高频电子线路实验
孝感学院电工电子实验教学中心
二○○五年十二月
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目 录
实验一 高频小信号调谐放大器 …………………………….………….. 1
实验三 高频谐振功率放大器 ……………………………………………. 9
实验四 正弦振荡实验 ……………………………………………………... 19
实验五 集电极调幅与放大信号检波 …………………………………... 27
实验六 变容二极管调频 ………………………………………………... 35
实验七 集成电路模拟乘法器的应用 …………………..……………… 41
实验八 模拟锁相环应用实验 ……………………...………………...………... 55
实验九 小功率调频（遥控）发射机设计 ………………………..………… 62
实验十 调频接收机设计 …………………….………………………...……...… 66
附 图
图 G1 变容二极管调频、功放及发射实验………………….……………………..71
图 G2 由 MC1496 构成的混频及平衡调幅实验…………….…….……..………..72
图 G3 由 MC1496 构成的同步检波及鉴频实验
……………..…………………….73
图 G4 由 NE564 构成的锁相解调及锁相倍频实验
………….………..…………..74
图 G5 正弦振荡实验……………………………………….……….………..………….75
图 G6 小信号放大及接收实验…………………………………..………….…………76
图 G7 二极管开关混频、集电极调幅及二极管包络检波实验…………………77
图 G8 音频信号发生器………………………………………...…..……………………78
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实验一 高频小信号调谐放大器
一、实验目的
小信号调谐放大器是高频电子线路中的基本单元电路，主要用于高频小信号或
微弱信号的线性放大。在本实验中，通过对谐振回路的调试，对放大器处于谐振时
各项技术指标的测试（电压放大倍数，通频带，矩形系数），进一步掌握高频小信号
调谐放大器的工作原理。学会小信号调谐放大器的设计方法。
二、实验原理
图 1-1 所示电路为共发射极接法的晶体管高频小信号调谐放大器。它不仅要放大
高频信号，而且还要有一定的选频作用，因此晶体管的集电极负载为 LC 并联谐振回
路。在高频情况下，晶体管本身的极间电容及连接导线的分布参数等会影响放大器
输出信号的频率和相位。晶体管的静态工作点由电阻 R
B1
，R
B2
及 R
E
决定，其计算方
法与低频单管放大器相同。
图 1-1 小信号调谐放大器
放大器在高频情况下的等效电路如图 1-2 所示，晶体管的 4 个 y 参数 y
ie
，y
oe
，
y
fe
及 y
re
分别为
2
输入导纳
()
ebebbb
ebeb
ie
jwcgr
jwcg
y
'''
''
1 ++
+
≈
（1-1）
输出导纳
()
eb
ebebbb
ebbb
m
oe
jwc
jwcgr
jwcrg
y
'
'''
''
1
+
++
≈
（1-2）
正向传输导纳
()
ebebbb
m
fe
jwcgr
g
y
'''
1 ++
≈
（1-3）
反向传输导纳
()
ebebbb
eb
re
jwcgr
jwc
y
'''
'
1 ++
−
≈
（1-4）
图 1-2 放大器的高频等效回路
式中，g
m
——晶体管的跨导，与发射极电流的关系为
{}
S
mAI
g
E
m
26
=
（1-5）
g
b
’
e
——发射结电导，与晶体管的电流放大系数 β 及 I
E
有关，
其关系为
{
}
S
mAI
r
g
E
eb
eb
β
26
1
'
'
==
（1-6）
r
b
’
b
——基极体电阻，一般为几十欧姆；
C
b
’
c
——集电极电容，一般为几皮法；
C
b
’
e
——发射结电容，一般为几十皮法至几百皮法。
3
由此可见，晶体管在高频情况下的分布参数除了与静态工作电流 I
E
，电流放大
系数 β 有关外，还与工作频率 ω 有关。晶体管手册中给出的分布参数一般是在测试
条件一定的情况下测得的。如在 f
0
=30MHz，I
E
=2mA，U
CE
=8V 条件下测得 3DG6C
的 y 参数为：
mS
r
g
ie
ie
2
1
== pFC
ie
12
=
mS
r
g
oe
oe
250
1
==
pFC
oe
4= mSy
fe
40= uSy
re
350=
如果工作条件发生变化，上述参数则有所变动。因此，高频电路的设计计算一
般采用工程估算的方法。
图 1-2 中所示的等效电路中，p
1
为晶体管的集电极接入系数，即
211
/ NNP = （1-7）
式中，N
2
为电感 L 线圈的总匝数（N
2
即是Ｔ原边（初级）的总匝数）。
P
2
为输出变压器 T 的副边与原边的匝数比，即
232
/ NNP = （1-8）
式中，N
3
为副边（次级）的总匝数。
g
L
为调谐放大器输出负载的电导，g
L
=1/R
L
。通常小信号调谐放大器的下一级仍
为晶体管调谐放大器，则 g
L
将是下一级晶体管的输入导纳 g
ie2
。
由图 1-2 可见，并联谐振回路的总电导
∑
g
的表达式为
G
jwL
jwcgpgpg
ieoe
++++=
∑
1
22
2
2
1
G
jwL
jwcgpgp
Loe
++++=
1
2
2
2
1
（1-9）
式中，G 为 LC 回路本身的损耗电导。谐振时 L 和 C 的并联回路呈纯阻，其阻
值等于 1/G，并联谐振电抗为无限大，则 jwC 与 1/（jwL）的影响可以忽略。
三、调谐放大器的性能指标及测量方法
表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率 f
0
，谐振电压放大倍数
A
v0
，放大器的通频带 BW 及选择性（通常用矩形系数 K
r0.1
来表示）等。
放大器各项性能指标及测量方法如下：
1
、谐振频率
