1-7小信号谐振放大器的稳定性

实验一 小信号调谐(单调谐)放大器实验

实验一高频小信号单调谐放大器实验 一、实验目的 1.掌握小信号单调谐放大器的基本工作原理; 2.熟悉放大器静态工作点的测量方法; 3.掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算; 4.了解高频单调谐小信号放大器幅频特性曲线的测试方法。 二、实验原理 小信号单谐振放大器是通信接收机的前端电路,主要用于高频小信号的线性放大。其实验原理电路如图1-1所示。该电路由晶体管BG、选频回路(LC并联谐振回路)二部分组成。它不仅对高频小信号进行放大,而且还有一定的选频作用。 1.单调谐回路谐振放大器原理 单调谐回路谐振放大器原理电路如图1-1所示。图中,R B1、R B2、R E用以保证晶体管工作于放大区域,从而放大器工作于甲类。C E是R E的旁路电容,C B、C C 是输入、输出耦合电容,L、C是谐振回路,R C是集电极(交流)电阻,它决定了回路Q值、带宽。为了减轻负载对回路Q值的影响,输出端采用了部分接入方式。 2.单调谐回路谐振放大器实验电路 单调谐回路谐振放大器实验电路如图1-2所示。其基本部分与图1-1相同。图中,C3用来调谐,K1、K2、K3用以改变集电极电阻,以观察集电极负载变化对谐振回路(包括电压增益、带宽、Q值)的影响。K4、K5、K6用以改变射极偏置电阻,以观察放大器静态工作点变化对谐振回路(包括电压增益、带宽、Q值)的影响。

图1-2 单调谐回路谐振放大器实验电路 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 u0,放大器的通频带BW 0.7及选择性(通常用矩形系数K 0.1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f 0称为放大器的谐振频率,对于图1所示电路(也是以下各项指标所对应电路),f 0的表达式为 ∑=LC f π21 式中,L 为调谐回路电感线圈的电感量; ∑C 为调谐回路的总电容,∑C 的表达式为 21oe C C n C ∑=+ 式中, C oe 为晶体管的输出电容; n 1(注:此图中n 1=1)为初级线圈抽头系数;n 2为次级线圈抽头系数。 谐振频率f 0的测量方法是: 用扫频仪作为测量仪器,测出电路的幅频特性曲线,调变压器B1的磁芯,使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f 0。 2.电压放大倍数 放大器的谐振回路谐振时,所对应的电压放大倍数A u0称为调谐放大器的电压放大倍数。A u0的表达式为

高频小信号谐振放大器的设计

课程设计(论文) 题目名称CMOS集成电路 课程名称高频小信号谐振放大器设计 学生姓名黄敏虹 学号1241304009 系、专业信息工程系、计算机科学与技术 指导教师许建明 2014年11 月14 日

目录 第1章绪论 (1) 1.1 高频小信号放大器简介 (1) 第2章方案设计 (3) 2.1 设计要求 (3) 2.2 总体方案简述 (4) 第3章模块电路设计 (5) 3.1电路的基本原理 (5) 3.2主要性能指标及测试方法 (6) 3.3电路的设计与参数的计算 (8) 3.3.1电路的确定 (8) 3.3.2参数计算 (8) 第4章电路的仿真与调试 (9) 4.1 电路仿真 (9) 4.2 电路的安装与调试 (10) 总结 (13) 参考文献 (14)

第 1 章绪论 1.1高频小信号放大器简介 高频小信号放大器是用于无失真的放大某一频率范围的信号。按其频带宽度可分为窄带与宽带放大器,而最常用的为窄带放大器,它是以各种选频电路作负载,兼具阻变换和选频滤波功能。高频小信号放大器是通信设备中常用的功能电路,它所放大的信号频率在数百千赫至数百兆赫。高频小信号放大器的功能是实现对微弱的高频信号进行不失真的放大,从信号所含频谱来看,输入信号频谱与放大后输出信号的频谱是相同的。调谐放大主要用于无线电接收系统中高频和中频信号的放大。其中高频小信号调谐放大器广泛应用于通信系统和其它无线电系统中,特别是在发射机的接收端,从天线上感应的信号是非常微弱的,这就需要用放大器将其放大。高频信号放大器理论非常简单,但实际制作却非常困难。其中最容易出现的问题是自激振荡,同时频率选择和各级间阻抗匹配也很难实现。本文以理论分析为依据,以实际制作为基础,用LC振荡电路为辅助,来消除高频放大器自激振荡和实现准确的频率选择;另加其它电路,实现放大器与前后级的阻抗匹配。 高频小信号放大器的分类: 按元器件分为:晶体管放大器、场效应管放大器、集成电路放大器; 按频带分为:窄带放大器、宽带放大器; 按电路形式分为:单级放大器、多级放大器; 按负载性质分为:谐振放大器、非谐振放大器; 高频小信号放大器的特点: 频率较高中心频率一般在几百kHz到几百MHz频带宽度在几KHz到几十MHz,故必须用选频网络

运算放大器构造及原理

万联芯城销售TI,ADI,ST等原装品牌运算放大器IC。全现货库存,提供一站式配套服务,万联芯城,三十年电子元器件销售经验,是您的BOM配单专家,为您节省采购成本。点击进入万联芯城 点击进入万联芯城

运算放大器的工作原理 放大器的作用: 1、能把输入讯号的电压或功率放大的装置,由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成。用在通讯、广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中。原理:高频功率放大器用于发射机的末级,作用是将高频已调波信号进行功率放大,以满足发送功率的要求,然后经过天线将其辐射到空间,保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平,并且不干扰相邻信道的通信。高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种,窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路,故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器;宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路,因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件,它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出在“低频电子线路”课程中已知,放大器可以按照电流导通角的不同,运算放大器原理 运算放大器(Operational Amplifier,简称OP、OPA、OPAMP)是一种直流耦合﹐差模(差动模式)输入、通常为单端输出(Differential-in, single-ended output)的高增益(gain)电压放大器,因为刚开始主要用于加法,乘法等运算电路中,因而得名。一个理想的运算放大器必须具备下列特性:无限大的输入阻抗、等

设计一个射频小信号放大器[1]要点

射 频 课 程 设 技 论 文 院系:电气信息工程学院 班级:电信2班 姓名:贾珂 学号:541101030211

1射频小信号放大器概述 射频小信号放大器是通信设备中常用的功能电路,它所放大的信号频率在数百千赫至数百兆赫。高频小信号放大器的功能是实现对微弱的高频信号进行不失真的放大,所谓小信号,一是信号幅度足够小,使得所有有源器件(晶体三极管,场效应管或IC)都可采用二端口Y参数或线性等效电路来模型化;二是放大器的输出信号与输入信号成线性比例关系.从信号所含频谱来看,输入信号频谱与放大后输出信号的频谱是相同的。 小信号放大器的分类:按元器件分为:晶体管放大器、场效应管放大器、集成电路放大器; 按频带分为:窄带放大器、宽带放大器; 按电路形式分为:单级放大器、多级放大器; 按负载性质分为:谐振放大器、非谐振放大器;. 小信号谐振放大器除具有放大功能外,还具有选频功能,即具有从众多信号中选择出有用信号,滤除无用的干扰信号的能力.从这个意义上讲,高频小信号谐振放大电路又可视为集放大,选频一体,由有源放大元件和无源选频网络所组成的高频电子电路.主要用途是做接收机的高频放大器和中频放大器. 其中射频小信号调谐放大器广泛应用于通信系统和其它无线电系统中,特别是在发射机的接收端,从天线上感应的信号是非常微弱的,这就需要用放大器将其放大。高频信号放大器理论非常简单,但实际制作却非常困难。其中最容易出现的问题是自激振荡,同时频率选择和各级间阻抗匹配也很难实现。本文以理论分析为依据,以实际制作为基础,用LC振荡电路为辅助,来消除高频放大器自激振荡和实现准确的频率选择;另加其它电路,实现放大器与前后级的阻抗匹配。2电路的基本原理 图2-1所示电路为共发射极接法的晶体管高频小信号单级单调谐回路谐振放大器。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或相位。晶体管的静态工作点由电阻R b1、R b2及Re决定,其计算方法与低频单管放大器相同。

高频小信号调谐放大器设计-要点

《高频电子线路》课程设计说明书高频小信号调谐放大器设计与制作 院、部:电气与信息工程学院 学生姓名: 指导教师:职称副教授 专业:通信工程 班级:通信1103班 完成时间:2013年12月16日

摘要 高频小信号调谐放大器是为了对一些幅度比较小的高频信号进行有目的放大,在广播和通信设备中有广泛的应用,通常用于各种发射机的接收端。 本设计围绕高频小信号调谐放大器设计工作进行研究和实现,详细介绍了高频小信号调谐的整体结构,硬件设计,系统方案,单元电路模块和仿真情况的具体实现,介绍了一种利用三极管放大,LC并联谐振选频将特定的信号进行放大和选出相对应频率的信号,达到了设计要求,该设计适用于高频电路发射机的接收端。 关键词高频小信号; LC谐振;放大器;谐振电压放大倍数

ABSTRACT High frequency small signal for some smaller amplitude tuned amplifier is to have a purpose on high frequency signal amplification, widely used in radio and communication equipment. This design around the high frequency small signal tuned amplifier design work for research and implementation, introduces in detail the overall structure of the high frequency small signal tuning, hardware design, system solutions, unit circuit module and the concrete realization of the simulation conditions, the paper introduces a using triode amplifier, LC parallel resonant frequency selective specific signal amplification and to select the corresponding frequency of the signal, meet the design requirements, the design is suitable for hf transmitter circuit at the receiving end. Keywords triode High frequency small signal; LC resonance; Amplifier; Resonant voltage magnification

通信电子电路课程设计小信号放大器

通信电子线路课程设计-- 高频小信号谐振放大器 学校: 姓名: 学号: 班级: 指导老师:

目录 一、刖言 (3) 二、电路基本原理................................................. .3 三、主要性能指标及测量方法....................................... .5 1谐振频率 (7) 2、电压增益 (7) 3、通频带 (8) 4、矩形系数 (9) 四、设计方案 (10) 1设置静态工作点 (10) 2、计算谐振回路参数 (10) 3、电路图、仿真图和PCB图 (11) 五、电路装调与测试.......................................... ??13 六、心得体会................................................. ??14 七、参考文献............................................... ???15

一、前言高频调谐放大器广泛应用于通信系统和其它无线电系统中,特别是在发射机的接收端,从天线上感应的信号是非常微弱的,这就需要用放大器将其放大。高频信号放大器理论非常简单,但实际制作却非常困难。其中最容易出现问题是自激震荡,同时频率选择和各级建阻抗匹配也恶化你难实现。 Protel DXP 软件能实现从电学概念设计到输出物理生产数据,以及这之间的所有分析、验证、和设计数据管理。今天的Protel DXP 软件已不是单纯的PCB 设计工具,而是一个系统,它覆盖了以PCB 为核心的全部物理设计。使用Protel、等计算机软件对产品进行辅助 设计在很早以前就已经成为了一种趋势,这类软件的问世也极大地提高了设计人员在机械、电子等行业的产品设计质量与效率。 通过《通信电子线路》的学习,使用Protel DXP 软件设计了一个高频小信号放大器。 二、电路的基本原理高频小信号放大器的功用就是五失真的放大某一频率范围内的信号。按其频带宽度可以分为窄带和宽带放大器。高频小信号放大器是通信电子设备中常用的功能电路,它所放大的信号频率在数百千赫。高频小信号放大器的功能是实现对微弱的高频信号进行不失真的放大,从信号所含频谱来看,输入信号频谱与放大后输出信号的频谱是相同的。

高频 小信号谐振放大器

高频小信号谐振放大器实验 121180166 赵琛 一、 实验目的 1. 掌握高频小信号调谐放大器的工作原理和基本电路结构。 2. 掌握高频小信号调谐放大器的调试方法。 3. 掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数(电压放大倍数,通频带,矩形系数,1dB 压 缩点)的测试方法。 二、实验使用仪器 1.小信号调谐放大器实验板 2.200MH 泰克双踪示波器 3. FLUKE 万用表 4. 模拟扫频仪(安泰信) 5. 高频信号源 6. 高频毫伏表 三、实验基本原理与电路 1、 小信号调谐放大器的基本原理 小信号调谐放大器是构成无线电通信设备的主要电路, 其作用是有选择地对某一频率范围的高频小信号信号进行放大 。 所谓“小信号”,指输入信号电压一般在微伏~毫伏数量级范围内,对于这种幅度范围的输入信号,放大器一半工作在线性范围内。所谓“调谐”,主要是指放大器的集电极负载为调谐回路(如LC 调谐回路)。此时放大器对谐振频率0f 及附近频率的信号具有最大的增益,而对其它远离0f 频率的输入信号,增益很小,如图1-1所示。 2、小信号调谐放大器技主要技术指标 1. 增益:表示高频小信号调谐放大器对输入信号的放大能力 电压增益的定义:0 10 20log ()i U dB U ? (1_1) 其中输出信号和输入信号的有效值分别为0U ,i U 。

相对增益(d B ) f 图1.1 高频小信号调谐放大器的频率选择特性曲线 功率增益的定义: 0 10 10log ()i P dB P ? (1_2) 其中输出信号和输入信号的功率分别为0P ,i P 。在高频和射频电路中功率的单位常用dBm 表示:dBm 和mW 之间的换算关系: 1010log ()1P dBm mW =?,10dBm =10mW (1_3) 2. 通频带和选择性:通常将小信号放大器的电压增益下降到最大值的0.707倍时所对应的输入信号频率范围定义为放大器的通频带,用B 0.7表示。为衡量放大器的频率选择性,通常引入参数——矩形系数K 0.1,它定义为: 0.1 0.10.7 B K B = (1_4) 式中,B 0.1为电压增益下降到最大值的0.1倍处的输入信号带宽,如图1.1所示。理想的电路频率选择性如图1.1的虚线所示。矩形系数越小,放大器的选择性越好,抑制邻近无用信号的能力就越强。 3.稳定性:高频小信号谐振放大器能够稳定工作是首要条件。由于高频放大器的工作频率较高,根据晶体管的Y 参数模型,当工作频率较高时,晶体管本身存在内反馈参数fe y ,同样当工作频率较高时,需要考虑外电路元器件的引线电感和PCB 布线时的板间分布电容,

放大器的精度和稳定性

电路结构建议采用典型电路形式和厂商提供的电路,许多电路结构都是经过很多工程师们反复实验和验证过的。采用OP构成的放大器电路的精度主要与外部元器件参数有关,例如放大倍数与外接的电阻有关。 解决放大器的稳定性就比较复杂了,涉及到放大器的电路结构、PCB布局、电源供给、以及放大器所在的系统环境等等、等等。 一些建议如下: 与分立器件相比,现代集成运算放大器(op amp)和仪表放大器(in-amp)为设计工程师带来了许多好处。虽然提供了许多巧妙、有用并且吸引人的电路。往往都是这样,由于仓促地组装电路而会忽视了一些非常基本的问题,从而导致电路不能实现预期功能——或者可能根本不工作放大器电路设计:如何避免常见问题。 (1)最常遇到的一个应用问题是在交流(AC)耦合运算放大器或仪表放大器电路中没有提供偏置电流的直流(DC)回路。在图1中,一只电容器与运算放大器的同相输入端串联以实现AC耦合,这是一种隔离输入电压(VIN)的DC分量的简单方法。这在高增益应用中尤其有用,在那些应用中哪怕运算放大器输入端很小的直流电压都会限制动态范围,甚至导致输出饱和。然而,在高阻抗输入端加电容耦合,而不为同相输入端的电流提供DC通路,会出现问题。 图1 运算放大器AC耦合输入错误的连接形式 (2)在仪表放大器的输出端和ADC的输入端之间通常接一个简单的RC低通抗混叠滤波器以减少带外噪声。RC低通滤波器的典型值:R = 50Ω~ 200Ω,C = 1/(2πR F),按电路的-3 dB带宽设置C的取值。 (3)当从电源电压利用分压器为放大器提供参考电压时应保证PSR性能 一个经常忽视的问题是电源电压VS的任何噪声、瞬变或漂移都会通过参考输入按照分压比经过衰减后直接加在输出端。实际的解决方案包括旁路滤波以及甚至使用精密参考电压IC 产生的参考电压,例如ADR121,代替Vs分压。

调谐某小信号放大器分析报告设计与仿真

实验室 时间段 座位号 实验报告 实验课程 实验名称 班级 姓名 学号 指导老师

小信号调谐放大器预习报告 一.实验目的 1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统; 2.掌握单调谐和双调谐放大器的基本工作原理; 3.掌握测量放大器幅频特性的方法; 4.熟悉放大器集电极负载对单调谐和双调谐放大器幅频特性的影响; 5.了解放大器动态范围的概念和测量方法。 二.实验内容 调谐放大器的频率特性如图所示。 图1-1 调谐放大器的频率特性 调谐放大器主要由放大器和调谐回路两部分组成。因此,调谐放大器不仅有放大作用,而且还有选频作用。本章讨论的小信号调谐放大器,一般工作在甲类状态,多用在接收机中做高频和中频放大,对它的主要指标要求是:有足够的增益,满足通频带和选择性要求,工作稳定等。 二.单调谐放大器 共发射极单调谐放大器原理电路如图1-2所示。 放大倍数f o f 1f K 0.7o K o K 2o f ?通频带f ?2o f ?2o f ?

图1-2 图中晶体管T 起放大信号的作用,R B1、R B2、R E 为直流偏置电阻,用以保证晶体管工作于放大区域,从而放大器工作于甲类。C E 是R E 的旁路电容,C B 、C C 是输入、输出耦合电容,L 、C 是谐振回路作为放大器的集电极负载起选频作用,它采用抽头接入法,以减轻晶体管输出电阻对谐振回路Q 值的影响,R C 是集电极(交流)电阻,它决定了回路Q 值、带宽。 三.双调谐回路放大器 图中,R B1、R B2、R E 为直流偏置电阻,用以保证晶体管工作于放大区域,且放大器工作于甲类状态,E C 为E R 的旁通电容,B C 和C C 为输入、输出耦合电容。图中两个谐振回路:11L C 、组成了初级回路,22L C 、组成了次级回路。两者之间并无互感耦合(必要时,可分别对12L L 、加以屏蔽),而是由电容3C 进行耦合,故称为电容耦合。

小信号谐振放大器

目录 一、高频小信号谐振放大器原理 (1) 1、小信号调谐放大器的主要特点 (1) 2、小信号调谐放大器的主要质量指标 (1) 二、电路具体设计计算 (6) 1、设计内容 (6) 2、技术指标 (6) 3、设计电路过程及计算 (6) 三、仿真结果及结论 (10) 1、仿真电路 (10) 2、波形图 (11) 3、通频带的测量 (11) 四、设计体会 (13) 五、参考文献 (14)

第一章高频小信号谐振放大器原理 1、小信号调谐放大器的主要特点 晶体管集电极负载通常是一个由 LC组成的并联谐振电路。由于 LC 并联谐振回路的阻抗是随着频率变化而变化,理论上可以分析,并联谐振在谐振频率处呈现纯阻,并达到最大值。即放大器在回路谐振频率上将具有最大的电压增益。若偏离谐振频率,输出增益减小。总之,调谐放大器不仅具有对特定频率信号的放大作用,同时也起着滤波和选频的作用。 2、小信号调谐放大器的主要质量指标 衡量小信号调谐放大器的主要质量主要包括以下几个方面: 2.1谐振频率 放大器调谐回路谐振时所对应的频率称为放大器的谐振频率,理论上,对于 LC 组成的并联谐振电路,谐振频率的表达式为:

式中,L 为调谐回路电感线圈的电感量;C 为调谐回路的总电容。 2.2谐振增益(Av) 放大器的谐振电压增益放大倍数指:放大器处在在谐振频率f0下,输出电压与输入电压之比。 Av的测量方法:当谐振回路处于谐振状态时,用高频毫伏表测量输入信号Vi和输出信号Vo大小,利用下式计算:

另外,也可以利用功率增益系数进行估算: 2.3通频带 由于谐振回路的选频作用,当工作频率偏离谐振频率时,放大器的电压放大倍数下降,习惯上称电压放大倍数Av=Vo/Vi下降

1影响谐振放大器稳定的因素是什么

单元三 习题 1.影响谐振放大器稳定的因素是什么?反向传输导纳的物理意义是什么? 2.声表面波滤波器、晶体滤波器和陶瓷滤波器各有什么特点,各适用于什么场合? 3.说明f β、f T 、f ɑ和f max 的物理意义,分析它们之间的关系。 4.为什么晶体管在高频工作时要考虑单向化,而在低频工作时,可以不必考虑? 5.晶体管3DG6C 的特征频率f T =250MHZ z , 0 =80,求f=1MHz 和20MH z 、50MH z 时该管的 值。 6.已知某高频管在U CEQ =6V,I EQ =2mA 时的参数为f T =250MHz ,r bb ’=50Ω,C b ’c =3pF, βo =60,求f=465kHz 时的共发射极Y 参数。 7.晶体管组成的单谐振回路中频放大器如图题3-1所示。已知f o =465kHz,晶体管经中和后的Y 参数为:g ie =0.4mS,G e =142pF,g ie =55μ S,C oe =18pF,y fe =36.8mS,y re =0。回路电容C=200pF,中频变压器接入系数 p 1=N 1/N=0.35,p 2=N2/lV=0.035,回路无载品质因数Q o =80,设下一级也为上述参数的同一晶体管。试计算 图题3-1 (1)回路有载Q L 值和3dB 带宽B 0.7 (2)放大器的电压放大倍数; (3)中和电容C N 的值。 8.三级相同的谐振放大器级联,中心频率f o =465kHz,若要求总带宽B 0.7=10kHz,试求每级回路的带宽和有载Q L 值。

9.单级小信号调谐放大器的交流电路如图题3-2所示。要求谐振频率f o =10.7MHz,2Δf 0.7=500KHz,|A uo |=100。晶体管的参数为 y ie =(2+j0.5)mS;y re ≈0; y fe =(20-j5)mS;y oe =(20+j40)μS; 如果回路空载品质因数Q o =100,试计算谐振回路的L 、C 、R 。 图题3-2 10.有一共射-共基级联放大器的交流等效电路如图图题3-3所示。放大器的中心频率f 0=10.7MHz, R l =1k Ω,回路电容C=50pf ,电感的Q 0=60,输出回路的接入系数P 2=0.316。试计算谐振时的电压增益A U0,通频带2△f 0.7。晶体管的y 参数为y ie = (2.86+j3.4)ms; y re = (0.08-j0.3)ms; y fe = (26.4-j36.4)ms; y oe = (0.2+j1.3)ms. 图题3-3

单调谐小信号谐振放大器设计说明

高频实验报告(一)——单调谐小信号谐振放大器设计 组员 座位号16 实验时间周一上午

目录 一、实验目的 (3) 二、实验原理 (3) 2.1单调谐放大器的基本原理 (4) 2.2主要性能指标及测量方法 (9) 2.2.1谐振频率的测试 (9) 2.2.2电压增益的测试 (10) 2.2.3频率特性的测试 (10) 三、设计方法 (13) 四、实验内容及参数设计 (14) 五、实验参数测试及分析 (18) 六、思考题............................................................................................... 错误!未定义书签。

一、实验目的 1.熟悉小信号谐振放大器的工作原理。 2.掌握小信号谐振放大器的工程设计方法。 3.掌握小信号谐振放大器的调谐方法。 4.掌握小信号谐振放大器幅频特性的测量方法。 5.熟悉放大器静态工作点和集电极负载对谐振放大器幅频特性的影响。 二、实验原理 调谐放大器的主要特点是晶体管的集电极负载不是纯电阻,而是由L、C 组成的并联谐振回路,由于LC并联谐振回路的阻抗随频率而变化,在谐振频率处、其阻抗是纯电阻,且达到最大值。因此,用并联谐振回路作集电极负载的调谐放大器在回路的谐振频率上具有最大的放大系数,稍离开此频率放大系数

就迅速减小。因此用这种放大器就可以只放大我们所需要的某些频率信号,而抑止不需要的信号或外界干扰信号。正因如此,调谐放大器在无线电通讯等方面被广泛地用作高频和中频选频放大器。 调谐放大器的电路形式很多,但基本的电路单元只有两种:一种是单调谐放大器,一种是双调谐放大器。这里先讨论单调谐放大器。 2.1单调谐放大器的基本原理 典型的单调谐放大器电路如图1.1所示。图中R 1, R 2 是直流偏置电阻;LC 并联谐振回路为晶体管的集电极负载,R e 是为提高工作点的稳定性而接入的直流负反馈电阻, C b 和C e 是对信号频率的旁路电容。输入信号V s ’经变压器耦合至晶体管发射结,放大后再由变压器耦合到外接负载R L ,C L 上。为了减小晶体管输出导纳对回路的影响,晶体管T 1采用抽头接入。 R L L V s ’ 图1.1高频小信号谐振放大器电路 在低频电子电路中,我们经常采用混合π模型来描述晶体管。把晶体管内部的物理过程用集中元器件RLC 表示。用这种物理模型的方法所涉及到的物理等效电路就是所谓的π参数等效电路。混合π 参数是晶体管物理参数,与频率

高频小信号谐振放大器设计报告

课程设计任务书 学生姓名:专业班级: 指导教师:工作单位: 题目: 高频小信号谐振放大器设计 课程设计目的: ①巩固和运用在《高频电子线路》课程中所学的理论知识和实验技能; ②基本掌握常用高频电子电路的一般设计方法; ③提高设计能力和实验技能,通过动脑、动手解决实际问题; ④为以后从事通信电路设计、研制电子产品打下基础。 课程设计内容和要求 1.掌握高频小信号调谐放大器的工作原理; 2. 熟悉谐振回路的调谐方法及放大器动态工作状态的测试方法; 2. 掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算方法。初始条件: ①电路板及元件,参数; ②高频,电路等基础知识; ③EWB仿真软件。 时间安排: 1、理论讲解,老师布置课程设计题目,学生根据选题开始查找资料; 2、课程设计时间为1周。 (1)确定技术方案、电路,并进行分析计算,时间1天; (2)选择元器件、安装与调试,或仿真设计与分析,时间2天; (3)总结结果,写出课程设计报告,时间2天。 指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 摘要....................................................................... I Abstract ................................................... 错误!未定义书签。1高频小信号调谐放大器的原理分析.. (1) 1.1 小信号调谐放大器的主要特点 (1) 1.2 小信号调谐放大器的主要质量指标 (1) 1.2.1谐振频率 (1) 1.2.2谐振增益(Av) (1) 1.2.3通频带 (2) 1.2.4增益带宽积 (3) 1.2.5选择性 (3) 1.2.6噪声系数 (4) 1.3 晶体管高频小信号等效电路与分析方法 (4) 1.3.1单级单调谐回路谐振放大器电路原理 (5) 1.3.2多级单调谐回路谐振放大器 (6) 1.4 自激 (7) 1.5 多级放大器的设计原则 (8) 1.6 集成宽带放大电路 (9) 2高频小信号调谐放大器的设计与制作 (10) 2.1主要技术指标 (10) 2.2给定条件 (10) 2.3设计过程 (10) 2.3.1选定电路形式 (10) 2.3.2设置静态工作点 (11) 2.3.3谐振回路参数计算 (12) 2.3.4确定耦合电容与高频滤波电容 (13) 3高频小信号谐振放大器电路仿真实验 (14) 3.1仿真电路图 (14) 3.2测量并调整放大器的静态工作点 (14) 3.3谐振频率的调测与技术指标的测量 (15) 4 总结(心得体会) (17) 参考文献 (18)

运算放大器的稳定性6―电容性负载稳定性

运算放大器稳定性 第 6 部分(共 15 部分)电容性负载稳定性:R ISO 、高增益及 CF 、噪声增益 作者:Tim Green ,德州仪器 本系列的第六部分是新《电气工程》杂志 (Electrical Engineering ) 中“保持容性负载稳定的六种方法”栏目的开篇。这六种方法是 R ISO 、高增益及 CF 、噪声增益、噪声增益及 CF 、输出引脚补偿 (Output Pin Compensation ),以及具有双通道反馈的 R ISO 。本部分将侧重于讨论保持运算放大器输出端容性负载稳定性的前三种方法。第 7 和第 8 部分将详细探讨其余三种方法。我们将采用稳定性分析工具套件中大家都非常熟悉的工具来分析每种方法,并使用一阶分析法来进行描述。该描述方法是:通过 Tina SPICE 环路稳定仿真进行相关确认;通过 Tina SPICE 中的 V OUT /V IN AC 传递函数分析来进行检验;最后采用 Tina SPICE 进行全面的实际瞬态稳定性测试 (Transient Real World Stability Test)。在过去长达 23 年中,我们在真实环境以及实际电路情况下进行了大量测算,充分验证了这些方法的有效性。然而,由于资源的限制,本文所述电路并未进行实际制作,在此仅供读者练习或在自己的特定应用(如分析、合成、仿真、制作以及测试等)中使用。 运算放大器示例与 R O 计算 在本部分中,用于稳定性示例的器件将是一种高达 +/40V 的高电压运算放大器 OPA452。这种“功能强大的运算放大器”通常用于驱动压电致动器 (piezo actuator),正如您可能已经猜到的那样,该致动器大多为纯容性的。该放大器的主要参数如图 6.1 所示。图中未包含小信号 AC 开环输出阻抗 R O 这一关键参数,在驱动容性负载时,该参数对于简化稳定性分析极其重要。由于参数表中不含该参数,因而我们需要通过测量得出 R O 。由于 Analog & RF Models 公司 (https://www.360docs.net/doc/3117325189.html,/%7Ewksands/) 的 W. K. Sands 为该放大器构建了 SPICE 模型,因而我们可用 Tina SPICE 来测量 R O 。对于数据表参数而言,W. K. Sands SPICE 模型已经过长期而反复的考证具有极高的精确性,更重要的是,它是真正的硅芯片部件! 运算放大器稳定性   OPA452 Supply: +/-10V to +/-40V Slew Rate: +7.2V/us, -10V/us Vout Saturation: Io=50mA, (V-)+5V, (V+)-5.5V Io=10mA, (V-)+2V, (V+)-2V 图 6.1:OPA542 重要参数 为了测试 R O ,我们在图 6.2 的开环增益和相位与OPA452 频率关系图上标注“工作点 (operating point )”。通过测试此“工作点”(无环路增益的频率与增益点)的 R OUT ,R OUT = R O (如欲了解R O 及 R OUT 的详细探讨,敬请参见本系列的第 3 部分)。 R O Test Point

高频小信号放大器的设计

高 频 小 信 号 放 大 器 设 计 学号:320708030112 姓名:杨新梅 年级:07电信本1班 专业:电子信息工程 指导老师:张炜 2008年12月3日

目录 一、选题意义 (3) 二、总体方案 (4) 三、各部分设计及原理分析 (7) 四、参数选择 (11) 五、实验结果 (17) 六、结论 (18) 七、参考文献 (19)

一、选题的意义 高频小信号放大器是通信设备中常用的功能电路,它所放大的信号频率在数百千赫至数百兆赫。高频小信号放大器的功能是实现对微弱的高频信号进行不失真的放大,从信号所含频谱来看,输入信号频谱与放大后输出信号的频谱是相同的。 高频小信号放大器的分类: 按元器件分为:晶体管放大器、场效应管放大器、集成电路放大器; 按频带分为:窄带放大器、宽带放大器; 按电路形式分为:单级放大器、多级放大器; 按负载性质分为:谐振放大器、非谐振放大器; 其中高频小信号调谐放大器广泛应用于通信系统和其它无线电系统中,特别是在发射机的接收端,从天线上感应的信号是非常微弱的,这就需要用放大器将其放大。高频信号放大器理论非常简单,但实际制作却非常困难。其中最容易出现的问题是自激振荡,同时频率选择和各级间阻抗匹配也很难实现。本文以理论分析为依据,以实际制作为基础,用LC振荡电路为辅助,来消除高频放大器自激振荡和实现准确的频率选择;另加其它电路,实现放大器与前后级的阻抗匹配。

二、总体方案 高频小信号调谐放大器简述: 高频小信号放大器的功用就是无失真的放大某一频率范围内的信号。按其频带宽度可以分为窄带和宽带放大器,而最常用的是窄带放大器,它是以各种选频电路作负载,兼具阻抗变换和选频滤波功能。对高频小信号放大器的基本要求是: (1)增益要高,即放大倍数要大。 (2)频率选择性要好,即选择所需信号和抑制无用信号的能力要强,通常用Q值来表示,其频率特性曲线如图-1所示,带宽BW=f2-f1= 2Δf0.7,品质因数Q=fo/2Δf0.7. 图-1频率特性曲线

高频小信号谐振放大电路(打印版)

长春工程学院 高频电子线路课程设计(论文)题目:高频小信号放大电路设计 学院:电子与信息工程学院 专业班级:电子0942班 学号:20号、31号、9号、26号 学生姓名: 指导教师: 起止时间:2011.9.22~2011.10.20 电气与信息学院 和谐勤奋求是创新

内容摘要 高频小信号谐振放大电路 摘要:掌握高频小信号谐振放大器的工程设计方法,谐振回路的调谐方法,放大器的各项技术指标的测试方法及高频情况下的各种分布参数对电路性能的影响,表征高频小信号谐振放大器的主要性能指标由谐振频率fo,谐振电压放大倍数Avo,放大器的通频带BW及选择性(通常用矩形系数Kr0.1)。 关键词: 1.谐振频率放大器的谐振回路谐振时所对应的频率f0称为谐振频率。 2.电压增益放大器的谐振回路谐振时所对应的电压放大倍数Avo称为谐振放大器的电压增益(放大倍数) 3.通频带由于谐振回路的选频作用,当工作频率偏离谐振频率时,放大器的电压放大倍数下降,习惯上称电压放大倍数Av下降到谐振电压放大倍数Avo的0.707倍时所对应的频率范围称为放大器的通频带BW。 4.矩形系数谐振放大器的选择性可由谐振曲线的矩形系数Kr0.1来表示矩形系数Kr0.1为电压放大倍数下降到0.1Avo时对应的频率范围与电压放大倍数下降到0.707Avo时对应的频率偏离之比。 工作计划: 1.确定电路形式。 2.设置静态工作点。 3.计算谐振回路的参数。 4.确定输入耦合回路及高频滤波电容。

content of marketing plan Resonant frequency small-signal amplifier Abstract: High-frequency small-signal resonance amplifier master of engineering design methods, resonant circuit tuning method, the technical specifications of the amplifier test methods and high-frequency parameters of various distributions in case of impact on circuit performance and characterization of high-frequency small-signal the main performance indicators of the resonant amplifier from the resonant frequency fo, the resonant voltage gain Avo, the amplifier passband BW and selective (usually rectangular coefficient Kr0.1). Keywords: 1 resonant circuit resonant frequency amplifier corresponding to the resonance frequency f0 is called the resonant frequency. 2 the resonant circuit voltage gain of the amplifier corresponding to the resonance voltage gain Avo called resonant amplifier voltage gain (magnification) 3 pass-band frequency selection as the role of the resonant circuit when the frequency deviation from the resonant frequency, the amplifier voltage gain drop, used to call down to the voltage gain Av resonant voltage gain Avo of 0.707 times the frequency range corresponding to known as the amplifier passband BW. 4 rectangular resonant amplifier selectivity coefficient by coefficient Kr0.1 resonance curve of the rectangle to represent a rectangle for the voltage gain coefficient Kr0.1 down to 0.1Avo corresponding to the frequency range and voltage gain drops to 0.707Avo the frequency corresponding to deviation of the ratio. Work plan: 1 to determine the circuit form. 2 set the quiescent operating point. 3 calculate the resonant circuit parameters. 4 Make sure the input coupling loop and high frequency filter capacitor. 设计任务说明

谐振放大器的稳定性分析终结版

目录 摘要1 第一章谐振2 第一节谐振定义2 第二节谐振回路2 一串联谐振3 二并联谐振3 第二章谐振放大器电路4 第三章工作稳定性5 第四章谐振放大器工作不稳定的原因9 第一节失配法10 第二节中和法12 第三节减少噪音系数与干扰15 心得体会16 参考文献17

摘要 用LC谐振回路作为选频网络构成的选频放大器称为谐振放大器或调谐放大器,其用来从众多的微弱信号中,选出有用信号加以放大并对其他无用频率信号予以抑制,它广泛应用于通信设备的接收机中。 由于谐振放大器大多采用晶体管作为放大器件,而晶体管集电极和基极 ,其值虽然很小(只有几个PF),但高频工作时仍能之间存在结电容C be 使放大器输出和输入之间形成反馈通路(称为内反馈),再加上谐振放大器中LC谐振回路阻抗的大小及性质随频率变化剧烈,使得内反馈也随频率而剧烈变化,致使谐振放大器工作不稳定。一般情况下,内反馈会使谐振放大器的增益频率特性曲线变形,增益、通频带和选频性发生变化,严重时反馈某个频率上满足自激条件,放大器产生自激振荡,即失去放大性能,不能正常工作。本设计针对谐振放大器的稳定性做了详细分析,给出了克服自激振荡的方式,并加以说明。 关键词:谐振放大器;稳定性:自激振荡。

第一章谐振 第一节谐振定义 所谓谐振,按电路理论,它是正弦电压加在理想的(无寄生电阻)电感或电容串联电路上。当正弦频率为某一值时,容抗与感抗相等,电路的阻抗为零,电路电流达到无穷大;如果正弦电压加在电感和电容并联电路上,当正弦电压频率为某一值时,电路的总导纳为零,电感、电容元件上电压为无穷大。前者称为串联谐振,后者称为并联谐振。 谐振的现象是电流增大和电压减小,越接近谐振中心,电流表电压表功率表转动变化快,但是和短路得区别是不会出现零序量。电学谐振指的是电磁学物理量的强度在一个中值上下进行波动,也是类似运动学的谐振。 第二节谐振回路 由电感L和电容C组成的,可以在一个或若干个频率上发生谐振现象的电路,统称为谐振电路。在电子和无线电工程中,经常要从许多电信号中选取出我们所需要的电信号,而同时把我们不需要的电信号加以抑制或滤出,为此就需要有一个选择电路,即谐振电路。 谐振电路有串联谐振和并联谐振之分。

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