高頻 小信號諧振放大器

《高頻 小信號諧振放大器》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、高頻電路實驗（一）121180166趙琛高頻小信號諧振放大器實驗121180166趙琛一、實驗?zāi)康?．掌握高頻小信號調(diào)諧放大器的工作原理和基本電路結(jié)構(gòu)。2．掌握高頻小信號調(diào)諧放大器的調(diào)試方法。3．掌握高頻小信號調(diào)諧放大器各項技術(shù)參數(shù)（電壓放大倍數(shù)，通頻帶，矩形系數(shù)，1dB壓縮點）的測試方法。二、實驗使用儀器1．小信號調(diào)諧放大器實驗板2．200MH泰克雙蹤示波器3.FLUKE萬用表4.模擬掃頻儀（安泰信）5.高頻信號源6.高頻毫伏表三、實驗基本原理與電路1、小信號調(diào)諧放大器的基本原理小信號調(diào)諧放大器是構(gòu)成無線電通信設(shè)備的主要電路，其作用是有選擇地對某一頻率范圍的高頻

2、小信號信號進行放大。所謂“小信號”，指輸入信號電壓一般在微伏?毫伏數(shù)量級范圍內(nèi)，對于這種幅度范圍的輸入信號，放大器一半工作在線性范圍內(nèi)。所謂“調(diào)諧”，主要是指放大器的集電極負載為調(diào)諧回路（如LC調(diào)諧回路）。此時放大器對諧振頻率f及0附近頻率的信號具有最大的增益，而對其它遠離f頻率的輸入信號，增益很小，如圖1-10所示。2、小信號調(diào)諧放大器技主要技術(shù)指標(biāo)1.增益：表示高頻小信號調(diào)諧放大器對輸入信號的放大能力U0電壓增益的定義：20?log(dB)(1_1）10Ui其中輸出信號和輸入信號的有效值分別為U，U。0i第1頁共13頁高頻電路實驗（一）121180166趙琛圖

3、1.1高頻小信號調(diào)諧放大器的頻率選擇特性曲線P0功率增益的定義：10?log(dB)(1_2）10Pi其中輸出信號和輸入信號的功率分別為P，P。在高頻和射頻電路中功率的單位常用0idBm表示：dBm和mW之間的換算關(guān)系：PdBm?10?log()，10dBm=10mW(1_3）101mW2.通頻帶和選擇性：通常將小信號放大器的電壓增益下降到最大值的0.707倍時所對應(yīng)的輸入信號頻率范圍定義為放大器的通頻帶，用B0.7表示。為衡量放大器的頻率選擇性，通常引入?yún)?shù)——矩形系數(shù)K0.1，它定義為：B0.1K?(1_4）0.1B0.7式中，B0.1為電壓增益下降到最大值的

4、0.1倍處的輸入信號帶寬，如圖1.1所示。理想的電路頻率選擇性如圖1.1的虛線所示。矩形系數(shù)越小，放大器的選擇性越好，抑制鄰近無用信號的能力就越強。3．穩(wěn)定性：高頻小信號諧振放大器能夠穩(wěn)定工作是首要條件。由于高頻放大器的工作頻率較高，根據(jù)晶體管的Y參數(shù)模型，當(dāng)工作頻率較高時，晶體管本身存在內(nèi)反饋參數(shù)y，同fe樣當(dāng)工作頻率較高時，需要考慮外電路元器件的引線電感和PCB布線時的板間分布電容，第2頁共13頁高頻電路實驗（一）121180166趙琛平行信號線之間的寄生電容等，此時這些參數(shù)會構(gòu)成分布參數(shù)電路，此外如果電源的去耦電路設(shè)計不好，各級電源之間還會有相互串?dāng)_，都很有

5、可能構(gòu)成外部的寄生反饋回路，當(dāng)滿足正反饋的相位條件時，就構(gòu)成了正反饋，很容易引起高頻放大器的自激。即使沒有引起放大器的自激，由于晶體管內(nèi)反饋參數(shù)y和外部分布參數(shù)的不穩(wěn)定，當(dāng)環(huán)境溫度變化，電源電fe壓的波動，直流工作點的漂移，外部的電磁干擾，都有可能使放大器出現(xiàn)明顯的增益變化、中心頻率偏移和頻率特性曲線畸變，甚至發(fā)生部分的自激振蕩。因此，必須采取多種措施來保證放大器的穩(wěn)定，1.合理地設(shè)計外部電路的元器件布局和信號線走向、適當(dāng)?shù)慕档兔考壏糯笃鞯脑鲆妗?.降低每級放大器初級線圈和次級線圈之間的耦合系數(shù)，減少下一級放大器輸入電阻對本級的影響。3.在每級放大器的輸入端串聯(lián)一

6、個阻值在幾百歐范圍內(nèi)的電阻，對放大器的輸入信號進行適當(dāng)衰減和限流。4.在某些情況下可以對末級放大器進行負載失配，盡可能降低內(nèi)反饋參數(shù)y的影響。5.在放大器的輸入端進行阻抗匹配，使放大器的輸fe入電阻和信號傳輸線的特征阻抗匹配。（信號傳輸線一般是銅軸線，特征阻抗是50歐）6.各級放大器的電源相互隔離和去耦，引入電壓負反饋穩(wěn)定輸出電壓，對大功率電路和高速信號電路采取電磁屏蔽等必要的工藝措施。4．噪聲系數(shù)：為了提高接收機的靈敏度，必須設(shè)法降低放大器的噪聲系數(shù)。前置高頻放大器一般由多級組成，降低噪聲系數(shù)的關(guān)鍵在于減小前級電路的內(nèi)部噪聲。因此，在設(shè)計前級放大器時，要求采用低

7、噪聲器件，合理地設(shè)置工作點電流（一般將靜態(tài)工作點電流設(shè)置較小，目的是減少電路的噪聲），適當(dāng)?shù)南拗戚斎胄盘枎挘康氖菧p少等效噪聲帶寬等，使放大器在盡可能高的功率增益下噪聲系數(shù)最小。5．輸入信號的動態(tài)范圍：VinPinmaxmax輸入信號的動態(tài)范圍定義為：20log（dB）或者10log(1_5）1010VinPinminminVin和Vin分別表示小信號放大器正常工作時所允許的輸入信號幅度的最大有效值和maxmin最小有效值。Pin，Pin分別表示小信號放大器正常工作時所允許的最大輸入信號功maxmax率的和最小輸入信號功率。通常輸入信號功率的下限主要由電路的噪聲

8、系數(shù)決定。