LC谐振放大器的实验报告
LC谐振放大器设计报告
2011年全国大学生电子设计竞赛LC谐振放大器（D题）【1407组】作品类别：D类2011年9月2日摘要高频小信号谐振放大器在通信、广播等设备中有广泛的应用，可以利用三极管放大信号、LC并联谐振回路谐振选频，从而放大特定频率的信号。
三极管共基极放大电路中不存在密勒电容效应，而且BJT的输入电阻（即发射节的正向电阻）很小，所以共基极放大电路具有比较好的高频响应特性，利用三级级单调谐电路将原始微弱信号增益大于80dB，并利用LC并联谐振回路将15MHZ的信号选出。
表现高频小信号谐振放大器的主要性能指标由谐振频率f,谐振电压放大倍数AV0,放大器的通频带ＢＷ及选择性（矩形系数Ｋ1.0r）的计算。
LC谐振放大器设计要求：（1）衰减器指标：衰减量40±2dB，特性阻抗50Ω，频带与放大器相适应。
（2）放大器指标：a）谐振频率：f0 =15MHz；允许偏差±100kHz；b）增益：不小于60dB；c）−3dB 带宽：2Δf0.7 =300kHz；带内波动不大于2dB；d）输入电阻：R in=50Ω；e）失真：负载电阻为200Ω，输出电压1V 时，波形无明显失真。
（3）放大器使用3.6V 稳压电源供电（电源自备）。
最大不允许超过360mW，尽可能减小功耗。
（4）在-3dB 带宽不变条件下，提高放大器增益到大于等于80dB。
（5）在最大增益情况下，尽可能减小矩形系数Kr0.1。
（6）设计一个自动增益控制（AGC）电路。
AGC 控制范围大于40 dB。
AGC 控制范围为20log(V omin/V imin)－20log(V omax/V imax)（dB）。
现有的设计方法需要大量复杂的运算，且对放大电路部分输入、输出匹配电阻的确定需应用作图方法来确定，硬件设计结束才可测定指标，设计中不易保证电路设计的可靠性。
本文基于这一点介绍了由分立元件构成的高频小信号放大器的结构，利用multisim软件提供的BJT管模型得出其输出特性以确定所需的匹配电阻，简化了设计过程，并从电路的功能要求和算法分析完成了整个电路的设计，并利用multisim软件进行了性能仿真和分析。
LC谐振放大器的实验报告
LC谐振放大器设计报告（D题）内容摘要：本文介绍了LC谐振放大器的设计原理，分析了有可能影响LC 谐振放大器的因素以及采取的针对性措施。
在此设计中我们运用衰减器来减小输入电压的值进而方便了放大器电路的测量。
中周电感和聚酯电容来提取频率为15MHz的波。
用三极管来放大电路，并使用其他措施来减小电路误差。
整个系统的-3dB带宽为300kHz。
在较低的外部电压下，放大器电路的整体功耗很小。
关键词：LC谐振放大器衰减器中周电感第一章绪论1.1：设计任务设计并制作一台LC谐振放大器。
设计的大体示意图如下所示：1.2：设计要求1.2.1：基本要求（1）衰减器指标：衰减量40±2dB，特性阻抗50Ω，频带与放大器相适应。
（2）放大器指标：(a）谐振频率：f0=15MHz；允许偏差±100KHz；(b）增益：不小于60dB；(c）-3dB带宽：2Δf0.7=300KHz；带内波动不大于2dB；(d）输入电阻：Rin=50Ω；(e）失真：负载电阻为200Ω，输出电压1v时，波形无明显失真。
（3）放大器使用3.6v稳压电源供电（电源自备）。
最大不允许超过360mW，尽可能减小功耗。
1.2.2：发挥部分（1）在-3dB 带宽不变条件下，提高放大器增益到大于等于80dB。
（2）在最大增益情况下，尽可能减小矩形系数Kr0.1。
（3）设计一个自动增益控制（AGC）电路。
AGC控制范围大于40dB。
AGC控制范围为20lg(Vomin/Vimin)-20lg(Vomax/Vimax) (dB)。
（4）其他。
附录：图二是LC谐振放大器的特性曲线，矩形系数Kr0.1=2Δf0.1/2Δf0.7第二章方案的比较与论证本系统主要有以下几个模块：自制电源衰减器LC谐振放大器等三大功能模块。
2.1自制电源模块：方案一：线性稳压源。
采用效率较高的串联电路，尤其是采用集成三端稳压器，输出电压波纹小，可靠性高，性价比高。
可为后面的谐振放大电路提供不失真保障。
谐振功率放大器实例实验报告(一)
谐振功率放大器实例实验报告(一)谐振功率放大器实例实验报告1. 引言•对谐振功率放大器的实验进行了详细记录和分析。
•通过实验，我们探究了谐振功率放大器的基本原理和性能特点。
2. 实验设备•谐振功率放大器电路板•功率放大器•示波器•信号发生器•电源3. 实验目的•研究谐振功率放大器的工作原理和特性。
•分析谐振功率放大器的频率响应、增益和效率。
4. 实验步骤1.按照电路图连接谐振功率放大器电路板。
2.将信号发生器和示波器连接到电路板上的输入端和输出端。
3.调整信号发生器的频率，观察示波器上输出波形的变化。
4.记录输入和输出信号的电压值，并计算增益。
5.根据示波器上的波形，判断谐振功率放大器是否达到谐振状态。
6.测量功率放大器的输入功率和输出功率，并计算效率。
7.反复调整信号发生器的频率，记录数据，得出谐振功率放大器的频率响应曲线。
5. 实验结果和分析•在不同频率下，记录并分析了谐振功率放大器的增益、效率和频率响应。
•实验结果显示，在谐振频率附近，谐振功率放大器的增益最大，效率也达到了最高点。
•频率响应曲线表明了谐振功率放大器在特定频率范围内具有较好的放大效果。
6. 结论•谐振功率放大器是一种能够在特定频率下增大信号功率的电路。
•实验结果验证了谐振功率放大器的基本工作原理和性能特点。
•谐振功率放大器在谐振频率附近具有较高的增益和效率。
7. 参考文献•[1] Smith, John. “Resonant Power Amplifiers: Theory and Practice.” IEEE Transactions on Microwave Theory andTechniques, vol. 55, no. 11, 2007, pp. .•[2] Johnson, Wi lliam. “Design and Analysis of Resonant Power Amplifiers.” Wiley-IEEE Press, 2011.8. 实验改进思考•在本次实验中，我们只研究了谐振功率放大器在谐振状态下的特性，但实际应用中，谐振频率可能会发生变化。
电子电路综合实验-LC正弦波振荡器报告
LC 正弦波振荡（虚拟实验）1、 电容三点式（1）121100,400,10C nF C nF L mH ===示波器频谱仪（2）121100,400,5C nF C nF L mH ===示波器频谱仪（3）121100,1,5C nF C F L mH μ===示波器频谱仪数据表格: （C1, C2, L1） （C 1，C 2，L 1） O U •i U •增益A 相位差 谐振频率f 0 测量值 理论值 测量值 理论值 （100nF,400nF,10mH ）5.972V1.486V44.0191806.025kHz5.627（100nF,400nF,5mH ） 4.698V 1.161V 4 4.047 180 7.995 kHz 7.958 （100nF,1uF,5mH ）7.116V711.458mV1010.0021807.897 kHz7.465实验数据与理论值间的差异分析:增益差别不大但谐振频率差别较大, 主要是由于读数是的精度有限造成的。
由于游标以格为单位, 因此读数时选取的幅值最大的点可能与实际有差, 因而谐振频率的测量也有误差。
2、 电感三点式（1）1225,100,200L mH L H C nF μ===示波器频谱仪（2）1225,100,100L mH L H C nF μ===示波器频谱仪（3）1222,100,100L mH L H C nF μ===示波器频谱仪数据表格:（L1, L2, C2）（L1，L2，C2）OU•(V)iU•(mV)增益A 相位差谐振频率f0测量值理论值测量值(kHz)理论值(kHz)（5mH,100uH,200nF） 4.497V 89.938mV 50.001 50 180 5.039kHz 4.983 （5mH,100uH,100nF） 4.504V 90.070 mV 50.005 50 180 7.010kHz7.047（2mH,100uH,100nF） 4.483V 224.150mV 20.000 20 180 10.951kHz10.983实验数据与理论值间的差异分析:误差均较小, 主要由于电路不够稳定以及读数精度造成。
谐振放大回路实验报告
谐振放大回路实验报告实验目的掌握谐振放大回路的基本原理，并通过实验验证其性能。
实验器材- 信号发生器- 功率放大器- 电容、电感和电阻器- 示波器- 直流电源实验原理谐振放大回路是指在特定频率下，电路的电压或电流会被倍增放大的放大器。
它主要由电容、电感和电阻器组成。
当谐振频率控制在谐振回路的共振频率上时，电路的增益会达到最大值。
在实验中，我们可以通过对电容或电感的改变来调整回路的谐振频率。
实验步骤1. 连接电路：根据实验理论，连接电容、电感和电阻器组成谐振放大回路。
电源连接到放大器的正负极，信号发生器连接到放大器的输入端，示波器连接到放大器的输出端。
2. 调节信号发生器：设置信号发生器的频率为预期的谐振频率，设置输出电压的幅度。
3. 调整电容或电感：通过改变电容或电感的数值，调整谐振频率并观察输出信号的变化。
4. 调整放大器增益：调整功率放大器的增益，使输出信号达到最大。
5. 观察输出信号：使用示波器观察放大器的输出信号，记录幅度和相位。
6. 绘制增益-频率曲线：固定电容或电感的数值，改变输入信号的频率，并记录放大器的输出幅度。
通过绘制增益-频率曲线，可以确定谐振频率和增益。
7. 分析结果：根据实验结果，分析谐振放大回路的性能。
实验结果根据我们的实验结果，我们从频率特性曲线中可以清楚地看到，当频率接近谐振频率时，放大器的输出幅度急剧增大。
当频率偏离谐振频率时，放大器的输出幅度减小，损耗被放大器抵消。
结论与讨论谐振放大回路是一种可通过频率调整来实现放大的电路。
它广泛应用于无线通信、音频放大和振荡器等领域。
通过本次实验，我们成功验证了谐振放大器的性能，并研究了其频率特性曲线。
进一步研究可以探索谐振放大器的其他性能，如可靠性、噪声和功耗等。
实验总结本次实验我们学习了谐振放大回路的基本原理，并通过实验验证了其性能。
我们通过调整电容和电感来调整谐振频率，并观察了放大器的输出信号。
通过绘制增益-频率曲线，我们了解了谐振放大回路的增益特性。
高频 实验三(LC调谐)9.13
实验三 LC 调谐放大器（选频放大器）一、实验目的1、加深对LC 选频放大器工作原理的理解。
2、掌握谐振回路中心频率的调整方法，以及扩展通频带的方法。
3、熟悉谐振回路的幅频特性分析——通频带与选择性。
4、熟悉和了解放大器的动态范围及其测试方法。
二、实验仪器双踪示波器；数字万用表；高频电路实验装置 三、实验要求：1、复习谐振回路的工作原理。
2、了解谐振放大器的电压放大倍数、动态范围、通频带及选择性相互之间的关系。
3、实验电路中，若电感量L=1µh，回路总电容C=220pf （分布电容包括在内）， 计算回路中心频率f 。
四、实验原理1、单调谐回路谐振放大器如图3-1所示，LC 选频放大器可以看作是一个负载电阻随输入信号频率变化的共射放大器。
其中，L 1，C 4和C 5构成电源滤波电路；R 1，R 2和R E 构成放大器的直流偏置电路，当R 1和R 2一定时，改变R E 可改变三极管的静态偏置电流；C 2为旁路电容，C 1为输入耦合电容，C 3为输出耦合电容；R ，L ，C 和C T 构成选频电路，谐振电容T C C C +≈∑，改变C T 可改变放大器的谐振频率（中心频率）。
中心频率、通频带和选择性由RLC 并联谐振回路决定，中心频率、通频带和品质因数分别为∑=LC f π210，∑=RC BW π217.0，∑==RC BW f Q 07.00ω。
图3-1单调谐回路谐振放大器原理图五、实验内容及步骤：1、实验电路见图3-1（1）按图3-1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）。
（2）接线后仔细检查，确认无误后接通电源。
2、动态研究(1) 用双踪示波器测量放大器的中心频率及中心频率处的电压放大倍数① 按图3-l 所示连接电路。
其中：高频信号源“常态/扫频”转换按键置于“常态”状态，双踪示波器置于双通道方式（CH1、CH2通道分别显示放大器的输入电压和输出电压）并按入ALT/CHOP 转换开关，E 1k R =Ω，2k R =Ω。
谐振功率放大器实验
谐振功率放大器实验一、实验目的1. 熟悉丙类功率放大器的工作原理 , 掌握丙类功率放大器的计算方法。
2. 熟悉丙类功率放大器的电路调试技术。
3. 熟悉丙类功率放大器的负载特性 .4. 了解负载电阻、电源电压、输入电压和基极压等对丙类功率放大器负载特性的认识。
二、实验仪器1. 数字万用表2. 双踪示波器3. 频率特性测试仪 ( 扫频仪 )4. 高频电路实验装置5. 高频信号发生器6. 频率计7. 高频毫伏表8. 无感起子三．预习要求1. 预习丙类功率放大器的工作原理和功率放大器的计算方法。
2. 分析实验所用电路的工作原理和各部分的作用。
四、实验电路原理与调试技术1 ．实验电路与工作原理实验电路如图 3.1 所示图 3.1 功率放大器图中 , L8 、 C12 、 C13 、 L5 为输出端电源供电支路。
其中 L8 、C12 、 C13 为π型滤波电路，以防止高频信号对直流电源产生影响； L5 为高频扼流线圈，以阻止高频信号通过交流支路。
C8 、L6 、 C9 、 RL 为负载支路，其中 C8 为隔直电容， L6 、 C9 为谐振回路，负载电阻 RL 与电感 L6 串接在一起，整个电路的输出从电阻 RL 端引出，这样可以减小负载电阻对谐振回路的影响。
在三极管 V3 的输出端，电源供电支路和负载支路相并联，构成集电极并馈供电形式。
就理想的电压关系而言，交流电压和直流电压总是串联叠加在一起的，它们满足下面的关系式υ CE =V CC -V cm cos ω t在电源供电支路， L5 承担着全部的交流输出电压 V cm cos ωt ；在负载支路，隔直电容 C8 承载着全部的电源电压 V CC ，所以无论从哪个支路来看，电源电压 V CC 和交流输出电压 V cm cos ωt 总是串联的。
图中， C6 、 L4 、 R10 和 C7 为基极偏置电路，它利用发射脉冲电流 i E 的直流成份 I eo 流过 R10 来产生基极反向偏压，L4 为高频扼流圈，反向偏压 V BB 为 I eo 与 R10 的乘积， C7 为高频旁路电容，用来短路高频电流的。
谐振电路实习报告
一、实习背景与目的在电子技术领域，谐振电路是一个基础且重要的组成部分。
为了加深对谐振电路理论知识的理解，提高动手实践能力，我们开展了谐振电路的实习。
本次实习旨在通过实际操作，让学生掌握谐振电路的原理、设计方法、调试技巧，并学会分析电路性能。
二、实习内容与过程1. 理论学习实习前，我们首先对谐振电路的基本概念、原理、特点进行了系统的理论学习。
通过查阅资料、课堂讲解，我们了解了谐振电路的定义、工作原理、谐振频率、品质因数等基本概念。
2. 电路设计根据实习要求，我们设计了两个谐振电路：LC谐振电路和RC谐振电路。
在设计过程中，我们考虑了电路元件的选择、参数的匹配、电路的稳定性等因素。
3. 电路搭建在搭建电路时，我们严格按照电路图进行，注意元件的连接顺序和方向。
在焊接过程中，我们遵循焊接规范，确保电路的可靠性和稳定性。
4. 电路调试搭建完成后，我们对电路进行了调试。
通过调整电路参数，观察电路性能，分析电路的谐振频率、品质因数等指标。
在调试过程中，我们遇到了一些问题，如电路不稳定、谐振频率偏差等，通过查阅资料、请教老师，我们找到了解决问题的方法。
5. 实验数据分析在实验过程中，我们记录了电路的谐振频率、品质因数等数据，并与理论值进行了对比分析。
通过实验数据的处理，我们进一步了解了谐振电路的特性。
三、实习结果与收获1. 理论知识通过本次实习，我们对谐振电路的理论知识有了更深入的理解。
我们掌握了谐振电路的定义、原理、特点，以及谐振频率、品质因数等基本概念。
2. 动手能力在实习过程中，我们学会了电路搭建、调试、分析等基本技能。
通过实际操作，我们的动手能力得到了显著提高。
3. 问题解决能力在实习过程中，我们遇到了一些问题，如电路不稳定、谐振频率偏差等。
通过查阅资料、请教老师，我们学会了如何分析问题、解决问题，提高了自己的问题解决能力。
4. 团队协作本次实习是团队合作完成的。
在实习过程中，我们互相学习、互相帮助，共同完成了实习任务。
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LC谐振放大器设计报告
（D题）
内容摘要：
本文介绍了LC谐振放大器的设计原理，分析了有可能影响LC 谐振放大器的因素以及采取的针对性措施。
在此设计中我们运用衰减器来减小输入电压的值进而方便了放大器电路的测量。
中周电感和聚酯电容来提取频率为15MHz的波。
用三极管来放大电路，并使用其他措施来减小电路误差。
整个系统的-3dB带宽为300kHz。
在较低的外部电压下，放大器电路的整体功耗很小。
关键词：LC谐振放大器衰减器中周电感
第一章绪论
1.1：设计任务
设计并制作一台LC谐振放大器。
设计的大体示意图如下所示：
1.2：设计要求
1.2.1：基本要求
（1）衰减器指标：衰减量40±2dB，特性阻抗50Ω，频带与放大器相适应。
（2）放大器指标：
(a）谐振频率：f0=15MHz；允许偏差±100KHz；
(b）增益：不小于60dB；
(c）-3dB带宽：2Δf0.7=300KHz；带内波动不大于2dB；
(d）输入电阻：Rin=50Ω；
(e）失真：负载电阻为200Ω，输出电压1v时，波形无明显失真。
（3）放大器使用3.6v稳压电源供电（电源自备）。
最大不允许超过360mW，
尽可能减小功耗。
1.2.2：发挥部分
（1）在-3dB 带宽不变条件下，提高放大器增益到大于等于80dB。
（2）在最大增益情况下，尽可能减小矩形系数Kr0.1。
（3）设计一个自动增益控制（AGC）电路。
AGC控制范围大于40dB。
AGC控制范围为20lg(Vomin/Vimin)-20lg(Vomax/Vimax) (dB)。
（4）其他。
附录：图二是LC谐振放大器的特性曲线，矩形系数Kr0.1=2Δf0.1/2Δf0.7
第二章方案的比较与论证
本系统主要有以下几个模块：自制电源衰减器LC谐振放大器等三大功能模块。
2.1自制电源模块：
方案一：线性稳压源。
采用效率较高的串联电路，尤其是采用集成三端稳压器，输出电压波纹小，可靠性高，性价比高。
可为后面的谐振放大电路提供不失真保障。
方案二：开关稳压电源。
此方案效率高，但电路复杂，开关稳压
电源。
但开关稳压源通常的频率在几十到几百KHz。
和设计要求的谐波相差不多，极易对我们需要采取的谐波产生干扰。
在同等的自制电源的要求下，我们采用制作简单可靠性高的方案一。
2.2衰减器模块
采用П型衰减器模型，根据特性阻抗50Ω和衰减的40dB直接计算出精确地数据，此衰减器的结构简单，使用方便。
精确度高。
而且П型衰减器还可以起到如下作用：（1）、控制功率电平：在微波超外差接收机中对本振输出功率进行控制，获得最佳噪声系数和变频损耗，达到最佳接收效果。
在微波接收机中，实现自动增益控制，改善动态范围。
（2）去耦元件：作为振荡器与负载之间的去耦合元件。
2.3LC谐振放大器模块
方案一：采用AD603芯片作为放大器的核心芯片，输入端采用LC 谐振进行采波。
然而，运放AD603的放大频带很宽，造成在放大过程中引入很多杂波。
输出的信号里面就掺杂进去了杂波。
此放大器就不符合设计的要求。
方案二：采用三极管和电感、电容等分立元件搭建LC谐振放大电路。
在第一级放大时效果不错，但进行级联后，直接耦合的情况下，电路的放大倍数受到限制。
信号极易失真。
如要调试此类电路达到要求必须进行长时间的调试，而且电路不太稳定。
故LC谐振放大器电路不采用此方案。
方案三：采用MC2833芯片和电阻，电容等元器件搭建放大器的核心，
电路简单而且所达到的效果很好。
把失真控制的很好。
而且由于采用MC2833芯片去搭建电路，应用了芯片内部的两个三极管而且芯片本身已经考虑了芯片内部两个三极管直接耦合后的零点漂移现象。
所以采用此简洁、方便、有效的方案。
第三章主要单元的电路设计
(1)衰减器的电路：
(2)LC谐振放大器电路如下图所示：
图中的三极管我们采用MC2833.
MC2833的参数如下：
（1）电源电压范围较宽，为2.8V~~9.0V
（2）外接电子元件较少
（3）当电源电压为4.0V时，载频为166MHz是，最大频偏可达10KHz （4）调制灵敏度可达15Hz/mV
（5）输出最大功率为10nW(50Ω负载）
（6）低功耗电流（典型值为2.9mA）
（7）该芯片的极限参数如下表所示：
因为MC2833的频宽可达100MHz完全满足谐振频率15MHz的要求,而且芯片MC2833具有较高的性价比。
第四章系统调试
4.1硬件的调试：
4.1.1 衰减器的调试：
接通一个15MHz,Vpp为0.1v的正弦信号而后在输出端接上一个50Ω的电阻。
在电阻两端接上电压表，测得其电压值为U1，Au=0.1/U1，其衰减量为20lgAu
4.1.2 LC放大器的调试测量：
还是在衰减器之前接上一个15MHZ，Vpp为0.1v的正弦信号，而后把衰减器和LC谐振放大器连接在一起。
在谐振放大器后接上一个200Ω的负载电阻。
测量负载电阻的两端电压和在示波器上的波形，观察是否发生了失真。
在一级和二级放大的输出端预留测试点，方便对放大电路进行调试和测量。
第五章指标测试
（1）单独测试衰减器模块：输入15MHZ、Vpp为1V的正弦信号在进行衰减器衰减后，转换为Vpp为10.2mV的15MHz的信号。
所以衰减器的衰减量满足40dB±2dB。
（2）（2）？？？？
六实验总结：
本设计较好的完成了题目设计要求，完成了基本部分的全部内容以及部分发挥部分的内容。
而且还可对LC谐振放大器进一步提高放大倍数。
但由于时间的限制，不能把一些设计都实现。
在本次设计中，我深切体会到了理论分析与实际动手能力相结合的重要性。
在知识、团队合作和手动操作方面都有了长足的进步。
也对以前学过的知识有了更深刻的理解。
参考书目：
黄丽亚杨恒新模拟电子技术基础机械工业出版社 2010年
高吉祥唐朝京大学生电子设计竞赛教程电子工业出版社 2010年。