高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器

高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?BR>小信號(hào)調(diào)諧放大器是高頻電子線路中的基本單元電路，主要用于高頻小信號(hào)或
微弱信號(hào)的線性放大。在本實(shí)驗(yàn)中，通過對(duì)諧振回路的調(diào)試，對(duì)放大器處于諧振時(shí)
各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試（電壓放大倍數(shù)，通頻帶，矩形系數(shù)），進(jìn)一步掌握高頻小信號(hào)
調(diào)諧放大器的工作原理。學(xué)會(huì)小信號(hào)調(diào)諧放大器的設(shè)計(jì)方法。
二、實(shí)驗(yàn)原理
圖1-1 所示電路為共發(fā)射極接法的晶體管高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器。它不僅要放大
高頻信號(hào)，而且還要有一定的選頻作用，因此晶體管的集電極負(fù)載為LC 并聯(lián)諧振回
路。在高頻情況下，晶體管本身的極間電容及連接導(dǎo)線的分布參數(shù)等會(huì)影響放大器
輸出信號(hào)的頻率和相位。晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)由電阻RB1，RB2 及RE 決定，其計(jì)算方
法與低頻單管放大器相同。

圖1-1 小信號(hào)調(diào)諧放大器晶體管放大器設(shè)計(jì)
放大器在高頻情況下的等效電路如圖1-2 所示，晶體管的4 個(gè)y 參數(shù)yie，yoe，
yfe 及yre 分別為

由此可見，晶體管在高頻情況下的分布參數(shù)除了與靜態(tài)工作電流IE，電流放大系數(shù)β 有關(guān)外，還與工作頻率ω 有關(guān)。晶體管手冊(cè)中給出的分布參數(shù)一般是在測(cè)試條件一定的情況下測(cè)得的。如在f0=30MHz，IE=2mA，UCE=8V 條件下測(cè)得3DG6C的y 參數(shù)為：

式中，G 為LC 回路本身的損耗電導(dǎo)。諧振時(shí)L 和C 的并聯(lián)回路呈純阻，其阻
值等于1/G，并聯(lián)諧振電抗為無限大，則jwC 與1/（jwL）的影響可以忽略。
三、調(diào)諧放大器的性能指標(biāo)及測(cè)量方法
表征高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器的主要性能指標(biāo)有諧振頻率f0，諧振電壓放大倍數(shù)Av0，放大器的通頻帶BW 及選擇性（通常用矩形系數(shù)Kr0.1 來表示）等。放大器各項(xiàng)性能指標(biāo)及測(cè)量方法如下：
1、諧振頻率

放大器的調(diào)諧回路諧振時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率f0 稱為放大器的諧振頻率，對(duì)于圖1-1
所示電路（也是以下各項(xiàng)指標(biāo)所對(duì)應(yīng)電路），f0 的表達(dá)式為

上式說明，當(dāng)晶體管選定即yfe 確定，且回路總電容CΣ為定值時(shí)，諧振電壓放大倍數(shù)AV0 與通頻帶BW 的乘積為一常數(shù)。這與低頻放大器中的增益帶寬積為一常數(shù)
的概念是相同的。
通頻帶BW 的測(cè)量方法：是通過測(cè)量放大器的諧振曲線來求通頻帶。測(cè)量方法可
以是掃頻法，也可以是逐點(diǎn)法。逐點(diǎn)法的測(cè)量步驟是：先調(diào)諧放大器的諧振回路使
其諧振，記下此時(shí)的諧振頻率f0 及電壓放大倍數(shù)AV0 然后改變高頻信號(hào)發(fā)生器的頻
率（保持其輸出電壓uS 不變），并測(cè)出對(duì)應(yīng)的電壓放大倍數(shù)AV0。由于回路失諧后電
壓放大倍數(shù)下降，所以放大器的諧振曲線如圖1-3所示。
由式（1-14）可得

上式表明，矩形系數(shù)Kv0.1 越小，諧振曲線的形狀越接近矩形，選擇性越好，
反之亦然。一般單級(jí)調(diào)諧放大器的選擇性較差（矩形系數(shù)Kv0.1 遠(yuǎn)大于1），為提高
放大器的選擇性，通常采用多級(jí)單調(diào)諧回路的諧振放大器?？梢酝ㄟ^測(cè)量調(diào)諧放大
器的諧振曲線來求矩形系數(shù)Kv0.1。
四、實(shí)驗(yàn)參考電路
1、主要技術(shù)指標(biāo)：