实验一 高频小信号调谐放大器

一、实验目的

小信号调谐放大器是高频电子线路中的基本单元电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。在本实验中，通过对谐振回路的调试，对放大器处于谐振时各项技术指标的测试（电压放大倍数，通频带，矩形系数），进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理。学会小信号调谐放大器的设计方法。

二、实验原理

图1所示电路为共发射极接法的晶体管高频小信号调谐放大器。

它不仅要放大高频信号，而且还要有一定的选频作用，因此晶体管的集电极负载为LC并联谐振回路。在高频情况下，晶体管本身的极间电容及连接导线的分布参数等会影响放大器输出信号的频率和相位。晶体管的静态工作点由电阻RB1，RB2 及RE 决定，其计算方法与低频单管放大器相同。

三、调谐放大器的性能指标及测量方法

图1 高频小信号放大器

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所示电路， f0?1LC?其中L 为调谐回路电感线圈的电感量；CΣ 为调谐回路的总电容。

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中RL 两端的电压u0及输入信号ui 的大小，则电压放大倍数AV0 由下式计算：

AV0 = u0 / ui 或 AV0 = 20 lg (u0 / ui) 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

12倍(0.707)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 = fH-fL=2△f0.7 = f0/QL 式中，QL 为谐振回路的有载品质因数。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2所示。

通频带BW的测量方法：是通过测量放大器的谐振曲线来求通频带。测量方法可以是扫频法，也可以是逐点法。逐点法的测量步骤是：先调谐放大器的谐振回路使

其谐振，记下此时的谐振频率f0 及电压放大倍数AV0 然后改变高频信号发生器的频率（保持其输入电压不变），并测出对应的电压放大倍数AV0。计算即可。

四、实验参考电路

确定电路为单级调谐放大器，电路图见图3。

图2 谐振曲线

图3 单级调谐放大器

五、实验内容

1）按照电路原理图，断开JA1、JB1，按下开关KA1，接通12V 电源，此时LEDA1点亮。

2）调整晶体管的静态工作点：在不加输入信号（即ui=0），将测试点TTA1 接地，用万用表直流电压档，测量射极的电压，调整可调电阻WA1，使uEQ=2.25V（IE≈1.5mA），测量此时的uBQ，u CQ 且计算IEQ的值。 3）测量电压增益AV0

用示波器测AV0。在高频信号源部分，按下开关KF1，连接JF1，断开JF2、JF3、JF4，此时10.7MHZ的高频信号由TTF1处输出，WF1可调节输出信号的幅度。将TTF1接入TTA1，用示波器观测放大器输入端（TTA1）和输出端（TTA2）的信号，计算电压增益AV0。

4）使用频率特性测试仪

打开频率特性测试仪，找到零频，理解频标，并把10.7MHZ置于屏幕的中心位置。将频率特性测试仪的扫频电压输出端和检波探头，分别接电路的信号输入端TTA1及测试端TTA2，通过调节y轴，放大器的“增益”旋纽和“输出衰减”旋纽于合适位置，调节中心频率度盘，使荧光屏上显示出放大器的“幅频谐振特性曲线”，根据频标指示用绝缘起子慢慢旋动变压器的磁芯，使中心频率f0=10.7MHz 所对应的

幅值最大。

5) 测量通频带Bw

用扫频仪测量BW先调节“频率偏移”（扫频宽度）旋纽，使相邻两个小频标在横轴上占有适当的格数，然后接入被测放大器，调节“输出衰减”和“y轴增益”，使谐振特性曲线在纵轴占有一定高度，按下输出衰减3 dB，测出其曲线下降3dB 处两对称点在横轴上占有的宽度，根据内频标就可以近似算出放大器的通频带：BW=B0.7=1MHz ×（宽度）。 6) 测量放大器的选择性

放大器选择性的优劣可用放大器谐振曲线的矩形系数Kr0.1 表示。用5）中同样的方法测出B0.1 即可得：

Kr0.1?B0.1B0.7

注意：由于处于高频区，分布参数的影响存在，放大器的各项技术指标满足设计要求后的文件参数值与设计计算值有一定的偏差，所以在调试时要反复仔细调整才能使谐振回路处于谐振状态。在测试要保证接地良好。

六、实验报告要求

1、整理好以上实验数据，用方格纸画出幅特性曲线。 2、 思考：引起小信号谐振放大器不稳的原因是什么？

七、实验仪器

1、 BT-3G 型频率特性测试仪一台

2、 示波器（双踪20MHz）一台（选用） 3、 数字万用表一块 4、 高频电路实验箱一套