高频小信号谐振放大器设计报告材料 - 图文

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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； ③ EWB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

系主任（或责任教师）签名： 年 月 精彩文档

日 日

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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

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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

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高频小信号谐振放大器设计

1高频小信号调谐放大器的原理分析

1.1 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。

1.2 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：

1.2.1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。

谐振频率的测试方法：放大器的调谐回路谐振时所对应的频率 称为放大器的谐振频 率，可以用扫频仪测出电路的幅频特性曲线，另外，也可以通过点频法改变输入信号频率，得到输出增益随频率变化的幅频特性曲线，电压谐振曲线的峰值即对应谐振频率点 。

1.2.2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

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4 总结（心得体会）

通过这一课程设计，我掌握了独立搜集资料、思考分析问题的能力和独立学习的能力，使自己无论在今后的学习中还是工作中遇到困难的时候都能自己将其解决。同时，对书理论知识有了更深刻的了解。

完成这一课设后，我对高频小信号放大器也有了更深刻地理解。高频小信号放大器广泛用于广播,电视,通信,测量仪器等设备中.高频小信号放大器可分为两类:一类是以谐振回路为负载的谐振放大器;另一类是以滤波器为负载的集中选频放大器.它们的主要功能都是从接收的众多电信号中,选出有用信号并加以放大,同时对无用信号,干扰信号,噪声信号进行抑制,以提高接收信号的质量和抗干扰能力.

高频小信号调谐放大器是高频电子线路中的基本单元电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。在本次课设中，我了解了高频小信号放大器的特点： ① 放大小信号,晶体管工作在线性范围内(甲类放大器)

② 信号的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,为频带放大器,故必须用选频网络。

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参考文献

[1]谢自美.《电子线路设计·实验·测试》 第三版. 华中科技大学出版社 [2]杨翠娥.《高频电子线路实验与课程设计》. 哈尔滨工程大学出版社 [3]何中庸《高频电路设计与制作》. 科学出版社 [4]谢沅清.《模拟电子线路》Ⅱ. 成都电子科大 [5]张肃文.《高频电子线路》第三版. 高教出版社

[6]曾兴雯 陈健 刘乃安.《高频电子线路辅导》. 西安电子科大出版社

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本科生高频电子线路课程设计成绩评定表

姓 名 专业、班级 性 别 题 目：高频小信号谐振放大器设计 答辩或质疑记录： 1、产生自激振荡的条件是什么？ 答：必须满足两个条件：（1）相位平衡条件：放大器的反馈信号与输入信号必须同相位，即相位差是 180°(或π)的偶数倍。 （2）振幅平衡条件：指放大器的反馈信号必须有一定的幅度。在振荡建立的初期，必须使反馈信号大于原输入端的信号。 2、克服自激的方法有哪些？ 答：有中和法和法和失配法。中和法即在晶体管的输出和输入端之间插入一个外加的反馈电路，使它的作用恰好和晶体管的内反馈互相抵消。 失配法一般采用共发一共基级联放大器实现，失配法是用牺牲增益换来提高放大器的稳定性。 3、高频调谐放大器工作时为什么会产生不稳定的现象？ 答：实际上Yre≠0，即输出电压可以反馈到输入端，引起输入电流的变化，从而可能使放大器工作不稳定。如果这个反馈足够大，且在相位上满足正反馈条件，则会出现自激振荡现象。 成绩评定依据： 最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定） 指导教师签字：

年 月 日

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/67h2.html