本实验箱自带频率计，主要用于实验中频率测量，频率计面板如下图所示： 频率计模块 电源开关 的M 频率值显示 单位指示灯 电源指示灯 通道指示灯 ⑥ 通道A输入 频率测量 范围选择 通道选择 通道B输入 使用说明如下：频率计数值显示使用了8个数码管，单位指示灯用来指示当前数值单位。例如数码管显 示100，“Hz”指示灯亮，则当前频率为100Hz。频率计输入按照频率范围分为A、B两个通道，通过按下“输 入选择”键来切换。A通道测量范围为5Hz到50MHz,其中又分为两段，当开关SW1拨置左边时，测量范 围为5Hz到1MHz,拨置右边时测量范围为1MHz到50MHz,如果在测量中出现无读数的情况，请首先检查 SW1是否拨到正确的量程档。B通道主要用来测量较高的频率，并留有一个BNC接口PI。 四、 另配设备 1、实验桌 2、双踪示波器 3、万用表 4、扫频仪（选配）
5 本实验箱自带频率计，主要用于实验中频率测量，频率计面板如下图所示： 频率值显示 电源开关 通道A输入 频率测量 范围选择 通道选择 通道B输入 通道指示灯 单位指示灯 电源指示灯 使用说明如下：频率计数值显示使用了 8 个数码管，单位指示灯用来指示当前数值单位。例如数码管显 示 100，“Hz”指示灯亮，则当前频率为 100Hz。频率计输入按照频率范围分为 A、B 两个通道，通过按下“输 入选择”键来切换。A 通道测量范围为 5Hz 到 50MHz，其中又分为两段，当开关 SW1 拨置左边时，测量范 围为 5Hz 到 1MHz，拨置右边时测量范围为 1MHz 到 50MHz，如果在测量中出现无读数的情况，请首先检查 SW1 是否拨到正确的量程档。B 通道主要用来测量较高的频率，并留有一个 BNC 接口 P1。 四、 另配设备 1、 实验桌 2、 双踪示波器 3、 万用表 4、 扫频仪(选配)
实验一高频小信号调谐放大器 一、实验目的 1、掌握高频小信号谐振电压放大器的电路组成与基本工作原理。 2、熟悉谐振回路的调谐方法及测试方法。 3、掌握高频谐振放大器处于谐振时各项主要技术指标意义及测试技能。 二、实验内容 1、谐振频率的调整与测定。 2、主要技术性能指标的测定：谐振频率、谐振放大增益Ay及动态范围、通频带BWo,7。 三、实验仪器 1、1号板信号源模块 1块 2、2号板小信号放大模块 1块 3、6号板频率计模块 1块 4、双踪示波器 1台 5、扫频仪（可选） 1台 四、实验原理 (一)单调谐小信号放大器 小信号谐振放大器是接收机的前端电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。实验单元电路由 晶体管N1、变压器T1、电容C1等组成，不仅对高频小信号放大，而且还有选频作用。本实验中单调谐小信号 放大的谐振频率为fs=10.7MHz。 放大器各项性能指标及测量方法如下： 1、谐振频率 放大器的调谐回路谐振时所对应的频率6称为放大器的谐振频率，对于图1-1所示电路（也是以下各项 指标所对应电路)，6的表达式为 1 6= 2πVLC 式中，L为调谐回路电感线圈的电感量： C,为调谐回路的总电容，C,的表达式为 Cs=C+P2C+P2C 式中，Ce为晶体管的输出电容；Ce为晶体管的输入电容：P,为初级线圈抽头系数：P2为次级线圈抽头 6
6 实验一 高频小信号调谐放大器 一、 实验目的 1、 掌握高频小信号谐振电压放大器的电路组成与基本工作原理。 2、 熟悉谐振回路的调谐方法及测试方法。 3、 掌握高频谐振放大器处于谐振时各项主要技术指标意义及测试技能。 二、 实验内容 1、谐振频率的调整与测定。 2、主要技术性能指标的测定：谐振频率、谐振放大增益 AV及动态范围、通频带 BW0.7。 三、 实验仪器 1、1号板信号源模块 1块 2、2号板小信号放大模块 1块 3、6号板频率计模块 1块 4、双踪示波器 1台 5、扫频仪（可选） 1台 四、 实验原理 （一） 单调谐小信号放大器 小信号谐振放大器是接收机的前端电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。实验单元电路由 晶体管N1、变压器T1、电容C1等组成，不仅对高频小信号放大，而且还有选频作用。本实验中单调谐小信号 放大的谐振频率为fs = 10.7MHz。 放大器各项性能指标及测量方法如下： 1、谐振频率 放大器的调谐回路谐振时所对应的频率 f0 称为放大器的谐振频率，对于图 1-1 所示电路（也是以下各项 指标所对应电路），f0的表达式为 LC f 2 1 0 式中，L 为调谐回路电感线圈的电感量； C 为调谐回路的总电容， C 的表达式为 C C P Coe P Cie 2 2 2 1 式中， Coe为晶体管的输出电容；Cie 为晶体管的输入电容；P1为初级线圈抽头系数；P2为次级线圈抽头
系数。 谐振频率6的测量方法是： 用扫频仪作为测量仪器，测出电路的幅频特性曲线，调变压器T的磁芯，使电压谐振曲线的峰值出现在 规定的谐振频率点6。 图1-1单调谐小信号放大电路图 2、电压增益 放大器的谐振回路谐振时，所对应的电压增益A心称为调谐放大器的电压增益。A0的表达式为 40s、 =-PP:yn=-PiPaye V. 82 Pigoe+pigie +G 式中，g2为谐振回路谐振时的总电导。要注意的是e本身也是一个复数，所以谐振时输出电压V)与 输入电压y:)相位差不是180°而是为180+中e。Vo,W:分别为输出电压、输入信号电压的有效值，实际中为 了方便，用示波器测量波形的峰峰值，不影响增益的计算结果。 A0的测量方法是：在谐振回路已处于谐振状态时，用高频电压表测量图1-1中输出信号V。及输入信号 V,的大小，则电压增益A0由下式计算： Ao=V/y或Ao=20lg(Vo/份)dB 3、通频带 由于谐振回路的选频作用，当工作频率偏离谐振频率时，放大器的电压增益下降，习惯上称电压增益A, 下降到谐振电压增益A0的0.707倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带BW,其表达式为 BW=2△6.7=f6/QL
7 系数。 谐振频率 f0的测量方法是： 用扫频仪作为测量仪器，测出电路的幅频特性曲线，调变压器 T 的磁芯，使电压谐振曲线的峰值出现在 规定的谐振频率点 f0。 R5 33K R7 470 R6 T1 C3 104 R1 100 C1 30P N1 W1 100K C5 102 P3 CON3 C2 104 +12V P1 CON3 E4 图 1-1 单调谐小信号放大电路图 2、电压增益 放大器的谐振回路谐振时，所对应的电压增益 AV0 称为调谐放大器的电压增益。AV0 的表达式为 p g p g G p p y g p p y V V A o e ie fe fe i V 2 2 2 1 0 1 2 1 2 0 式中， g 为谐振回路谐振时的总电导。要注意的是 yfe 本身也是一个复数，所以谐振时输出电压 v0(t)与 输入电压 vi(t)相位差不是 180º而是为 180º +Φfe。V0，Vi 分别为输出电压、输入信号电压的有效值，实际中为 了方便，用示波器测量波形的峰峰值，不影响增益的计算结果。 AV0 的测量方法是：在谐振回路已处于谐振状态时，用高频电压表测量图 1-1 中输出信号 V0 及输入信号 Vi 的大小，则电压增益 AV0 由下式计算： AV0= V0/ Vi 或 AV0= 20 lg (V0/ Vi) dB 3、通频带 由于谐振回路的选频作用，当工作频率偏离谐振频率时，放大器的电压增益下降，习惯上称电压增益 AV 下降到谐振电压增益 AV0 的 0.707 倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带 BW，其表达式为 BW = 2△f0.7 = f0/QL
式中，Qz为谐振回路的有载品质因数。 分析表明，放大器的谐振电压增益AW与通频带BW的关系为 Aw·BW= 2πC 上式说明，当晶体管选定即ye确定，且回路总电容C,为定值时，谐振电压增益A0与通频带BW的乘积 为一常数。这与低频放大器中的增益带宽积为一常数的概念是相同的。 通频带BW的测量方法：是通过测量放大器的谐振曲线来求通频带。测量方法可以是扫频法，也可以是 逐点法。逐点法的测量步骤是：先调谐放大器的谐振回路使其谐振，记下此时的谐振频率及电压增益Ao。 然后改变高频信号的频率，记下此时的信号频率，测出电路的输出电压及，算出对应的电压增益。由于回路 失谐后电压增益下降，所以放大器的谐振曲线如图1-2所示。 可得： BW=fH-fi=2△f7 A Avo 通频带越宽，放大器的电压增益越小。要想得到一定宽度 0.7 的通频宽，同时又能提高放大器的电压增益，除了选用较大 BW 0.1 的晶体管外，还应尽量减小调谐回路的总电容量CΣ。如果放大 器只用来放大来自接收天线的某一固定频率的微弱信号，则可 2△0.1 减小通频带，尽量提高放大器的增益。 图1-2谐振曲线 (二)双调谐放大器 图1-3双调谐小信号放大电路图 为了克服单调谐回路放大器的选择性差、通频带与增益之间矛盾较大的缺点，可采用双调谐回路放大器
8 式中，QL为谐振回路的有载品质因数。 分析表明，放大器的谐振电压增益 AV0 与通频带 BW 的关系为 C y A BW fe V0 2 上式说明，当晶体管选定即 yfe确定，且回路总电容 C 为定值时，谐振电压增益 AV0 与通频带 BW 的乘积 为一常数。这与低频放大器中的增益带宽积为一常数的概念是相同的。 通频带 BW 的测量方法：是通过测量放大器的谐振曲线来求通频带。测量方法可以是扫频法，也可以是 逐点法。逐点法的测量步骤是：先调谐放大器的谐振回路使其谐振，记下此时的谐振频率 f0及电压增益 AV0。 然后改变高频信号的频率，记下此时的信号频率，测出电路的输出电压及，算出对应的电压增益。由于回路 失谐后电压增益下降，所以放大器的谐振曲线如图 1-2 所示。 可得： 2 0.7 BW f f f H L 通频带越宽，放大器的电压增益越小。要想得到一定宽度 的通频宽，同时又能提高放大器的电压增益，除了选用 yfe较大 的晶体管外，还应尽量减小调谐回路的总电容量 CΣ。如果放大 器只用来放大来自接收天线的某一固定频率的微弱信号，则可 减小通频带，尽量提高放大器的增益。 （二） 双调谐放大器 +12V 470 471 104 200p 104 51K N2 100 51 P5 CON3 P6 CON3 W2 100K T2 T3 E6 图 1-3 双调谐小信号放大电路图 为了克服单调谐回路放大器的选择性差、通频带与增益之间矛盾较大的缺点，可采用双调谐回路放大器。 V 0 V A A 0.7 BW 0.1 L f 0 f H f 2△f0.1 图 1-2 谐振曲线
双调谐回路放大器具有频带宽、选择性好的优点，并能较好地解决增益与通频带之间的矛盾，从而在通信接 收设备中广泛应用。 在双调谐放大器中，被放大后的信号通过互感耦合回路加到下级放大器的输入端，若耦合回路初、次级 本身的损耗很小，则均可被忽略。 1、谐振时的电压增益为A0=- Vo-PiPzyx 2g 2、通频带 为弱耦合时，谐振曲线为单峰： 为强耦合时，谐振曲线出现双峰： 临界耦合时，双调谐放大器的通频带BW=2△6.7=√2f/Q1 五、实验步骤 (一)单调谐小信号放大器单元电路实验 1、断电状态下，按如下框图进行连线：（注：图中符号。⌒。表示高频连接线） 信号源 RF OUT2 P3 频率计 (1号板) (6号板) RF OUT1 P3 单调谐小信号放 P1 大单元(2号板) 示波器 输入 输出 图1-4单调谐小信号放大电路连线框图。 表1-1 连线表 源端口 目的端口 连线说明 1号板：RF OUT1 2号板：P3 高频小信号输入 (Vi(p-p)=200mV fs=10.7MHz) 1号板：RF OUT2 6号板：P3 频率计观察输入频率 注：P-P(pk的首字母)表示峰峰值，本实验指导书的实验大多是用示波器观察、测量信号，为了测 量方便，输入、输出等信号的大小都用峰峰值表示。 2、频率谐振的调整 (1)用示波器观测TP3,调节①号板信号源模块，使之输出峰峰值幅度为200mV、频率为10.7MHz 正弦波信号。 (2) 顺时针调节W1到底，用示波器观测TP1,调节中周，使TP1幅度最大且波形稳定不失真。 9
9 双调谐回路放大器具有频带宽、选择性好的优点，并能较好地解决增益与通频带之间的矛盾，从而在通信接 收设备中广泛应用。 在双调谐放大器中，被放大后的信号通过互感耦合回路加到下级放大器的输入端，若耦合回路初、次级 本身的损耗很小，则均可被忽略。 1、谐振时的电压增益为 g p p y V V A fe i V 2 0 1 2 0 2、通频带 为弱耦合时，谐振曲线为单峰； 为强耦合时，谐振曲线出现双峰； 临界耦合时，双调谐放大器的通频带 BW = 2△f0.7 = 2 f0/QL 五、 实验步骤 （一）单调谐小信号放大器单元电路实验 1、 断电状态下，按如下框图进行连线：(注：图中符号 表示高频连接线) 信号源 （1号板） 频率计 （6号板） 单调谐小信号放 大单元（2号板） 示波器 P3 P1 输入 输出 RF OUT1 RF OUT2 P3 图 1-4 单调谐小信号放大电路连线框图。 表 1-1 连线表 源端口 目的端口 连线说明 1 号板：RF OUT1 （Vi(p-p) = 200mV fs = 10.7MHz） 2 号板：P3 高频小信号输入 1 号板：RF OUT2 6 号板：P3 频率计观察输入频率 注：P-P（peak 的首字母）表示峰峰值，本实验指导书的实验大多是用示波器观察、测量信号，为了测 量方便，输入、输出等信号的大小都用峰峰值表示。 2、 频率谐振的调整 （1） 用示波器观测 TP3，调节①号板信号源模块，使之输出峰峰值幅度为 200mV、频率为 10.7MHz 正弦波信号。 （2） 顺时针调节 W1 到底，用示波器观测 TP1，调节中周，使 TP1 幅度最大且波形稳定不失真