高频电路的设计与仿真方法

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高频小信号调谐放大器的电路设计与仿真

高频小信号调谐放大器的电路设计与仿真

一、高频小信号调谐放大器的电路设计与仿真1.主要技术指标:谐振频率:=10.7MHz,谐振电压放大倍数:,通频带:,矩形系数:。

要求:放大器电路工作稳定,采用自耦变压器谐振输出回路。

2.给定条件回路电感L=4μH, ,,,晶体管用9018,β=50。

查手册可知,9018在、时,,,,,,。

负载电阻。

电源供电。

3.设计过程高频小信号放大器一般用于放大微弱的高频信号,此类放大器应具备如下基本特性:只允许所需的信号通过,即应具有较高的选择性。

放大器的增益要足够大。

放大器工作状态应稳定且产生的噪声要小。

放大器应具有一定的通频带宽度。

除此之外,虽然还有许多其它必须考虑的特性,但在初级设计时,大致以此特性作考虑即可. 基本步骤是:① 选定电路形式依设计技术指标要求,考虑高频放大器应具有的基本特性,可采用共射晶体管单调谐回路谐振放大器,设计参考电路见图1-1所示。

图1-1 单调谐高频小信号放大器电原理图图中放大管选用9018,该电路静态工作点Q主要由R b1和Rw1、R b2、Re与Vcc确定。

利用和、的分压固定基极偏置电位,如满足条件:当温度变化↑→↑→↓→↓→↓,抑制了变化,从而获得稳定的工作点。

由此可知,只有当时,才能获得恒定,故硅管应用时, 。

只有当负反馈越强时,电路稳定性越好,故要求,一般硅管取:。

② 设置静态工作点由于放大器是工作在小信号放大状态,放大器工作电流一般在0.8-2mA之间选取为宜,设计电路中取 ,设。

因为:而所以:因为:(硅管的发射结电压为0.7V)所以:因为: 所以:因为: 而 取则: 取标称电阻8.2KΏ因为:则:,考虑调整静态电流的方便,用22KΏ电位器与15KΏ电阻串联。

③谐振回路参数计算1)回路中的总电容C∑因为:则:2)回路电容C因有所以取C为标称值30pf,与5-20Pf微调电容并联。

3)求电感线圈N2与N1的匝数:根据理论推导,当线圈的尺寸及所选用的磁心确定后,则其相应的参数就可以认为是一个确定值,可以把它看成是一个常数。

基于Proteus仿真的高频功率放大器设计及应用

基于Proteus仿真的高频功率放大器设计及应用

高频功率放大器设计及应用摘要:高频功率放大器是发射机的重要组成部分,因而也是通信系统必不可少的环节。

本文介绍了高频功率放大器应用和基本原理,并利用电子设计工具软件 Proteus对丙类功率放大器电路从方案选择、单元电路设计、元器件参数选取等方面进行具体设计分析 ,同时对电路进行仿真测试 ,通过仿真结果分析电路特性 ,使电路得到进一步完善。

关键词:高频功率放大器应用、功率放大器原理、高频功率放大器仿真设计1. 引言高频功率放大器是无线电发射机末端的重要部件 ,是评价通信系统性能的重要参数。

近年来 ,针对功率放大器设计的各种研究不断涌现 ,对功率放大器的性能进行优化的算法不断出现。

利用Proteus软件工具进行高频功率放大电路的设计 ,通过仿真结果对电路的特性进行分析 , 并逐步完善电路。

2. 高频功率放大器应用功率放大器简称功放,可以说是各类音响器材中最大的一个家族了,其作用主要是将音源器材输入的较微弱信号进行放大后,产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。

由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能,不同的功放在内部的信号处理、线路设计和生产工艺上也各不相同。

以其主要用途来说,功放可以分做两大类别,即专业功放与家用功放。

在体育馆场、影剧场、歌舞厅、会议厅或其它公共场所扩声,以及录音监听等场所使用的功放,一般说在其技术参数上往往会有一些独特的要求,这类功放通常称为专业功放。

而用于家庭的hi-fi音乐欣赏,av系统放音,以及卡拉ok娱乐的功放,通常我们称为家用功放。

随着行动电话、WLAN(Wireless Local Area Network)、蓝芽(Bluetooth)的普及化,高频电子设备已经成为生活中的必需品,而电子设备使用的频率也从过去的1GHz逐渐朝5GHz甚至更高频方向发展。

由于FET等主动电子组件与电容、电感等被动电子组件性能的提升,使得高频电路的特性获得大幅的改善。

高频电路Multisim仿真实验二 高频功率放大仿真

高频电路Multisim仿真实验二 高频功率放大仿真

实验二 高频功率放大器一、高频功率放大器原理仿真,电路如图所示:(Q1选用元件Transistors 中的 BJT_NPN_VIRTUAL)图2.1 高频功率放大器原理图1、集电极电流ic(1)设输入信号的振幅为0.7V ,利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。

要设置起始时间与终止时间,和输出变量。

(2)将输入信号的振幅修改为1V ,用同样的设置,观察i c 的波形。

(提示:单击simulate 菜单中中analyses 选项下的transient analysis...命令,在弹出的对话框中设置。

在设置起始时间与终止时间不能过大,影响仿真速度。

例如设起始时间为0.03s ,终止时间设置为0.030005s 。

在output variables 页中设置输出节点变量时选择vv3#branch 即可)(3)根据原理图中的元件参数,计算负载中的选频网络的谐振频率ω0,以及该网络的品质因数Q L 。

根据各个电压值,计算此时的导通角θc 。

(提示根据余弦值查表得出)。

srad LCw /299.61012610200116120=⨯⨯⨯==-- =Cθ87.80378.0299.61263000=⨯==Lw R Q L2、线性输出(1)要求将输入信号V1的振幅调至1.414V。

注意:此时要改基极的反向偏置电压V2=1V,使功率管工作在临界状态。

同时为了提高选频能力,修改R1=30KΩ。

(2)正确连接示波器后,单击“仿真”按钮,观察输入与输出的波形;输入端波形:输出端波形:(3)读出输出电压的值并根据电路所给的参数值,计算输出功率P0,PD,ηC;输出电压:12V ;∑==RI V I P m c cm m c 21102121 0C cc D I V P = Dc P P 0=η二、 外部特性1、调谐特性,将负载选频网络中的电容C1修改为可变电容(400pF ),在电路中的输出端加一直流电流表。

当回路谐振时,记下电流表的读数,修改可变电容百分比,使回路处于失谐状态,通过示波器观察输出波形,并记下此时电流表的读数;谐振时,C=200pF ,此时电流为:-256.371输出波形为:将电容调为90%时,此时的电流为-256.389mA 。

高频同步整流BUCK变换器的设计与仿真设计word版

高频同步整流BUCK变换器的设计与仿真设计word版

编号XXXX大学毕业设计题目高频同步整流BUCK变换器的设计与仿真毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:XX大学本科毕业设计(论文)诚信承诺书本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)(题目:)是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。

尽本人所知,除了毕业设计(论文)中特别加以标注引用的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

作者签名:年月日(学号):高频同步整流BUCK变换器的设计与仿真摘要便携式电子产品的广泛应用,推动了开关电源技术的迅速发展。

因为开关电源具有体积小、重量轻以及功率密度和输出效率高等诸多优点,己经逐渐取代了传统的线性电源,随之成为电源芯片中的主流产品。

随着开关电源技术应用领域的扩大,对开关电源的要求也日益提高,高效率、高可靠性以及高功率密度成为趋势,这就对开关电源芯片设计提出了新的挑战。

本文首先概述了现有开关电源设计技术及其发展趋势,接着介绍了BUCK变换器的电路结构、工作原理及控制原理。

最后进行了芯片系统的仿真研究,其中首先介绍了所选芯片的性能特点及其经典电路图,然后利用LTSPICE进行了仿真验证。

高频电路设计

高频电路设计

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在通信、雷达、卫星导航等领域,高频电路的设计应用广泛,因此对于工程师来说,了解高频电路设计的原理和方法是非常必要的。

一、高频电路设计的基础知识在进行高频电路设计之前,首先需要了解一些基础知识。

高频电路的特点是在设计时需要考虑电磁波的传输和辐射效应,因此对于传输线、滤波器、功率放大器、混频器等组件的特性要有深入的了解。

ADS射频电路课程设计——混频器设计与仿真

ADS射频电路课程设计——混频器设计与仿真
2.1.5 射频系统分析
射频系统分析 方法提供使用 者模拟评估系 统特性,其中系统的电 路模型除可以 使用行为级模 型外,也可以使用元 件电路模型进 行习用响应验 证。射频系统仿真 分析包含了上 述的线性分析 、谐波平衡分析 和电路包络分 析,分别用来验证 射频系统的无 源元件与线性 化系统模型特 性、非线性系统模 型特性、具有数字调频 信号的系统特 性。
2.2.3 电子笔记本(Electr onic Notebo ok)
电子笔记本可 以让使用者将 所设计电路与 仿真结果,加入文字叙述 ,制成一份网页 式的报告。由电子笔记本 所制成的报告 ,不需执行AD S软件即可以 在浏览器上浏 览。
2.3 ADS与其他 EDA软件和 测试设备间的 连接
由于现今复杂 庞大的的电路 设计,每个电子设计 自动化软件在 整个系统设计 中均扮演着螺丝钉的角色,因此软件与软 件之间、软件与硬件之 间、软件与元件厂 商之间的沟通 与连接也成为 设计中不容忽 视的一环。ADS软件与 其他设计验证 软件、硬件的连接简 介如下:
2.3.1 SPICE电 路转换器(SPICE Netlis t Transl ator)
SPICE电 路转换器可以 将由Cade nce、Spectr e、PSPICE 、HSPICE 及Berke ley SPICE所 产生的电路图 转换成ADS 使用的格式进 行仿真分析、另外也可以将 由ADS产生 的电路转出成 SPICE格 式的电路,做布局与电路 结构检查(LVS,Layout Versus Schema tic Checki ng)与布局寄生抽 取(Layout Parasi tic Extrac tion)等验证。
2.2.3 仿真与结果显 示模板(Simula tion & Data Displa y Templa te)

高频仿真实验报告

高频仿真实验报告

实验报告实验课程:通信电子线路实验(软件部分)学生姓名:周倩文学号:6301712010专业班级:通信121班指导教师:雷向东老师、卢金平老师目录实验一仪器的操作使用实验二高频小信号调谐放大器实验三非线性丙类功率放大器实验实验四三点式正弦波振荡器实验五晶体振荡器设计实验六模拟乘法混频实验七二极管的双平衡混频器设计实验八集电极调幅实验实验九基极调幅电路设计实验十模拟乘法器调幅南昌大学实验报告学生姓名:周倩文学号:6301712010 专业班级:通信121班实验类型:□验证□综合□设计□创新实验日期: 2014-10-24 实验成绩:、实验三非线性丙类功放仿真设计(软件)一、实验目的1.了解丙类功率放大器的基本工作原理.掌握丙类放大器的调谐特性以及负载改变时的动态特性。

2.了解高频功率放大器丙类工作的物理过程以及当激励信号变化对功率放大器工作状态的影响。

3. 掌握丙类放大器的计算与设计方法。

二、实验内容1. 观察高频功率放大器丙类工作状态的现象.并分析其特点2. 测试丙类功放的调谐特性3. 测试丙类功放的负载特性4. 观察激励信号变化、负载变化对工作状态的影响三、实验基本原理放大器按照电流导通角θ的范围可分为甲类、乙类、丙类及丁类等不同类型。

功率放大器电流导通角越小.放大器的效率越高。

非线性丙类功率放大器的电流导通角小于90°.效率可达到80%.通常作为发射机末级功放以获得较大的输出功率和较高的效率。

特点:非线性丙类功率放大器通常用来放大窄带高频信号(信号的通带宽度只有其中心频率的1%或更小).基极偏置为负值.电流导通角小于90°.为了不失真地放大信号.它的负载必须是LC谐振回路。

在丙类谐振功放中.若将输入谐振回路调谐在输出信号频率n次谐波上.则可近似的认为.输出信号回路上仅有ic中的n次谐波分量产生的高频电压.而它的分量产生的电压均可忽略。

因而.在负载RL上得到了频率为输入信号频率n倍的输出信号功率。

高频电子线路课程设计实验报告

高频电子线路课程设计实验报告

高频电子线路课程设计报告班级姓名指导教师日期前言:课程设计是电子技术课程的实践性教学环节,是对学生学习电子技术的综合性训练,该训练通过学生独立进行某一课题的设计、安装和调试来完成。

学生通过动脑、动手解决若干个实际问题,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,基本掌握常用电子电路的一般设计方法,提高设计能力和实验技能,为以后从事电子电路设计、研制电子产品打下基础。

本文设计了包括选频网络的设计、超外差技术的应用和三点式振荡器在内的基础设计以及振幅调制与解调电路的设计。

选频网络应用非常广泛,可以用作放大器的负载,具有阻抗变换、频率选择和滤波的功能;超外差技术是指利用本地产生的振荡波与输入信号混频,将输入信号频率变换为某个预定的频率的电路,主要指混频电路;三点式振荡器用于产生稳定的高频振荡波,在通信领域应用广泛;振幅调制解调都属于频谱的线性搬移电路,是通信系统及其它电子线路的重要部件。

在设计过程中查阅了大量相关资料,对所要设计的内容进行了初步系统的了解,并与老师和同学进行了充分的讨论与交流,最终通过独立思考,完成了对题目的设计。

实验过程及报告的完成中存在的不足,希望老师给予纠正。

目录摘要 (4)设计内容 (5)设计要求 (5)一、基础设计 (6)1、选频网络的设计 (6)2、超外差技术的设计 (9)3、三点式振荡器的设计 (11)二、综合设计:调幅解调电路的设计 (15)1、调幅电路的设计: (15)2、解调电路的设计 (20)结束语 (26)参考文献: (26)心得体会 (27)高频电子线路课程设计摘要本次课程设计主要任务是完成选频网络的设计、超外差技术的应用、三点式振荡器的设计这三个基础设计以及调幅解调电路的综合设计。

其中采用LC并联谐振回路实现谐振频率为8.2MHz,通频带为600KHZ的选频网络;对超外差技术原理进行了学习并针对其主要应用收音机进行详细的说明;对三点式振荡器的构造原则和主要类型进行简明扼要地介绍,采用电容串联改进型电容三点式振荡电路完成一定振荡频率的振荡器的设计;充分了解了调幅解调的原理并进行详细说明,在此基础上设计幅度调制和解调电路。

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高频电路的设计与仿真方法
电子与电气工程是现代科技发展中不可或缺的重要学科,它涵盖了电子、电气、通信等领域的理论与技术。

其中,高频电路的设计与仿真是电子与电气工程中的一个重要分支,它在无线通信、雷达、卫星导航等领域起着关键作用。

本文将介绍高频电路的设计与仿真方法,帮助读者了解高频电路的基本原理和实践应用。

一、高频电路的基本原理
高频电路是指工作频率在几十千赫兹(kHz)到几百千兆赫兹(GHz)范围内
的电路。

与低频电路相比,高频电路在设计和分析上面临着更多的挑战,因为高频信号的特性与传统电路有很大的差异。

高频电路的主要特点包括:信号传输路径长度较短、电路元件尺寸较小、电磁波传播效应显著等。

因此,高频电路的设计与仿真需要考虑到这些特点,并采用相应的方法与工具。

二、高频电路设计的基本步骤
高频电路的设计过程可以分为以下几个基本步骤:需求分析、电路拓扑设计、
元件选择、参数计算、电路布局与布线、仿真与调试等。

需求分析是高频电路设计的第一步,它需要明确电路的功能需求、工作频率范围、性能指标等。

在电路拓扑设计阶段,设计师需要选择适合的电路结构和拓扑,以满足设计需求。

元件选择是指根据设计要求选择合适的电子元件,如电容、电感、晶体管等。

参数计算是根据电路设计需求,计算各个元件的参数值,如电容的容值、电感的感值等。

电路布局与布线是将元件按照一定的布局规则进行布置,并通过导线进行连接。

最后,通过仿真与调试可以验证电路的性能指标是否满足设计要求,并进行必要的优化。

三、高频电路的仿真方法
在高频电路设计中,仿真是一种重要的工具,它可以帮助设计师预测电路的性能、验证设计的正确性,并进行性能优化。

常用的高频电路仿真方法包括:基于电磁场的三维电磁仿真、基于电路的线性仿真和非线性仿真。

基于电磁场的三维电磁仿真是一种较为精确的仿真方法,它可以考虑到电磁波
在电路中的传播和反射等效应。

该方法使用专业的电磁场仿真软件,如Ansys HFSS、CST Microwave Studio等,通过建立几何模型、设置边界条件和材料参数等,对电磁场进行数值求解,得到电路的电磁特性。

这种方法适用于复杂的高频电路设计,如微波天线、滤波器等。

基于电路的线性仿真是一种常用的高频电路仿真方法,它基于电路理论和参数,通过求解电路方程,分析电路的频率响应、增益、相位等性能指标。

常用的线性仿真工具包括SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)软件,如LTspice、PSPICE等。

这种方法适用于较为简单的高频电路设计,如放大器、滤波
器等。

非线性仿真是一种针对非线性电路的仿真方法,它考虑到电子元件的非线性特性,如晶体管的饱和效应、二极管的非线性电流特性等。

非线性仿真可以帮助设计师预测电路的非线性失真、干扰等问题,并进行相应的优化。

常用的非线性仿真工具包括ADS(Advanced Design System)、MATLAB等。

综上所述,高频电路的设计与仿真是电子与电气工程中的重要内容。

通过合理
的设计与仿真方法,可以提高高频电路的性能、降低成本,并满足不同应用领域的需求。

随着科技的不断进步,高频电路设计与仿真方法也在不断发展,为实现更高性能的高频电路提供了更多的可能性。

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