高頻小信號調諧放大器

高頻小信號調諧放大器

一、實驗目的
小信號調諧放大器是高頻電子線路中的基本單元電路，主要用于高頻小信號或
微弱信號的線性放大。在本實驗中，通過對諧振回路的調試，對放大器處于諧振時
各項技術指標的測試（電壓放大倍數，通頻帶，矩形系數），進一步掌握高頻小信號
調諧放大器的工作原理。學會小信號調諧放大器的設計方法。
二、實驗原理
圖1-1 所示電路為共發射極接法的晶體管高頻小信號調諧放大器。它不僅要放大
高頻信號，而且還要有一定的選頻作用，因此晶體管的集電極負載為LC 并聯諧振回
路。在高頻情況下，晶體管本身的極間電容及連接導線的分布參數等會影響放大器
輸出信號的頻率和相位。晶體管的靜態工作點由電阻RB1，RB2 及RE 決定，其計算方
法與低頻單管放大器相同。

圖1-1 小信號調諧放大器晶體管放大器設計
放大器在高頻情況下的等效電路如圖1-2 所示，晶體管的4 個y 參數yie，yoe，
yfe 及yre 分別為

由此可見，晶體管在高頻情況下的分布參數除了與靜態工作電流IE，電流放大系數β 有關外，還與工作頻率ω 有關。晶體管手冊中給出的分布參數一般是在測試條件一定的情況下測得的。如在f0=30MHz，IE=2mA，UCE=8V 條件下測得3DG6C的y 參數為：

式中，G 為LC 回路本身的損耗電導。諧振時L 和C 的并聯回路呈純阻，其阻
值等于1/G，并聯諧振電抗為無限大，則jwC 與1/（jwL）的影響可以忽略。
三、調諧放大器的性能指標及測量方法
表征高頻小信號調諧放大器的主要性能指標有諧振頻率f0，諧振電壓放大倍數Av0，放大器的通頻帶BW 及選擇性（通常用矩形系數Kr0.1 來表示）等。放大器各項性能指標及測量方法如下：
1、諧振頻率

放大器的調諧回路諧振時所對應的頻率f0 稱為放大器的諧振頻率，對于圖1-1
所示電路（也是以下各項指標所對應電路），f0 的表達式為

上式說明，當晶體管選定即yfe 確定，且回路總電容CΣ為定值時，諧振電壓放大倍數AV0 與通頻帶BW 的乘積為一常數。這與低頻放大器中的增益帶寬積為一常數
的概念是相同的。
通頻帶BW 的測量方法：是通過測量放大器的諧振曲線來求通頻帶。測量方法可
以是掃頻法，也可以是逐點法。逐點法的測量步驟是：先調諧放大器的諧振回路使
其諧振，記下此時的諧振頻率f0 及電壓放大倍數AV0 然后改變高頻信號發生器的頻
率（保持其輸出電壓uS 不變），并測出對應的電壓放大倍數AV0。由于回路失諧后電
壓放大倍數下降，所以放大器的諧振曲線如圖1-3所示。
由式（1-14）可得

上式表明，矩形系數Kv0.1 越小，諧振曲線的形狀越接近矩形，選擇性越好，
反之亦然。一般單級調諧放大器的選擇性較差（矩形系數Kv0.1 遠大于1），為提高
放大器的選擇性，通常采用多級單調諧回路的諧振放大器。可以通過測量調諧放大
器的諧振曲線來求矩形系數Kv0.1。
四、實驗參考電路
1、主要技術指標：