大连理工大学通信电子线路高频实验报告.docx
大连理工大学实验预习报告学院（系）：电子信息与电气工程学部专业:电子信息工程班级:姓名：学号：组：_实验时间：实验室：C224实验台:指导教师签字：成绩：实验一高频小信号调谐放大器一、实验目的和要求实验目的：1 .学习高频小信号谐振放大器的工程设计方法。2 .掌握谐振回路的调谐方法和放大器的某些技术指标的测试方法。3 .了解局部接入电路的形式和作用。4 .学会通过实验对电路性能进行研究。实验要求：利用实验室提供的元器件设计一个高频小信号谐振放大器。设计要求如下：1. 工作频率三16.455MHzo2. 输入信号质200VEMF（为便于示波器观察，调试时输入电压可用IomVEMFO）3. IkQ负载时，谐振点的电压放大倍数JVO220dB,不要超过35dB。4. lk负载时，通频带BW七IMHZo5. IkQ负载时，矩形系数奸0.1<10。6. 电源电压比c=12V°7. 放大器工作点连续可调（工作电流EQ=l8mA）0二、实验原理和内容对于小信号谐振放大器来说，并联谐振回路的输入端与管子的输出阻抗相连，而回路负载通常是后级管子的输入阻抗。因此高频晶体管的输入、输出阻抗中的电阻局部，会降低回路的有载0值，它们的输入、输出电容、跨接电容的Miner效应及其他寄生电容等会影响谐振频率，而且管子参数和分布参数是不稳定的，会随着温度、工作点的变化而变化。为减小这些不良影响，晶体管、负载与并联谐振回路的连接宜采用局部接入方式，降低对LC回路的影响。三、设计的图纸及对图纸的分析图111高频小信号调谐放大器参数选择如下图为变压器耦合的小信号谐振放大器，变压器是中周形式的，变压器初级线圈Ll为谐振回路电感，。2为回路的调谐电容，变压器次级接负载电阻。N、Nl分别为初级线圈的总匝数和抽头1、2之间的匝数，N2为变压器次级线圈的匝数。晶体管集电极接在回路电感的抽头上，晶体管输出阻抗只与电感的一局部并联，接入系数Pi=等。高频小信号放大器工作于甲类放大状态，为获得高的增益和大的动态范围，工作点应14选在转移特性蜷端线线性局部的中点。cqMeq(l3)mAm=份-/C为了不对交流信号起阻碍作用，其阻抗应远小于其两端的等效阻抗，参考SS9014的特性，C1=0.1F(Io4),Ce=0.1F(IO4),为到达20dB以上的电压增益，取4«2血4,$9014的最小6=200,3=£=104可到达20dB以上的电压增益，分别取分别取RbI=IOkRb2=5k,Rw=100k(104),Re=Iko谐振回路应谐振于工作频率，由于中周Ll最大值为2H,根据/0=流会可求出C75pF,故Cz=75Pf,其余电容均为0.1F(Io4)。四、拟采取的实验步骤1 .按图连接电路，输入电压为100nIVpp,调整RW调整三极管的静态工作点，利用示波器观察是否有输出，并且观察电压幅值是否变化。2 .检查LC谐振回路是否谐振在16.455MHz,即用扫频仪扫谐振曲线，用螺丝刀改变中周磁芯旋入高度，观察幅频特性曲线中Q值的变化，调节使矩形系数K_rO.KlO3 .调整RW调整三极管的静态工作点，使电路谐振点的电压放大倍数A_v022OdB大连理工大学实验报告学院(系)：电子信息与电气工程学部专业:电子信息工程班级:电子1303姓名：李彤学号:202383081组:实验时间：实验室：程21实验台：指导教师签字：成绩：实验一高频小信号调谐放大器一、实验目的和要求实验目的：1 .学习高频小信号谐振放大器的工程设计方法。2 .掌握谐振回路的调谐方法和放大器的某些技术指标的测试方法。3 .了解局部接入电路的形式和作用。4 .学会通过实验对电路性能进行研究。实验要求：利用实验室提供的元器件设计一个高频小信号谐振放大器。设计要求如下：1. 工作频率三16.455MHzo2. 输入信号片200VEMF（为便于示波器观察，调试时输入电压可用IOmVEMF。）3. IkQ负载时，谐振点的电压放大倍数加0220dB,不要超过35dB。4. lk负载时，通频带BWglMHz。5. IkQ负载时，矩形系数ArO.1<10。6. 电源电压无c=12V°7. 放大器工作点连续可调（工作电流TEQ=I8mA）。二、实验原理和内容对于小信号谐振放大器来说，并联谐振回路的输入端与管子的输出阻抗相连，而回路负载通常是后级管子的输入阻抗。因此高频晶体管的输入、输出阻抗中的电阻局部，会降低回路的有载0值，它们的输入、输出电容、跨接电容的MiIIer效应及其他寄生电容等会影响谐振频率，而且管子参数和分布参数是不稳定的，会随着温度、工作点的变化而变化。为减小这些不良影响，晶体管、负载与并联谐振回路的连接宜采用局部接入方式，降低对LC回路的影响。三、主要仪器设备直流稳压电源1台高频信号发生器1台示波器1台频率特性测试仪1台四、调试正确的图纸经过调试，将Rb2阻值改为20k图121高频小信号调谐放大器调试正确电路五、实验数据记录和处理电路接IkQ负载，当输入信号VPP=100inV,频率16.455MHZ时,输出大概为L5Vpp0三极管静态工作点：Vb:3.822VVe:3.185VVc:11.982V高频小信号谐振放大器输出信号波形如下：图高频小信号放大电路输出波形六、实验结果与分析由上图可看出，输出波形无明显失真，电路接IkQ负载，输入信号VPP=100mV,频率16.455MHZ时，输出大概为L5Vpp,放大15倍。三极管静态工作点：Vb:3.822VVe:3.185VVc:11.982V增益为23.5dB,符合设计要求。七、实验体会一刚开始高频小信号放大器增益太小，不能到达设计要求。后来发现偏置电阻Rb2选择的阻值偏小，后来通过更换电阻，Rb选择阻值为20k的电阻后，到达了增益要求。大连理工大学实验预习报告学院（系）：电子信息与电气工程学部专业:电子信息工程班级:电子1303姓名：李彤学号:202383081组:实验时间：实验室：C224实验台:指导教师签字：成绩：实验二本地振荡器设计一、实验目的和要求实验目的：1 .掌握晶体振荡器的设计方法。2 .培养设计、制作、调测振荡器的能力。3 .掌握准确测量振荡频率的方法。4 .学会通过实验对电路性能进行研究。实验要求：利用实验室提供的元器件设计一个串联型晶体振荡器（克拉泼电路或西勒电路形式）。设计要求如下：1.振荡频率/Lo在14MHZ左右（可选以下频率的晶体:13.433、13.560、13.875、14,140>14,31818>14,7456MHz）02,振荡器工作点连续可调，调节范围满足：0.5mAvEV8mA03 .反应元件可更换。4 .电源电压VCOI2V。5 .在IK负载上输出电压波形目测不失真，VLOPG800mV.二、实验原理和内容晶体振荡电路有两种类型，即并联型和串联型，分别如图21和图22所示。在串联晶体振荡电路中，晶体起着高。短路器的作用；而在并联晶体振荡电路中，晶体起着高Q电感器的作用。考察图22串联型晶体振荡电路，不难看出，在串联谐振频率点上，串接在反应支路上的高。石英谐振器近乎短路，此时，它实际上就是一个考毕兹振荡器。因此，设计串联晶体振荡电路，就是设计一个振荡频率接近晶体标称频率的LC振荡器，振荡回路的L、C元件值很容易由振荡频率来确定。此外，串联晶体振荡电路的调节非常方便，可先将晶体用短路线代替，将三点式振荡电路调谐在晶体的串联谐振频率点附近，然后拿走短路线将晶体接入电路即可。设计容易、调节方便是选择串联型晶体振荡电路的主要原因。克拉泼电路或西勒电路性能较好，本实验选用克拉泼电路。图2.1.1并联型晶体振荡电路图2.1.2串联型晶体振荡电路三、设计的图纸及对图纸的分析图2.1.3本地振荡器电路Rbl、Rb2、R皿、构成偏置电路，R”可调使放大器工作点连续可调。C1SC2和C3、L组成振荡|口|路。振荡频率1=2兀"于因为C1、比拟大，并且C3<<C2+C1,所以CE=然+C3=C3,振荡频率主要由C3、L决定。为了满足设计要求，振荡器的反应系数最好在020.5之间，理论上满足此比例的前提下，CKC2容值大些好，对谐振回路电容的影响小。因此令Cl=220Pf,C2=470Pf（反应系数约为0.32）O取RbI=4.7KO,Rb2=20KC,Rc=3.3K。，Re=IKO,RW为IOoKq可调电位器，.根据14MHZ的谐振回路,经过计算，选择谐振电容C3=51pF°四、拟采取的实验步骤1 .如图连接电路，将三点式振荡电路调谐在晶体的串联谐振频率点附近，使振荡器输出波形正常。2 .调整RW调整三极管的静态工作点，使得在IK负载上输出电压波形目测不失真，VLOpp800mVo3 .研究工作点变化对振荡频率及振荡幅度的影响，确定最正确工作点IEQ（OPT）o大连理工大学实验报告学院（系）：电子信息与电气工程学部专业:电子信息工程班级:电子1303姓名：李彤学号:202383081组:实验时间：实验室：C224实验台:指导教师签字：成绩：实验二本地振荡器设计一、实验目的和要求实验目的：1 .掌握晶体振荡器的设计方法。2 .培养设计、制作、调测振荡器的能力。3 .掌握准确测量振荡频率的方法。4 .学会通过实验对电路性能进行研究。实验要求：利用实验室提供的元器件设计一个串联型晶体振荡器（克拉泼电路或西勒电路形式）。设计要求如下：1 .振荡频率/Lo在14MHZ左右（可选以下频率的晶体：13.433、13.560、13.875、14.140、14.31818>14.7456MHz）o2 .振荡器工作点连续可调，调节范围满足：0.5mA<E<8mA03 .反应元件可更换。4 .电源电压VCC=I2V。5 .在IK负载上输出电压波形目测不失真，VLpp>800mVo二、实验原理和内容晶体振荡电路有两种类型，即并联型和串联型，分别如图21和图22所示。在串联晶体振荡电路中，晶体起着高。短路器的作用；而在并联晶体振荡电路中，晶体起着高Q电感器的作用。考察图22串联型晶体振荡电路，不难看出，在串联谐振频率点上，串接在反应支路上的高0石英谐振器近乎短路，此时，它实际上就是一个考毕兹振荡器。因此，设计串联晶体振荡电路，就是设计一个振荡频率接近晶体标称频率的LC振荡器，振荡回路的L、C元件值很容易由振荡频率来确定。此外，串联晶体振荡电路的调节非常方便，可先将晶体用短路线代替，将三点式振荡电路调谐在晶体的串联谐振频率点附近，然后拿走短路线将晶体接入电路即可。设计容易、调节方便是选择串联型晶体振荡电路的主要原因。克拉泼电路或西勒电路性能较好，本实验选用克拉泼电路。图并联型晶体振荡电路图串联型晶体振荡电路三、主要仪器设备直流稳压电源1台高频信号发生器（具备频率计功能）1台示波器四、调试正确的图纸图本地振荡器电路五、实验数据记录和处理振荡器输出频率：14.3MHZ电压幅度：Vo=200mVx4=800mV,三极管静态工作点：Vb:3.361VVe:2.565VVc:3.631V输出波形如下：图224本地振荡器输出波形六、实验结果与分析从波形图中可以看出，输出波形频率稳定，IK负载上输出电压波形目测不失真，电压幅度Vo=200mVx4=800mV,满足设计要求。七、实验体会由于反应系数F过大和过小对振荡器起振都不利，因此应找出
