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。
1.2、实验内容
1、根据电路中选频网络参数值,计算该电路的谐振频率ωp。
2、通过仿真,观察示波器中的输入输出波形,计算电压增益Av0。
电压增益4.325
3、利用软件中的波特图仪观察通频带,并计算矩形系数。
波特图如下:
4、改变信号源的频率(信号源幅值不变),通过示波器或着万用表测量输出电压的有效值,计算出输出电压的振幅值,完成下列表,并汇出f~Av相应的图,根据图粗略计算出通频带。
f0(KHz) | 65 | 75 | 165 | 265 | 365 | 465 | 1065 | 1665 | 2265 | 2865 | 3465 | 4065 |
U0 (mv) | 0.977 | 1.064 | 1.392 | 1.483 | 1.528 | 1.548 | 1.457 | 1.282 | 1.095 | 0.479 | 0.840 | 0.747 |
AV | 2.736 | 2.974 | 3.899 | 4.154 | 4.280 | 4.336 | 4.081 | 3.591 | 3.067 | 1.341 | 2.352 | 2.092 |
BW0.7=6.372MHz-33.401kHz
5、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波,通过示波器观察图形,体会该电路的选频作用。
1、通过示波器观察输入输出波形,并计算出电压增益Av0。
输入端波形:
输出端波形
1、利用软件中的波特图仪观察通频带,并计算矩形系数。
BW0.7=11.411MHz-6.695MHz BW0.1=9.578MHz-7.544MHz
矩形系数K=0.431
1、 掌握高频功率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、 掌握高频功率放大器各项主要技术指标意义及测试技能。
图2.1 高频功率放大器
1、集电极电流ic
(1)设输入信号的振幅为0.7V,利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。要设置起始时间与终止时间,和输出变量。
(2)将输入信号的振幅修改为1V,用同样的设置,观察ic的波形。
(3)根据原理图中的元件参数,计算负载中的选频网络的谐振频率ω0,以及该网络的品质因数QL。根据各个电压值,计算此时的导通角θc。(提示根据余弦值查表得出)。
2、线性输出
(1)要求将输入信号V1的振幅调至1.414V。
注意:此时要改基极的反向偏置电压V2=1V,使功率管工作在临界状态。同时为了提高选频能力,修改R1=30KΩ。
(2) 正确连接示波器后,单击“仿真”按钮,观察输入与输出的波形
(3)读出输出电压的值,并根据电路所给的参数值,计算输出功率P0,PD,ηC;
输出电压:12V;
二、外部特性
1、调谐特性,将负载选频网络中的电容C1修改为可变电容(400pF),在电路中的输出端加一直流电流表。当回路谐振时,记下电流表的读数,修改可变电容百分比,使回路处于失谐状态,通过示波器观察输出波形,并记下此时电流表的读数 电流为:-87.86mA
输出波形为
当电位器的百分比为30%时,通过瞬态分析方法,观察ic的波形。
2、负载特性,将负载R1改为电位器(60k),在输出端并联一万用表。根据原理中电路图知道,当R1=30k,单击仿真,记下读数U01,修改电位器的百分比为70%,重新仿真,记下电压表的读数U02。修改电位器的百分比为30%,重新仿真,记下电压表的读数U03。
R1(百分比) | 50% | 70% | 30% |
U0 | -800.22mv | -754.06mv | -839.902mv |
(1) 比较三个数据,说明当前电路各处于什么工作状态?
答:在以上三种情况下,当前电路都工作在放大状态
3、振幅特性,在原理图中的输出端修改R1=30KΩ并连接上一直流电流表。将原理图中的输入信号振幅分别修改为1.06V, 0.5V,并记下两次的电流表的值,比较数据的变化,说明原因。
V1(V) | 0.7 | 1.06 | 0.5 |
Ic0 | 12.678uA | 186.185uA | 8.842uA |
1、倍频特性,将原理图中的信号源频率改为500KHz,谐振网络元件参数不变,使电路成为2倍频器,观察并记录输入与输出波形,并与第2个实验结果比较,说明什么问题?通过傅里叶分析,观察结果。
傅里叶分析后:
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