年全国电子设计大赛d题
l c谐振放大器设计报告 Prepared on 22 November 2020
全国电子设计大赛
LC谐振放大器
方案设计报告
2011-9-3
课题名称：LC谐振放大器
指导老师：孙继昌
小组成员：朱培军，赵磊，蔡翔
目录
摘要 (3)
Abstract (3)
一、系统方案 (5)
1、整体方案的论证与比较 (5)
2、系统设计方案 (6)
二、设计与论证 (6)
1、理论分析 (6)
三、单元电路的分析 (10)
1、系统组成 (10)
2、衰减器模块的设计 (11)
3、“高感磁芯”选频模块的设计 (12)
4、运放级联放大模块的设计 (13)
四、系统测试 (14)
1、使用的仪器和设备 (14)
五、过程中遇到的困难和注意事项 (14)
六、参考文献 (15)
附录（元件清单、电路图） (16)
摘要
本文采用自制的电源对系统供电，系统经过衰减器后，输入信号通过“高感磁芯”（具有高品质因数）构成的选频网络选择出符合题目要求的频率（15MHZ）与带宽（300KHZ），且此选频网络对信号有一定的放大作用；再将得到的信号经过双运放OPA2354正向放大接入以达到放大60DB 以上的指标。
完成以上基本要求后就是对发挥部分的操作（此题发挥部分基本上为对几根要求部分指标的提高）；在设计系统时满足LC谐振放大器低压、低功耗。
关键字：衰减器、选频网络、LC谐振、高品质因数、低压、低功耗
Abstract
In this paper, homemade power supply system, the system through the attenuator, the input signal through the “high sense of core”(high quality factor) consisting of frequency-selective network choose topics that meet the requirements of frequency (15MHZ) and bandwidth (300KHZ), and this election has a certain frequency network signal amplification; then get the signal through the OPA2354 dual op amp in order to achieve positive amplification amplified 60DB access more indicators.
After completion of the above is the basic requirement to play a part of the operation (play part of this problem is basically a few requirements for the improvement of some indicators); to design a system to meet the LC resonant amplifier voltage, low power consumption.
Keywords: attenuators, frequency-selective network, LC resonance, high quality factor, low-voltage, low power consumption
一、系统方案
1、整体方案的论证与比较
（1）中周选频法
利用市场上可买到的中周，对其先进行测试，计算得出其电容和电
感数值，然后对原中周铜线的匝数进行增减以达到15MHZ。然后再连续接三级用作放大，但在实际操作中发现中周的品质因数太低，很难经过选
频达到15MHZ；并且由于采用多级级联，频率的微小波动会对整个电路有大幅度的漂移，造成电路紊乱，故此法不可行，不采用次方案。
（2）“高感磁芯”选频接多级运放放大方案
由于“高感磁芯”具有很高的品质因数，经我们小组测试，“高感磁芯”的品质因数比普通的中周高出大约2/3.所以我们决定用一个“高感磁芯”来作为选频网络，可以达到15MHZ的频率；后面我们接上OPA2354高频率
运放，加上“高感磁芯”本身对信号有一定的放大，这样就可以很轻松的达到放大100倍的要求。
如下图，全部电路有两大部分组成——衰减器和LC振谐放大。首先，由左下角两个电阻组成的衰减器，根据要求，衰减40dB。接着通过第一级放大，第一级放大由三极管和偏置电阻组成。在三极管的集电极接LC振荡回路，通过变压器把信号传输到另一端。接着，通过第二级放大，第二级放大和第三级放大都是采用反向放大，通过三级放大来完成所需的指标。
所以，采用了该方案。
二、系统设计方案
二、设计与论证
1、理论分析与计算
图2-1
如图所示，简单的的晶体管谐振放大器。图中，R1，R2是直流偏置电阻；R0是为提高工作点的温度稳定性而接入的直流反馈电阻；C1，C0是信号频率的旁路电容；LC并联谐振回路构成了晶体管BG的集电极负载阻抗。输入信号Vs经过变压器耦合到BG的基射之间，放大后再由变压器耦合到外接导纳负载Yl上。
谐振放大器的特点是晶体管的集电极负载不是纯电阻，而是由电感电容组成的并联谐振回路。因此我们分析LC并联谐振回路的基本特性和主要参数。
上图式集电极负载的等效电路。Rl 和rc 分别表示电感和电容上的等效电阻。通常有W L>>r L,1/Wc>>rc。
回路两端的总阻抗为：
r = rc+rl
当X = WL – 1/WC =0时，即当 W =W0=1/时，回路达到谐振，此时，信号的角频率W=W0称为回路的固有谐振角频率，其值由回路的L，C决定。回路谐振是，器阻抗为最大且是纯电阻。这个阻抗称为“谐振阻抗”。符号表示为R oe：
R oe = L / rC
从上式不难看出，当WL>1/WC,即X>0，这说明回路阻抗呈容性；当WL<1/WC,即X<0，这说明回路阻抗呈感性；它们的阻值都小于谐振的阻抗。
回路谐振时，电感和电容的电抗相等，这个阻抗成为回路特性阻抗，用符号ρ表示：
ρ= W0L = 1/ W0C =。
品质因数 Q= ρ/(rl+rc)
Q称为回路的“品质因数”，它标志着谐振回路质量的优劣。所谓质量的优劣，包含两层意义：其一是说回路谐振时阻抗的大小，当回路特性阻抗ρ给定后，谐振阻抗就完全由回路的品质因数Q决定。Q值越大（即回路的等效损耗电阻r越小），则谐振阻抗也越大，回路质量就越好。反之，质量就差；其二是说回路阻抗Z随讯号角频率衰减的速度。Q值越
大，则回路阻抗Z随讯号角频率衰减就越快，回路质量就越好。反之，质量就差。如图所示，特性阻抗和谐振频率相同（ρ=1kΩ，
f0=465kHz），但品质因数不同（分别为Q1=100，Q2=50）的两个谐振回路的回路阻抗的模数|Z|随角频率而变化的曲线（此曲线亦称回路的谐振曲线）。由图可知，对于Q1=100的回路，其谐振阻抗R oe1=Q1ρ=100kΩ，而对于Q2=50的回路，其谐振阻抗只有R oe2=Q2ρ=50kΩ；此外，从曲线形状显而易见，品质因数大的回路，其阻抗|Z|随角频率衰减的速度比品质因数小的回路要快得多，亦即谐振曲线越尖锐。
除了用品质因数来描述谐振回路的特性外，还常用到通频带的概念。所谓振谐回路的通频带，是指回路阻抗的模| Z|和其最大值R oe之比d(|Z|/R oe)下降到某一给定值时所对应的那段频带宽度，一般用符号B表示。如无特别指明，通频带B指的是回路阻抗| Z|下降到R oe/√2时（即d=1/√2）的那段频带宽度。对图Q1=100的回路，其通频带B1=2Δf1=；而Q2=50的回路，器通频带B2=2Δf2=。这说明了，回路的品质因数越高，谐振曲线越尖锐，通频带越窄。反之，品质因数越低，则谐振曲线越平坦，通频带越宽。
LC谐振电路是调谐放大器(又称选频器)和LC自激振荡放大器的主要组成部分。谐振电路在选频器中的作用是在众多接收来的不同频率的正弦信号中,把f0(f0=1/2π√LC)信号的幅值提高Q (Q 为品质因数)并经变压器耦合到下一级;而LC自激振荡器中的作用是在本身产生的多个不同频率的正弦信号中,把f0 信号的幅值提高Q且经变压器反馈到三极管的输入端继续放大; 并最终把幅值足够大的f0 信号耦合到下一级。可见欲提高选
频器的选频能力和增加LC自激振荡器的起振能力,就必须增大Q值。由式Q=1/R*√L/C和L=N2/l*μS知,提高磁导率μ和降低LC回路的电阻R 是提高Q值最有效的办法( l、S 和C均受结构等因素限制难以得到大幅改变,而提高匝数N 的同时会使R 增加) ,前者靠紧密耦合的铁芯变压器可得以解决, 而后者则受外界因素影响较大,可采用变压器中间抽头的办法加以解决。
三、单元电路的分析
1、系统组成
系统包括电源、衰减器、高感选频网络、多级运放放大模块。将220V的电压经过自制的电源降成为系统供电，信号经衰减器衰减掉40dB,以使频带与放大器想适应；再经过高感选频网络得到谐振频率为15MHZ，增益不小于60dB，并保证在-3dB带宽时，2∫=300KHZ
的信号；再经过运放得到最终满足要求的信号。
系统组成示意图3-1
2、衰减器模块的设计
方案一、利用场效应管电压实现可变衰减器。
优点：在DC一20 GHz带宽内插入损耗小于3 dB，最大衰减量22 dB，根据要求的所要达到的40dB，所以可利用二级衰减。输入输出端口驻波比小于2．0，衰减动态范围在10 dB以内时衰减平坦度小于1 dB。衰减器采用单电压源控制衰减量变化，具有可控的和显着的低功耗优点。采用GaAs FET设计VVA电路所依据的半导体器件原理为：工作在线性区的FET，具有受栅压控制的可变电阻特性，基于此可构建Tee型、Pi型或桥接Tee型结构的衰减网络。
缺点：器材购买途径比较繁琐，最大衰减量较小，如衰减倍数较大则需多级，价格不菲。
方案二、电阻网络构成固定衰减器。
优点：电路简单，线性度好，高精密电阻器材易于购买，价格便宜衰减倍数没有太多限制。基于此可构建Tee型、Pi型或桥接Tee型结构的衰减网络。
3、“高感磁芯”选频模块的设计
方案一：
利用晶体管谐振放大器三级放大，每级放大10倍，已达到60dB的增益。LC谐振回路进行选频。选频网络虽然能达到所要求的15MHZ，宽带也还行，但是窄带，不补能达到指标的要求，即-3dB带宽时,2Δ
=300KHZ,带内波动不大于2dB。由于放大器部分要使用稳压电源，功率不超过360mW，意味着电流最大100mA，芯片选择要慎重，选用三极管放大，一定要减少三级管得数量，所以不可能做到多级放大，而且做到后面部分，漂移较大，不宜控制。
方案二：
利用高频磁芯和瓷片电容并联以实现15MHZ的选频，因为高频磁芯的Q 值高，回路质量好，曲线的形状好，谐振曲线更尖锐。后部电路利用低功耗放大器OPA354实现60dB的放大。因为9018具有功率小工作频率高（fT约600MHz），所以电路中运用了9018。
4、运放级联放大模块的设计
在信号经过“感磁芯”的选频后，输出信号并不能满足题目要求，所以需要如图的多级运放来放大信号，在本实验中，经过挑选，最后选择了
OPA2354，因为它具有在高频下放大的良好特性。
OPA2354AIDDA的技术参数
产品型号:
通道数:2
关断功能:No
工作电压Max. (V):
工作电压Min. (V):
每通道IQ(典型值)(mA):6
带宽GBW(典型值)(MHz):250
转换速率(典型值)(V/us):150
输入失调电压(25℃)(Max.)(mV):8
失调漂移(典型值)(uV/℃):4
输入偏置电流(Max.)(pA):50
共模抑制比(Min.)(dB):66
噪声电压(典型值):－
单电源供电:Y
满幅:In/Out
封装/温度(℃):SO-8/-40~125
描述:双路,高速单电源供电,满幅输入输出CMOS运放
四、系统测试
1、使用的仪器和设备
五、过程中遇到的困难和注意事项
首先，选择器材方面，需要选择Q值高的电感和三极管。刚开始，我们选择了普通的中周，经过测试，它能达到的6.5M的频率，因为我们需要的这种中轴体积小，重量轻，所以其中的铜线也必须非常的细，如果不小心，很容易把铜线搞断，想要再重新连接会非常困难。后来我们改变了中轴中的电容，缩小中轴的电容，以达到选频的频率的提高。但是，光频率提高是没用的。我们发现中轴的品质因数Q值很小，效果很不理想。所以只能改变器材。我们偶然间发现一种高频磁芯，于是我们经过测试，发现效果很好，而且Q值很理想，而又遇到的困难是，我们的这种资源非常稀少。我们只拥有一块，所以，我们在接下来的几级放大选择高精度运放来实现放大。结合多方面考虑，我们选择了OPA2354集成双运放。我们一开始选择把高精度运放组成反向放大器，每级电压值放大10倍，但是发现10倍的电路达不到15M就已经衰减很大了。于是，我们把运放的放大倍数减小了5倍，结果可以达成15M的指标。但是，集成运放放大倍数太小，对三级管放大倍数就提高了。于是，我们重新焊了一次，把集成电路改成正向放大，而且参照芯片的pdf文档对反馈电阻进行调整，改变了电压值，结果意外的发现效果明显比以前反向放大时效果要好很多，而且并未产生自激现象。
六、参考文献
①康华光，电子技术基础模拟部分（第五版）高等教育出版社
②Bruce Carter & Ron Mancini (编) 姚剑清（译）运算放大器权威指南（第三版）人民邮电出版社
③黄智伟，王彦，陈文光等。全国大学生电子设计竞赛训练教程电子工业出版社
④高吉祥，唐朝京。全国大学生电子设计竞赛训练系列教程（电子仪器仪表设计）电子工业出版社
⑤梁明理电子线路（第五版）高等教育出版社
附录
1、元件清单
OPA2354 2个
9018 1个
电容、电阻若干
“高感磁芯” 1个
2、电路图
LC谐振放大器（D题） 目录 摘要 (2) 一、方案论证与比较 (3) 1、总体设计方案 (3) 2、衰减器部分方案与选择 (3) 3、LC谐振选频网络 (3) 4、AGC自动增益控制 (4) 二、硬件单元电路部分 (4) 1、固定衰减器 (4) 2、LC谐振 (4) 3、固定增益放大 (5) 4、AGC可控增益放大 (5) 三、理论分析与计算 (6) 1、LC谐振部分参数 (6) 2、系统总增益 (6) 3、带宽与矩形系数 (7) 四、测试方案与测试结果及分析 (7) 1、调试与测试所用仪器 (7)
2、测试条件` (7) 3、测试方法、测试数据及测试结果分析 (7) 五、总结 (9) 六、参考文献 (9) 七、附录 (10) LC谐振放大器（D题） 摘要 本系统以硬件电路为主体，主要由双π衰减电路、LC谐振放大电路、固定增益模块、AGC自动增益控制模块组成。双π衰减电路作为衰减器部分完成 =15MHz为中心频率，带40 2dB的衰减量；LC谐振放大电路主要是选出以f 宽为300kHz的频带；固定增益模块实现一定的增益以保证电路有大于等于40dB 的固定增益；AGC自动增益控制模块实现大于40dB的控制范围。整个系统在低压、低功耗的条件下实现高频小信号的传输，放大器增益大于80dB，且在最大增益情况下尽可能减小矩形系数K 。 1.0r 关键词：双π衰减电路；LC谐振放大；AGC自动增益控制；
一、方案论证与比较 1、总体设计方案 本系统设计完全由硬件电路实现，具体框图如图1-1所示： 2、衰减器部分方案与选择 方案一、采用现成的集成产品衰减器。此方案不合本课题宗旨，故不采用。 方案二、采用有源衰减电路。采用高频带运算放大器（如OPA642）搭建反向衰减电路，合理选择电阻阻值使其衰减倍数为40dB 。但由于题目要求衰减器部分特性阻抗为50Ω，用运放搭建该衰减电路难以实现。 方案三、采用无源衰减网络。该部分由纯电阻搭建，有两种基本电路模型T 型、Π型网络。 如上图（a ）为T 型网络，（b ）为Π型网络。若衰减器的电压衰减倍数N=(2 1U U ) 和特性阻抗给定，则元件参数可由（2-1）式或（2-1）式决定。 对T 型网络有 R 1=N Z 21N * 2 c - 1 1* c 2-+=N N Z R （2-1） 对Π型网络有 R 1=1 1-N * c +N Z 1 2* 2 c 2-=N N Z R （2-2） 通常这种无源衰减网络接于信号源与负载之间，这种由纯电阻元件组成的四 端网络，其特性阻抗、衰减值都是与频率无关的常数，相移等于零。 综上，我们选择方案三，搭建一个双Π型网络。 3、LC 谐振选频网络 方案一、采用单级调谐放大器，即单级LC 谐振网络。
自动搬运机器人 王泽栋1 曹嘉隆1 高召晗1 杨超2 （1．电子信息工程系学生，2.电子信息工程系教师） 【摘要】 本设计与实作是利用反射式红外线传感器所检测到我们所要跑的路线，我们以前后车头共4颗红外感应传感器TCRT5000来检测黑色路线，并利用Atmel 公司生产的8位单片机AT89S52单片机做决策分析。，将控制结果输出至直流电机让车体自行按预先设计好的路线行走。以AT89S52晶片控制自动搬运机器人的行径，藉由自动搬运的制作过程学习如何透过程式化控制流程、方法与策略、利用汇编语言控制电机停止及正反转，使自动搬运机器人能够沿轨道自行前进、后退以及转弯。目的是在于让车子达到最佳效能之后，参加比赛为最终目的。自动搬运机器人运行过程中会遇到直线、弯道、停止。该设计集检测，微控等技术为一体，运用了数电、模电和小系统设计技术。该设计具有一定的可移植性，能应用于一些高难度作业环境中。 【关键词】自动搬运；黑线检测；时间显示。 1.系统方案选择和论证 1．1 系统基本方案 根据要求，此设计主要分为控制部分和检测部分，还添加了一些电路作为系统的扩展功能，有电动车每一次往返的时间（记录显示装置需安装在机器人上）和总的行驶时间的显示。系统中控制部分包括控制器模块、显示模块及电动机驱动模块。信号检测部分包括黑线检测模块。系统方框图如图1.1.1 图1.1 系统方框图 1．2各模块方案的比较与论证 （1）控制器模块 根据设计要求，控制器主要用于信号的接收和辨认控制电机的正反转、小车的到达直角转弯处的转向、时间显示。 方案一：采用MCS-51系列单片机价格低、体积小、控制能力强。 方案二：采用与51系列单片机兼容的Atmel公司的AT89S52作为控制器件
年全国电子设计大赛d题 l c谐振放大器设计报告 Prepared on 22 November 2020
全国电子设计大赛 LC谐振放大器 方案设计报告 2011-9-3 课题名称：LC谐振放大器 指导老师：孙继昌 小组成员：朱培军，赵磊，蔡翔 目录 摘要 (3) Abstract (3) 一、系统方案 (5) 1、整体方案的论证与比较 (5) 2、系统设计方案 (6) 二、设计与论证 (6) 1、理论分析 (6) 三、单元电路的分析 (10) 1、系统组成 (10) 2、衰减器模块的设计 (11) 3、“高感磁芯”选频模块的设计 (12) 4、运放级联放大模块的设计 (13) 四、系统测试 (14) 1、使用的仪器和设备 (14)
五、过程中遇到的困难和注意事项 (14) 六、参考文献 (15) 附录（元件清单、电路图） (16) 摘要 本文采用自制的电源对系统供电，系统经过衰减器后，输入信号通过“高感磁芯”（具有高品质因数）构成的选频网络选择出符合题目要求的频率（15MHZ）与带宽（300KHZ），且此选频网络对信号有一定的放大作用；再将得到的信号经过双运放OPA2354正向放大接入以达到放大60DB 以上的指标。 完成以上基本要求后就是对发挥部分的操作（此题发挥部分基本上为对几根要求部分指标的提高）；在设计系统时满足LC谐振放大器低压、低功耗。 关键字：衰减器、选频网络、LC谐振、高品质因数、低压、低功耗 Abstract In this paper, homemade power supply system, the system through the attenuator, the input signal through the “high sense of core”(high quality factor) consisting of frequency-selective network choose topics that meet the requirements of frequency (15MHZ) and bandwidth (300KHZ), and this election has a certain frequency network signal amplification; then get the signal through the OPA2354 dual op amp in order to achieve positive amplification amplified 60DB access more indicators.
2017年全国大学生电子设计竞赛简易水情检测系统（P题） 2017年8月12日
摘要 本设计的是简易水情检测系统以STC89C52芯片为核心，辅以相关的外围电路，设计了以单片机为核心的水情检测系统。系统主要由5V电源供电。在硬件电路上在，用总线连接PH值传感器和水位传感器，通过传感器收集到的水情数据发送到单片机，单片机存储实时数据，并显示在12864LCD液晶屏上。在软件方面，采用C语言编程。通过对单片机程序设计实现对水情检测系统的水情数据的采集、显示和检测。 关键词：单片机最小系统；PH值传感器；水位传感器；AD模块 Abstract The design is a simple water regime detection system to STC89C52 chip as the core, supplemented by the relevant external circuit, designed to single-chip as the core of the water regime detection system. The system is powered by 5V power supply. In the hardware circuit, with the bus connection PH sensor and water level sensor, through the sensor to collect the water data sent to the microcontroller, single-chip storage of real-time data, and displayed on the 12864LCD LCD screen. In software, the use of C language programming. Through the single-chip program design to achieve the water regime detection system of water data collection, display and detection. Key words:single chip minimum system; PH value sensor; water level sensor; capacitance
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
2013年全国大学生电子设计竞赛 简易旋转倒立摆及控制装置（C题） 【本科组】 摘要： 通过对该测控系统结构和特点的分析，结合现代控制技术设计理念实现了以微控制器MC9S12XS128系列单片机为核心的旋转倒立摆控制系统。通过采集的角度值与平衡位置进行比较，使用PD算法，从而达到控制电机的目的。其工作过程为：角位移传感器WDS35D通过对摆杆摆动过程中的信号采集然后经过A/D 采样后反馈给主控制器。控制器根据角度传感器反馈信号进行PID数据处理，从而对电机的转动做出调整，进行可靠的闭环控制，使用按键调节P、D的值，同时由显示模块显示当前的P、D值。 关键字： 倒立摆、直流电机、MC9S12XS128单片机、角位移传感器WDS35D、PD算法
目录 一、设计任务与要求 (3) 1 设计任务 (3) 2 设计要求 (3) 二系统方案 (4) 1 系统结构 (4) 2 方案比较与选择 (4) （1）角度传感器方案比较与选择 (4) （2）驱动器方案比较与选择 (5) 三理论分析与计算 (5) 1 电机的选型 (5) 2 摆杆状态检测 (5) 3 驱动与控制算法 (5) 四电路与程序设计 (6) 1 电路设计 (6) （1）最小系统模块电路 (6) （2）5110显示模块电路设计 (7) （3）电机驱动模块电路设计 (8) （4）角位移传感器模块电路设计 (8) （5）电源稳压模块设计 (8) 2 程序结构与设计 (9) 五系统测试与误差分析 (10) 5.1 测试方案 (10) 5.2 测试使用仪器 (10) 5.3 测试结果与误差分析 (10) 6 结论 (11) 参考文献 (11) 附录1 程序清单（部分） (12) 附录2 主板电路图 (15) 附录3 主要元器件清单 (16)
2011年全国大学生电子设计竞赛 设计报告 题目：LC谐振放大器 (D题) 队号：512077
LC 谐振放大器 摘要：本系统以高频小信号LC 谐振放大电路为核心，设计制作了振荡频率为15MHz 的谐振放大器。系统第一部分输入信号通过π型电阻网络衰减电路实现信号衰减dB 240±的功能，同时完成电路阻抗匹配，使信号能够很好的传给下一级放大电路。综合考虑功耗、通频带、选择性噪声影响及工作稳定等因素，第二部分设计了两级高频小信号单调谐放大电路相串联来完成60dB 的放大。每级高频小信号放大电路均采用分立元件搭建而成，使用三极管S9018作为高频放大管，谐振负载采用LC 并联谐振回路。通过各个模块间的配合使用，实现了谐振频率达15MHz ，上下偏差不超过100KHz ，并且系统带宽为KHz f 30027.0=?，带内波动不大于dB 2，同时又降低了整个系统的成本及提高了系统的可实现性。总的来说，本系统基本符合指标的要求。 关键词：衰减器 谐振回路 高级小信号放大 阻抗匹配
目录 一、系统方案论证 (4) 1、衰减器方案论证 (4) 2、LC谐振放大器方案论证 (4) 二、理论分析与计算 (4) 三、电路设计 (5) 1、衰减电路设计 (5) 2、LC谐振放大电路设计 (6) 四、系统测试 (7) 1、放大性能测试 (7) 2、通频带测试 (8) 3、矩形系数 (9) 4衰减电路测试 (10) 五、总结 (10)
一、系统方案论证 经过仔细地分析和论证，根据题目要求，将本次谐振放大器由分为两大部分：即衰减电路和LC 谐振放大电路。 1、衰减器方案论证 方案一：采用集成运放构成有源衰减器，但这种衰减器输出容易产生超调或振荡现象，这种衰减器用常于自动增益和斜率控制电路中，电路比较复杂，不容易实现。 方案二：采用π型电阻网络衰减器，这种衰减器又称为无源衰减器。利用这种衰减电路不仅可以对信号进行准确衰减而且还能进行阻抗匹配，从而提高测量准确度。π型衰减器可以在规定的频率范围内实现较理想阻抗变换而且π型衰减器尺寸小、成本低、功耗低、电路简单、易于实现等诸多优点。因此在本设计中，我们选择π型衰减器。 2、LC 谐振放大器方案论证 方案一：直接利用集成运算放大器构成高频谐振放大器对信号进行放大。这种放大电路具有体积小，电路结构简单等优点，但它对器件依赖性强，信号保真度差，而且价格昂贵，更为重要的是使用运放芯片后会大大提高电路的功耗，所以本设计不选择该方案。 方案二：利用分立元器件搭成高频小信号LC 谐振放大电路。采用S9018三极管作为高频放大管，LC 并联谐振回路作为谐振负载。考虑到放大倍数和通频带等因素，采用两级放大相串联的形式，每级放大35dB 。从放大器选择性的角度来看单谐回路的选择性不如双调谐回路，但是双调谐回路的调整相对比较麻烦，因此谐振负载仍采用单调谐回路。该种方案不仅价格便宜，电路简单，而且对于电路的调节也相对方便，因此我们选择方案二。 系统的总体框图如图1所示。 图1 系统总体框图 二、理论分析与计算 按基本要求增益需要达到60dB ，因此增益部分采用两级串联放大。每级放大电路均使用单谐振回路谐振放大电路的典型接法，其中采用9018作为高频放大管。该放大电路的静态工作点主要由2R 、2W R 、3R 、6R 和CC V 确定，利用这种分压偏置方式可以很好的稳定工作点。对于小信号高频放大，为防止出现在波
2015 年全国大学生电子设计竞赛 全国一等奖作品 设计报告部分错误未修正，软 件部分未添加 竞赛选题：数字频率计（F 题）
摘要 本设计选用FPGA 作为数据处理与系统控制的核心，制作了一款超高精度的数字频率计，其优点在于采用了自动增益控制电路（AGC）和等精度测量法，全部电路使用PCB 制版，进一步减小误差。 AGC 电路可将不同频率、不同幅度的待测信号，放大至基本相同的幅度，且高于后级滞回比较器的窗口电压，有效解决了待测信号输入电压变化大、频率范围广的问题。频率等参数的测量采用闸门时间为1s 的等精度测量法。闸门时间与待测信号同步，避免了对被测信号计数所产生±1 个字的误差，有效提高了系统精度。 经过实测，本设计达到了赛题基本部分和发挥部分的全部指标，并在部分指标上远超赛题发挥部分要求。 关键词：FPGA 自动增益控制等精度测量法
目录
1. 系统方案 1.1. 方案比较与选择 宽带通道放大器 方案一：OPA690 固定增益直接放大。由于待测信号频率范围广，电压范围大，所以选用宽带运算放大器OPA690，5V 双电源供电，对所有待测信号进行较大倍数的固定增益。对于输入的正弦波信号，经过OPA690 的固定增益，小信号得到放大，大信号削顶失真，所以均可达到后级滞回比较器电路的窗口电压。 方案二：基于VCA810 的自动增益控制（AGC）。AGC 电路实时调整高带宽压控运算放大器VCA810 的增益控制电压，通过负反馈使得放大后的信号幅度基本保持恒定。 尽管方案一中的OPA690 是高速放大器，但是单级增益仅能满足本题基本部分的要求，而在放大高频段的小信号时，增益带宽积的限制使得该方案无法达到发挥部分在频率和幅度上的要求。 方案二中采用VCA810 与OPA690 级联放大，并通过外围负反馈电路实现自动增益控制。该方案不仅能够实现稳定可调的输出电压，而且可以解决高频小信号单级放大时的带宽问题。因此，采用基于VCA810 的自动增益控制方案。 正弦波整形电路 方案一：采用分立器件搭建整形电路。由于分立器件电路存在着结构复杂、设计难度大等诸多缺点，因此不采用该方案。 方案二：采用集成比较器运放。常用的电压比较器运放LM339 的响应时间为1300ns，远远无法达到发挥部分100MHz 的频率要求。因此，采用响应时间为4.5ns 的高速比较器运放TLV3501。 主控电路 方案一：采用诸如MSP430、STM32 等传统单片机作为主控芯片。单片机在现实中与FPGA 连接，建立并口通信，完成命令与数据的传输。 方案二：在FPGA 内部利用逻辑单元搭建片内单片机Avalon，在片内将单片机和测量参数的数字电路系统连接，不连接外部接线。 在硬件电路上，用FPGA 片内单片机，除了输入和输出显示等少数电路外，其它大部分电路都可以集成在一片FPGA 芯片中，大大降低了电路的复杂程度、减小了体积、电路工作也更加可靠和稳定，速度也大为提高。且在数据传输上方便、简单，因此主控电路的选择采用方案二。
LC谐振放大器 摘要 高频功率放大器是发送设备的重要组成部分之一，通信电路中，为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出，而且通信距离越远，要求输出功率越大。所以为了获得足够大的高频输出功率，必须采用高频功率放大器。由于高频功率放大器的工作频率高，相对频带窄，所以一般采用选频网络作为负载回路。 本次设计先是对高频功率放大器有关理论知识作了一些简要的介绍，然后在性能指标分析基础上进行单元电路设计，最后设计出整体电路图，在软件中仿真验证是否达到技术要求，对仿真结果进行分析，最后焊接并调试电路。 关键词：高频谐振功率放大器谐振回路耦合回路工作状态
Abstract High frequency power amplifier is an important part of the equipment to send one of communication, circuit, in order to make up for in process of wireless transmission signal attenuation requirements with greater transmitter output power and communications, the farther the distance, the greater the output power requirements. So in order to get enough high frequency output power, must use high frequency power amplifier. Due to the high frequency power amplifier high frequency band, relatively narrow, so the general use of the web as a load circuit choose frequency. The first design of the high frequency power amplifier theory knowledge about some briefly introduced, and then the performance index analysis in based on the circuit design, and in the end the design unit circuit diagram, a whole in software simulation verify whether attain the technical requirements of the simulation results on analysis, the final installation and debugging circuit circuit. Keywords：High-frequency resonant power amplifier Resonant circuit Coupling Loop Working condition
2011年全国大学生电子设计竞赛 LC谐振放大器（D题） 【本科组】 吴诚志 王慎波 郑雷鸣 2011年9月3日
摘要 本文主要论述了基于2N2222A三极管的LC谐振放大器的具体设计与实现，信号通过T型电阻网络实现阻抗匹配，并进行衰减以便于检测。然后将输出信号送给选频网络进行选频，LC谐振放大电路对信号进行高增益放大并输出信号。该放大器能够对高频小信号进行1000倍以上的放大，中心频率为15MHz。通频带内增益平坦，功耗低，稳定性好。 关键词：2N2222A LC谐振放大中心频率增益 Abstract This paper mainly discusses the design and implementation of a LC resonant amplifier based on the 2N2222A transistor . The signal goes through the model T resistance network to realize impedance matching and decays in order to be convenient for detection. Then the output signal is transported to the frequency-selective network to choose frequency. The LC resonance amplifier circuit make a High-gain amplification and the output signal. The amplifier can expand signal with high frequency more than 1000 times, with center frequency of 15MHz. The signal increase flatly in the passband, the power loss is very low, and the system is very stability. Keywords: 2N2222A lc resonance amplifier center frequency gain
2017年全国大学生电子设计竞赛 管道内钢珠运动测量装置（M题） 【高职高专】
摘要： 系统以STC15W4K61S4单片机为主控器，设计一款管道内钢珠运动测量装置。该装置可以获取管道内钢珠滚动的方向，以及倒入管道内钢珠的个数和管道的倾斜角度。并通过LCD12864液晶显示屏实时显示钢珠滚动方向、个数以及管道的倾斜角度。系统包括单片机主控模块、角度信号采集模块、磁力传感器模块、显
示模块、电源模块、采用稳压输出电源为系统提供工作电源。系统制作成本较低、工作性能稳定，能很好达到设计要求。 关键词:角度传感器、磁性接近开关、LCD12864 目录 1设计任务与要求 (1) 1.1设计任务 (1) 1.2技术指标 (1) 1.3题目评析 (1)
2方案比较与选择 (2) 2.1单片机选择 (2) 2.2角度测量选择 (2) 2.3 钢珠运动检测选择 (2) 2.4显示选择 (2) 2.5电源选择 (2) 3电路系统与程序结构设计 (3) 3.1系统硬件总体设计 (3) 3.2单片机最小系统模块设计 (3) 3.3角度传感器模块设计 (3) 3.4 磁性传感器模块设计 (4) 3.5显示模块设计 (4) 3.6电源模块设计 (4) 3.7程序结构与设计 (5) 4系统测试 (5) 5总结 (6) 参考文献及附录 (6)
1设计任务与要求 1.1设计任务 设计并制作一个管道内钢珠运动测量装置，钢珠运动部分的结构如图1.1所示。 1.2技术指标 1．基本要求 规定传感器宽度 w≤20mm，传感器1和2之间的距离l 任意选择。 （1）按照图1.1所示放置管道，由A 端放入2～10粒钢珠，每粒钢珠放入的时 间间隔≤2s，要求装置能够显示放入钢珠的个数。 （2）分别将管道放置为A 端高于B 端或B 端高于A 端，从高端放入1粒钢 珠，要求能够显示钢珠的运动方向。 （3）按照图1.1所示放置管道，倾斜角ɑ为10o～80o之间的某一角度，由A 端放入1粒钢珠，要求装置能够显示倾斜角ɑ的角度值，测量误差的绝对≤3o。 2．发挥部分 设定传感器1和2之间的距离l 为20mm ，传感器1和2在管道外表面上安放的位置不限。 （1）将1粒钢珠放入管道内，堵住两端的管口，摆动管道，摆动周期≤1s ， 摆动方式如图1.2所示，要求能够显示管道摆动的周期个数。 （2）按照图1.1所示放置管道，由A 端一次连续倒入2～10粒钢珠，要求装置 能够显示倒入钢珠的个数。 （4）其他。 3.设计报告。 1.3题目评析 根据设计要求，对题目评析如下： 本题的重点： ① 传感器灵敏度的选择。 ② 用于钢珠运动检测的传感器选择 图1.1：管道内钢珠运动测量装置的结构图 图1.2：管道摆动方式
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)
精心整理全国电子设计大赛训练项目 设计报告 题目数控通用直流电源 摘要 一、 1．1 1.2 1.3 1.4 二、 2．1系统总框图 (7) 2．2硬件设计 (7) 2．2．1开关稳压电源模块 (7) 2．2．2单片机控制模块 (8) 2．2．3正、负输出可调稳压电源模块 (9) 2．2．4按键模块 (10) 2．3软件设计 (10) 2．3．1主程序流程 (11) 2．3．2过流保护程序流程 (11) 三、测试、结果及分析 (12)
3．1基本功能 (12) 3．2发挥功能部分 (15) 四、总结 (15) 五、参考文献 (15) 附录一、完整的系统原理图 (16) 附录二、完整的系统PCB图 (17) 0.12V, 一、 设计并制作一个直流可调稳压电源。 二、设计要求 1．基本要求 ①用变压器输出的两组17.5V交流绕组，设计三组稳压电源，其中两组3V-15V可调，另一组固定输出＋５Ｖ; ②各组输出电流最大：750mA； ③各组效率大于75%，在500mA输出条件下测量，应在ＤＣ／ＤＣ输入端预留电流测量端； ④为实现程序控制，预留MCU控制接口。 2．发挥部分 ①设置过流保护，保护定值为1.2A； ②用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化；
③扩展输出电压种类（比如三角波、梯形波等）； ④可实现双电源同步调节或分别调节。 一、方案论证与比较 通过对题目的任务、要求进行分析，我们将整个设计划分成两个部分：稳压电源部分和数控部分。 1.1稳压电源部分方案比较 方案一：三端稳压电源 根据设计要求，可以采用三端稳压器来实现输出系统所需的三种直流电压：固定+5V和两组可调输出。其中，用7805实现固定5V的输出，LM317实现可调输出（控制输出电压为1.2~37V）。 电路原理图如下： 图1固定5V输出 7805是我们最常用到的稳压芯片了，它的使用方便，用很简单的电路即可以输入一个直流稳压电源,它的输出电压为5v。 图2LM317可调电源模块 在综合考虑LM317的输出电压范围1.25～37V和其最小稳定工作电流不大于5mA的条件下保证R1≤0.83KΩ，R2≤23.74KΩ,就能保证LM317稳压块在空载时能够稳定工作。输出电压：V O =1.25(1+R2/R1),在LM317输出范围为1.25～37V的条件下，R2/R1范围为：0～28.6。 优点：线性电源工作稳定，输出纹波小，且不需做过多调整，使用较为方便，工作安全可靠，适合制作通用型、标称输出的稳压电源。缺点：线性稳压电路的内部功耗大，效率低，散热问题较难解决。 方案二：晶体管串联式直流稳压电路 晶体管串联式直流稳压电路。电路框图如图3所示，该电路中，输出电压UO经取样电路取样后得到取样电压，取样电压与基准电压进行比较得到误差电压，该误差电压对调整管的工作状态进行调整，从而使输出电压发生变化，该变化与由于供电电压UI发生变化引起的输出电压的变化正好相反，从而保证输出电压UO为恒定值（稳压值）。 图3晶体管串联式直流稳压电路方框图 方案三：开关电源 根据设计要求，可选用开关电源来完成设计。LM2596为电路设计核心。 调整管 取样 误差放大 基准电压 辅助电源 UI UO
一：方案论证 1.系统总体设计方案 根据题目要求，总体设计方案如下：将交流电220V送进隔离变压器，一级输出18V交流电。通过整流滤波，将交流电转为直流电，进行DC-DC升压和降压。副DC-DC实现的降压值为5V，用于给单片机控制系统供电。通过键盘可以对主DC-DC升压的输出电压进行设定和步进调整，并由AD对输出进行采样，通过在单片机内预置的算法对输出进行补偿调整，同时从液晶屏上数字显示出电流和电压值。当开关稳压电源输出电流达到上限时，启动过流保护；当故障排除后，开关电源恢复正常工作。系统总体框图如图1.1所示。 图1.1 系统总体框图 2.主DC-DC升压电路设计方案 DC－DC升压电路采用自举式升压方式，如图1.2所示，当晶体管导通时，电感与电源接地端直接相连，形成回路。随着能量存储到电感的磁场中，流过电感的电流斜线上升，磁力线增强。 当晶体管截止时，磁场开始消失。随着它的减弱，会切割电感的导线，产生一个电压。由于磁场的运动方向与磁场建立时的方向相反，所以感应电压反向。从而实现升压的过程。 晶体管截止时电流方向 图1.2 自举式主DC-DC回路拓扑图 3.控制方法及实现方案 对主DC-DC升压转换器的控制方法采用硬件闭环控制为主、软件补偿和测量相结合的方法对DC-DC的输出进行精确控制。硬件控制采用国家半导体公司的LM2587-ADJ开关电源控制芯片组成对输出主回路的电压闭环控制，实现对系统
的粗调。软件控制选用STC12C5412AD 单片机作为系统控制器，系统的显示、按 键、A/D 、D/A 全部集中在核心控制板上，通过预置算法实现对系统的精调。 4.提高效率的方法及实现方案 1.降低二极管的损耗：二极管一般需要0.7V 的导通电压降。在输出电压为 21.6V 时，二极管要消耗一定的输出功率。而肖特基二极管的导通压降一般为 0.2V ～0.3V ，因此使用这类二极管这能够有效降低其上的功率损耗。 2.降低开关管的损耗：如果将开关管设计在外围电路中，极易由于设计参数 的问题导致开关管部分时间工作在线性区，会引起一定损耗。在设计中，选用 LM2587，它将开关管集成到芯片内部，参数由厂家整定，可以大大减少功耗。 3.减少铜损：铜损是由导线的寄生电阻和电感线圈引起的。实际设计中，选 用横截面积大的铜丝，并采取多股缠绕的方法，减少单位横截面积电阻。 4.减少铁损：引起铁损的原因有两个——磁滞损耗和涡流损耗。在实际操作 中，采用EI 型电感磁芯，并在连接处留有一定空隙。由于存在空气间隙，使之 不易产生磁滞和涡流。 二：电路设计与参数计算 1.主回路器件的选择及参数计算 题目中要求：18V 交流输入时，经转换后输入电压为21.6V （理论计算得出）， 负载端电压为30V~36V 。最大输出电流I omax 为2A ，主DC-DC 升压变换器效率 η≥70%(发挥部分要求达到η≥85%)。据此，在主DC-DC 升压回路中主要用来 实现DC-DC 变换器的器件为LM2587-ADJ 。LM2587-ADJ 内部有一个100kHz 的振荡器，内部开关电流额定值5A ，负载电压V load <65V ，输入电压需保持在 4V~40V ，变换器效率90%，理论上完全满足设计需求。 主DC-DC 回路电路图如图2.1所示，通过改变R 2和R 3的比值即可设定所需 负载电压值。 图2.1 主回路原理图 将反馈电压与内部参考电压1.23V 进行比较： V load =1.23V(1+32R R ) （2-1）
天津天狮学院 《高频电子线路》设计报告 题目：高频LC谐振功率放大器 专业：(本)14级电子信息工程 班级：2班 姓名：黄霞 天津天狮学院信息与自动化学院 2016年 5月 15日
高频电子线路课程设计 目录 前言 (2) 1 高频LC谐振功率放大器原理 (3) 1.1 原理电路 (3) 1.2 高频功率放大器的特性曲线. (4) 1.3 功率放大器的三种工作状态 (6) 1.4 高频功率放大器的外部特性 (6) 2 高频LC谐振功率放大器电路设计 (7) 2.1 实验电路参数计算 (7) 2.2高频LC谐振功率放大器设计电路 (7) 3高频谐振功率放大器电路的仿真与分析 (8) 3.1 EWB软件简介 (8) 3.2软件界面介绍 (8) 3.3EWB软件对丙类功放的仿真 (11) 3.3.1电路仿真图 (11) 3.3.2负载特性 (11) 3.3.3输入电压改变时对电路的影响 (14) 3.3.4当电源电压改变时对电路的影响 (17) 3.3.5输入仿真和输出仿真 (20) 3.4中心频率、通频带、放大倍数的计算 (21) 4 心得体会 (23) 5 参考文献............................................................................................................ 25HX
前言 高频谐振放大器广泛应用于通信系统和其他电子系统中，如在发射设备中，为了有效地使信号通过信道传送到接收端，需要根据传送距离等因素来确定发射设备的发射功率，这就要用高频谐振放大器将信号放大到所需的发射功率；在接受设备中，从天线上 级，要将传送的信号恢复出来，需要将信号放大，感应到的信号是非常微弱的，一般在V 这就需要用高频小信号谐振放大器来完成。 高频功率放大器的主要功能是放大高频信号，并且以高效输出大功率为目的。它主要应用于各种无线电发射机中。发射机中的振荡器产生的信号功率很小，需要经过多级功率放大器才能获得足够的功率，送到天线辐射出去。 高频功放的输出功率范围，可以小到便携式发射机的毫瓦级，大到无线电广播电台的几十千瓦，甚至兆瓦级。目前，功率为几百瓦以上的高频功率放大器，其有源器件大多为电子管，几百瓦以下的高频功率放大器则主要采用双极晶体管和大功率场效应管。 已知能量（功率）是不能放大的，高频信号的功率放大，其实质是在在输入高频信号的控制下将电源直流功率转换成高频功率，因此除要求高频功放产生符合要求的高频功率外，还应要求具有尽可能高的转换效率。 应当指出，尽管高频功放和低频功放的共同特点都要求输出功率大和效率高，但二者的工作频率和相对频带宽度相差很大，因此存在着本质的区别。低频功放的工作频率低，但相对频带很宽。工作频率一般在20--20000Hz，高频端与低频端之差达1000倍。所以，低频功放的负载不能采用调谐负载，而要用电阻，变压器等非调谐负载。而高频功放的工作频率很高，可由几百千赫到几百兆赫，甚至几万兆赫，但相对频带一般很窄。例如调幅广播电台的频带宽度为9kHz，若中心频率取900kHz，则相对频带宽度仅为1%。因此高频功放一般都采用选频网络作为负载，故也称为谐振功率放大器。近年来，为了简化调谐，设计了宽带高频功放，如同宽带小信号放大器一样，其负载采用传输线变压器或其他宽带匹配电路，宽带功放常用在中心频率多变化的通信电台中。 低频功率放大器可以工作在甲类状态，也可以工作在乙类状态，或甲乙类状态。乙类状态要比甲类状态效率高。为了提高效率，高频功放多工作在丙类状态。为了进一步提高高频功放的效率，近年来又出现了D类，E类和S类等开关型高频功率放大器。
2019 年全国大学生电子设计竞赛综合测评题 综合测评注意事项 （1）综合测评于2019 年8 月19 日8：00 正式开始，8 月19 日15 ：00 结束。 （2）本科组和高职高专组优秀参赛队共用此题。 （3）综合测评以队为单位采用全封闭方式进行，现场不能上网、不能使用手机。 （4）综合测评结束时，制作的实物及《综合测评测试记录与评分表》由全国专家组委派的专家封存， 交赛区保管。 多信号发生器 使用题目制定综合测评板上的一片LM324AD（四运放）和一片SN74LS00D（四与非门）芯片设计制作一个多路信号发生器，如下图所示。 设计报告应给出方案设计、详细电路图、参数计算和现场自测数据波形（一律手写），综合测评板 编号及 3 个参赛同学签字需在密封线内，限 2 页，与综合测评板一同上交。 u o1 u o2 多信号发生器u o3 1kΩ 19kHz-21kHz （含LM324AD 四运放，U o41kΩ 负载 1kΩ 负载 负载 +5V SN74LS00D四与非门） 1kΩ 负载 U o1————方波 U o2————占空比连续可调窄脉冲 U o3————正弦波 U o4————余弦波 一．约束条件 1. 一片SN74L.S0OD四与非门芯片（综合测评板上自带）; 2. 一片LM324AD四运算放大器芯片（综合测评板上自带）; 3. 赛区提供固定电阻、固定电容、可变电阻元件（数量不限、参数不限）; 4. 赛区提供直流电源。 二．设计任务及指标要求 利用综合测评板和若干电阻、电容元件，设计制作电路产生下列四路信号: 1. 频率为19kHz~2IkHz 连续可调的方波脉冲信号，幅度不小于 3.2V; 2. 与方波同频率的正弦波信号，输出电压失真度不大于5%，峰-峰值(Vpp)不小于1V; 3. 与方波同频率占空比5%~15%连续可调的窄脉冲信号，幅度不小于 3.2V;