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设计一个射频小信号放大器[1]要点

设计一个射频小信号放大器[1]要点
设计一个射频小信号放大器[1]要点

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。

图2-1

高频小信号谐振放大器

3电路设计方案

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-f l=2△f0.7,品质因数Q=fo/2

△f0.7。

图3-1谐振放大器的频率特性曲线

(3)工作稳定可靠,即要求放大器的性能尽可能地不受温度,电源电压等外界因素变化的影响,内部噪声要小,特别是不产生自激,加入负反馈可以改善放大器的性能。

图3-2 反馈导纳对

(4)前后级之间的阻抗匹配,即把各级联接起来之后仍有较大的增益,同时,各级之间不能产生明显的相互干扰。

根据上面各个具体环节的考虑设计出如图3-3所示的总体改进电路图

图3-3 改进后的高频小信号谐振放大器

4重要电路分析及功能

高频小信号谐振放大器与低频放大器的电路基本相同(如图2-1所示)。

其中变压器T2的初级线圈为接收机前端选频网络的一部分,经次级线圈耦合后作为放大器的输入信号,输出端也采用变压器耦合方式来实现选频和输出阻抗匹配。

Cb与Ce为高频旁路电容,提供交流通路。本放大器的高频等效电路如图

4-1所示:

图4-1 调谐放大器的高频等效电路

电路中并联振荡回路两端间的阻抗为

其中R是和电感串联的电阻,由于因此有:

则并联回路两端电压为:

所以,当时Vm有最大值,即回路谐振时输出电压最大。

实际制作中对基本电路的改进:

由于高频电路放大电路常常会自激振荡,也容易受各种因素的干扰,并且各级间很难实现阻抗匹配,所以要对基本电路进行适当的改进。

放大器内部电路的改进及理论依据:

如图4-2所示,增加R e1形成交流负反馈,用以改变放大倍数和改善输出波

形,由于电源内阻容易影响高频电路的工作,所以电源下端要接LCΠ型网络作

为电源去偶电路,以减少干扰,提高放大器的性能。另外还要特别注意的是,高频电路很容易产生自激振荡,所以需要想办法消除,最常用的办法是在LC谐振回路中串联一小电阻或并联一大电阻,从而减小回路的Q值,消除自激振荡。

图4-2外加射极跟随的高频放大器

实际制作过程及谐振频率的快速确定:

高频放大器制作中最关键也是最难的就是选取恰当的电感和电容值,使电路谐振。谐振时有ωC=1/ωL,通过计算可以确定LC的值,但实际电路与理论计算往往相差很大,甚至能相差十几倍到几十倍,这就需要一定的操作技巧。以33MHz放大器为例,经计算得电感为4.7uH时选用5-25pF的可调电容完全可以达到谐振频率,但接好电路后很少能够调到30MHz。多次实验表明,实际振荡频率一般小于计算得频率,这就要用其他办法来确定放大器的谐振频率。一个比较好的办法就是借助LC振荡电路来实现谐振。

如图4-3所示,此电路为共基组态的“考毕兹”振荡器,原理不再赘述,下面说明如何利用本电路:可调电容Cx选用和放大器电路中同一规格的,电感Lx 是放大器中变压器接入谐振回路的电感值,由于本电路仅由Lx和Cx决定,但

在实际电路中电容对电路的谐振频率的影响远远没有电感明显,因而先选定电容(5-20pF可调),则频率为33MHz时,用一外径较大的磁芯(其中磁芯的Q值一定要高,否则高频损耗太大,放大器就不能放大),然后用漆包线手工绕制电感(若要大批量生产,可把绕好的做样品),绕适当的圈数后再用高频Q表测量其电感值大小,不断改变其圈数,使Lx基本达到要求(4Uh左右),然后把绕制好的电感作为Lx接入图4-2所示的电路中,再用示波器测量此电路的震荡频率,调节Cx,看震荡频率是否为33MHz,若不是,则相应的减少或增加变压器(即接入的电感)的圈数,直到其频率为所要求的为止,最后再按照要求的比例(常用3:1)来绕变压器的次级线圈。

图4-3共基组态的“考毕兹”振荡器

5 主要性能指标及测量方法

中心频率就是调谐放大电路的工作频率,一般在几百kHz到几百MHz。它是根据设备的整体指标确定的,是调谐放大器的主要指标,是设计放大电路时选择有源器件和计算谐振回路元件参数的依据。

5.1.1电压增益

增益表示了放大电路对有用信号的放大能力,通常用在中心频率上的电压增

益和功率增益来表示。

电压增益

根据定义,

由上图得

从等效关系可知

放大器谐振时,对应的谐振频率为

通常,在电路计算时,电压增益用其模表示,则可表示为

5.1.2通频带

为了保证频带信号无失真地通过放大电路,要求其增益频率响应特性必须有与信号带宽相适应的平坦宽度。放大电路电压增益频率响应特性由最大值下降3dB时,对应的频率宽度为放大器的通频带,通常以BW表示。

通频带的定义是时对应的为放大器的通频带。根据定义得

5.1.3选择性

选择性是指对通频带之外干扰信号的衰减能力,有两种表示方法:一种是用矩形系数来说明邻近波带选择性的好坏;另一种是用抑制比来说明对带外某一特定干扰频率信号的抑制能力。

5.1.4工作稳定性

工作稳定性是指当放大器电路的工作状态、元件参数等发生可能的变化时,放大器的主要性能的稳定程度。不稳定现象表现在增益变化、中心频率偏移、通频带偏移和谐振曲线变形等方面。

引起不稳定的原因主要是由于寄生反馈作用的结果。为了消除或者减少不稳定现象,必须尽可能找出寄生反馈的路径,消除一切可能产生反馈的因素。5.1.5噪声系数

噪声系数是用来描述放大器本身产生噪声电平大小的一个参数。放大器本身产生噪声电平的大小,对所传输信号,特别是对微弱信号的影响是极其不利的。

上述各个指标相互关联而又相互矛盾,需要根据实际情况确定其主次,进行合理设计。

5.1.6 谐振曲线

放大器的谐振曲线是表示放大器的相对应电压增益与输入信号频率的关系。

由上式可得

对谐振放大器来讲,通常讨论的f与f0相差不大,可认为f在f0附近变化,则

式中,,称为一般失谐。

令,称为广义失谐。代入上式得

取模得

下面是谐振特性的两种表示形式:

图5-1放大器的谐振特性

通过次射频课程设计小信号谐振放大电路,更加熟悉了解了小信号谐振的工作原理,掌握了谐振电路主要性能指标的测量方法和主要参数的调整方法等。更进一步的掌握用PROTEL绘制原理图和PCB图,在绘图过程中,注意元器件的摆放,尽量做到布线美观,节约材料,在制作实物时,掌握了腐蚀和焊接的技巧,锻炼了自己工程意识,动手能力,分析解决实际问题的能力,以及设计能力和创新的精神,提高了自己的综合素质.同时,熟练掌握了常用电工工具,常用电丁电子测试仪器,仪表的使用。

元件名称元件大小元件数量

电阻200KΩ一个

电阻60KΩ一个

电阻2KΩ一个

电阻1KΩ一个

电容10n F一个

电容1u F一个

电容33n F一个

瓷片电容48n F一个

电感线圈一个

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

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。

射频功率放大器

实验四:射频功率放大器 【实验目的】 通过功率放大器实验,让学生了解功率放大器的基本结构,工作原理及其设计步骤,掌握功率放大器增益、输出功率、频率范围、线性度、效率和输入/输出端口驻波比等主要性能指标的测试方法,以此加深对以上各项性能指标的理解。 【实验环境】 1.实验分组:每组2~4人 2.实验设备:直流电源一台,频谱仪一台,矢量网络分析仪一台,功率计一只,10dB衰减器一个,万用表一只,功率放大器实验电路 板一套 【实验原理】 一、功率放大器简介 功率放大器总体可分成A、B、C、D、E、F六类。而这六个小类又可以归入不同的大类,这种大类的分类原则,大致有两种:一种是按照晶体管的导通情况分,另一种按晶体管的等效电路分。按照信号一周期内晶体管的导通情况,即按导通角大小,功率放大器可分A、B、C三类。在信号的一周期内管子均导通,导θ(在信号周期一周内,导通角度的一半定义为导通角θ),称为A 通角? =180 θ。导通时间小于一半周期的类。一周期内只有一半导通的成为B类,即? =90 θ。如果按照晶体管的等效电路分,则A、B、C属于一大称为C类,此时? <90 类,它们的特点是:输入均为正弦波,晶体管都等效为一个受控电流源。而D、E、F属于另一类功放,它们的导通角都近似等于? 90,均属于高功率的非线性放大器。 二、功率放大器的技术要求 功率放大器用于通信发射机的最前端,常与天线或双工器相接。它的技术要求为: 1. 效率越高越好 2. 线性度越高越好 3. 足够高的增益

4. 足够高的输出功率 5. 足够大的动态范围 6. 良好的匹配(与前接天线或开关器) 三、功率放大器的主要性能指标 1.工作频率 2.输出功率 3.效率 4.杂散输出与噪声 5.线性度 6.隔离度 四、功率放大器的设计步骤 1.依据应用要求(功率、频率、带宽、增益、功耗等),选择合适的晶体管 2.确定功率放大器的电路和类型 3.确定放大器的直流工作点和设计偏置电路 4.确定最大功率输出阻抗 5.将最大输出阻抗匹配到负载阻抗(输出匹配网络) 6.确定放大器输入阻抗 7.将放大器输入阻抗匹配到实际的源阻抗(输入匹配网络) 8.仿真功率放大器的性能和优化 9.电路制作与性能测试 10.性能测量与标定 五、本实验所用功率放大器的简要设计过程 1. PA 2. 晶体管的选择 本实验所选用的晶体管为安捷伦公司的ATF54143_PHEMT,这种晶体管适合用来设计功率放大器。单管在~处能达到的最大资用增益大于18dB,而1dB压缩点高于21dB。

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。

小信号谐振放大器与谐振功率放大器的主要区别是什么

1. 小信号谐振放大器与谐振功率放大器的主要区别是什么? 答:1)小信号谐振放大器的作用是选频和放大,它必须工作在甲类工作状态;而谐振功 率放大器为了提高效率,一般工作在丙类状态。 2)两种放大器的分析方法不同:前者输入信号小采用线性高频等效电路分析法,而后者输入信号大采用折线分析法。 2. 高频已调波信号和本机振荡信号经过混频后,信号中包含哪些成分?如何取出需要的 成分? 答:高频已调波信号和本机振荡信号经过混频后,信号中包含直流分量、基波分量、谐波、和频、差频分量,通过LC 并联谐振回路这一带通滤波器取出差频分量,完成混频。 2. 画出锁相环路的组成框图并简述各部分的作用,分析系统的工作过程。 解:锁相环路的系统框图如下图所示。 锁相环路是由鉴相器PD(Phase Detector)、环路滤波器LF(Loop Filter)和压控振荡器VCO 组成的,其中LF 为低通滤波器。各部分功能如下: (1)鉴相器PD :鉴相器是一个相位比较器,完成对输入信号相位与VCO 输出信号相位进行比较,得误差相位)()()(t t t o i e ???-=。 (2)环路滤波器LF :环路滤波器(LF)是一个低通滤波器(LPF),其作用是把鉴相器输出电压u d (t )中的高频分量及干扰杂波抑制掉,得到纯正的控制信号电压u c (t )。 (3)压控振荡器VCO :压控振荡器是一种电压-频率变换器,它的瞬时振荡频率o ω(t )是用控制电压u c (t )控制振荡器得到,即用u c (t ) 控制VCO 的振荡频率,使i ω与o ω的相位不断减小,最后保持在某一预期值。 1.无线电通信为什么要进行调制?常用的模拟调制方式有哪些? 答:1) 信号不调制进行发射天线太长,无法架设。 2) 信号不调制进行传播会相互干扰,无法接收。 常用的模拟调制方式有调幅、调频及调相

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。

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。 2.2设计的基本要求 (1)通过具体计算,选择器件给出电路设计电路 (2)给出最终实现电路 (3)进行仿真校验 (4)作出设计总结 三设计过程 3.1设计电路

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

射频功放设计

基于ADS的射频功率放大器仿真设计 1.引言 各种无线通信系统的发展,如GSM、WCDMA、TD-SCDMA、WiMAX和Wi-Fi,大大加速了半导体器件和射频功放的研究过程。射频功放在无线通信系统中起着至关重要的作用,它的设计好坏影响着整个系统的性能。因此,无线通信系统需要设计性能优良的放大器。而且,为了适应无线系统的快速发展,产品开发的周期也是一个重要因素。另外,在各种无线系统中由于采用了不同调制类型和多载波信号,射频工程师为减小功放的非线性失真,尤其是设计无线基站应用的高功率放大器时面临着巨大的挑战。采用Agilent ADS 软件进行电路设计可以掌握设计电路的性能,进一步优化设计参数,同时达到加速产品开发进程的目的。功放(PA)在整个无线通信系统中是非常重要的一环,因为它的输出功率决定了通信距离的长短,其效率决定了电池的消耗程度及使用时间。 2.功率放大器基础 2.1功率放大器的种类 根据输入与输出信号间的大小比例关系,功放可以分为线性放大器与非线性放大器两种。输入线性放大器的有A、B、AB类;属于非线性放大器的则有C、E 等类型的放大器。 (1)A类:其功率器件再输入信号的全部周期类均导通,但效率非常低,理想状态下效率仅为50%。 (2)B类:导通角仅为180°,效率在理想状态下可达到78%。 (3)AB类:导通角大于180°但远小于360°。效率介于30%~60%之间。 (4)C类:导通角小于180°,其输出波形为周期性脉冲。理论上,效率可达100%。 (5)D、E类:其原理是将功率器件当作开关使用。 设计功放电路前必须先考虑系统规格要求的重点,再来选择电路构架。对于射频功放,有的系统需要高效率的功放,有些需要高功率且线性度佳的功放,有些需要较宽的操作频带等,然而这些系统需求往往是相互抵触的。例如,B、C、E类构架的功率放大器皆可达到比较高的效率,但信号的失真却较为严重;而A

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,

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)

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

射频功率放大器实时检测的实现

射频功率放大器实时检测的实现 广播电视发射机是一个综合的电子系统,它不仅包括无线发射视音频通道,而且还包括通道的检测和自动控制电路,因此在设计时,它除了必须保证无线通道的技术指标处于正常范围外,还必须设计先进的取样检测和保护报警等电路,以确保发射机工作正常,从而实现发射机在线自动监测和控制。近年来,随着大功率全固态电视发射机多路功率合成技术的发展,越来越多的厂家采用模块化结构设计,因此单个功率放大器模块是整个发射机的基本测单元,本文就着重讨论单个模块的检测和控制电路,从而实现发射机在线状态自动监测。 一、工作原理 在功放模块中,主要检测和控制参数为电源电压,各放大管的工作电流,输出功率,反射功率,过温度和过激励保护等,图1为实现上述检测控制功能的方框图,它由取样放大电路,V/F变换,隔离电路,F/V变换,A/D转换,AT89C51,显示电路和输出保护电路等组成。 1、隔离电路 在功放模块中,由于大功率器件的应用,往往单个模块的输出功率都比较大,因而对小信号存在较大的高频干扰,如处理不好,就会影响后级模数转换电路工作,从而导致检测数据不准确,显示数据跳动的现象,甚至出现误动作。这里采用光电耦合器进行隔离,由于光电耦合器具有体积小、使用寿命长、工作温度范围宽、抗干扰性能强、无触点且输入与输出在电气上完全隔离等特点,从而将模拟电路和数字电路完全隔离,保障系统在高电压、大功率辐射环境下安全可靠地工作。 2、LM331频率电压转换器

V/F变换和F/V变换采用集成块LM331,LM331是美国NS公司生产的性能价格比较高的集成芯片,可用作精密频率电压转换器用。LM331采用了新的温度补偿能隙基准电路,在整个工作温度范围内和低到4.0V电源电压下都有极高的精度。同时它动态范围宽,可达100dB;线性度好,最大非线性失真小于0.01%,工作频率低到0.1Hz时尚有较好的线性;变换精度高,数字分辨率可达12位;外接电路简单,只需接入几个外部元件就可方便构成V/F或F/V等变换电路,并且容易保证转换精度。 图2是由LM331组成的电压频率变换电路,LM331内部由输入比较器、定时比较器、R-S触发器、输出驱动、复零晶体管、能隙基准电路和电流开关等部分组成。输出驱动管采用集电极开路形式,因而可以通过选择逻辑电流和外接电阻,灵活改变输出脉冲的逻辑电平,以适配TTL、DTL和CMOS等不同的逻辑电路。 当输入端Vi+输入一正电压时,输入比较器输出高电平,使R-S触发器置位,输出高电平,输出驱动管导通,输出端f0为逻辑低电平,同时电源Vcc也通过电阻R2对电容C2充电。当电容C2两端充电电压大于Vcc的2/3时,定时比较器输出一高电平,使R-S触发器复位,输出低电平,输出驱动管截止,输出端f0为逻辑高电平,同时,复零晶体管导通,电容C2通过复零晶体管迅速放电;电子开关使电容C3对电阻R3放电。当电容C3放电电压等于输入电压Vi时,输入比较器再次输出高电平,使R-S触发器置位,如此反复循环,构成自激振荡。输出脉冲频率f0与输入电压Vi成正比,从而实现了电压-频率变换。其输入电压和输出频率的关系为:fo=(Vin×R4)/(2.09×R3×R2×C2) 由式知电阻R2、R3、R4、和C2直接影响转换结果f0,因此对元件的精度要有一定的要求,可根据转换精度适当选择。电阻R1和电容C1组成低通滤波器,可减少输入电压中的干扰脉冲,有利于提高转换精度。 同样,由LM331也可构成频率-电压转换电路。

小信号放大器设计

摘要 关键词:差动放大、低通滤波、共模抑止比、信噪比、输入电阻 电路的设计: 根据本次设计的要求,是放大倍数为1000倍,所以用3级放大,由第一级放大的是小信号,所以将第一级放大定为5倍,第二次放大倍数为20倍,第三级放大倍数为10倍。由输入 阻抗为10M Ω,所以第一级放大采用同相放大。考虑到共模抑止比的关系所以第二级放大采用差动放大。由于本次设计的是小信号为了保证信号的纯真度和频率响应范 围所以最后设计一个100HZ 的有源低通滤波器,并设计放大倍数为10倍。系统框图如下: 无源低通滤波器: 由RC f π21 = ,取C=0.1uf 得R=16k R1 16kΩ C1R216kΩ 13 同向放大器: 根据2 /1 11Rr R Av + =得到同相放大器放大倍数,根据同相端放大 5倍。取R1=10K ,则Rr=2K,因为考虑到放大倍数可调的目的所以将Rr 修改为滑动变阻器,并取值5K 。

5kΩ Key=A 差动放大器: 3 4 2R R Av - =得到差动放大器的放大倍数,根据差动放大级放大20倍。取R3=10K ,则R4=200K 。 R610k|?R710k|? C489 有源低通滤波器: 根据有源二阶低通滤波器的快速设计方法,首先由截止频率Fc=100HZ 得到确定一个电容C=1uF ,和K=7并根据放大倍数为20确定R1=470Ω,R2=2.7K ,C1=2.2uF 。在由有源二阶低通滤波器的放大倍数为10,取R3=3.6K ,则R4=36K,考虑到放大倍数的可调性,则将R4用滑动变阻器来代替,并取值为50K.

系统完整图: 系统PCB图:

(完整版)射频功率放大器的发展现状

1.1 研究背景 随着人类社会进入信息化时代,无线通信技术有了飞速的发展,从手机,无线局域网,蓝牙等,到航空航天宇宙探测,已经深入到当今社会生活的各个方面,成为社会生活和发展不可或缺的一部分。无线通信设备由最初体积庞大且功能单一的时代,发展到如今的口袋尺寸,方寸之间集成了各类功能强大的电路。这些翻天覆地的变化,都离不开射频与微波技术的支持。而急速增长的应用需求又促使着射频微波领域不断的研究,更新换代。快速的发展使得射频微波领域的研究进入了白热化阶段,而在几乎所有的射频与微波系统中,都离不开信号的放大,射频与微波功率放大器作为系统中功耗最大,产生非线性最强的模块,它的性能将直接影响系统性能的优劣,由于其在射频微波系统中的突出位置,功率放大器的研究也成为射频微波领域研究的一个十分重要的方向[1]。 功率放大器作为射频微波系统中最重要的有源模块,其理论方面已经十分成熟。 A 类、 B 类、 C 类、 D 类、AB 类、E/I E 类、F/I F 类、Doherty等各类功率放大器也已经成功应用到各个领域。 1.2射频功率放大器的发展现状 射频功率放大器的核心器件为其功率元器件——晶体管,它是一种非线性三端口有源半导体器件,它的放大作用,并不是晶体管能凭空产生能量,使能量放大,而是完全由集电极(BJT)或漏极(FET)电源的直流功率转换而来的。晶体管只是起到了一种控制作用,即用比较小的信号去控制直流电源产生随小信号变化的大信号,从而把电源的直流功率转换成为负载上的信号功率。功率放大器的理论知识发展已经十分完善,其面临的更多是一些工程的问题。所以,射频功率放大器性能的提升主要来自于晶体管性能的提升,即半导体技术的发展,和放大器本身电路形式的改进。根据晶体管所用的半导体材料的不同,可以大体将其分为三个不同的发展阶段。第一代半导体材料以硅(Si)和锗( Ge)等元素半导体为主。第二代半导体材料以砷化镓(GaAs)、磷化铟( InP)、锗硅(SiGe)等化合物半导体为代表,相比于第一代半导体材料,其禁带更宽、 1

高频小信号谐振放大器设计论文

目录 1、前言 (1) 2、高频小信号调谐放大器的原理分析 (2) 2.1、小信号调谐放大器的主要特点 (2) 2.2、小信号调谐放大器的主要质量指标 (2) 2.2.1、谐振频率 (2) 2.2.2、谐振增益(Av) (3) 2.2.3、通频带 (3) 2.2.4、增益带宽积 (5) 2.2.5、选择性 (5) 2.2.6、噪声系数 (5) 2.3、晶体管高频小信号等效电路与分析方法 (6) 2.3.1、单级单调谐回路谐振放大器电路原理 (7) 2.3.2多级单调谐回路谐振放大器 (8) 2.4、自激 (8) 2.5、多级放大器的设计原则 (10) 2.6、集成宽带放大电路 (11) 3、高频小信号谐振放大器的设计与仿真 (12) 3.1、电路设计与分析 (12) 3.2、实验仿真 (13) 3.2.1、仿真1 (13) 3.2.2、数据处理 (15) 4、结论与心得 (17) 5、参考文献 (18)

高频小信号谐振放大器设计 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。本文从高频小信号谐振放大器的新能参数及优化指标等多个方面讨论该放大器,并用仿真软件实现该放大器的性能,而后得出结论。 关键字:高频小信号谐振放大器Multisim9(10)电路设计与仿真 1、前言 在无线通信中,发射与接收的信号应当适合于空间传输。所以,被通信设备处理和传输的信号是经过调制处理过的高频信号,这种信号具有窄带特性。而且,通过长距离的通信传输,信号受到衰减和干扰,到达接收设备的信号是非常弱的高频窄带信号,在做进一步处理之前,应当经过放大和限制干扰的处理。这就需要通过高频小信号放大器来完成。这种小信号放大器是一种谐振放大器。 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。

设计一个射频小信号放大器

题目:设计一个射频小信号放大器 概述 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,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。 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。 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

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