目標
本實驗活動的目標是延續「ADALM2000實驗：調諧放大器級」中開始的調諧放大器級研究。
背景知識
正如我們在上一組實驗中瞭解到的，二階LC諧振電路通常用作放大器級中的調諧元件。如圖1所示，簡單的並聯LC諧振電路可以產生電壓增益，但需要消耗電流來驅動阻性負載。緩衝放大器（如射極跟隨器）可以提供所需的電流（或功率）增益來驅動負載。
圖1. 並聯LC諧振電路。
諧振頻率的計算必須考慮第二個耦合電容C2。公式1提供了圖1中電路的諧振頻率：
實驗前模擬
建構調諧射極跟隨放大器的模擬原理圖如圖1所示。計算發射極電阻RL的值，使得NPN電晶體Q1中的電流約為5 mA。假設電路由±5 V電源（總共10 V）供電。提示：Q1基極的直流電壓由經過L1到地的直流路徑設定。計算C1和C2的值，確保當L1設定為100 μH時，諧振頻率接近350 kHz。一般來說，C1和C2的值相等。在輸入埠執行小訊號交流掃描，並繪製在輸出處看到的幅度和相位曲線後，保存這些結果並將其與實際電路的測量結果進行比較，並將比較結果隨附在實驗報告中。
材料
• ADALM2000 主動學習模組
• 無焊試驗板和跳線套件
• 一個2N3904 NPN電晶體
• 一個100 μH電感器（各種具有其他值的電感器）
• 兩個1.0 nF電容（標記為102）
• 兩個1 kΩ電阻
• 一個2.2 kΩ電阻
• 所需的其他電阻和電容
說明
在無焊試驗板上建構圖2所示的電路。L1使用100 μH電感，C1和C2使用1 nF電容。此調諧放大器在諧振頻率時的峰值增益可能非常高，需要使用電阻分壓器RS 和R1稍微衰減AWG1的輸出訊號。
圖2. 射極跟隨調諧放大器。
綠色區域表示連接ADALM2000模組AWG、示波器通道和電源的位置。確保在反復檢查接線之後，再打開電源。
硬體設定
開啟電源控制視窗，打開後再關閉+5V和-5V電源。在主Scopy視窗開啟網路分析儀軟體工具，配置掃描範圍，起始頻率為10 kHz，停止頻率為10 MHz，之後將幅度設定為200 mV，偏置設定為0 V。使用波特圖顯示，將可顯示的最大幅度設定為40 dB，最小幅度設定為-40 dB，再將最大相位設定為180°，最小相位設定為–180°。然後在示波器通道下，點擊「使用通道1」，將其作為參考通道，最後將步驟設為500。
圖3. 射極跟隨調諧放大器試驗板電路。
程式步驟
重新打開電源，並運行單次頻率掃描。您應該會看到，幅度和相位與頻率的關係曲線和模擬結果相似。一旦確定放大器的最大增益出現在350 kHz附近，就可以縮小頻率掃描範圍，使其從100 kHz開始，到1 MHz停止。
圖4. 射極跟隨器調諧放大器曲線。
正交輸出調諧放大器
如果增加第二個常規射極跟隨級作為非調諧並聯路徑，我們將得到一個具有兩個輸出的放大器；在諧振頻率時，兩個輸出之間將具有恰好90°的相位差。透過在諧振電路L1、C1上並聯一個電阻，我們可以將諧振頻率時的增益降低至1 (0 dB)，如此從輸入到Q1發射極的增益將與常規射極跟隨器級Q2的非調諧單位增益相同。
附加材料
• 一個2N3904 NPN電晶體
• 兩個470 Ω電阻
• 一個1 kΩ電阻
說明
修改無焊試驗板上的電路，增加第二個射極跟隨級Q2，如圖5所示。對電路進行任何更改之前，務必關閉電源並停止AWG。
圖5. 正交輸出放大器。
為使增益降低至1，R1的確切值可能與圖中建議的470 Ω有所不同。您可以嘗試不同的值來獲得適當的增益量，以匹配Q2發射極處看到的幅度。
藍色區域表示連接ADALM2000模組AWG、示波器通道和電源的位置。確保在反覆檢查接線之後，再打開電源。
硬體設定
建構圖6所示的試驗板電路。
圖6. 正交輸出放大器試驗板電路。
程式步驟
由於我們透過增加R1降低了增益，因此將網路分析儀中的AWG幅度設定為2 V。重新打開電源，並運行單次頻率掃描。您應該會看到，幅度和相位與頻率的關係曲線和模擬結果非常相似。
圖7. 正交輸出放大器曲線
使用示波器和函數產生器軟體儀器（在時域中），將AWG頻率設定為諧振頻率，幅度設定為2 V，進而觀察兩個輸出的相對幅度和相位。
問題：
射極跟隨器調諧放大器電路和正交輸出放大器電路有幾種應用呢？
您可以在學子專區部落格中找到問題答案。
