实验16  调谐放大器

一、 实验目的

1. 掌握调谐放大器的增益、选择性、通频带和谐振曲线的测量方法。

2. 学会使用频率特性测试仪测试放大器的频率特性。

二、实验原理

1. 基本电路

在无线电通信设备中，中频和高频放大器的负载通常采用调谐回路。这种放大器称为调谐放大器。典型的单调谐放大电路如图 1.16.1 所示。

                           

2. 等效折合电

路

利用晶体管Y参数等效电路，可以将该电路折合为图 1.16.2 所示的等效电路。

图中，各参数的含义及关系如下:

g'oe= (N1/N)2 goe        折合以后的晶体管输出电导

Ｃ'oe=(N1/N)2 Ｃoe      折合以后的晶体管输出电容

 g                   LC 调谐回路本身的损耗电导

Ｃ'L= (N2/N)2 ＣL       分布电容和下级放大器的输入电容折合值

 g'L= (N2/N)2 gL        折合以后的 LC 谐振回路本身的损耗电导

 N                  初级线圈总匝数

 N1                  初级线圈抽头部分的匝数

 N2                  次级线圈总匝数

3. 几个基本关系式：

(1) 电路的调谐频率

          

(2) 有载时回路的品质因数

        

(3) 通频带

                     

其中，Δｆ0.7 是增益下降到中心频率处增益ＡV0 的 0.7 倍时的带宽，即 3 dB 带宽。

三、实验内容及步骤

1. 检查电路

本实验选用的具体实验电路如图 1.16.3 所示。它是收音机的中频放大电路。其谐振频率ｆ0 = 465 kHz 。按照该电路图，检查实验室提供的实验电路板，熟悉各个元件及各测试点的位置。确认电路无误后，接通电源。

2. 调整静态工作点

将电路的输入端1—1'短路，调节电位器 ＲP，使ＩC = 1mA 。测量晶体管集电极和发射极的静态电压ＶC 和ＶE。

3. 调整中频频率

(1) 用高频信号发生器输出一个频率为 465kHz 、电压幅度适当的等幅波，作为放大器的输入信号  vi，加到调谐放大器的输入端 1—1' 。将示波器和晶体管毫伏表接在调谐放大器的输出端 2—2' ，用来观察和测量放大器的输出电压  vo 。

(2) 用绝缘起子慢慢旋转中频变压器 Tr 磁芯，使放大器的输出电压达到最大。此时，调谐放大器的中心频率等于输入信号的频率即 ｆ0= 465kHz。

4. 测量放大器的增益

用毫伏表测量放大器的输入电压  vi  和输出电压  vo  。计算放大器的增益 ＡVo 。

5. 测量幅频特性

(1) 用逐点法测量放大器的幅频特性。

具体方法是：保持输入信号  vi 的幅度不变 (用毫伏表监测)，将输入信号的频率 ｆ 由 465kHz 逐渐提高。这时输出电压的幅度会逐渐减小。当输出电压下降到 465kHz (中频) 时的 0.7 倍时，所对应的频率为放大器的上限截止频率 ｆH 。用同样的方法，将输入信号的频率  ｆ 由 465kHz 逐渐调低，当输出电压下降为 465kHz 时的 0.7 倍时，可测量出该放大器的下限截止频率ｆL。根据ｆH 和 ｆL 可以确定放大器的带宽。多测几个点，可绘出该放大器的幅频特性曲线。

(2) 用频率特性测试仪测量放大器的幅频特性

首先，对频率特性测试仪进行“0dB校正”。

然后，将“频标选择”开关置于 100kHz 挡。将频率特性测试仪输出的信号加到放大器的输入端 1—1'，检波探头接到放大器的输出端，仪器上就会显示出被测放大器的幅频特性曲线。从仪器所显示的曲线上就可以读出放大器的中心频率ｆ0、上限截止频率ｆH `、下限截止频率 ｆL 和 3dB 带宽  BW 。

四、实验仪器与设备

1. XFG-7 高频信号发生器            1台

2. 晶体管毫伏表                          1台

3. 双踪示波器                           1台

4. BT4频率特性测试仪                 1台

5. 直流稳压电源                      1台

6. 万用表                                     1块

五、实验报告要求

1. 整理实验数据，绘制用逐点法测试的放大器的幅频特性。

2. 绘制用频率特性测试仪测试的放大器的幅频特性。