单调谐回路小信号选频放大电路
1.实验目的
(1)掌握单调谐回路小信号谐振放大器的电路组成、工作原理。
(2)了解单调谐回路小信号谐振放大器的电压增益的估算和测量。
(3)了解单调谐回路小信号谐振放大器的通频带的调试和测量。
2.实验仪器
双踪示波器
直流稳压电源
高频信号发生器
高频毫伏表
数字万用表(直流电压表)
选用
频率计、频率特性测试仪
3. 实验电路及实验预习
实验电路如图1所示。实验前预习以下内容。
(1) 复习单调谐回路小信号放大电路的基本原理。
- 调谐回路的品质因数、通频带的中心频率点、3dB带宽、矩形系数。
- 通带中心频率点电压增益的计算。
(2) 估算图1电路的 ①静态工作点。 ②调谐回路的品质因数。 ③ 通频带中心频率、3dB带宽、矩形系数。 填入表1-1。
图1
表1-1:预习估算
静态工作点 |
VBQ= |
VCQ= |
VEQ= |
通带中心频率f0= MHz |
调谐回路的品质因数Q= |
||
通带的3dB带宽Df= MHz |
矩形系数D= |
注:静态工作点应保证管处于放大状态。通带中心频率应为10.7MHz(相对偏差范围<|±0.003|)。如图2-1.1电路的器件参数没能保证,应对相关参数调整。
4. 实验内容及步骤
(1)在电路窗口中,创建图如图1所示的单调谐回路小信号放大电路(通带中心频率10.7MHz)。其中的晶体管选用2N2222或2N2218A。
(2)用直流电压表测量出管的直流工作点,填入表2。
(3)用高频信号发生器向电路输入10mV幅度(Vim)、10.7MHz的正弦信号。用示波器观察负载电阻上的输出电压信号,用高频毫伏表测量其电压幅度(V0m),计算电路的电压增益,填入表2 。
(4)通频带选频特性的测量。
① 用高频信号发生器向电路输入10mV幅度、频率依次如表3给出的正弦信号。
② 用高频毫伏表测量负载电阻上的各电压幅度,填入表3 。
③ 逐点描绘出所测量的幅频特性曲线。
(5)通频带的3dB带宽及矩形系数的测量。
根据中心频点(f0=10.7MHz)的输出电压幅度(V0m),调整信号发生器的输出频率(输出电压幅度保持为10mV不变),找到使输出电压幅度下降3dB(0.707*V0m)的频率点f01(< f0)和f02(> f0)。得到3dB带宽,填入表2 。
用同样的方法找到使输出电压幅度下降20dB(0.1*V0m)的频率点(f03、f04)。得到20dB带宽,计算矩形系数D。填入表2 。
(6)观察时域信号波形,了解选频特性。
用高频信号发生器向电路输入10mV幅度、10.7MHz的方波信号。用示波器观察负载电阻上的输出电压信号。比较输入、输出信号的波形,分析放大电路的选频特性。
表2:测量值
静态工作点 |
VBQ= |
VCQ= |
VEQ= |
IEQ= |
||
10.7MHz频点的放大输出电压幅度V0m= |
电压增益 V0m / Vim = |
|||||
3dB频率点 f01= 、f02= |
3dB带宽 (f02- f01)= |
|||||
20dB带宽 (f04- f03)= |
矩形系数D (3dB带宽/20dB带宽) = |
注:电压测量的相对偏差<|±0.01| 。频率设置的相对偏差<|±0.003| 。
表3:通频带选频特性的测量
信号频率(MHz) |
9.5 |
9.8 |
10.0 |
10.2 |
10.5 |
10.6 |
10.62 |
10.65 |
10.68 |
10.7 |
输出电压(V) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
信号频率(MHz) |
10.72 |
10.75 |
10.78 |
10.8 |
10.9 |
11.2 |
11.4 |
11.6 |
11.9 |
|
输出电压(V) |
|
|
|
|
|
|
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注:电压测量的相对偏差<|±0.01|。频率设置的相对偏差<|±0.003| 。