中广泛应用。在双调谐放大器中,被放大后的信号通过互感耦合回路加到下级放大器的输入电压增益为:通频带:为弱耦合时,谐振曲线为单峰; 为强耦合时,谐振曲线出现双峰; 临界耦合时,双调谐放大其的通频带BW四、实验步骤单调谐小信号放大器单元电路实验 1、单频率谐振的调整断电状态下,按图连好电路,
用示波器观测TP3,调节①号板信号源模块,使之输出幅度为200mV、频率为10.7MHz正弦波信号。
顺时针调节W1到底,用示波器观测TP1,调节中周,使TP1幅度最大且波形稳定不失真。2、动态测试保持输入信号频率不变,调节信号源模块的幅度旋钮3、通频带特性测试保持输入信号幅度不变,调节信号源的频率旋钮,改变输入信号TP3的频率。用示波器观察在不同频率信号下TP1处的输出信号的峰值电压,并将对应的实测值填记录表,在坐标轴中画出幅度-频率特性曲线。调节输入信号频率,测试并计算出Bw0.707。 谐振曲线的矩形系数Kr0.1测试 调节信号频率,测试并计算出Bw0.1。 计算矩形系数Kr0.1。4、用扫频仪观测回路谐振曲线 谐振频率测量f0幅度-频率特性曲线测量,测试并计算出Bw0.707,Bw0.1 谐振曲线的矩形系数Kr0.1测试。 电压放大倍数Av0五、实验数据六、实验分析实验前通过理论知识讲解,知道了该实验要怎样操作,试验中要记录那些数据,这些数据能够得出什么结论,能够验证什么现象,试验中能够知道注意哪些问题,那些细节。通过实验可以对我们课堂知识进行补充与运用,让我不仅对于理论知识的理解更加的深入,对于实验动手能力也有极大的提高。
范文五: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)=467KHz2、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=4.2063、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=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。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6次谐波1.2.2
双调谐高频小信号放大器图1.2 双调谐高频小信号放大器1、通过示波器观察输入输出波形,并计算出电压增益Av0。Avo=Vo/Vi=3.68/0.02=1842、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=9.385MHz-7.66MHz=1.725MHz 矩形系数Kr0.1=(2Δf0.1)/( 2Δf0.7)=(19.932MHz-5.385MHz)/1.725MHz=8.433MHz实验二
高频功率放大器2.1
实验目的1、 掌握高频功率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、 掌握高频功率放大器各项主要技术指标意义及测试技能。 2.2
实验内容图2.1 高频功率放大器一、原理仿真1、搭建Multisim电路图(Q1选用元件Transistors中的BJT_NPN_VIRTUAL) 2、设输入信号的振幅为0.7V,利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。要设置起始时间与终止时间,和输出变量。(提示:单击simulate菜单中中analyses选项下的transient analysis...命令,在弹出的对话框中设置。在设置起始时间与终止时间不能过大,影响仿真速度。例如设起始时间为0.03s,终止时间设置为0.030005s。在output variables页中设置输出节点变量时选择vv3#branch即可)3、将输入信号的振幅修改为1V,用同样的设置,观察ic的波形。4、根据原理图中的元件参数,计算负载中的选频网络的谐振频率ω0,以及该网络的品质因数QL。根据各个电压值,计算此时的导通角θc。 ω0=6.299MHz
QL=R/(ω0*L)=0.0378
导通角θc=5、要求将输入信号V1的振幅调至1.414V。注意:此时要改基极的反向偏置电压V2=1V,使功率管工作在临界状态。同时为了提高选频能力,修改R1=30KΩ。6、正确连接示波器后,单击“仿真”按钮,观察输入与输出的波形。7、读出输出电压的值并根据电路所给参数值,计算输出功率P0,PD,ηC。二、外部特性1、调谐特性,将负载选频网络中的电容C1修改为可变电容(400pF),在电路中的输出端加一直流电流表。当回路谐振时,记下电流表的读数,修改可变电容百分比,使回路处于失谐状态,通过示波器观察输出波形,并记下此时电流表的读数;2、将电容调为90%时,观察波形。3、负载特性,将负载R1改为电位器(60k),在输出端并联一万用表。根据原理中电路图知道,当R1=30k,单击仿真,记下读数U01,修改电位器的百分比为70%,重新仿真,记下电压表的读数U02。修改电位器的百分比为30%,重新仿真,记下电压表的读数U03。比较三个数据,说明当前电路各处于什么工作状态?4、当电位器的百分比为30%时,通过瞬态分析方法,观察ic的波形。5、振幅特性,在原理图中的输出端修改R1=30KΩ并连接上一直流电流表。将原理图中的输入信号振幅分别修改为1.06V, 0.5V,并记下两次的电流表的值,比较数据的变化,说明原因。6、倍频特性,将原理图中的信号源频率改为500KHz,谐振网络元件参数不变,使电路成为2倍频器,观察并记录输入与输出波形,并与第2个实验结果比较,说明什么问题?通过傅里叶分析,观察结果。(提示:在单击Simulate菜单中中Analyses选项下的Fourier Analysis...命令,在弹出的对话框中设置。在Analysis Parameters标签页中的Fundamental frequency中设置基波频率与信号源频率相同,Number Of Harmonics 中设置包括基波在内的谐波总数,Stop time for sampling 中设置停止取样时间,通常为毫秒级。在Output variables页中设置输出节点变量)。
范文六:高频小信号调谐放大器实验报告高频小信号调谐放大器实验报告姓名: 学号: 班级: 日期: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fS=12MHz。基极偏置电阻RA1、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Av0,放大器的通频带BW及选择性(通常用矩形系数Kr0.1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f0?12?LC?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,CC2?的表达式为2??C?P1Coe?P2Cie式中, Coe为晶体管的输出电容;Cie为晶体管的输入电容;P1为初级线圈抽头系数;P2为次级线圈抽头系数。谐振频率f0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f0。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AV0称为调谐放大器的电压放大倍数。AV0的表达式为AV0??v0vi??p1p2yfeg???p1p2yfepgoe?pgie?G2122式中,gΣ为谐振回路谐振时的总电导。要注意的是yfe本身也是一个复数,所以谐振时输出电压V0与输入电压Vi相位差不是180而是为(180+ Φfe)。ooAV0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RL两端的电压V0及输入信号Vi的大小,则电压放大倍数AV0由下式计算:AV0 = V0 / Vi
AV0 = 20 lg (V0 /Vi) dB
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AV0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△f0.7 = fo/QL式中,QL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AV0与通频带BW的关系为AV0?BW?yfe2?C?上式说明,当晶体管选定即路总电容CΣ为定值时,谐振电压与通频带BW的乘积为一常数。大器中的增益带宽积为一常数的的。通频带BW的测量方法:是大器的谐振曲线来求通频带。测量扫频法,也可以是逐点法。逐点法是:先调谐放大器的谐振回路使其时的谐振频率f0及电压放大倍数高频信号发生器的频率(保持其输yfe确定,且回放大倍数AV0这与低频放概念是相同通过测量放方法可以是的测量步骤谐振,记下此AV0然后改变出电压VS不变),并测出对应的电压放大倍数AV0。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。可得:
BW?fH?fL?2?f0.7通频带越宽放大器的电压放大倍数越小。要想得到一定宽度的通频宽,同时又能提高放大器的电压增益,除了选用yfe较大的晶体管外,还应尽量减小调谐回路的总电容量CΣ。如果放大器只用来放大来自接收天线的某一固定频率的微弱信号,则可减小通频带,尽量提高放大器的增益。4.选择性――矩形系数调谐放大器的选择性可用谐振曲线的矩形系数Kv0.1时来表示,如图1-2所示的谐振曲线,矩形系数Kv0.1为电压放大倍数下降到0.1 AV0时对应的频率偏移与电压放大倍数下降到0.707 AV0时对应的频率偏移之比,即Kv0.1 = 2△f0.1/ 2△f0.7 = 2△f0.1/BW上式表明,矩形系数Kv0.1越小,谐振曲线的形状越接近矩形,选择性越好,反之亦然。一般单级调谐放大器的选择性较差(矩形系数Kv0.1远大于1),为提高放大器的选择性,通常采用多级单调谐回路的谐振放大器。可以通过测量调谐放大器的谐振曲线来求矩形系数Kv0.1。(二)双调谐放大器双调谐放大器具有频带较宽、选择性较好的优点。双调谐回路谐振放大器是将单调谐回路放大器的单调谐回路该用双调谐回路。其原理基本相同。1.电压增益为AV0??v0vi??p1p2yfe2g2. 通频带BW = 2△f0.7 =3.选择性――矩形系数Kv0.1 = 2△f0.1/ 2△f0.7 =?12fo/QL四、实验步骤(一)单调谐小信号放大器单元电路实验打开小信号调谐放大器的电源开关,并观察工作指示灯是否点亮,红灯为+12V电源指示灯,绿灯为-12V电源指示灯。(以后实验步骤中不再强调打开实验模块电源开关步骤)1、调整晶体管的静态工作点:在不加输入信号时用万用表(直流电压测量档)测量电阻R4两端的电压(即VBQ)和R5两端的电压(即VEQ),调整可调电阻W3,使VeQ=4.8V,记下此时的VBQ、VEQ,并计算出此时的IEQ=VEQ /R5(R5=470Ω)。VBQ =
IEQ=VEQ /R5=10.2mA2、高频信号发生器输出频率为12MHz,峰-峰值约为100mV以上的高频信号。将信号输入J4口。3、调谐放大器的谐振回路使其谐振在输入信号的频率点上:将示波器探头连接在调谐放大器的输出端即TH2上,调节示波器直到能观察到输出信号的波形,再调节中周磁芯使示波器上的信号幅度最大,此时放大器即被调谐到输入信号的频率点上。在调谐放大器对输入信号已经谐振的情况下,用示波器分别观测输入和输出信号的幅度大小,则Av0即为输出信号与输入信号幅度之比。幅度TH1 : 50mV
=1.23/0.05=24.64、测量放大器通频带对放大器通频带的测量有两种方式,其一是用频率特性测试仪(即扫频仪)直接测量;其二则是用点频法来测量:即用高频信号源作扫频源,然后用示波器来测量各个频率信号的输出幅度,最终描绘出通频带特性,具体方法如下:通过调节放大器输入信号的频率,使信号频率在谐振频率附近变化(以200KHz或500KHz为步进间隔来变化),并用示波器观测各频率点的输出信号的幅度,然后就可以在如下的“幅度-频率”坐标轴上标示出放大器的通频带特性。频/MHz率11.4 0.75 1511.6 0.85 1711.8 0.98 19.612 1.23 24.612.2 1.03 20.0612.4 0.9 1812.6 0.75 15幅度/V 增益BW=2?f0.7=2*(12.44-12)=0.88MHz(二)双调谐小信号放大器单元电路实验双调谐小信号放大器的测试方法和测试步骤与单调谐放大电路基本相同,只是在以下两个方面稍作改动:其一是输入信号的频率应改为465KHz;其二是在谐振回路的调试时,对双调谐回路的两个中周要反复调试才能最终使谐振回路谐振在输入信号的频点上,具体方法是,按图1-3连接好测试电路并打开信号源及放大器电源之后,首先调试放大电路的第一级中周,让示波器上被测信号幅度尽可能大,然后调试第二级中周,也是让示波器上被测信号的幅度尽可能大,这之后再重复调第一级和第二级中周,直到输出信号的幅度达到最大,这样,放大器就已经谐振到输入信号的频点上了。频率/MHz 幅度/V 增益450 0.11 1.1455 0.14 1.4460 0.42 4.2465 0.8 8470 0.67 6.7475 0.45 4.5480 0.36 3.6BW=2?f0.7=2*( 472-465)=7KHz五、实验注意事项在调节谐振回路的磁芯时,要用小型无感性的起子,缓慢进行调节,用力不可过大,以免损坏磁芯。六、思考题试分析单调谐放大回路的发射极电阻和谐振回路的阻尼电阻对放大器的增益、带宽和中心频率各有何影响?答: 发射极电阻Re主要是给PN结提供正常偏置,震荡信号经旁路电容形成回路.所以不会对放大器的增益、带宽和中心频率产生影响。回路中的阻尼电阻Rl能使带宽增宽,中心频率更加稳定,增益下降.从系统全局来看更稳定。七、实验总结及心得体会小信号调谐放大器广泛用作高频和中频放大器,特别是用在通信接收端的前端电路,其主要目的就是实现对高频小信号进行放大。高频小信号放大器按频谱宽度分为窄带放大器和宽带放大器;按电路形式分为单级放大器和级联放大器;按照负载性质:谐振放大器和非谐振放大器。其中谐振放大器的负载是采用谐振回路,具有放大、滤波和选频的作用。非谐振放大器的负载由阻容放大器和各种滤波器组成,结构简单。本次实验我见识到了很多以前没有见过或者更加智能的仪器,了解熟悉了它们的的基本使用方法,通过实际操作应用,更好地理解了小信号谐振放大电路的基本组成和放大原理。本次实验虽然短暂,但是我学到了很多东西。
范文七:高频小信号放大器实验报告南京信息工程大学滨江学院高频电子线路实验报告作者
电子工程系
通信三班实验一 高频小信号放大器实验一、实验原理高频小信号放大器的作用就是放大无线电设备中的高频小信号, 以便作进一步变换或处
理。所谓“小信号” ,主要是强调放大器应工作在线性范围。高频与低频小信号放大器的基 本构成相同,都包括有源器件(晶体管、集成放大器等)和负载电路,但有源器件的性能及负载电路的形式有很大差异。 高频小信号放大器的基本类型是以各种选频网络作负载的频带 放大器,在某些场合,也采用无选频作用的负载电路,构成宽带放大器。频带放大器最典型的单元电路如图所示, 由单调谐回路做法在构成晶体管调谐放大器。
图电路中,晶体管直流偏置电路与低频放大器电路相同,由于工作频率高,旁路电
容Cb.、Ce可远小于低频放大器中旁路电容值。调谐回路的作用主要有两个:晶体管单调谐回路调谐放大器第一、选频作用,选择放大f?f0的信号频率,抑制其它频率信号。
第二、提供晶体管集电极所需的负载电阻,同时进行阻抗匹配变换。
高频小信号频带放大器的主要性能指标有:(1)中心频率 f0:指放大器的工作频率。它是设计放大电路时,选择有源器件、计算
谐振回路元件参数的依据。(2)增益:指放大器对有用信号的放大能力。通常表示为在中心频率上的电压增益和
功率增益。电压增益 AVO?VO/Vi
功率增益 APO?PO/Pi式中 VO、Vi分别为放大器中心频率上的输出、输入电压幅度, PO、Pi分别为放大器中心频率上的输出、输入功率。增益通常用分贝表示。(3)通频带:指放大电路增益由最大值下降 3db 时对应的频带宽度。它相当于输入不
变时,输出电压由最大值下降到 0.707 倍或功率下降到一半时对应的频带宽度。(4)选择性:指放大器对通频带之外干扰信号的衰减能力。通常有两种表征方法: 其一,用矩形系数说明邻近波道选择性的好坏。其二,用抑制比来说明对带外某一特定干扰频率 fn信号抑制能力的大小,其定义为中心频率上功率增益 AP?f0?与特定干扰频率fn上的功率增益 AP?fn?之比:d??f0?Ap?fn?Ap还有其它一些性能指标参数,如工作稳定性,噪声系数等。
高频小信号谐振放大电路如图所示:高频小信号谐振放大器晶体管基极为正偏,工作在甲类,负载为 LC 并联谐振回路 ,调谐在输入信号的频率
465khz 上。该放大电路能够对输入的高频小信号进行反向放大。在 Multisim 7 电路窗口中,创建如图所示的高频小信号放大电路图,其中晶体管Q1 选用虚拟晶体管。单击“防真”按钮,就可以从示波器中观察到输入与输出的信号波形。二、实验内容(一)频带放大器的测量1.观察高频小信号放大器输入输出信号的波形,注意幅度变化和相位关系。高频小信号放大器输入输出信号2.高频小信号的选频作用观察输入输出波形,分析产生此种现象的原因
3.高频小信号放大电路的通频带和矩形系数利用 Multisim 7 仿真软件中所提供的波特图仪观察上述高频小信号放大电路的通频
带,将波特图仪接入高频小信号谐振放大电路,观察幅频特性。4.观察双调谐回路高频小信号放大器输入与输出波形,分析幅频特性。
(二)宽带放大器的测量观察输入输出信号的波形,分析幅频特性。
范文八:小信号放大器的实验报告小信号放大器技术报告班级 自动化123
_ 测试时间_
成绩1. 设计目标与技术要求:1. 将输入的交流小信号放大10倍左右;2. 要求输出波形完整且不失真;3. 焊接牢固,美观,器件布局合理,器件选择合理;4. 掌握小信号放大器的工作原理。2. 设计方法(电路、元器件选择与参数计算):电路原理图:1.电源:使用信线性直流稳压电源提供的5V电压;2.元器件:电阻:需要33KΩ 16KΩ 3.9KΩ 2KΩ 1.2KΩ 390Ω的电阻各一个;电容:需要10uF的3个,0.1uF的和47uF的各一个;三极管:需要NPN型通用小信号晶体管2SC2458两个;3.参数的计算:a.基极的直流电位Ve是用R1和R2对电源电压Vcc分压后的电位则
Vb=(R2/(R1+R2))*Vccb.发射机的直流电位Ve则
Ve=Vb-Vbec.发射极上流过的直流电流Ie则
Ie=Ve/Re=(Vb-Vbe)/Red.集电极的直流电压Vc等于电源电压减去Rc的压降而得到的值则
Vc=Vcc-Ic*Rce.由于基极电流很小,我们在计算的时候可以省去则
Ic=IeVc=Vcc-Ie*Rcf.交流电压的放大倍数则
Av=Rc/Reg.确定耦合电容C1,C2和C3,C4的阻值因为C1和C2是将基极或集电极的直流电压截止,仅让交流成分进行输入输出的耦合电容,电路中C1和输入阻抗,C2和连接在输出端的负
载电阻分别形成高通滤波器--也就是让高频通过的滤波器所以C1=C2=10uF而C3和C4是电源的耦合电容应该是降低电源对GND交流阻抗的电
容,如果没有这个电容的话,电路中可能产生振荡。所以要在电源上并
联连接好小容量的C3=0.1uF电容器和大容量的C4=10uF电容器,能
在宽频范围降低电源对GND的阻抗。h.计算静态工作点:Vbq=5*(R2/(R1+R2))=5*(33/(33+16))=3.44VIeq=Ve/Re=(Vb-Vbe)/Re=Icq=0.5mAVceq=Vcc-Ieq*Rc-Icq*Re=2.8VIbq=Icq/(1+β)=0.05mA动态工作点:Av=Rc/Re=3.9K/(2K//390)=103. 设计结果(电路图):正面图://Rb2=33K//16K=0.093KΩ Ω
Ri=Rb1 Ro=Rc=0反面图:4. 测试方法(测试原理与步骤):测试原理:小信号放大器可以把输入的交流小信号按设计好的参数按一定的比例放大。通过信号发生器产生小信号的交流电压,由输出线接到焊接好的电路板输入端,经过电路中的电容滤波,三极管的放大,信号将按一定的比例放大,再由电路板的输出端接上数字示波器的输入线最后在数字示波器的屏幕上得到后的电压的正弦波形,以及放大后的电压值、周期。测试步骤:1). 将信号发生器与数字示波器电源接好,再把信号发生器的输出线的红色接口和黑色接口与数字示波器的输入线的红黑接口相接,打开信号发生器和数字示波器的开关,查看波形,若为正确的正弦波则两个仪器可用来测试电路。若波形不对则进行调节,得到正确波形。2). 关掉两仪器,断开信号发生器与数字示波器的接线,接入电路板,利用单片机提供5V的电压给单片机,再接入信号发生器的红色接口到电路板的输入端,把数字示波器的红色接口接到电路板的输出端,两个黑色接口均接地。3). 打开两仪器的开关,查看波形,和峰峰值是是输入电压的10倍左右,周期是和输入频率关系为T=1/f。5. 测试数据及其分析:6. 设计结论:通过小信号交流放大器的制作实验,加深了我该实验的了解,对不同的静态工作点的对输出电压的影响和理解,验证了小信号交流放大倍数,其为:Av=Rc/Re,加深了对小信号交流放大器的各个器件的不同作用的影响作用,同时表明了射极跟随器对共射电路输出阻抗高的作用验证,容易受到作为负载所接的电路有影响的缺点,以及射极跟随器的输出阻抗为0,通常接在共发射极和共基极等电路的后缀,其主要的作用是降低输出阻抗,使整个电路具有良好的负载能力。
范文九:高频小信号放大器实验报告实验1 高频小信号放大器幅频特性曲线为:带宽: 8.0*0.7=5.6Bw1=6.6-6.1=0.5MHz2、观察集电极负载对单调谐回路谐振放大器幅频特性的影响当放大器工作于放大状态下,运用上步点测法测出接通与不接通1R3的幅频特性曲线。既令2K1置“on”,重复测量并与上步图表中数据作比较。5.6*0.7=3.92;Bw2=6.65-6.1=0.55MHz3、双调谐回路谐振放大器幅频特性测量(保持输入幅度不变,改变输入信号的频率,测出与频率相对应的双调谐放大器的输出幅度,然后画出频率与幅度的关系曲线,该曲线即为双调谐回路放大器的幅频特性。)2K2往上拨,接通2C6(80P),2K1置off。高频信号源输出频率6.3MHZ(用频率计测量),幅度300mv,然后用铆孔线接入双调谐放大器的输入端(IN)。2K03往下拨,使高频信号送入放大器输入端。示波器CH1接2TP01,示波器CH2接放大器的输出(2TP02)端。反复调整2C04、2C11使双调谐放大器输出为最大值,此时回路谐振于6.3MHZ。按照下表改变高频信号源的频率(用频率计测量),保持高频信号源输出幅度峰――峰值为300mv(示波器CH1监视),从示波器CH2上读出与频率相对应的双调谐放大器的幅度值,并把数据填入下表中。幅频特性曲线:8*0.7=5.6V;Bw3=6.55-5.5-1.05MHz 4、放大器动态范围测量2K1置off,2K2置单调谐,接通2C6.高频信号源输出接双调谐放大器的输入端(IN),调整高频信号源频率为6.3MHz,幅度为100mV。2K3拨向下方,使高频信号源输出输入放大器输入端。示波器CH1接2TP01,示波器CH2接放大器的输出(2TP02)端。按照下表中的输入幅度,改变高频信号源的输出幅度(由CH1监测)。从示波器CH2读出放大器输出幅度值,并记录实验数据,且计算放大器的电压放大倍数。5、异常或错误处理:1)预习时没有仔细查阅操作手册,导致用扫频仪测双调谐放大器幅频特性时调不出明显的双峰图像;点测法测时因为没有做预测,对所测数据波动较小误认为测量错误所以重复了许多次,浪费时间;2)调节电容使电路谐振时,电路很容易随电容变化发生失真,要在波形不失真前提下调到最大输出值。五、实验结论1)单调谐回路谐振放大器实验中,由步骤2所得图表比较可得:当高频小信号的谐振频率和信号输入幅度一定时,当不接1R3时,集电极负载增大,幅频特性幅值加大,曲线变“瘦”,Q值增高,带宽减小。而当接通1R3时,幅频特性幅值减小,曲线变“胖”,Q值降低,带宽加大。2)双调谐回路谐振放大器实验中,由步骤3可明显看出双调谐回路比单调谐回路的通频带更宽;由步骤4可得:谐振频率相同时,当放大器的输入增大到一定数值(80mV)时,放大倍数(即电压增益)开始下降,输出波形开始畸变(失真)。六、对实验的建议或改进之处建议老师在做试验前帮我们画出课本上相关的页数,便于我们上课没有学懂的同学以最快的速度复习并掌握本实验的相关知识
范文十:高频小信号放大器实验预习报告高频小信号放大器实验报告学号 姓名
一、实验目的1、理解高频小信号调谐放大器的电路组成和工作原理。 2、进一步理解高频小信号放大器和低频小信号放大器的不同。 3、掌握高频小信号放大器的调试方法。4、掌握用示波器测试小信号谐振放大器的基本性能。二、实验仪器双踪示波器、数字频率计、高频毫伏表、BT-3频率特性测试仪 直流稳压电源、数字万用表、高频信号发生器。三、实验原理1、高频小信号放大器高频小信号谐振放大器最典型的单元电路图如上,由LC但调谐回路作为负载构成晶体管调谐放大器。晶体管基极为正偏,工作在甲类状态负载回路调谐在输入信号频率f0上。该放大电路能够对输入的高频小信号进行反向放大。LC调谐回路的作用有两个:一是选频滤波,二是提供晶体管集电极所需的负载电阻,同时进行阻抗变换。 高频小信号的技术指标有:(1) 中心频率f0,指放大器的工作频率。(2) 增益 放大器对有用信号的的放大能力。(3) 通频带 指放大电路增益由最大值下降3dB时所对应的频带宽度 (4) 选择性 指放大器对通频带之外干扰信号的衰减能力。
2、实验电路图四、实验步骤及内容(一)静态工作点的测量1、K1、K2 均置于1―2,K3、K4断开,用示波器和频率计在B点监测。调整L1,使振荡器振荡;使振荡频率在4MHz左右。2(二)用示波器测量单调谐回路放大器的幅频特性曲线与增益,并计算通频带宽度。记下输入信号幅度Vin(pp值)(可在输入开关处测量)。保持输入信号幅度不变,逐点改变信号源频率,记录3B点输出电压幅度Vout(pp值),在3.9―4.1MHz频率范围内,每隔200KHz做一次测量。做Vout―f曲线,并根据曲线计算电压增益KVO、通频带BW0.7。 输入电压Vi=82mV逐点法画出频谱图计算通频带BW0.7=0.14MHz五、思考题
/gongwen/html/xiaoxinhaofangdaqi_6620.html

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