上式表明，矩形系数Ko，越小，谐振曲线的形状越接近矩形，选择性越好，反之亦然。一般单级调谐放大器的选择性较差（矩形系数K0，远大于1)，为提高放大器的选择性，通常采用多级单调谐回路的谐振放大器。可以通过测量调谐放大器的谐振曲线来求矩形系数Kro.1°2、实验参考电路+VCCTAIWA1↑ N2RA53CA5CA3RA2N13LGNDGNTCA2UiRA3RA4CA4GHD图1-4单级调谐放大器（1）主要技术指标：谐振频率f。=10.7MHz，谐振电压放大倍数A≥10-15dB，通频带BW=1MHz，矩形系数K,01<10。因ff比工作频率f。大（5一10）倍，所以选用3DG12C，选β=50，工作电压为12V，查手册得rg=70，Cb。=3PF，当1=1.5mA时Cb。为25PF，取L~1.8μH，变压器初级N=23匝，次级为10匝。P,=0.43,P2=0（2）确定电路为单级调谐放大器，如上图1-4。（3）确定电路参数。1、设置静态工作点由于放大器是工作在小信号放大状态，放大器工作电流Ig一般选取0.8一2mA为宜，现取I=1.5mA,Ueo=3V,Uceo=9V。则Re=Ueo/lg=1.5KQ则RA4=1.5KQ取流过R的电流为基极电流的7倍，则有：RA3=UBo/71Bg~UBo×B/71=17.6KQ取18KQRA2 +WA1= 12-3.7×18~40KQ则3.7则取RA2=5.1K，WA1选用47K的可调电阻以便调整静态工作点。2、计算谐振回路参数9
9 上式表明，矩形系数 Kv0.1 越小，谐振曲线的形状越接近矩形，选择性越好，反之亦然。 一般单级调谐放大器的选择性较差（矩形系数 Kv0.1 远大于 1），为提高放大器的选择性，通 常采用多级单调谐回路的谐振放大器。可以通过测量调谐放大器的谐振曲线来求矩形系数 Kv0.1。 2、实验参考电路 图 1-4 单级调谐放大器 （1）主要技术指标：谐振频率 o f =10.7MHz，谐振电压放大倍数 Avo ≥10-15 dB，通频 带 BW=1MHz，矩形系数 Kv0.1 ＜10。因 fT 比工作频率 o f 大（5—10）倍，所以选用 3DG12C， 选β=50，工作电压为 12V，查手册得 b b r / =70, b c C / =3PF，当 E I =1.5mA 时 b c C / 为 25PF，取 L ≈1.8μH，变压器初级 N2=23 匝，次级为 10 匝。 P1=0.43, P2=0 （2）确定电路为单级调谐放大器，如上图 1-4。 （3）确定电路参数。 1、设置静态工作点 由于放大器是工作在小信号放大状态，放大器工作电流 ICQ 一般选取 0.8—2mA 为宜，现 取 E I =1.5mA，U EQ =3V，UCEQ =9V。 则 RE = UEQ IE =1.5K 则 RA4=1.5KΩ 取流过 RA3 的电流为基极电流的 7 倍，则有： RA3 = UBQ 7I BQ UBQ 7I E 17.6K 取 18KΩ 则 − RA +WA = 18 40K 3.7 12 3.7 2 1 则取 RA2 =5.1K，WA1 选用 47K 的可调电阻以便调整静态工作点。 2、计算谐振回路参数
(I )mAS ~1.15mS由式（1-6）得gbe26β(I: ymA s ~ 58mSgm由式（1-5）得26由式（1-1）～（1-4）得4个y参数ghe+ jwChe=1.373×10-3S+j2.88×10-3SYie=1+r(gbe+ jwcbe)由于 yie=gie+ joCiere=1/gie=7282则有gie=1.373msC. -288ms=225 pFwjwCibhegm+jwcb0.216mS+j1.37mSyoee-1+r(gbe+jwcbe)则有因yo=go+jocoegoe=0.216msCoe=1.37ms/W=10.2pF计算回路总电容C，，由（1-10）得11~123PFC,=7(2。)（(2×3.14×10.7×10)×1.8×10-6由（1-11）C,=C+PCe+PC得C=C, P°Ce-P°Cte=120-0.432×22.5-02×10.2~119pF则有CA3=119pF，取标称值120pF3、确定耦合电容及高频滤波电容高频电路中的耦合电容及滤波电容一般选取体积较小的瓷片电容，现取耦合电容CA2=0.01μF，旁路电容CA4=0.1μF，滤波电容CAs=0.1μF五、实验步骤参考所附电路原理图G2。先调静态工作点，然后再调谐振回路。1、按下开关KA1，接通12V电源，此时LEDA1点亮。2、调整晶体管的静态工作点：在不加输入信号（即u.=0），将测试点TTA1接地，用万用表直流电压档（20V档）测量三极管QA1射极的电压（即测R4靠近QA1端的电压），调整可调电阻WA1，使UEQ=2.25V（即使I=1.5mA），根据电路计算此时的UBo，UcEO，UEO及IEo值。10
10 由式（1-6）得 S mS I mA g E b e 1.15 26 ' = 由式（1-5）得 S mS I mA g E m 58 26 = 由式（1-1）～（1-4）得 4 个 y 参数 ( ) S j S r g jwc g jwc y b b b e b e b e b e i e 3 3 1.373 10 2.88 10 1 ' ' ' ' ' − − = + + + + = 由于 ie ie ie y = g + jc 则有 ie g =1.373ms rie =1 gie = 728 pF w mS Cie 22.5 2.88 = ( ) jwc mS j mS r g jwc jwc c g y b e b b b e b e b b b c m oe 0.216 1.37 1 ' ' ' ' ' ' + + + + = 因 oe oe oe y = g + jc 则有 g ms oe = 0.216 coe =1.37ms W 10.2pF 计算回路总电容 C ，由（1-10）得 ( ) ( ) PF f L C 123 2 3.14 10.7 10 1.8 10 1 2 1 6 2 6 2 0 = = − 由（1-11） C C P Coe P Cie 2 2 2 = + 1 + 得 C C P Co e P Ci e 120 0.43 22.5 0 10.2 119 pF 2 2 2 2 2 = − 1 − = − − 则有 CA3=119pF，取标称值 120pF 3、确定耦合电容及高频滤波电容 高频电路中的耦合电容及滤波电容一般选取体积较小的瓷片电容，现取耦合电容 CA2 =0.01μF，旁路电容 CA4 =0.1μF，滤波电容 CA5 =0.1μF 五、实验步骤 参考所附电路原理图 G2。先调静态工作点，然后再调谐振回路。 1、按下开关 KA1，接通 12V 电源，此时 LEDA1 点亮。 2、调整晶体管的静态工作点： 在不加输入信号（即 ui=0），将测试点 TTA1 接地，用万用表直流电压档（20V 档）测量 三极管 QA1 射极的电压（即测 R4 靠近 QA1 端的电压），调整可调电阻 WA1，使 UEQ=2.25V（即 使 E I =1.5mA），根据电路计算此时的 U BQ ，UCEQ ，U EQ 及 EQ I 值
3、调谐放大器的谐振回路使它谐振在10.7MHz在INA1处由高频信号源提供频率为10.7MHz的载波（参考高频信号源的使用），大小为Vp-p=20～100mV的信号，用示波器探头在TTA2处测试（在示波器上看到的是正弦波），调节变压器磁芯使示波器波形最大（即调好后，磁芯不论往上或往下旋转，波形幅度都减小）。4、测量放大器的谐振曲线在INA1处由高频信号源输入大小为Vp-p-=5～20mV的信号Ui（固定在所选定的电平上），用示波器探头在TTA2处测试输出信号电压的峰峰值Uo（在示波器上看到的是正弦波），改变高频信号源输入信号的频率，从9.7MHz变到11.7MHz，每隔0.2MHz测量一次输出电压用下列表格形式记录实验结果，并用座标纸画出放大倍数一一频率曲线，即得到了放大器的谱振曲线.表 1放大器的谐振曲线测量数据条件：输入信号电压Vp-p=输入信号9.79.910.310.110.5110.710.911.111.311.511.7频率J(MHz)输出信号电压Vop(V)放大倍数(Uo/Ui)由这条谐振曲线，就可以得到谐振频率处的电压放大倍数A，通频带Bo.，以及Bo..由此即可计算出矩形系数Kro.1：Bo.1 _ 24fo.1Kro1=1Bo.72fo.7由于处于高频区，分布参数的影响存在，放大器的各项技术指标满足设计要求后的元件参数值与设计计算值有一定的偏差，所以在调试时要反复仔细调整才能使谐振回路处于谐振状态。在测试时要保证接地良好。5、放大器的输入---—输出电压特性在INA1处由高频信号源输入大小为Vp-p-=5～400mV的固定频率为10.7MHz的信号Ui，用示波器探头在TTA2处测试输出信号电压的峰峰值Uo。表2放大器的输入--—输出电压特性测量数据条件：输入信号频率=10.7MHz3124567次数550输入信号电压Ui100150200300400p-p（毫伏)输出信号电压UoP-p(毫伏)放大倍数(Uo/Ui)11
11 3、调谐放大器的谐振回路使它谐振在 10.7MHz 在 INA1 处由高频信号源提供频率为 10.7MHz 的载波（参考高频信号源的使用），大小为 Vp-p=20～100mV 的信号，用示波器探头在 TTA2 处测试（在示波器上看到的是正弦波），调 节变压器磁芯使示波器波形最大（即调好后，磁芯不论往上或往下旋转，波形幅度都减小）。 4、 测量放大器的谐振曲线 在 INA1 处由高频信号源输入大小为 Vp-p-=5～20mV 的信号 Ui (固定在所选定的电平 上)，用示波器探头在 TTA2 处测试输出信号电压的峰峰值 Uo（在示波器上看到的是正弦波）， 改变高频信号源输入信号的频率,从 9.7MHz 变到 11.7MHz,每隔 0.2MHz 测量一次输出电压. 用下列表格形式记录实验结果,并用座标纸画出放大倍数-频率曲线,即得到了放大器的谐 振曲线. 表 1 放大器的谐振曲线测量数据 条件: 输入信号电压 Vp-p= 输入信号 频率 f (MHz) 9.7 9.9 10.1 10.3 10.5 10.7 10.9 11.1 11.3 11.5 11.7 输出信号 电压 VOPP(V) 放大倍数 (Uo/Ui) 由这条谐振曲线，就可以得到谐振频率处的电压放大倍数 Avo ，通频带 B0.7 以及 B0.1。由此 即可计算出矩形系数 Kr0.1 ： 0.7 0.1 0.7 0.1 0.1 2 2 f f B B Kr = = 由于处于高频区，分布参数的影响存在，放大器的各项技术指标满足设计要求后的元件 参数值与设计计算值有一定的偏差，所以在调试时要反复仔细调整才能使谐振回路处于谐振 状态。在测试时要保证接地良好。 5、放大器的输入 - 输出电压特性 在 INA1 处由高频信号源输入大小为 Vp-p-=5～400mV 的固定频率为 10.7MHz 的信号 Ui， 用示波器探头在 TTA2 处测试输出信号电压的峰峰值 Uo。 表 2 放大器的输入 - 输出电压特性测量数据 条件: 输入信号频率 = 10.7 MHz 次数 1 2 3 4 5 6 7 输入信号电压 Ui p-p (毫伏) 5 50 100 150 200 300 400 输出信号电压 Uo p-p (毫伏) 放大倍数(Uo/Ui)
6、放大器的静态工作点的影响在INA1处由高频信号源输入大小为Vp-p-=5mV的固定频率为10.7MHz的信号Ui，用示波器探头在TTA2处观察输出信号电压的波形。调整可调电阻WAI，使UEo发生变化(即改变静态工作点），观察输出信号电压的波形会怎么变化?对电压增益有怎样的影响？六、实验报告1、整理好实验数据，用方格纸画出幅频特性曲线。在图上标明谐振频率，通频带BW及放大器的最大电压增益Aro。计算出放大器谐振曲线的矩形系数K.o.1。2、整理好实验数据，用方格纸画出放大器的输入----输出电压特性测量数据.注意输入——输出电压特性发生弯曲的位置3、思考：引起小信号谐振放大器不稳定的原因是什么？怎么样消除？12
12 6、放大器的静态工作点的影响. 在 INA1 处由高频信号源输入大小为 Vp-p-=5mV 的固定频率为 10.7MHz 的信号 Ui，用示波 器探头在 TTA2 处观察输出信号电压的波形。调整可调电阻 WA1，使 U EQ 发生变化(即改变 静态工作点), 观察输出信号电压的波形会怎么变化?对电压增益有怎样的影响？ 六、实验报告 1、整理好实验数据，用方格纸画出幅频特性曲线。在图上标明谐振频率，通频带 BW 及放大器的最大电压增益 AV0 。计算出放大器谐振曲线的矩形系数 Kr0.1 。 2、整理好实验数据，用方格纸画出放大器的输入 - 输出电压特性测量数据.注意输 入 - 输出电压特性发生弯曲的位置. 3、思考：引起小信号谐振放大器不稳定的原因是什么？怎么样消除？
实验二谐振功率放大器实验目的一、1、进一步理解谐振功率放大器的工作原理及负载阻抗和激励信号电压变化对其工作状态的影响。2、掌握谐振功率放大器的调谐特性、放大特性和负载特性。二、实验内容1、调试谐振功放电路特性，观察各点输出波形。2、改变输入信号大小，观察谐振功率放大器的放大特性。3、改变负载电阻值，观察谐振功率放大器的负载特性。三、实验仪器1、高频信号源一台2、20MHz双踪模拟示波器一台一块3、万用表4、调试工具一套四、实验原理利用选频网络作为负载回路的功率放大器称为谐振功率放大器，这是无线电发射机中的重要组成部分。根据放大器电流导通角的范围可分为甲类、乙类、丙类及丁类等不同类型的功率放大器。电流导通角愈小，放大器的效率n愈高。如甲类功放的θ=180，效率n最高也只能达到50%，而内类功放的0<90°，效率n可达到80%，甲类功率放大器适合作为中间级或输出功率较小的未级功率放大器。内类功率放大器通常作为未级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。图3-1为由两级功率放大器组成的高频功率放大器电路，其中晶体管Q组成甲类功率放大器，晶体管Q2组成丙类谐振功率放大器，这两种功率放大器的应用十分广泛，下面介绍它们的工作原理及基本关系式。1、甲类功率放大器（1）静态工作点如图3-1所示，晶体管Q组成甲类功率放大器，工作在线性放大状态。其中Rel、Ra2为基极偏置电阻：R为直流负反馈电阻，以稳定电路的静态工作点。Rm为交流负反馈电阻，可以提高放大器的输入阻抗，稳定增益。电路的静态工作点由下列关系式确定：Ueo= leo(Rp + Rei)~ IcoRei(3-1)式中，Rrl一般为几欧至几十欧。Ico = βl Bo(3-2)13
13 实验二 谐振功率放大器 一、实验目的 1、进一步理解谐振功率放大器的工作原理及负载阻抗和激励信号电压变化对其工作状 态的影响。 2、掌握谐振功率放大器的调谐特性、放大特性和负载特性。 二、实验内容 1、 调试谐振功放电路特性，观察各点输出波形。 2、 改变输入信号大小，观察谐振功率放大器的放大特性。 3、 改变负载电阻值，观察谐振功率放大器的负载特性。 三、实验仪器 1、高频信号源 一台 2、20MHz 双踪模拟示波器 一台 3、万用表 一块 4、调试工具 一套 四、实验原理 利用选频网络作为负载回路的功率放大器称为谐振功率放大器，这是无线电发射机中的 重要组成部分。根据放大器电流导通角θ的范围可分为甲类、乙类、丙类及丁类等不同类型 的功率放大器。电流导通角θ愈小，放大器的效率η愈高。如甲类功放的θ=180，效率η最 高也只能达到 50%，而丙类功放的θ< 90º，效率η可达到 80%，甲类功率放大器适合作为中 间级或输出功率较小的末级功率放大器。丙类功率放大器通常作为末级功放以获得较大的输 出功率和较高的效率。 图 3-1 为由两级功率放大器组成的高频功率放大器电路，其中晶体管 Q1 组成甲类功率 放大器，晶体管 Q2 组成丙类谐振功率放大器，这两种功率放大器的应用十分广泛，下面介 绍它们的工作原理及基本关系式。 1、甲类功率放大器 （1）静态工作点 如图 3-1 所示，晶体管 Q1 组成甲类功率放大器，工作在线性放大状态。其中 RB1、RB2 为 基极偏置电阻；RE1 为直流负反馈电阻，以稳定电路的静态工作点。RF1 为交流负反馈电阻， 可以提高放大器的输入阻抗，稳定增益。电路的静态工作点由下列关系式确定： ( ) EQ EQ F1 E1 CQ RE1 U = I R + R I （3-1） 式中，RF1 一般为几欧至几十欧。 CQ BQ I = I （3-2）