通信电子电路课程设计(小信号放大器)

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毕业设计106高频小信号谐振放大器

毕业设计106高频小信号谐振放大器

高频小信号谐振放大设计设计老师 : 曹才开教授设计班级 : 电信系通信0501班设计人:罗杰学号:405050138设计成员 : 罗杰张泽亮丁在明设计时间 : 2007-6-13设计任务说明一、设计目的1. 了解LC 串联谐振回路和并联谐振回路的选频原理和回路参数对回路特性的影响;2. 掌握高频单调谐放大器的构成和工作原理;3. 掌握高频单调谐放大器的等效电路、性能指标要求及分析设计;4. 掌握高频单调放大器的设计方案和测试方法。

二、主要技术指标及要求1. 技术指标1) 放大器的工作频率:;2) 电压增益:20dB 或30dB ;3) 通频带; ; 2. 设计要求1) 设计一个单级、双级小信号调谐放大电路;2) 设计一个双调谐共发射极谐振放大器;3) 要求绘出原理图,并用Protel 画出印制板图;4) 根据设计要求和技术指标设计好电路,选好元件及参数;5) 在万用板或面包板上制作一个单级(或双级)小信号调谐放大电路;6) 拟定测试方案和设计步骤;7) 写出设计报告。

o. BW MHz 7.2 = f 300 MHz前言随着时代的发展和对学生个方面能力的要求,大学生不仅需要掌握基本理论知识,而且还需要掌握基本实验技能和具一定的实验动手能力。

通过实验不仅可以巩固、加深对理论知识的理解,而且可以培养学生独立分析问题、解决问题的能力和严谨的工作作风,为以后的工作打下一定的基础。

高频电子线路课程是大学学习阶段一个非常重要的实践性教学环节。

它是在学生学完高频电子线路后,在老师的指导下,独立完成某一具体的课题。

通过课程设计达到培养学生具备一种专业技术能力和综合性理论水平,培养学生运用课程中所学到的理论与实际相结合,独立地解决实际问题能力的目的。

现代高频电子线路课程设计,需要利用现代化的设计工具、方法和手段,设计由若干单元电路组成的小型电子系统。

随着集成电路技术,计算机应用的发展以及在系统可编程技术的迅速发展,对高频电子线路或系统的设计也产生了重大的影响。

通信电子电路课程设计小信号放大器

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....................................... .51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。

高频小信号调谐放大器

高频小信号调谐放大器

高频电子线路课程设计报告题目: __ 高频小信号谐振放大器 __院系:_xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx_专业:____电子信息科学与技术班级: xxxxxxxxxxx姓名: xxxxxx学号: _ xxxxxxxxxxxxxxx __指导教师: xxxxxxxx报告成绩:2016年12月16日目录一设计目的 (1)二设计思路 (1)2.1 电路的功能 (1)2.2 设计的基本要求 (1)三设计过程 (1)3.1 设计电路 (1)3.2 测量方法 (4)3.2.1谐振频率 (4)3.2.2电压增益 (4)3.2.3通频带 (5)3.2.4矩形系数 (5)四系统调试与结果 (6)4.1 设置静态工作点 (6)4.2 计算谐振回路参数 (6)4.3 利用Multisim 对电路的仿真图 (7)4.4 设计结果与分析 (8)五主要元器件与设备 (10)5.1 元器件与设备 (10)5.2相关参数 (11)六课程设计体会与建议 (11)6.1 设计体会 (11)6.2 设计建议 (12)七参考文献 (12)一设计目的(1)了解LC谐振回路的选频原理和回路参数对回路特性的影响。

(2)掌握高频单调谐放大器的构成和工作原理。

(3)掌握高频单特性放大器的等效电路、性能指标要求及分析设计。

(4)掌握高频单调谐放大器的设计方案和测试方法。

二设计思路2.1 电路的功能所谓谐振放大器,就是采用谐振回路作负载的放大器。

根据谐振回路的特性,谐振放大器对于靠近谐振频率的信号,有较大的增益;对于远离谐振频率的信号,增益迅速下降。

所以,谐振放大器不仅有放大作用,而且也起着滤波或选频的作用。

高频小信号放大器的作用是无失真的放大某一频率围的信号。

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。

300KHZ小信号谐振放大器的设计

300KHZ小信号谐振放大器的设计

北方民族大学课程设计报告院(部、中心)电气信息工程学院姓名学号专业班级 2班同组人员课程名称通信电路课程设计设计题目名称 300KHZ小信号谐振放大器的设计起止时间 2011.10.30——2011.12.25成绩指导教师签名北方民族大学教务处制摘要:我们知道,无线通信接收设备的接收天线接收从空间传来的电磁波并感应出的高频信号的电压幅度是(μV)到几毫伏(mV),而接收电路中的检波器(或鉴频器)的输入电压的幅值要求较高,最好在1V左右。

这就需要在检波前进行高频放大和中频放大。

为此,我们就需要设计高频小信号放大器,完成对天线所接受的微弱信号进行选择并放大,即从众多的无线电波信号中,选出需要的频率信号并加以放大,而对其它无用信号、干扰与噪声进行抑制,以提高信号的幅度与质量。

在此,首先引入应用广泛的高频小信号谐振放大器。

关键字:谐振选频放大 300KHzABSTRACT:we know, wireless communication receiving equipment receiving antenna receive from space of electromagnetic induction and came out of the high frequency signal voltage amplitude is (μ V) to several millivolt (mV), and the detectors receiving circuit (or frequency of an ancient) input voltage amplitude of the demand is higher, had better be in 1 V or so.This needs in the detection of high frequency amplifier and before the medium frequency amplifier. for this, we need to design high frequency small signal amplifiers and the completion of the antenna to choose a weak signal and amplified, that is, from many of the radio signal, elected as the frequency of the signal to need and amplification, and for other useless signal, interference and noise suppression on, in order to improve the amplitude of a signal and quality.Here ,we introduces application extensive high frequency small signal harmonic oscillator amplifier at first .Key words: resonance frequency selective amplification 300KHz一、课题要求 (4)二、试验目的 (4)三、实验原理及电路图 (4)3.1设计原理介绍 (4)3.1.1 小信号谐振放大器的分类 (5)3.1.2调谐放大器的稳定性 (6)3.2 主要性能指标 (6)3.2.1 谐振频率 (6)3.2.2 电压增益 (6)3.2.3 选择性 (7)3.2.4 通频带 (7)3.2.5 矩形系数 (8)3.3 实验电路仿真图 (9)四、相关元件的选择 (9)4.1、确定R E (9)4.2、确定R1,R3 (9)4.3、三极管的选择 (10)五、实验测试结果及分析 (10)5.1输入电压检测 (10)5.2输出电压检测 (10)5.3波形检测 (11)5.4效率测试 (12)六小结: (12)七.附录: (13)7.1 实验器材: (13)7.2参考文献: (13)一、课题要求设计300KHz小信号谐振放大器,要求:工作频率300KHz;输出信号有效值3V;总效率>0.5;输入信号有效值30mV;Q值为50;电源电压+12V。

《通信电子线路》课程设计指导书2013

《通信电子线路》课程设计指导书2013

《通信电子线路》课程设计任务书设计课题1:高频小信号调谐放大器设计和制作 已知条件:电源电压V Vcc 12+=,负载电阻Ω=K R L 1。

主要技术指标:中心频率MHz f 100=,电压增益)56(35倍dB A u =∑。

课程设计要求:要求有课程设计说明书,并制作出实际电路。

实验仪器设备:高频信号发生器 1台数字存储示波器 1台无感起子 1把数字万用表 1台12V 直流稳压电源 1台设计课题2:LC 调频振荡器设计和制作已知条件:电源电压V V cc 12=。

主要技术指标:中心频率MHz f 100=,频率稳定度小时/105/30-⨯≤∆f f ,输出电压mVU O 200≥,最大频偏kHz f m 50≤∆,调制灵敏度V kHz S FM /10≥。

课程设计要求:要求有课程设计说明书,并制作出实际电路。

实验仪器设备:高频信号发生器 1台数字存储示波器 1台无感起子 1把数字万用表 1台12V 直流稳压电源 1台设计课题3:高频功率放大器设计和制作已知条件:电源电压V V cc 12=。

主要技术指标:输出功率mW PO 500≥,中心频率MHz f 100≈,效率%75>η,负载电阻Ω=50L R。

课程设计要求:要求有课程设计说明书,并制作出实际电路。

实验仪器设备:高频信号发生器 1台数字存储示波器 1台无感起子 1把数字万用表 1台12V 直流稳压电源 1台设计课题4:幅度调制器设计和制作已知条件:电源电压V V cc 12=,V V cc 12-=,集成模拟乘法器芯片MC1496,参数请查附录。

主要技术指标:工作频率MHz f100≈,输出功率mW P O 50≥,效率%50>η。

课程设计要求:要求有课程设计说明书,并制作出实际电路。

实验仪器设备:高频信号发生器 1台数字存储示波器 1台无感起子 1把数字万用表 1台12V 直流稳压电源 1台-12V 直流稳压电源 1台设计课题5:小功率调频发射机设计 主要技术指标:输出功率mW PO 80≥,工作频率MHz f 100≈,总效率%50>η,负载电阻Ω=51L R ,最大频偏kHz f m 20≈∆。

高频小信号调谐放大器课程设计

高频小信号调谐放大器课程设计

摘要放大高频小信号(中心频率在几百KHZ到几百MHZ,频谱宽度在几KHZ到几十MHZ的范围内)的放大器,称为高频小信号放大器。

这类放大器,按照所用器件可分为晶体管,场效应管和集成电路放大器;按照通过频谱的宽窄可分为窄带和宽带放大器;按照电路形式可分为单级和级联放大器;按照所用负载性质可分为谐振放大器和非谐振放大器。

所谓谐振放大器,就是采用谐振回路作负载的放大器。

根据谐振回路的特性,谐振放大器对于靠近谐振频率的信号,有较大的增益;对于远离谐振频率的信号,增益很小。

所以,谐振放大器不仅有放大作用,而且也起着滤波或选频的作用。

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。

本文以理论分析为依据,以实际制作为基础,运用LC电路的谐振作为选频和滤波,利用三极管的放大作用来实现小信号放大的作用。

关键字:三极管;LC电路;放大器;高频小信号AbstractZoom in high frequency small signal (center frequency in hundreds of KHZ to several hundred MHZ, spectrum width in the range of a few KHZ to dozens of MHZ) amplifier, known as the high frequency small signal amplifier. This kind of amplifier, according to the device can be divided into the transistor, field effect tube and integ- rated circuit amplifier; According to the through spectrum width can be divided into narrowband and broadband amplifier; According to the circuit form can be divided into single-stage and cascade amplifier; According to the nature of the load can be divided into resonance amplifier and the resonant amplifier. The so-called resonance amplifier, is to use as a load resonance loop of the amplifier. According to the pro- perties of the resonant circuit, the resonance amplifier for close to the resonant fre- quency of the signal, have bigger gain; To stay away from the resonance frequency of the signal, gain is small. So, resonance amplifier has amplification effect not only, and also to play the role of a filter or frequency selective. High frequency small signal tuned amplifier is widely used in communication systems and other radio systems, especially in the receiving end of a transmitter, induction from the antenna signal is very weak, this needs with the amplifier to enlarge it. In this paper, based on theo- retical analysis, based on the actual production, using the LC resonance frequency selective and filtering circuit, triode amplifying function is used to realize the role of small signal amplifier.Key words: triode; LC circuit; Amplifier; High frequency small signal目录1 绪论 (1)1.1 高频小信号调谐放大器的由来 (1)1.2 高频小信号调谐放大器的用途及其功能 (1)2 高频小信号放大器电路设计的原理 (2)2.1 高频小信号调谐放大器的基本原理 (2)2.2 高频小信号调谐放大器主要质量指标 (2)2.2.1 增益 (2)2.2.2 通频带 (2)2.2.3 选择性 (2)2.2.4 品质因素 (2)2.2.5 噪声系数 (2)2.3 各元器件参数设计 (3)2.3.1 静态工作点的选择 (3)2.3.2 谐振回路的参数计算 (4)3 电路仿真 (6)3.1 电路仿真图 (6)3.2 电路的输入与输出比较 (7)4 调试与误差分析 (8)4.1 电路板调试 (8)4.1.1 元件的焊接 (8)4.1.2 调试所用到的元器件 (8)4.1.3 调试步骤与波形图 (8)4.2 误差分析 (9)结束语 (10)参考文献 (11)附录一电路图 (12)附录二 PCB版图 (13)附录三元件清单 (14)附录四实物图 (15)1 绪论1.1 高频小信号调谐放大器的由来20世纪末,电子通讯获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。

《通信电子线路》实验指导书

《通信电子线路》实验指导书

《通信电⼦线路》实验指导书实验⼀、⾼频⼩信号放⼤器实验⼀、实验⽬的1、了解谐振回路的幅频特性分析——通频带与选择性。

2、了解信号源内阻及负载对谐振回路的影响,并掌握频带的展宽。

3、掌握放⼤器的动态范围及其测试⽅法。

⼆、主要实验仪器与设备1、⾼频电⼦线路综合实验箱(TKGP系列);2、扫频仪;3、⾼频信号发⽣器;4、双踪⽰波器。

三、实验原理1、⼩信号调谐放⼤器基本原理⾼频⼩信号放⼤器电路是构成⽆线电设备的主要电路,它的作⽤是⼤信道中的⾼频⼩信号。

为使放⼤信号不失真,放⼤器必须⼯作在线性范围内,例如⽆线电接收机中的⾼放电路,都是典型的⾼频窄带⼩信号放⼤电路。

窄带放⼤电路中,被放⼤信号的频带宽度⼩于或远⼩于它的中⼼频率。

如在调幅接收机的中放电路中,带宽为9KHz,中⼼频率为465KHz,相对带宽Δf/f0约为百分之⼏。

因此,⾼频⼩信号放⼤电路的基本类型是选频放⼤电路,选频放⼤电路以选频器作为线性放⼤器的负载,或作为放⼤器与负载之间的匹配器。

它主要由放⼤器与选频回路两部分构成。

⽤于放⼤的有源器件可以是半导体三极管,也可以是场效应管,电⼦管或者是集成运算放⼤器。

⽤于调谐的选频器件可以是LC谐振回路,也可以是晶体滤波器,陶瓷滤波器,LC集中滤波器,声表⾯波滤波器等。

本实验⽤三极管作为放⼤器件,LC 谐振回路作为选频器。

在分析时,主要⽤如下参数衡量电路的技术指标:中⼼频率、增益、噪声系数、灵敏度、通频带与选择性。

单调谐放⼤电路⼀般采⽤LC回路作为选频器的放⼤电路,它只有⼀个LC回路,调谐在⼀个频率上,并通过变压器耦合输出,图1-1为该电路原理图。

1f中⼼频率为f0+带宽为Δf=f2-f1图1-1、单调谐放⼤电路为了改善调谐电路的频率特性,通常采⽤双调谐放⼤电路,其电路如图1-2所⽰。

双调谐放⼤电路是由两个彼此耦合的单调谐放⼤回路所组成。

它们的谐振频率应调在同⼀个中⼼频率上。

两种常见的耦合回路是:1)两个单调谐回路通过互感M耦合,如图1-2(a)所⽰,称为互感耦合双调谐振回路;2)两个单调谐回路通过电容耦合,如图1-2(b)所⽰,称为电容耦合双调谐回路。

晶体管中频小信号选频放大器设计(高频电子线路课程设计)

晶体管中频小信号选频放大器设计(高频电子线路课程设计)

课程设计任务书学生姓名:专业班级:电子1001班指导教师:韩屏工作单位:信息工程学院题目:晶体管中频小信号选频放大器设计初始条件:具较扎实的电子电路的理论知识及较强的实践能力;对电路器件的选型及电路形式的选择有一定的了解;具备高频电子电路的基本设计能力及基本调试能力;能够正确使用实验仪器进行电路的调试与检测。

要求完成的主要任务:1.采用晶体管或集成电路完成一个调幅中频小信号放大器的设计;2.放大器选频频率f0=455KHz,最大增益200倍,矩形系数不大于5;3.负载电阻R L=1KΩ时,输出电压不小干0.5V,无明显失真;4.完成课程设计报告(应包含电路图,清单、调试及设计总结)。

时间安排:1.2013年12月10日分班集中,布置课程设计任务、选题;讲解课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求;课设答疑事项。

2.2013年12月11日至2013年12月26日完成资料查阅、设计、制作与调试;完成课程设计报告撰写。

3. 2013年12月27日提交课程设计报告,进行课程设计验收和答辩。

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 (II)一、绪论 (1)二、中频小信号放大器的工作原理 (2)三、中频选频放大器的设计方案 (3)3.1 稳定性分析 (3)3.2 提高放大器稳定性的方法 (4)3.3中频选频放大 (5)3.4 信号负反馈 (6)四、电路仿真与分析 (7)4.1 multisim仿真软件简介 (7)4.2 中频选频放大部分仿真 (7)五、实物制作及调试 (9)六、个人体会 (12)参考文献 (13)附录I 元件清单 (14)附录II总电路图 (15)摘要本文对中频小信号选频放大器的工作原理进行了详细解析,通过对放大器的性能分析,确定最佳制作方案。

通过multisim的仿真分析,按照设计要求,来确定最佳参数,并利用其他相关电路来调试放大电路,解决了放大电路中自激振荡问题和调谐准确的问题。

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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:年月日目录一、前言 (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围的信号。

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。

如图所示电路为共发射极接法的晶体管高频小信号单极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射出信号的频率或相位。

晶体管的静态工作点电阻R B1、R B2及R E决定,其计算方法与低频单管放大器相同。

放大器在谐振时的等效电路如图所示,晶体管的4个y参数分别为输入导纳输出导纳正向传输导纳反向传输导纳式中g m为晶体管的跨导,与发射极电流的关系为bbebebbbebebie rCjgrCjgy''''''+++≈ωω)1(bbebebbbcbcbre rCjgrCjgy''''''+++-≈ωω)1(bbebebbbebcbmbbcbceoe rCjgrCjggrCjgy''''''''+++++≈ωωω)1(bbebebbbmfe rCjgrgy''''++≈ω)1(g m={I E}mA*S/26谐振放大器的高频等效电路晶体管在高频情况下的分布参数除了与静态工作电流I E、电流放大系数有关外,还与工作角频率有关。

晶体管手册中给出的分布参数一般是在测试条件一定的情况下测得的。

如在条件下测的3DG100C 的y参数g ie=1/rie=2mS g oe=1/roe=250mS |y fe|=40mSC ie=12pF C oe=4pF |y fe|=350如果工作条件发生变化,则上述参数值仅作参考。

因此,高频电路的设计计算一般采用工程估算方法。

如图所示等效电路中,p1为晶体管的集电极接入系数,即P1=N1/N2式中,N2为电感L线圈的总匝数;p2为输出变压器T r0的副边与原边的匝数比,即P2=N3/N2式中,N3为副边的总匝数;g L为谐振放大器输出负载的电导,g L=1/G l。

通常小信号谐振放大器的下一级仍为晶体管谐振放大器,则g L将是下一级晶体管的输出电导g ie2。

可见并联谐振回路的总电导:gΣ=p1^2g oe+p2^2g ie2+jωC+1/jωL+G0三、主要性能指标及测量方法表征高频小信号谐振放大器的主要性能指标有谐振频率f0、谐振电压放大倍数A v0、放大器的通频带BW及选择性等,采用图所示的测试电路可以粗略的测试各项指标,若要求测量准确,必要是应采用精度较高的高频测量仪器。

图中输入信号Vs由高频信号发生器提供,高频电压表V1、V2分别用于测量放大器是输入电压V i与输出电压V o 的值。

直流毫安表mA用于测量放大器的集电极电流i c的值,示波器监测负载RL两端的输出波形。

谐振放大器的各项性能指标及测量方法如下。

高频谐振放大器的测试电路1、谐振频率放大器的谐振回路谐振是所对应的频率f0称为谐振频率。

对于图所示电,f0的表达式为:f o=1/2式中,L为谐振回路电感线圈的电感量;C∑为谐振回路的总电容,C∑的表达式为C= C∑-p1^2C oe-p2^2C ie式中,C oe为晶体管的输出电容;C ie为晶体管的输入电容。

谐振频率f0的测量步骤是,首先使高频信号发生器的输出频率为 f0,输出电压为几毫伏;然后调谐集电极回路即改变C或电感线圈L的磁芯位置使回路谐振。

LC并联回路谐振时,直流毫安表mA的指示值为最小,电压表V2的指示值达到最大,且输出波形无明显失真。

这是回路的谐振频率就等于信号发生器的输出频率。

由于分布参数的影响,有时谐振回路的输出电流的最小值与输出电压的最大值不一定同时出现,这时视电压表的指示值达到最大时的状态为谐振回路处于谐振状态。

如用扫频仪测量谐振放大器是否谐振,应使电压谐振曲线的峰值出现周期规定的谐振频率点f0。

2、电压增益放大器是谐振回路谐振时所对应的电压放大倍数A vo称为谐振放大器的电压增益。

A vo的表达式为:A vo=-V o/V i=-p1p2y fe/g∑要注意的是,y fe本身也是一个复数,所以谐振时输出电压V o与输入电压V i的相位差为(180+ψf e)。

只有当工作频率较低时,ψf e=0,V o与V i的相位差才等于180.A ov的测量电路如图所示,测量条件是放大器的谐振回路处于谐振状态,当回路谐振时分别记下输出端电压表V2的读数V0及输入端电压表V1的读数V1,则电压放大倍数A vo由下式计算:A vo=V o/V i3、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A v下降到谐振电压放大倍数A vo的0.707倍时所对应的频率围称为放大通频带BW,其表达式为:BW=f0/Q L。

式中,Q L为谐振回路的有载品质因数。

分析表明,放大器的谐振电压放大倍数A vo与通频带BW的关系为:A vo*BW=|y fe|/2πC∑上式说明,当晶体管选定即y fe 确定,且回路总电容C∑为定值时,谐振电压放大倍数A vo与通频带BW 的乘积为一常数的概念是相同的。

通频带BW的测量电路如图所示。

可通过测量放大器的频率特性曲线来求通频带。

测量方法有扫频法和逐点法,逐点法的测量步骤是:先使调谐放大器的谐振回路产生谐振,记下此时的谐振频率f0及电压放大倍数A vo,然后改变高频信号发生器的频率,并测出对应的电压放大倍数A v。

由于回路失谐后电压放大倍数下降,所以放大器的频率特性曲线如图所示BW=f h-f L通频带越宽放大器的电压放大倍数就越小。

要想得到一定宽度的通频带,同时有能提高放大器的电压增益,由式可知,除了选用y fe较大的晶体管外,还应尽量减小调谐回路是总电容量C∑。

如果放大器只用来放大来自接受天线的某一固定频率的微弱信号,则可减小通频带,尽量提高放大器的增益。

4、矩形系数谐振放大器的选择性可用谐曲线的矩形系数K r0.1来表示,如图所示,矩形系数K r0.1为电压放大倍数下降到0.1A vo时对应的频率围与电压放大倍数下降到0.707A vo时对应的频率偏移之比,即K r0.1=2Δf0.1/2Δf0.7上式表明,矩形系数K r0.1越接近1,邻近波道的选择性越好,滤除干扰信号的能力越强。

一般单极谐振放大器的选择性较差,因其矩形系数K r0.1远大于,为提高放大器的选择性,通常采用多级放大器,可以通过测量谐振放大器的频率特性曲线来求得矩形系数K r0.1。

四、设计方案设计一个高频小信号谐振放大器。

设计参数:V CC=9V,晶体管为3DG100C,β=50.查手册得r b’b=70Ω,C b’c=3pF。

当I E=1mA时,C b’c=25pF。

L=4μH,N2=20匝,p1 =25,p2=0.25,RL=1kΩ。

主要技术指标:谐振频率f0=10.7MHZ,谐振电压放大倍数A VO>=20dB,通频带BW=1MHZ,矩形系数K r0.1<10。

1、设置静态工作点取I EO=1MA,V EQ=1.5V,V CEO=7.5V,则R E=V EO/I EO=1.5KΩR B2=V BQ/6IBQ=V BQ*β/6I CQ=18.3kΩ,取18kΩR B1=(V CC-V BQ)*R B2/V BQ=55.6kΩR B1可用30kΩ电阻和100kΩ电位器串联,以便调整静态工作点。

2、计算谐振回路参数g b’e={I E}mA*S/26β=0.77mSg m={I E}mA*S/26 =38mSy ie=(g b’e+ωC b’e)/{1+r b’b(g b’e+jωC b’e)}=0.96mS+j1.5mS因为 y ie =gie+jωC ie,所以g ie=0.96mSr ie=1/g ie=1kΩC ie=1.5mS/ω=23pFy oe=jωC b’c r b’b g m/{1+r b’b(g b’e+jωC b’e)}+ jωC b’e =0.06mS+j0.5mS因为 y oe=g oe+jωC oe,所以g oe=0.06mSC oe=0.5mS/ω=7pFy fe=g m/{1+r b’b(g b’e+jωC b’e)}=37mS-j4.1mS故模|y fe|=(37^2+4.1^2)^0.5=37mS总电容为: C∑=1/(2πf0)^2L=55.2pF回路电容C= C∑-p1^2C oe-p2^2C ie=53.3pf 取标称值51pF求出耦合变压器的的一原边抽头匝数N1及副边匝数N3,即N1=p1N2=5匝N3=p2N2=5匝确定输入耦合回路放大器的输入耦合回路通常是指变压器耦合的谐振回路,由于输入变压器原边谐振回路的谐振频率与放大器谐振回路的谐振频率相等,也可以直接采用电容耦合。

3、电路图、仿真图和PCB图高频小信号谐振放大器实验电路高频小信号谐振放大器仿真图PCB图五、电路装调与测试将上述设计元件参数值进行安装。

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