一、實驗目的

1.掌握單調諧放大器的基本工作原理；

2．掌握單調諧放大器幅頻特性的測量方法；

3.熟悉單調諧放大器靜態工作點的測量方法，以及靜態工作點對單調諧放大器幅頻特性的影響；

4.熟悉集電極負載對單調諧放大器幅頻特性（包括電壓增益、通頻帶、品質因數Q值）的影響。

5.熟悉單調諧放大器動態范圍的基本概念和測量方法。

二、實驗原理

在無線通信過程中，常會遇到在接收端所接收到的信號很弱，而這樣的信號又往往與干擾信號同時進入無線電接收端系統。

我們希望將有用的信號進行放大，把其它無用的干擾信號抑制掉，借助于選頻放大器，方能達到此目的，小信號調諧放大器就是這樣一種最常用的選頻放大器，即有選擇地對某一頻率的信號進行放大的放大器。

小信號調諧放大器是組成無線通信設備主要電路，其作用是放大信道中的高頻小信號。

所謂小信號，通常指輸入信號電壓一般在微伏至毫伏數量級，放大這種信號的放大器工作在線性范圍內。

所謂調諧，是指放大器的集電極負載為調諧回路（如LC諧振回路）。這種放大器對諧振頻率?0的信號具有最強的放大作用，而對其他遠離?0的頻率信號，放大作用很小。

調諧放大器主要由放大器和調諧回路兩部分組成。因此，調諧放大器不僅有放大作用，而且還有選頻作用。

本實驗單調諧放大器，一般工作在甲類狀態，多用在接收機中做高頻和中頻放大，對它的主要指標要求是：有足夠的增益，滿足通頻帶和選擇性要求，工作穩定等。

圖1-1 放大器的通頻帶曲線

圖1-2 理想的與實際的頻率特性曲線

（一）電路與工作原理

原理電路如圖1-3所示，單調諧放大器是無線通信系統接收單元的前端電路，主要用于高頻小信號或微弱信號的線性放大和選頻。

圖1-3 單調諧放大器原理電路

圖1-4 單調諧放大器的頻率特性曲線

圖中分壓電阻Rb1 、Rb2 、Re用以保證晶體管工作于放大區域，從而放大器工作于甲類狀態。Ce是Re的旁路電容，Cb、Cc是輸入、輸出耦合電容，L、C是諧振回路元件，Rc是集電極（交流）負載電阻，它決定回路的Q值和帶寬。為了減輕晶體管集電極電阻和下一級負載對回路品質因數Q值的影響，均采用部分回路接入方式。

（二）實驗電路

電路原理圖如圖1-5所示。

圖1-5 單調諧回路諧振放大器實驗原理圖

可調電容1VC01用來調諧，可調電位器1W01用以改變基極偏置電壓，以觀察放大器直流靜態工作點變化對單調諧放大器（包括電壓增益、帶寬、Q值）的影響；單刀雙擲開關1K01用以改變集電極電阻，以觀察集電極負載變化對單調諧放大器（包括電壓增益、帶寬、Q值）的影響。第二級電路1Q02為射極跟隨器，主要用于提高帶負載能力。

單調諧放大器在模塊中的單元標號為1，位于該子板卡上的左部，如圖1-6所示。

圖1-6 單調諧放大器子板卡（左部）

三、實驗內容

1.使用數字掃頻儀測量單調諧放大器的幅頻特性；
2.使用數字示波器測量單調諧放大器的幅頻特性，并繪制幅頻特性曲線；
3.用示波器觀察靜態工作點對單調諧放大器幅頻特性的影響；
4.用示波器觀察集電極負載對單調諧放大器幅頻特性的影響；

5．用示波器觀察單調諧放大器的動態范圍。

四、實驗步驟

（一）實驗模塊上電

將單調諧和雙調諧放大器子板插在實驗箱的主板上，接通實驗箱右側電源開關，打開模塊上電源開關，接通電源，此時電源指示燈亮。

（二）單調諧回路諧振放大器幅頻特性測量

測量幅頻特性通常有兩種方法，即掃頻法和點測法。

1、掃頻法是用數字掃頻儀直接測量單調諧放大器的幅頻特性曲線，直觀明了。

掃頻法，指保持輸入信號幅度和頻率均不變，改變LC回路中的可調電容，測出與頻率相對應的單調諧放大器的輸出電壓幅度，畫出單調諧放大器的幅頻特性。

見圖1-7所示。

圖1-7 用掃頻儀測量單調諧放大器的幅頻特性

2、點測法是指使用示波器進行測量。

將高頻信號源的信號輸出端聯接到單調諧放大器的輸入端，即保持高頻信號源輸出信號的幅度不變，調整改變其輸出信號的頻率，利用示波器觀察單調諧放大器輸出電壓的幅度，畫出單調諧放大器的幅頻特性曲線。

1.幅頻特性測試

將1K01置“off”位（即斷開集電極電阻1R05），調整1W01，使1Q01放大器工作于線性放大狀態。DDS信號源輸出連接到單調諧放大器的輸入端（1P01）。示波器CH1接放大器的輸入端1TP01。

保持DDS信號源輸出幅度為300mV，先逐步改變頻率（參考諧振頻率為8MHz左右），調節單調諧放大器的1W01，使從示波器上讀出單調諧放大器的輸出電壓幅值達到最大值，(此時需不需要調節1W01？)此時電路達到諧振狀態。把數據填入表1-1的中間位置。

逐步改變DDS信號頻率，先變小，取大約9個點，將單諧振放大器輸入信號頻率及對應的輸出信號幅度分別記錄于表1-1中。再變大，取約9個點，將數據記錄于表中。

五、實驗報告

1．按照表1- 1和表1-2，以頻率為橫軸，電壓幅值為縱軸，分別畫出兩種情況下單調諧放大器的幅頻特性曲線。

2．分析實驗數據，說明集電極負載變化對單調諧放大器幅頻特性的影響。

當放大器工作于放大狀態下，測出接通與不接通電阻1R05的幅頻特性曲線，可以發現：當不接電阻1R05時，集電極負載增大，幅頻特性幅值加大，曲線變“瘦”，Q值增高，帶寬減小；而當接通電阻1R05時，接通幅頻特性幅值減小，曲線變“胖”，Q值降低，帶寬加大。

3.按照表1-3的數據，畫出相應的幅頻特性曲線，說明靜態工作點變化對單調諧放大器幅頻特性的影響。

當1W01加大時，由于ICQ減小，幅頻特性幅值會減小，同時曲線變“瘦”（帶寬減小）；

當1W01減小時，由于ICQ加大，幅頻特性幅值會加大，同時曲線變“胖”（帶寬加大）。

4.總結本實驗體會

通過本次實驗，基本掌握單調諧回路諧振放大器的基本工作原理，進一步熟悉放大器靜態工作點的測量方法和放大器靜態工作點和集電極負載對單調諧放大器幅頻特性的影響，并且掌握測量放大器的幅頻特性方法。