高频小信号调谐放大器

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RB1，RB2 及RE 决定，其计算方
法与低频单管放大器相同。

图1-1 小信号调谐放大器晶体管放大器设计
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yie，yoe，
yfe 及yre 分别为

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IE，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f0=30MHz，IE=2mA，UCE=8V 条件下测得3DG6C的y 参数为：

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f0，谐振电压放大倍数Av0，放大器的通频带BW 及选择性（通常用矩形系数Kr0.1 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

放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f0 称为放大器的谐振频率，对于图1-1
所示电路（也是以下各项指标所对应电路），f0 的表达式为

上式说明，当晶体管选定即yfe 确定，且回路总电容CΣ为定值时，谐振电压放大倍数AV0 与通频带BW 的乘积为一常数。这与低频放大器中的增益带宽积为一常数
的概念是相同的。
通频带BW 的测量方法：是通过测量放大器的谐振曲线来求通频带。测量方法可
以是扫频法，也可以是逐点法。逐点法的测量步骤是：先调谐放大器的谐振回路使
其谐振，记下此时的谐振频率f0 及电压放大倍数AV0 然后改变高频信号发生器的频
率（保持其输出电压uS 不变），并测出对应的电压放大倍数AV0。由于回路失谐后电
压放大倍数下降，所以放大器的谐振曲线如图1-3所示。
由式（1-14）可得

上式表明，矩形系数Kv0.1 越小，谐振曲线的形状越接近矩形，选择性越好，
反之亦然。一般单级调谐放大器的选择性较差（矩形系数Kv0.1 远大于1），为提高
放大器的选择性，通常采用多级单调谐回路的谐振放大器。可以通过测量调谐放大
器的谐振曲线来求矩形系数Kv0.1。
四、实验参考电路
1、主要技术指标：