第一篇：實(shí)驗(yàn)12 低頻小信號(hào)放大器

實(shí)驗(yàn)12 低頻小信號(hào)放大器設(shè)計(jì)與制作

1． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1)學(xué)習(xí)模擬小信號(hào)放大器設(shè)計(jì)的基本知識(shí)。

2)學(xué)習(xí)Protel，用其繪制電路原理圖（Sch圖）和印刷電路板圖（Pcb圖）。3)學(xué)習(xí)電路制作、調(diào)試和性能指標(biāo)測(cè)試的基本技能。

2． 實(shí)驗(yàn)儀器

計(jì)算機(jī)、示波器、信號(hào)發(fā)生器、交流毫伏表、數(shù)字萬(wàn)用表、直流穩(wěn)壓電源。

3． 預(yù)習(xí)內(nèi)容

1）復(fù)習(xí)關(guān)于集成運(yùn)放的基礎(chǔ)知識(shí)。

2）復(fù)習(xí)關(guān)于使用集成運(yùn)放組成的低頻小信號(hào)放大器方面的基礎(chǔ)知識(shí)。

4． 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1）設(shè)計(jì)低頻小信號(hào)放大器。對(duì)其的要求如下 信號(hào)源差模信號(hào)幅值約為1mV，內(nèi)阻約為100 kΩ，信號(hào)基頻約為1Hz，頻帶寬約為0.2Hz至100Hz。

信號(hào)源的干擾主要有以下兩種：

內(nèi)阻幾乎為零的直流共模干擾，其幅值約為300mV。高內(nèi)阻的50Hz工頻共模干擾，其幅值約為伏量級(jí)。放大倍數(shù)為4000倍。

用手工繪制電路原理圖。詳細(xì)說(shuō)明電路原理和選擇器件與參數(shù)的依據(jù)。2）用EWB或Protel對(duì)電路做模擬分析。3）用Protel繪制電路原理圖（Sch圖）。4）用Protel繪制印刷電路板圖（Pcb圖）。5）制作所設(shè)計(jì)的電路。建議按以下步驟安裝電路：

? 做電源線、輸入線和輸出線。

? 安裝電源插座、輸入插座和輸出插座。

? 安裝電源去耦電路，給電路接直流電源，然后萬(wàn)用表測(cè)量集成電路的供電是否正常。? 確認(rèn)集成電路供電正常后，安裝集成電路的插座。? 安裝四角處的螺桿，將電路支撐起來(lái)。? 安裝第一級(jí)放大器，即三運(yùn)放放大器。

? 調(diào)第一級(jí)放大器的CMRR。將兩個(gè)輸入端同接信號(hào)源的輸入端，將信號(hào)源輸出調(diào)至50Hz、幅值0.5V。用示波器監(jiān)視其輸出電壓Vo的波形，調(diào)整電路，使輸出電壓幅值盡可能小。CMRR可按下式計(jì)算

? CMRR= AVd /AVC= AVd/(Vo /Vi)? 該電路的CMRR可達(dá)90dB以上。? 安裝第二級(jí)電壓放大器。

6）調(diào)整全電路的CMRR，使其盡可能大。測(cè)量全電路的共模放大倍數(shù)、單端輸入差模放大倍數(shù)、輸入端短路等效輸入噪聲。

5． 編寫電路設(shè)計(jì)、制作和性能指標(biāo)說(shuō)明書。

第二篇：低頻小信號(hào)放大器protel原理圖(清晰版可以放大)

123456DDRc10VCC2Cc0.01uFRa10VCC1CC3470uFC1VEE11uF1R12M362OP074AR18R610KR8100KC55nFVCC1VCC2C8CC1470uFJ1C321POWERCC2470uFVCCGNDVEEJ2Ca0.01uF123INPUTv1GNDv275nFR1351KVCC2AR3CAR526318OP07voGNDJ312OUTPUTVCC1R447KC32R34.7K30nF31C477AR46C78OP0731uFR1011M8OP0726R112.2KCb0.01uF4Rb10VEE1Rd10VEE2CC4470uFCd0.01uFVEE1VEE230nFR547KVCC15nF4VEE2C6R122.2K7AR22C231uF1R22M8OP07610K91K20KB4TAPR7R91Rp1TOPBOT3247VEE1BATitleASizeBDate:File:12345NumberRevision8-Jun-2007 K:小信號(hào)放大器lab12-ryd.ddbSheet of Drawn By:6 器件封裝（footprint）：

電阻R：AXIAL0.4 普通電容C：RAD0.2 運(yùn)放OP07：DIP8 電解電容：RB.2/.4 三腳插座CON3：MT6CON3V 滑動(dòng)變阻器Rp：VR5

原理圖（*.Sch）中需要的器件庫(kù)文件：Miscellaneous Devices.lib

第三篇：高頻小信號(hào)放大器實(shí)驗(yàn)報(bào)告

南京信息工程大學(xué)濱江學(xué)院

高頻電子線路實(shí)驗(yàn)報(bào)告

作者 徐飛 學(xué)號(hào) 20092334925 系部 電子工程系 專業(yè)班級(jí) 通信三班

實(shí)驗(yàn)一 高頻小信號(hào)放大器實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)原理

高頻小信號(hào)放大器的作用就是放大無(wú)線電設(shè)備中的高頻小信號(hào)，以便作進(jìn)一步變換或處

理。所謂“小信號(hào)”，主要是強(qiáng)調(diào)放大器應(yīng)工作在線性范圍。高頻與低頻小信號(hào)放大器的基 本構(gòu)成相同，都包括有源器件（晶體管、集成放大器等）和負(fù)載電路，但有源器件的性能及負(fù)載電路的形式有很大差異。高頻小信號(hào)放大器的基本類型是以各種選頻網(wǎng)絡(luò)作負(fù)載的頻帶 放大器，在某些場(chǎng)合，也采用無(wú)選頻作用的負(fù)載電路，構(gòu)成寬帶放大器。

頻帶放大器最典型的單元電路如圖所示，由單調(diào)諧回路做法在構(gòu)成晶體管調(diào)諧放大器。

圖電路中，晶體管直流偏置電路與低頻放大器電路相同，由于工作頻率高，旁路電

容Cb.、Ce可遠(yuǎn)小于低頻放大器中旁路電容值。調(diào)諧回路的作用主要有兩個(gè)：

晶體管單調(diào)諧回路調(diào)諧放大器

第一、選頻作用，選擇放大f?f0的信號(hào)頻率，抑制其它頻率信號(hào)。

第二、提供晶體管集電極所需的負(fù)載電阻，同時(shí)進(jìn)行阻抗匹配變換。

高頻小信號(hào)頻帶放大器的主要性能指標(biāo)有：

（1）中心頻率 f0：指放大器的工作頻率。它是設(shè)計(jì)放大電路時(shí)，選擇有源器件、計(jì)算

諧振回路元件參數(shù)的依據(jù)。

（2）增益：指放大器對(duì)有用信號(hào)的放大能力。通常表示為在中心頻率上的電壓增益和

功率增益。

電壓增益 AVO?VO/Vi

功率增益 APO?PO/Pi

式中 VO、Vi分別為放大器中心頻率上的輸出、輸入電壓幅度，PO、Pi分別為放大器中心頻率上的輸出、輸入功率。增益通常用分貝表示。

（3）通頻帶：指放大電路增益由最大值下降 3db 時(shí)對(duì)應(yīng)的頻帶寬度。它相當(dāng)于輸入不

變時(shí)，輸出電壓由最大值下降到 0.707 倍或功率下降到一半時(shí)對(duì)應(yīng)的頻帶寬度。（4）選擇性：指放大器對(duì)通頻帶之外干擾信號(hào)的衰減能力。通常有兩種表征方法： 其一，用矩形系數(shù)說(shuō)明鄰近波道選擇性的好壞。

其二，用抑制比來(lái)說(shuō)明對(duì)帶外某一特定干擾頻率 fn信號(hào)抑制能力的大小，其定義為中心頻率上功率增益 AP?f0?與特定干擾頻率fn上的功率增益 AP?fn?之比：

d??f0?

Ap?fn?Ap還有其它一些性能指標(biāo)參數(shù)，如工作穩(wěn)定性，噪聲系數(shù)等。

高頻小信號(hào)諧振放大電路如圖所示：

高頻小信號(hào)諧振放大器

晶體管基極為正偏，工作在甲類，負(fù)載為 LC 并聯(lián)諧振回路，調(diào)諧在輸入信號(hào)的頻率

465khz 上。該放大電路能夠?qū)斎氲母哳l小信號(hào)進(jìn)行反向放大。

在 Multisim 7 電路窗口中，創(chuàng)建如圖所示的高頻小信號(hào)放大電路圖，其中晶體管

Q1 選用虛擬晶體管。單擊“防真”按鈕，就可以從示波器中觀察到輸入與輸出的信號(hào)波形。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

（一）頻帶放大器的測(cè)量

1.觀察高頻小信號(hào)放大器輸入輸出信號(hào)的波形，注意幅度變化和相位關(guān)系。

高頻小信號(hào)放大器輸入輸出信號(hào)

2.高頻小信號(hào)的選頻作用

觀察輸入輸出波形，分析產(chǎn)生此種現(xiàn)象的原因

3.高頻小信號(hào)放大電路的通頻帶和矩形系數(shù)

利用 Multisim 7 仿真軟件中所提供的波特圖儀觀察上述高頻小信號(hào)放大電路的通頻

帶，將波特圖儀接入高頻小信號(hào)諧振放大電路，觀察幅頻特性。

4.觀察雙調(diào)諧回路高頻小信號(hào)放大器輸入與輸出波形，分析幅頻特性。

（二）寬帶放大器的測(cè)量

觀察輸入輸出信號(hào)的波形，分析幅頻特性。

第四篇：高頻小信號(hào)諧振放大器

高頻小信號(hào)諧振放大器實(shí)訓(xùn)電路

高頻小信號(hào)諧振放大器實(shí)訓(xùn)電路

高頻小信號(hào)諧振放大器的輸入、輸出波形圖 高頻小信號(hào)諧振放大器實(shí)訓(xùn)電路

高頻小信號(hào)諧振放大器的幅頻特性曲線

第五篇：實(shí)驗(yàn)一 小信號(hào)調(diào)諧（單、雙調(diào)諧）放大器實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一

高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握小信號(hào)調(diào)諧放大器的基本工作原理；

2.掌握諧振放大器電壓增益、通頻帶、選擇性的定義、測(cè)試及計(jì)算；

3.了解高頻小信號(hào)放大器動(dòng)態(tài)范圍的測(cè)試方法；

二、實(shí)驗(yàn)原理

（一）單調(diào)諧放大器

小信號(hào)諧振放大器是通信機(jī)接收端的前端電路，主要用于高頻小信號(hào)或微弱信號(hào)的線性放大。其實(shí)驗(yàn)單元電路如圖1-1（a）所示。該電路由晶體管Q1、選頻回路T1二部分組成。它不僅對(duì)高頻小信號(hào)進(jìn)行放大，而且還有一定的選頻作用。本實(shí)驗(yàn)中輸入信號(hào)的頻率fS＝12MHz?；鶚O偏置電阻W3、R22、R4和射極電阻R5決定晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)。可變電阻W3改變基極偏置電阻將改變晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)，從而可以改變放大器的增益。

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(lái)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（a）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

式中，L為調(diào)諧回路電感線圈的電感量；

為調(diào)諧回路的總電容，的表達(dá)式為

式中，Coe為晶體管的輸出電容；Cie為晶體管的輸入電容；P1為初級(jí)線圈抽頭系數(shù)；P2為次級(jí)線圈抽頭系數(shù)。

諧振頻率f0的測(cè)量方法是：

用掃頻儀作為測(cè)量?jī)x器，測(cè)出電路的幅頻特性曲線，調(diào)變壓器T的磁芯，使電壓諧振曲線的峰值出現(xiàn)在規(guī)定的諧振頻率點(diǎn)f0。

2.電壓放大倍數(shù)

放大器的諧振回路諧振時(shí)，所對(duì)應(yīng)的電壓放大倍數(shù)AV0稱為調(diào)諧放大器的電壓放大倍數(shù)。AV0的表達(dá)式為

式中，為諧振回路諧振時(shí)的總電導(dǎo)。要注意的是yfe本身也是一個(gè)復(fù)數(shù)，所以諧振時(shí)輸出電壓V0與輸入電壓Vi相位差不是180o

而是為180o+Φfe。

AV0的測(cè)量方法是：在諧振回路已處于諧振狀態(tài)時(shí)，用高頻電壓表測(cè)量圖1-1（a）中輸出信號(hào)V0及輸入信號(hào)Vi的大小，則電壓放大倍數(shù)AV0由下式計(jì)算：

AV0

=

V0

/

Vi

或

AV0

=

lg

(V0

/Vi)

dB

3.通頻帶

由于諧振回路的選頻作用，當(dāng)工作頻率偏離諧振頻率時(shí)，放大器的電壓放大倍數(shù)下降，習(xí)慣上稱電壓放大倍數(shù)AV下降到諧振電壓放大倍數(shù)AV0的0.707倍時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率偏移稱為放大器的通頻帶BW，其表達(dá)式為

BW

=

2△f0.7

=

f0/QL

式中，QL為諧振回路的有載品質(zhì)因數(shù)。

分析表明，放大器的諧振電壓放大倍數(shù)AV0與通頻帶BW的關(guān)系為

0.7

BW

0.1

2△f0.1

圖1-2

諧振曲線

上式說(shuō)明，當(dāng)晶體管選定即yfe確定，且回路總電容為定值時(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(guò)測(cè)量放大器的諧振曲線來(lái)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VS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1-2所示。

可得：

通頻帶越寬放大器的電壓放大倍數(shù)越小。要想得到一定寬度的通頻寬，同時(shí)又能提高放大器的電壓增益，除了選用yfe較大的晶體管外，還應(yīng)盡量減小調(diào)諧回路的總電容量CΣ。如果放大器只用來(lái)放大來(lái)自接收天線的某一固定頻率的微弱信號(hào)，則可減小通頻帶，盡量提高放大器的增益。

4.選擇性——矩形系數(shù)

調(diào)諧放大器的選擇性可用諧振曲線的矩形系數(shù)Kv0.1時(shí)來(lái)表示，如圖1-2所示的諧振曲線，矩形系數(shù)Kv0.1為電壓放大倍數(shù)下降到0.1

AV0時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率偏移與電壓放大倍數(shù)下降到0.707

AV0時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率偏移之比，即

Kv0.1

=

2△f0.1/

2△f0.7

=

2△f0.1/BW

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^(guò)測(cè)量調(diào)諧放大器的諧振曲線來(lái)求矩形系數(shù)Kv0.1。

*（二）雙調(diào)諧放大器

雙調(diào)諧放大器具有頻帶較寬、選擇性較好的優(yōu)點(diǎn)。雙調(diào)諧回路諧振放大器是將單調(diào)諧回路放大器的單調(diào)諧回路改用雙調(diào)諧回路。其原理基本相同。

1.電壓增益為

2.通頻帶

BW

=

2△f0.7

=

fo/QL

3.選擇性——矩形系數(shù)

Kv0.1

=

2△f0.1/

2△f0.7

=

三、實(shí)驗(yàn)步驟

（一）單調(diào)諧小信號(hào)放大器單元電路實(shí)驗(yàn)

1.根據(jù)電路原理圖熟悉實(shí)驗(yàn)板電路，并在電路板上找出與原理圖相對(duì)應(yīng)的的各測(cè)試點(diǎn)及可調(diào)器件（具體指出）。

2.按下面框圖（圖1-3）所示搭建好測(cè)試電路。

圖1-3

高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器測(cè)試連接框圖

注：圖中符號(hào)表示高頻連接線

3.打開小信號(hào)調(diào)諧放大器的電源開關(guān)，并觀察工作指示燈是否點(diǎn)亮，紅燈為+12V電源指示燈，綠燈為-12V電源指示燈。(以后實(shí)驗(yàn)步驟中不再?gòu)?qiáng)調(diào)打開實(shí)驗(yàn)?zāi)K電源開關(guān)步驟)

4.調(diào)整晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)：

在不加輸入信號(hào)時(shí)用萬(wàn)用表（直流電壓測(cè)量檔）測(cè)量電阻R4兩端的電壓（即VBQ）和R5兩端的電壓（即VEQ），調(diào)整可調(diào)電阻W3，使VeQ＝4.8V，記下此時(shí)的VBQ、VEQ，并計(jì)算出此時(shí)的IEQ＝VEQ

/R5。

5.按下信號(hào)源和頻率計(jì)的電源開關(guān)，此時(shí)開關(guān)下方的工作指示燈點(diǎn)亮。

6.調(diào)節(jié)信號(hào)源“RF幅度”和“頻率調(diào)節(jié)”旋鈕，使輸出端口“RF1”和“RF2”輸出頻率為12MHz的高頻信號(hào)。將信號(hào)輸入到2號(hào)板的J4口。在TH1處觀察信號(hào)峰-峰值約為50mV。

7.調(diào)諧放大器的諧振回路使其諧振在輸入信號(hào)的頻率點(diǎn)上：

將示波器探頭連接在調(diào)諧放大器的輸出端即TH2上，調(diào)節(jié)示波器直到能觀察到輸出信號(hào)的波形，再調(diào)節(jié)中周磁芯使示波器上的信號(hào)幅度最大，此時(shí)放大器即被調(diào)諧到輸入信號(hào)的頻率點(diǎn)上。

8.測(cè)量電壓增益Av0

在調(diào)諧放大器對(duì)輸入信號(hào)已經(jīng)諧振的情況下，用示波器探頭在TH1和TH2分別觀測(cè)輸入和輸出信號(hào)的幅度大小，則Av0即為輸出信號(hào)與輸入信號(hào)幅度之比。

9.測(cè)量放大器通頻帶

對(duì)放大器通頻帶的測(cè)量有兩種方式，其一是用頻率特性測(cè)試儀（即掃頻儀）直接測(cè)量；

其二則是用點(diǎn)頻法來(lái)測(cè)量：即用高頻信號(hào)源作掃頻源，然后用示波器來(lái)測(cè)量各個(gè)頻率信號(hào)的輸出幅度，最終描繪出通頻帶特性，具體方法如下：

通過(guò)調(diào)節(jié)放大器輸入信號(hào)的頻率，使信號(hào)頻率在諧振頻率附近變化（以20KHz或500KHz為步進(jìn)間隔來(lái)變化），并用示波器觀測(cè)各頻率點(diǎn)的輸出信號(hào)的幅度，然后就可以在如下的“幅度－頻率”坐標(biāo)軸上標(biāo)示出放大器的通頻帶特性。

輸出幅度

頻率

10.測(cè)量放大器的選擇性

描述放大器選擇性的的最主要的一個(gè)指標(biāo)就是矩形系數(shù)，這里用Kr0.1和Kr0.01來(lái)表示：

式中，為放大器的通頻帶；和分別為相對(duì)放大倍數(shù)下降至0.1和0.01處的帶寬。用第9步中的方法，我們就可以測(cè)出、和的大小，從而得到和的值

注意：對(duì)高頻電路而言，隨著頻率升高，電路分布參數(shù)的影響將越來(lái)越大，而我們?cè)诶碚撚?jì)算中是沒有考慮到這些分布參數(shù)的，所以實(shí)際測(cè)試結(jié)果與理論分析可能存在一定的偏差。另外，為了使測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，應(yīng)使儀器的接地盡可能良好。

*（二）雙調(diào)諧小信號(hào)放大器單元電路實(shí)驗(yàn)

雙調(diào)諧小信號(hào)放大器的測(cè)試方法和測(cè)試步驟與單調(diào)諧放大電路基本相同，只是在以下兩個(gè)方面稍作改動(dòng)：

其一是輸入信號(hào)的頻率應(yīng)改為465KHz（峰－峰值200mV）；

其二是在諧振回路的調(diào)試時(shí)，對(duì)雙調(diào)諧回路的兩個(gè)中周要反復(fù)調(diào)試才能最終使諧振回路諧振在輸入信號(hào)的頻點(diǎn)上，具體方法是，按圖1-3連接好測(cè)試電路并打開信號(hào)源及放大器電源之后，首先調(diào)試放大電路的第一級(jí)中周，讓示波器上被測(cè)信號(hào)幅度盡可能大，然后調(diào)試第二級(jí)中周，也是讓示波器上被測(cè)信號(hào)的幅度盡可能大，這之后再重復(fù)調(diào)第一級(jí)和第二級(jí)中周，直到輸出信號(hào)的幅度達(dá)到最大，這樣，放大器就已經(jīng)諧振到輸入信號(hào)的頻點(diǎn)上了。

11.同單調(diào)諧實(shí)驗(yàn)，做雙調(diào)諧實(shí)驗(yàn)，并將兩種調(diào)諧電路進(jìn)行比較。

四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

1．寫明實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

2．畫出實(shí)驗(yàn)電路的直流和交流等效電路。

3．計(jì)算直流工作點(diǎn)，與實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果比較。

4．整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并畫出幅頻特性。

五、實(shí)驗(yàn)儀器

1.高頻實(shí)驗(yàn)箱

1臺(tái)

2.雙蹤示波器

1臺(tái)

3.萬(wàn)用表

1塊

4.掃頻儀（可選）

1臺(tái)