武汉理工大学-高频实验报告指导书.pdf

随着信息技术的快速发展，高频电子技术在现代通信、雷达、导航等领域扮演着至关重要的角色。其中，高频小信号谐振放大器作为高频电路的基础元件之一，其性能直接关系到整个系统的性能。因此，对于电子工程专业的学生来说，深入理解高频小信号谐振放大器的设计原理、分析方法以及测试技术，是理论学习与实践操作相结合的重要环节。本文将以《武汉理工大学-高频实验报告指导书》为蓝本，对高频小信号谐振放大器的实验进行详细解读。 高频小信号谐振放大器的主要功能是放大经过适当调制的高频信号，同时保持信号的完整性，防止失真。这一功能在通信系统中尤为关键，因为在传输过程中，信号可能会因距离、干扰等因素而衰减。为此，我们需要利用放大器来恢复信号的强度，并保证其顺利传递到下一级设备。高频小信号谐振放大器采用LC谐振回路作为负载，选择特定频率的信号进行放大，并在甲类工作状态下保证信号的线性放大和较高的电压增益。 为了达到实验目的，学生需要掌握以下关键内容：理解高频小信号谐振放大器的电路结构和工作原理。这包括晶体管的工作状态、LC谐振回路的作用以及信号放大的过程。学习如何调谐谐振回路以及理解回路参数对谐振曲线的影响，如谐振频率、品质因数Q值以及带宽等。掌握技术指标的含义和测量方法，这些指标包括电压增益、通频带以及矩形系数等。 实验内容涵盖了从静态测量到动态测试的多个步骤。学生需静态测量放大器的工作点，确保晶体管工作在放大区。然后，通过调整信号发生器的频率，找到放大器的谐振频率，此时放大器的输出信号最大且失真最小。紧接着，测量放大器在不同频率下的电压增益AVO，通过观察输入和输出信号的电压差来确定。通频带B的测量同样重要，它决定了放大器处理信号的频率范围。矩形系数K则是衡量放大器选择性的一个重要指标，与放大器的频率选择性和带宽密切相关。 为了顺利进行实验，需要配置一系列精密的实验设备，包括高频实验箱、双踪示波器、高频信号发生器和万用表等。这些设备的精确性和稳定性对于获取准确的实验数据至关重要。实验电路由晶体管、电阻、电容和电感构成，各自发挥着不可或缺的作用。其中，晶体管作为放大器的核心部件，负责放大信号；LC谐振回路则用于选择和过滤特定频率的信号；电阻用来调整放大器的工作状态和带宽；电感和电容的组合形成了谐振电路，对特定频率的信号具有高阻抗特性，从而实现信号的放大。 实验流程的安排井然有序，从设置晶体管的静态工作点开始，确保其工作在放大区，并避免进入饱和区或截止区，以免信号失真。随后，通过调整信号发生器的频率，观察放大器输出信号的变化，找到谐振频率。在谐振频率下，放大器的电压增益达到最大值。为了更深入地理解电路性能，学生需改变射极电阻RE的值，观察其对电压增益、通频带和Q值的影响。阻尼电阻的引入和更换则帮助学生观察其对回路Q值和带宽的影响。通过这些实验步骤，学生不仅能够获得实际的测量数据，还能通过数据的分析，深入理解高频电路的动态性能和优化方法。 总结而言，通过高频小信号谐振放大器的实验，学生能够将理论知识与实践技能相结合，不仅掌握了实验测量的基本技能，也加深了对高频电子技术的理解。这不仅为学生未来在通信、电子设计等领域的进一步学习和工作打下坚实的基础，也为他们将来解决实际工程技术问题提供了宝贵的经验和思路。