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第8章 高频电子技术Multisim仿真实验 8.1 单调谐和双调谐回路仿真实验 　　1．实验要求与目的　　(1) 测量LC并联电路的幅频特性和相频特性。　　(2) 研究电路谐振频率与电路频率特性及Q值的关系。　　(3) 研究双调谐回路的频率特性，改变耦合系数，观察频率特性的变化。 　　2．实验原理　　(1) 在高频电子线路中，小信号放大器和功率放大器均以并联谐振电路作为晶体管的负载，放大后的输出电压从回路两端取出。因此研究并联回路的频率特性具有重要的实际意义。　　(2) 并联谐振电路具有选频作用。　　(3) 谐振电路的谐振频率。　　(4) 电路的品质因数，Q反映了LC回路的选择性：Q值越大，幅频特性曲线越尖锐，通频带越窄，选择性越好。 　　3．实验电路　　图8-1所示电路为单调谐LC谐振电路，图8-2所示电路为通过电容耦合的双调谐LC谐振电路。 图8-1 单调谐LC谐振电路 图8-2 双调谐LC谐振电路 　　4．实验步骤　　1) 单调谐LC谐振电路分析　　(1) 按图8-1所示连接电路并设置各元件参数。　　(2) 测试频率特性。启动分析菜单中的AC Analysis...命令，在弹出的交流分析对话框中按图8-3所示进行设置。选择节点1为分析节点，运行仿真，得到图8-4所示的幅频特性曲线和相频特性曲线。 图8-3 交流分析对话框设置 图8-4 单调谐回路的频率特性 　　(3) 观察电感和电容取值变化对频率特性的影响。采用参数扫描方法同时观察电感L1分别为0.5 mH、1?mH、1.5mH时的频率特性。　　采用参数扫描方法同时观察电容C1分别为150 pF、250 pF、350 pF时的频率特性。　　启动分析菜单中的Parameter Sweep…命令，在弹出的参数设置对话框中进行相应的设置。进行仿真后得到如图8-5所示的L取不同值时的频率特性曲线和如图8-6所示的C取不同值时的频率特性曲线。 图8-5 单调谐回路L取不同值的频率特性曲线 ? 图8-6 单调谐回路C取不同值的频率特性曲线 　　(4) 观察负载电阻变化对频率特性的影响。　　电阻值分别取0.5 kHz、1 kHz、1.5 kHz，进行参数扫描分析，得到如图8-7所示的频率特性曲线。 图8-7 负载取不同值时的频率特性曲线 　　由图8-7所示曲线可知，负载的改变会使频率曲线发生改变：当阻值增大时，谐振电压增大，曲线变得尖锐，通频带变窄，但回路谐振频率不变。 　　2) 双调谐LC谐振电路分析　　(1) 按图8-2所示连接双调谐电路，电路采用电容耦合，耦合系数K = C3/C，其中C = C1 + C3 = C2 + C3。用交流分析法对节点3进行分析，得到电路的频率特性曲线如图8-8所示。 图8-8 双调谐回路的频率特性曲线 　　(2) 观察耦合电容取值变化对频率特性的影响。　　采用参数扫描方法同时观察耦合电容C3分别为150 pF、250 pF、350 pF时的频率特性。　　启动分析菜单中的Parameter Sweep...命令，在弹出的参数设置对话框中进行相应的设置。进行仿真后得到如图8-9所示的C3取不同值时的频率特性曲线。 图8-9 不同耦合电容时的频率特性曲线 　　分析图8-9可以知道：当耦合电容比较小时，即电路处于弱耦合状态时，输出电压幅值较小，曲线形状较窄且呈现单峰；当耦合电容太大时，即电路处于强耦合状态时，输出电压幅值较大，曲线形状较宽且呈现双蜂，但曲线顶部出现凹陷，所选频段幅度不均；只有当耦合电容处于临界耦合状态时，输出电压幅度达最大，曲线形状较宽且呈现单峰。图中C3 = 15 pF时，电路处于临界耦合状态。通常耦合电容的取值略超过临界耦合状态，即使得曲线顶部出现凹陷不深的双蜂，这样可以得到较宽的频带，并且频带内较平坦。图8-10所示为C3 = 20 pF时电路的频率特性曲线。和图8-4所示单调谐频率特性曲线相比较，双调谐回路的通频带更宽，更接近于理想矩形的幅频特性。 图8-10 C3 = 20 pF时的频率特性曲线 　　5．思考题　　(1) 由仿真结果(见图8-5)可以看到，LC回路的通频带基本不受电感影响，为什么？　　(2) 双调谐LC谐振电路与单调谐LC谐振电路相比有何优点? 8.2 单调谐放大电路仿真实验 　　1．实验要求与目的　　(1) 构建单调谐放大电路，掌握选频放大电路的结构。　　(2) 研究单调谐放大电路的特性，掌握单调谐放大电路的工作原理。 　　2．实验原理　　单调谐放大电路通常用来放大高频小信号，如超外差式接收机的高放和中放电路，因此对其功能的基本要求是必须兼有放大和选频双重作用，这分别由放大电路和选频