实验一 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、实验原理
+12C13104J1W4100KC12R2315KTP3Q13DG6J5TH6C11104Q23DG6R154.7KR5470C6104R16470C19104TP6C1510pT2T3+12C23104W3100KT1C2104TH2TH7J6TH1J4C5104R2210K中周内电容C1C14中周内电容中周内电容R415K图1-1（a） 单调谐小信号放大（一）单调谐放大器
图1-1（b）双调谐小信号放大
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（a）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进行放大，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W3、R22、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（a）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，C?的表达式为
22 C??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，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???p1p2yfev0?p1p2yfe ??22vig?p1goe?p2gie?G式中，g?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
而是为180o
数，所以谐振时输出电压V0与输入电压Vi相位差不是180o+Φfe。
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1-1（a）中输出信号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 或 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 = f0/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yfe确定，且回路总电容C?为定值时，谐振电压放大倍数AV0与通频带BW的乘积为一常数。这与低频放大器中的增益带宽积为一常数的概念是相同的。
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
Av AV0 0.7 BW 0.1 fL f0 fH 2△f0.1 图1-2 谐振曲线
实验一小信号调谐(单、双调谐)放大器实验
