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小信号调谐放大器预习报告
一．实验目的
1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统；
2.掌握单调谐和双调谐放大器的基本工作原理；
3.掌握测量放大器幅频特性的方法；
4.熟悉放大器集电极负载对单调谐和双调谐放大器幅频特性的影响；
5.了解放大器动态范围的概念和测量方法。
二．实验内容
调谐放大器的频率特性如图所示。
图1-1 调谐放大器的频率特性
调谐放大器主要由放大器和调谐回路两部分组成。
因此，调谐放大器不仅有放大作用，而且还有选频作用。
本章讨论的小信号调谐放大器，一般工作在甲类状态，多用在接收机中做高频和中频放大，对它的主要指标要求是：有足够的增益，满足通频带和选择性要求，工作稳定等。
二．单调谐放大器
共发射极单调谐放大器原理电路如图1-2所示。
放大倍数f
o f 1f K 0.7o K o K 2o
f ∆通频带f ∆2o f ∆2o f ∆
图1-2
图中晶体管T 起放大信号的作用，R B1、R B2、R E 为直流偏置电阻，用以保证晶体管工作于放大区域，从而放大器工作于甲类。
C E 是R E 的旁路电容，C B 、C C 是输入、输出耦合电容，L 、C 是谐振回路作为放大器的集电极负载起选频作用，它采用抽头接入法，以减轻晶体管输出电阻对谐振回路Q 值的影响，R C 是集电极（交流）电阻，它决定了回路Q 值、带宽。
三．双调谐回路放大器
图中，R B1、R B2、R E 为直流偏置电阻，用以保证晶体管工作于放大区域，且放大器工作于甲类状态，E C 为E R 的旁通电容，B C 和C C 为输入、输出耦合电容。
图中两个谐振回路：11L C 、组成了初级回路，22L C 、组成了次级回路。
两者之间并无互感耦合（必要时，可分别对12L L 、加以屏蔽），而是由电容3C 进行耦合，故称为电容耦合。
本次实验需做内容
1.采用点测法测量单调谐和双调谐放大器的幅频特性；
2.用示波器测量输入、输出信号幅度，并计算放大器的放大倍数；
3.用示波器观察耦合电容对双调谐回路放大器幅频特性的影响；
4.用示波器观察放大器的动态范围；
5.观察集电极负载对放大器幅频特性的影响。
三．实验步骤
1．画出单调谐和双调谐的幅频特性，计算幅值从最大值下降到0.707时的带宽，并由此说明其优缺点。
比较单调谐和双调谐在特性曲线上有何不同？
2．画出放大器电压放大倍数与输入电压幅度之间的关系曲线。
3．当放大器输入幅度增大到一定程度时，输出波形会发生什么变化？为什么？
4．总结由本实验所获得的体会。
实验报告
一．实验目的
1．掌握小信号调谐放大器的电路组成和工作原理。
2．了解调谐放大器性能指标的仿真方法。
3．理解电路元件参数对调谐放大器性能指标的影响。
二．实验原理（简述）
单调谐小信号放大器可以对高频小信号进行不失真的放大，其结构由放大部分和选频部分构成。
放大部分通常由晶体管或场效应管等构成放大电路，LC 谐振回路作为晶体管集电极负载起到选频的作用，这是与低频小信号放大器电路结构上最主要的区别。
调谐放大器具有选频滤波放大作用，当输入信号的频率与LC 回路的谐振频率相等时，LC 回路发生谐振，此时单调谐放大器增益达到最大。
单调谐小信号放大器的性能指标主要有增益，通频带B0.7和矩形系数K0.1，各项性能指标的定义如下：
1．增益
以电压增益Au 为例，指得是当单调谐放大器发生谐振时，所对应的电压放大倍数，即：
o
u i =U K U （1-1）
或者
o u i =20log (dB)U K U （1-2）
或者
o b
=10log (dB)p P K P （1-3） Kp 是指功率增益，Po 是交流输出功率，Pb 是输入功率。
增益的大小，与所选用的晶体管型号、LC 谐振回路用的器件、品质因数、通频带等参数均有关。
2．通频带B 0.7
放大器的电压增益下降到最大值的 ( 下降-3dB ）倍时所对应的频率范围称为通频带，即图1-1中选频特性曲线0.7所对应的频带宽度。
通频带也叫3dB 带宽，定义为：
B 0.7=f2-f1 （1-4）
图1-1 通频带
通频带B 0.7可表示为：
00.7f B Q
（1-5） 其中，f 0是LC 谐振回路的谐振频率。
通频带是与谐振频率f 0成正比，与品质因数Q 成反比。
3．矩形系数K 0.1
矩形系数为电压增益下降到最大值的0.1倍(下降-20dB)所对应的频率范围和0.7倍对应的频率范围之比，即
43
0.121f f K f f -=- （1-6）
矩形系数衡量的是电路选择性的好坏。
在理想情况下，K 0.1的值为1。
因此，矩形系数的值越接近于1，说明电路的选择性越好。
而单调谐小信号放大器矩形系数的值理论上约为9.96，选择性不是非常理想。
一．实验电路或仿真电路图
1.单调谐放大电路的仿真
2.双调谐放大电路的仿真
四．实验内容和相关实验参数
1．单调谐放大电路的仿真
已知单调谐小信号谐振放大器电路如图1-2所示。
LC并联谐振回路作为集电极负载，起到选频和滤波的作用，要求该LC谐振回路的谐振频率f0为465KHz。
试：
（1）画出仿真电路图；
（2）通过仿真，用示波器观察输入、输出电压波形，计算电路谐振时的电压增益Ku0；（3）利用波特仪观察放大电路的幅频特性，通过该特性计算谐振频率f0，通频带BW0.7，品质因数QL和矩形系数K0.1；
（4）改变负载R4的值，观察负载对电路性能的影响（通频带BW0.7，品质因数QL）；（5）改变信号源的频率，如当信号源频率为2f0、3f0、4f0，通过示波器观察输出电压波形的幅值变化，验证谐振电路的选频特性。
2．双调谐小信号谐振放大电路的仿真
双调谐放大电路如图1-3所示。
微调可变电容C2和C8，使电路谐振在465KHz。
（1）画出仿真电路图；
（2）调节耦合电容C9的值，用波特仪观察放大电路幅频特性，记录下不同的耦合电容C9的值时波形的变化情况，并与单调谐放大电路的性能进行比较；
（3）通过示波器观察输入、输出电压波形，并求电压增益K u0。
五．实验结果或仿真结果（测量数据和实测波形）
1.单调谐小信号谐振放大器相关仿真结果
图1-4 单调谐小信号谐振放大器输出输入波形
图1-5 单调谐小信号谐振放大器的幅频特性
图1-6 放大器的电压增益下降-3dB时的幅频特性
图1-7 放大器的电压增益下降-20dB时的幅频特性
图1-8 将电路中的R4改为1kΩ时的幅频特性
图1-9 当信号源频率为2f0（930kHZ）时所产生的波形图1-10 当信号源频率为3f0（1395kHZ）时所产生的波形
图1-11 当信号源频率为4f0（1860kHZ）时所产生的波形2.双调谐小信号谐振放大器相关仿真结果
图1-12 双调谐小信号谐振放大器输出输入波形
六．实验数据处理（计算、分析误差，作曲线）
1.单调谐放大电路的相关数据计算
（1）该电路的输出电压为2.540V,输入电压为9.807mV，故该电路谐振时的电压增益K u0=2.540V/9.807mV=259.00；
（2）该电路的谐振频率f0=465kHZ；通频带BW0.7=482.21-419.20=63.01kHZ；品质因数QL=465/63.01=7.38；矩形系数K0.1=（866.71-242.30）/（482.21-419.20）=9.91；
（3）当R4改为1kΩ时，该电路的通频带BW0.7=673.69-308.04=365.65kHZ，品质因数Q L=465/365.65=1.27，可看出通频带变宽了，品质因数变小了；
（4）当信号源频率为2f0、3f0、4f0，通过示波器不难看出输出电压波形的幅值随着频率的增大，输出电压在逐渐减小。
2.双调谐放大电路的相关数据计算
该电路的输出电压为6.252V,输入电压为9.861mV，故该电路谐振时的电压增益K u0=6.252V/9.861mV=634.01；
七．本实验小结、体会和建议
本次实验，通过绘制谐振小信号放大电路的电路图，并进行仿真调试，更好地理解了谐振小信号放大电路的基本组成和放大原理，以后做实验还是要多试试才好啊。