调频调幅( amplitude modulation )高频信号发生器(high frequency signal generator)的使用：将频段选择开关（10）按需置于选定频段，调制开关（12）按需选择调幅( amplitude modulation )、载频（carrier frequency）和调频（frequency modulation），高频信号输出幅度由电平选择开关（8）置于“高”或“低”和输出调节，高频信号由（6）插座输出。调节频宽(frequency width)调节：在中频放大器(mid-frequency amplifier )和鉴频器(discriminator )正常工作条件下，将高频信号发生器(high frequency signal generator)的频率调在中频频率上，调节“频宽调节”（11）从小（向顺时旋转）到大，使示波器( oscilloscope )的波形不失真，即观察波形法；听声音法，是将频宽调节从小调到声音最响时，就不再调大，应稍微调小一点即可，如在调节中频放大器( amplifier )和鉴频器的过程中调节“频宽调节”随中频。
鉴频的调试过程中随时调节“频宽调节”直到都调好。
- 2 -
实验一 调谐放大器( Tuned Amplifier )
一、 实验目的（Experimental purposes）
1.
2. 3. 4.
1. 双踪示波器(dual tracer oscilloscope ) 2. 扫频仪(sweep frequency instrument)
3. 高频信号发生器(high frequency signal generator) 4. 毫伏表(millivoltmeter) 5. 万用表(multimeter)
6. 实验电路板(experimental circuit board)
熟悉电子元器件和高频电路实验箱。
熟悉谐振回路的幅频特性－通频带(pass band)与选择性(selection)。 熟悉信号源内阻及负载对谐振回路的影响，从而了解频带扩展。 熟悉和了解放大器( amplifier )的动态范围及其测试方法。
二、实验仪器（Experiment instruments）
三、预习要求（Preview requirements）
1. 复习谐振回路（resonance loop）的工作原理。
2. 了解谐振放大器( resonance amplifier )的电压放大倍数、动态范围、 通频带（pass band） 以及选择性相互之间的关系。
3. 电路中，若电感量L=1uh，回路总电容C=220pf（分布电容包括在内），计算回路中心频率f0(center frequency ) 。 4. 分析各元器件在电路中的作用。
四、实验原理（Experimental principle）
由电感线圈和电容器组成的单个振荡电路，称为单振荡回路(single oscillate loop)。信号源(sources)与电容（capacitance）和电感（Hartley）串接，就构成串联振荡回路（series oscillate loop）。电感的感抗（inductive reactance）值??L?随信号频率的升高而变大，电容的容抗（capacitive reactance）值?1/?C?则随信号频率的升高而减小。与感抗（inductive reactance）或容抗（capacitive reactance）的变化规律不同，串联振荡回路（series oscillate loop）的阻抗在某一特定频率上具有最小值，而偏离特定频率时的阻抗将迅速增大，单振荡回路(single oscillate loop)的这种特性称为谐振特性（Resonance Characteristics），这一特定的频率称为该振荡回路的谐振频率(resonant frequency)。上述的串联单振荡回路(series single oscillate loop)又称为串联谐振回路（series
- 3 -
resonant loop)。
由于串联谐振回路在谐振时阻抗( impedance )具有最小值，因而信号源在串联谐振回路中产生的电流，在谐振频率处最大，而在其他频率处回路电流都要下降，所以谐振回路具有选频(frequency selective)或滤波(filter)作用。
谐振时，回路的感抗（inductive reactance）值和容抗（capacitive reactance）值相等?0L/R?1/?0CR。我们把谐振时的回路感抗值（或容抗值）与回路电阻R的比值称为回路的品质因数（quality factor） ，以Q表示，简称Q值。
Q??0L/R?1/?0CR
通常，回路的Q值可达几十到几百，谐振时电感线圈和电容器两端的电压可以比信号源电压大几十到几百倍，因此必须预先注意到元件的耐压问题。这是串联谐振时所特有的现象，所以串联谐振又称为电压谐振( voltage resonance)。
谐振曲线：串联谐振回路中电流值与外加电压频率之间的关系曲线称为谐振曲线。回路的Q值愈高，谐振曲线愈尖锐，对外加电压的选频(frequency selective)作用愈显著，回路的选择性愈好。因此，回路Q值的大小可说明回路选择性的好坏。但回路的品质因数Q与回路的通频带成反比，Q愈高，谐振曲线愈尖锐，回路的选择性愈好，但通频带愈窄。因此，对串联振荡回路（series oscillate loop）来说，两者存在着矛盾。
本实验主要研究并联谐振回路的性质。请同学自己分析其工作原理。
五、实验内容及步骤（Experiment contents and procedure）
(一)单调谐回路谐振放大器(single C5 C4 L1 +12V tuned loop resonance amplifier )。
1. 实验电路见图1-1 R1 C OUT CT R L C3 （1）按图1-1所示连接电路（注
意接线前先测量+12V电源电压，无误后，关断电源再接线）。 U C1 R=10K,2K,470 （2）接线后仔细检查，确认无误
IN Re=1K,500,2K 后接通电源。
2. 静态测量（static measure） R2 C2 Re 实验电路中选Re=1K，测量各静态工作点，计算并填表1.1。
图1-1 单谐振回路谐振放大器( amplifier )原理 图
- 4 -
表 1.1 实测 VB VE IC 实测计算 VCE 根据Vce判断V是否工作在放大区 是 否 原因 *VB,VE是三极管(transistor)的基极(base)和发射极(emitter)对地电压。
3. 动态研究 (dynamic research) (1)测放大器的动态范围Vi ～ Vo（在谐振点）(measuring the amplifier's dynamic range at the resonance point)。
选 R=10K, Re =1K , 把高频信号接到电路输入端，电路输出端接毫伏表(millivolt meter)，使输入信号Vi =60mv, f=10.7MHZ, 调节CT 使回路谐振，使输出电压幅度为最大。 此时调节Vi 由20mV变到140m V，逐点记录Vo 电压，并填入表1.2。
Vi 的各点测量值可根据（各自）实测情况来确定。
表1.2 Vi (mv) 20 140 V0(V) Re=1k Re=500Ω Re=2k （2）当Re分别为500Ω，2K时，重复上述过程，将结果填入表 1.2。在同一坐标纸上画出 Ic不同时的动态范围曲线，并进行比较和分析。
(3)用扫频仪调回路谐振曲线（use the sweep frequency instrument to build the loop's resonance curve）
仍选R=10K，Re =1K。将扫频仪射频(radio frequency, RF)输出送入电路输入端，电路输出接至扫频仪(sweep frequency instrument)检波器(detector )输入端。观察回路谐振曲线(扫频仪输出衰减档位应根据实际情况来选择适当位置)，调回路电容CT ，使f0=10.7MHZ。
(4)测量放大器的频率特性(measure the frequency property of the amplifier )
当回路电阻R=10K时，选择正常放大区的输入电压Vi，将高频信号发生器(high frequency signal generator)输出端接至电路输入端，调节频率f使其为10.7 MHZ，调节CT使回路谐振，使输出电压幅度为最大，此时的回路谐振频率(resonant frequency)f0=10.7MHZ为中心频率(center frequency )。然后保持输入电压Vi不变，改变频率f由中心频率(center frequency )向两边逐点偏离，测得在不同频率f 时对应的输出电压Vo，将测得的数据填入表1.3。频率偏离范围可根据(各自)实测情况来确定。
表1.3 f(MHZ)
10.7 - 5 -
Vo R=10KΩ R=2 KΩ R=470Ω 计算f0=10.7MHZ时的电压放大倍数及回路的通频带和Q值。
改变谐振回路电阻，即R分别为2KΩ，470Ω时,重复上述测试，并填入表1.3。比较通频带情况。
(二)、 双调谐回路谐振放大器(double tuned loop resonance amplifier )。
1. 实验线路见图1-2 L1 R1 C1 IN C3 C6 L3 C7 +12V CT1 CT2 L2 C4 C3 OUT C C=3P,9P,12P R2 R3 C2 GND 图1-2 双调谐回路谐振放大器( amplifier )原理图
(1)用扫频仪调双回路谐振曲线（use the sweep frequency instrument to build the dual loop resonance curve） 接线方法同3（3）。观察双回路谐振曲线，选C=3pf，反复调整CT1，CT2使两回路谐振在10.7MHZ。
(2) 测双回路放大器的频率特性(measure double loop amplifier's frequency property)
按图1-2所示连接电路，将高频信号发生器(high frequency signal generator)输出端接至电路输入端，选C=3pf，置高频信号发生器频率为10.7MHz，反复调整CT1，CT2使两回路谐振，使输出电压幅度为最大，此时的频率为中心频率(center frequency )。然后保持高频信号发生器(high frequency signal generator)输出电压不变，改变频率，由中心频率(center frequency )向两边逐点偏离，测得对应的输出频率f 和电压值，并填入表1.4。
表1.4 f (MHZ) 10.7 C=3pf - 6 -