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第二章小信号放大器答案

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第二章 思考题与习题

试用矩形系数说明选择性与通频带的关系。 证明式(2.2.21)。

在工作点合理的情况下,图(2.2.6)(b )中的三极管能否用不含结电容的小信号等效电路

等效?为什么? 说明图(2.2.6)(b )中,接入系数1n 、2n 对小信号谐振放大器的性能指标有何影响? 如若放大器的选频特性是理想的矩形,能否认为放大器能够滤除全部噪声,为什么? 高频谐振放大器中,造成工作不稳定的主要因素是什么?它有哪些不良影响?为使放大器

稳定工作应采取哪些措施? 2. 7 单级小信号调谐放大器的交流电路如图2. 所示。要求谐振频率0f = MHz ,

0.7BW =500kHz ,0||A υ=100。晶体管参数为 ie y =(2+)ms ;

re y =0;

fe y =(20-j5)ms ; oe y =(20+j40)ms

如果回路空载品质因数0Q =100,试计算谐振回路的L 、C 、R 。

图2. 题图

解:根据电路图可画出放大器的高频等效电路如下图所示。

其中20oe g s μ=,6

6

40100.59210.710

oe C pF π-?==??,2220520.6fe y ms =+= 根据题设要求

0100fe y A g υ∑

==

320.6100.206100

fe o

y g ms A υ-∑?=

==

因为

0.7e

f BW Q =

所以

00.710.7

21.40.5

e f Q BW =

== 因为

01

e Q Lg ω∑

=

所以

63

011

210.7100.2061021.4

e L g Q ωπ-∑=

=?????

=6

3.3710 3.37s s μ-?=

由等效电路可知

2626

011

65.65pF (2)(210.710) 3.3710C f L ππ∑-=

==????

66

0011

44.142210.710 3.3710100

eo g s f LQ μππ-=

==????? 则 65.650.5965.06oe C C C pF ∑=-=-=

666

11

7.0520610201044.1410

oe eo R k g g g ---∑=

==Ω--?-?-? 在图2. 中,晶体管3DG39的直流工作点是CEQ V =+8V ,EQ I =2 mA ;工作频率

0f =;调谐回路采用中频变压器,3~1L =4μH ,0Q =100,其抽头为=23N 5匝, =13N 20

匝, =45N 5匝。试计算放大器的下列各值:电压增益、功率增益、通频带(设放大器和前级匹配s g =ie g )。晶体管3DG39在CEQ V =8V ,EQ I =2mA 时参数如下:

ie g =2860 μS ;ie C =18 pF oe g =200μS ; oe C =7pF

fe

y=45mS;fe

?=-54o

re

y=;

re

?=-o

图2. 题图

解:交流通路

为了计算放大器的增益,应求出与谐振回路并联的总电导22

12

eo oe ie

g g n g n g

=++为

此,首先计算出接入系数

12

n与n,有

23

1

13

51

204

N

n

N

===;45

2

13

51

204

N

n

N

===

谐振回路固有的谐振电导为

6

66

00

11

3710

100210.710410

eo

g S

Q L

ωπ

-

-

===?

?????

于是

22665

12

11

20010286010 3.710227.5()

1616

oe ie eo

g n g n g g sμ

---∑

=++=??+??+?≈

电压增益(谐振时)为

3

12

6

11

4510

4412.3

227.510

fe

o

n n y

A

g

υ

-

-

???

===

?

功率增益为

22

00

()(12.3)151.3

p

A A

υ

===

此时回路的有载Q值为

666

11

16.2

6.2810.710

410227.510

e

o

Q

Lg

ω--

==≈

??????

因而通频带为

0.7

10.7

0.66()

16.2

o

e

f

BW MHz

Q

===

图2. 是中频放大器单级电路图。已知回路电感=

LμH,=

Q100,4

/

2

1

=

N

N,

4

1

~C

C

均为耦合电容或旁路电容。晶体管采用CG322A,当

EQ

I=2mA,=

f30MHz,测得

Y参数如下:=

ie

y(+)mS,0

re

y j

=--

()mS,36

fe

y j

=-

(36-j27)mS,0.2

oe

y j

=+

(+j2)mS。(1)画出用Y参数表示的放大器微变等效电路。

(2)求回路的总电导

g。

(3)求回路总电容

C的表达式。

(4)求放大器的电压增益

A

υ

(5)当要求该放大器通频带为10MHz时,应在回路两端并联多大的电阻?

图2. 题图

解:(1)用Y参数表示的放大器微变等效电路为

(2)回路的总电导

g的计算

1

1

n=

221

/0.25

n N N

==

666

0011

351010023010 1.510

eo g S Q L

ωπ--=

=

=?????? 2

2

6

66121

20010

2800103510410()16

oe ie eo g n g n g g s μ---∑=++=?+

??+?≈ (3)回路总电容∑C 的表达式 由 02f LC π∑

=

2220012533025330

18.76(pH)(2)30 1.5

C f L f L π∑=

===?

222122oe ie oe ie C n C n C C C n C C ∑=++=++

22

12oe ie C C n C n C ∑=--=

(4)放大器的电压增益0A υ。 2

2

362745fe y ms =+=

3126

1

14510427.441010

fe

o n n y A g υ--∑

???=

==? (5)当要求该放大器通频带为10MHz 时,应在回路两端并联电阻R 的计算:

因为

0.7e

f BW Q =

所以 00.730

310

e f Q BW =

== 而 1e o Q Lg ω∑=

01

o eo

Q Lg ω=

所以

1003511673

o eo e Q g g S Q μ∑

'==?≈ 在回路两端并联电阻R 为

111 1.321167410R k g g g ∑

∑=

===Ω'--

三级相同的单调谐中频放大器级联,工作频率0f =450kHz ,总电压增益为60dB ,总带宽为8kHz ,

求每一级的增益,3dB 带宽和有载e Q

值。

解:多级级联的放大器,若各级参数相同,其总增益为

0n

o A A υ∑=

当3n =时,每一级的增益为 1133

100010o o

A A

υ∑===

多级级联的放大器,其带宽为 10.70.7()21n

n BW BW =

-

所以单级放大器的带宽为 0.70.7121

n

n

BW =

-

当3n =时,每一级的带宽为: 0.73

0.713

8

15.6860.51

21

BW kHz =

=- 每一级的有载品质因数 0.7450

28.6915.686

o e f Q BW =

== 图2. 表示一单调谐回路中频放大器。已知工作频率0f =,回路电容2C =56 pF , 回路电感L =4

μH ,0Q =100,L 的圈数N =20匝,接入系数1n =2n =。采用晶体管3DG6C ,已知晶体管3DG6C 在CE V =8V ,E I =2mA 时参数如下:

ie g =2860 μs ;ie C =18 pF oe g =200μs ; oe C =7pF

fe y =45ms ; fe ?=-54o re y = ms ;re ?=-o

图2. 题图

求:1)单级电压增益0A υ=;

2)单级通频带0.72f ?;

3)四级的总电压增益()4V0A 4)四级的总通频带()420.7f ?

5)如四级的总通频带()420.7f ?保持和单级的通频带0.72f ?相同,则单级的通频带应加宽多少?四级的总电压增益下降多少?

解、回路的固有谐振电导

566

11

3.710()100 6.2810.710410

eo o o g s Q L

ω--=

=

≈?????? 回路的总电导

22

12665

0.09200100.09286010 3.710312.4()

oe ie eo

g n g n g g s μ∑---=++=??+??+?≈

(1)单级谐振电压增益:

3

126

0.30.3451012.96312.410fe

o n n y A g υ--∑

???=

==?(倍)

(2)单级放大器的通频带

回路有载品质因数:

666

11

11.96.2810.710410312.410e o Q Lg ω--∑=

=≈??????

0.710.7899()11.9

o e f BW kHz Q =

== (3)四级放大器的总电压增益()4V0A 12444()(

)(12.96)28210.56fe

o n n y A g υ∑

==≈(倍)

(4)四级的总通频带()420.7f ?

11

40.7()2121899391()o

n

e

f BW kHz Q ∑=-=-≈

(5)如四级的总通频带()420.7f ?保持和单级的通频带2Δf 7

.0相同,则单级的通

频带应加宽至: 0.7114

()0.899 2.1()21

21

o

e

n

BW MHz Q '=

=≈--

此时每级放大器的有载品质因数为: 0.710.7

5.1() 2.1

o e f Q BW '=

=≈' 111.9312.4728.9()5.1

e o e e Q g g s LQ Q μω∑

∑'==≈?≈''

12444

44312.4()(

)(

)()()28210.56955.1728.9

fe

o o n n y g A A g g υυ∑∑

∑'===?≈''(倍) 四级的总电压增益下降了

44()()28210.56955.127255.46o o A A A υυ'?=-=-= 此时,单级放大器的负载回路应并联上的电阻为

111

2.4()728.9312.4R k g g g ∑

∑=

==≈Ω'--

设有一级单调谐中频放大器,其通频带0.74MHz BW =,增益0A υ=10,如果再用一级完全相同的中频放大器与之级联,这时两级中放的总增益和通频带各是多少?若要求

级联后的总频带宽度为4MHz ,每级放大器应该怎样改动?改动后的总增益为多少? 解:两级中放级联后的总增益和通频带各是

2

020()100A A υυ==

1122

0.720.7()21214 2.57MHz BW BW =-=-=

若要求级联后的总频带宽度为4MHz ,每级放大器的带宽应加宽至

0.7

1

2

4 6.22MHz 21

BW '==-

根据增益带宽积为常量可知:

0.7

00.70BW A BW A υυ''=

此时放大器的增益为

0.7000.74

10 6.436.22

BW A A BW υ

υ'==?=' 改动后的总增益为

22020() 6.4341.34A A υυ''===

设有一级单调谐中频放大器,谐振时电压增益010A υ=,通频带312MHz dB BW =,如果

再用一级电路结构相同的中放与其组成双参差调谐放大器,工作于最佳平坦状态,求级联通频带3dB BW 和级联电压增益0A υ∑各是多少?若要求同样改变每级放大器的带宽使

级联带宽3dB BW '=8 MHz ,求改动后的各级增益0A υ

'为多大? 解:电路工作与最佳平坦状态,此时 0

21e

f

Q f ξ?== 由于 0331222

db e db

e e

f BW Q BW f MHz Q Q ?=

===

010A υ= 312MHz dB BW =

三级单调谐放大器,三个回路的中心频率0f =465 kHz ,若要求总的带宽0.7BW =8 kHz ,求

每一级回路的3dB 带宽和回路有载品质因数e Q 。

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。

GSM900低噪声放大器设计

微波电路与系统仿真实验报告 一、实验名称:GSM900频段低噪声放大器仿真 二、实验技术指标: 1.频段:909-915MHz 2.增益:≥17dB 3.噪声系数:<0.7dB 4.输入反射系数:优于-20dB 5.输出反射系数:优于-15dB 6.芯片选择:A TF-54143或VMMK-1218 三、报告日期:2015年12月14日 四、报告页数:共7页 五、报告内容: 1.电路原理图(原理图应标明变量名称的含义,可用文字表述或画图说明) 如下图所示,a为低噪声放大器的原理框图,包括晶体管以及输出输入匹配,在图中未画出部分还有晶体管的偏置电路。对于低噪声放大器设计与最大功率传输的放大器设计不同,最大功率传输放大器的设计必须满足双共轭匹配,而这样噪声的功率也会很大,所以为了获得最小噪声系数,应选择最佳信源反射系数Гopt。此时放大器的输入匹配网络的任务是使管子端口满足如下图b中所示的要求。 (a)微波晶体管放大器原理图(b)最佳噪声匹配放大器的设计步骤为:1、选管;题目指标给出了放大器设计可选择的管子,所以本次设计选择了ATF-54143,查阅ATF-54143晶体管的模型参数,由于ATF-54143晶体管在ADS2011中没有模型,所以本文是查找网络资源下载的ATF-54143的模型文件导入到设计中的,A TF-54143模型如下图所示,左图为晶体管封装模型,右图为内部电路。2、确定工

作电流和工作电压;查阅ATF-54143介绍资料确定Vds和Ids的值,如下图所示,可以看出工作频率为900MHz时的晶体管在不同电压电流下的增益、噪声系数、P1dB、三阶截断功率的值,根据这些值选择Vds=4V,Ids=60mA,此时的Vgg=0.58V。设置电压电流,建立晶 体管的直流偏置电路。

实验一小信号调谐(单调谐)放大器实验指导

实验一高频小信号单调谐放大器实验 一、实验目的 1.掌握小信号单调谐放大器的基本工作原理; 2.熟悉放大器静态工作点的测量方法; 3.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; 4.了解高频单调谐小信号放大器幅频特性曲线的测试方法。 二、实验原理 小信号单谐振放大器是通信接收机的前端电路,主要用于高频小信号的线性放大。其实验原理电路如图1-1所示。该电路由晶体管BG、选频回路(LC并联谐振回路)二部分组成。它不仅对高频小信号进行放大,而且还有一定的选频作用。 1.单调谐回路谐振放大器原理 单调谐回路谐振放大器原理电路如图1-1所示。图中,R B1、R B2、R E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,R C是集电极(交流)电阻,它决定了回路Q值、带宽。为了减轻负载对回路Q值的影响,输出端采用了部分接入方式。 2.单调谐回路谐振放大器实验电路 单调谐回路谐振放大器实验电路如图1-2所示。其基本部分与图1-1相同。图中,C3用来调谐,K1、K2、K3用以改变集电极电阻,以观察集电极负载变化对谐振回路(包括电压增益、带宽、Q值)的影响。K4、K5、K6用以改变射极偏置电阻,以观察放大器静态工作点变化对谐振回路(包括电压增益、带宽、Q值)的影响。

图1-2 单调谐回路谐振放大器实验电路 高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f 0,谐振电压放大倍数A u0,放大器的通频带BW 0.7及选择性(通常用矩形系数K 0.1来表示)等。 放大器各项性能指标及测量方法如下: 1.谐振频率 放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f 0称为放大器的谐振频率,对于图1所示电路(也是以下各项指标所对应电路),f 0的表达式为 ∑=LC f π21 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,∑C 的表达式为 21oe C C n C ∑=+ 式中, C oe 为晶体管的输出电容; n 1(注:此图中n 1=1)为初级线圈抽头系数;n 2为次级线圈抽头系数。 谐振频率f 0的测量方法是: 用扫频仪作为测量仪器,测出电路的幅频特性曲线,微调C3,使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f 0。 2.电压放大倍数 放大器的谐振回路谐振时,所对应的电压放大倍数A u0称为调谐放大器的电压放大倍数。A u0的表达式为

小信号放大器选型指南

小信号放大器选型总结 李杨2011/12/30 一、小信号放大器选型的几项重要指标 ⑴、电源电压:根据实际需求选择具有合适的工作电压的放大器。 ⑵、放大器精度:放大器的精度主要与输入偏置电压( V)相关,并分别随温度 os 漂移,电源抑制比(PSRR)以及共模抑制比(CMRR)变化。精密型一般是指具有低输入偏执电压及低输入偏置电压温度漂移的运算放大器。放大小信号需要采用高精密度的运算放大器。 ⑶、增益带宽积(GWB):电压反馈型运算放大器的增益带宽积决定了其在某项 应用中的有效带宽。将增益带宽积除以应用中的实际闭环增益,便可大致估算出实际可用带宽。增益带宽积是恒定的常数。选择大带宽/转换速率(slew rate)的运算放大器,能够实现更低的失真,更卓越的线性度、更佳的增益准确度。 4、电压噪声:放大器产生的噪声将会限制系统的最大动态范围、准确度和分辨率。 地电压噪声能够改善精确度。 5、输出偏置电流:当与源阻抗或反馈阻抗相互作用将产生偏置误差。具有高源阻 抗或高反馈阻抗的应用,通常需要有较低的输入偏置电流。场效应(FET)输入及COMS运算放大器一般都能够提供很低的输入偏置电流。 6、转换速率:放大器的最大变化速率。当驱动大信号至高频时,转换速率是一个 很重要的参数。一个运算放大器的最大可用带宽取决于其转换速率。 二、运算放大器选择需要注意的问题 1、输入信号的幅度大小 为确保因输入信号而产生的错误最小化,微小输入信号需要高精度(例如低偏执电压)的放大器,以确保放大信号输出的电压范围涵盖了所需的放大输出的信号范围 2、放大器周围环境的变化 运算放大器对于温度的变化极为敏感,因此,考虑偏置电压随温度偏移很重要 3、共模电压 一般需要确保运算放大器工作在其共模电压范围内,并保证足够的共模抑制比(CMRR)。共模电压会导致额外的偏置电压。 4、电源电压是否会改变 电源电压的改变会影响到偏置电压,这对使用电池供电的放大器尤为重要。三、集成运放的主要技术指标 集成运放的输入级通常由差分放大电路组成,因此一般具有两个输入端以及一个输出端,还有其他以连接电源电压等的引出端。两个输入端中,一个与输出端为反相关系,另一个为同相关系,分别称为反相输入端和同相输入端。 运算放大器的符号如下图所示。其中反相输入端和同相输入端分别用符号“-”和“+”标明。

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。

实验一_高频小信号调谐放大器实验报告

本科生实验报告 实验课程高频电路实验 学院名称信科院 专业名称物联网工程 学生姓名刘鑫 学生学号201313060108 指导教师陈川 实验地点6C1001 实验成绩 二〇年月二〇年月

高频小信号调谐放大器实验 一、实验目的 1.掌握小信号调谐放大器的基本工作原理; 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; 3.了解高频小信号放大器动态范围的测试方法; 二、实验仪器与设备 高频电子线路综合实验箱; 扫频仪; 高频信号发生器; 双踪示波器 三、实验原理 (一)单调谐放大器 小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。其实验单元电路如图1-1所示。该电路由晶体管Q1、选频回路T1二部分组成。它不仅对高频小信号放大,而且还有一定的选频作用。本实验中输入信号的频率f S=12MHz。基极偏置电阻R A1、R4和射极电阻R5决定晶体管的静态工作点。可变电阻W3改变基极偏置电阻将改变晶体管的静态工作点,从而可以改变放大器的增益。 表征高频小信号调谐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(通常用矩形系数K r0.1来表示)等。 放大器各项性能指标及测量方法如下: 1.谐振频率 放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f0称为放大器的谐振频率,对于图1-1所示电路(也是以下各项指标所对应电路),f0的表达式为

∑ = LC f π210 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,∑ C 的表达式为 ie oe C P C P C C 2221++=∑ 式中, C oe 为晶体管的输出电容;C ie 为晶体管的输入电容;P 1为初级线圈抽头系数;P 2为次级线圈抽头系数。 谐振频率f 0的测量方法是: 用扫频仪作为测量仪器,用扫频仪测出电路的幅频特性曲线,调变压器T 的磁芯,使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f 0。 2.电压放大倍数 放大器的谐振回路谐振时,所对应的电压放大倍数A V0称为调谐放大器的电压放大倍数。A V0的表达式为 G g p g p y p p g y p p v v A ie oe fe fe i V ++-=-=- =∑2 22 1212100 式中,g Σ为谐振回路谐振时的总电导。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 0与输入电压V i 相位差不是180o 而是为(180o + Φfe )。 A V0的测量方法是:在谐振回路已处于谐振状态时,用高频电压表测量图1-1中R L 两端的电压V 0及输入信号V i 的大小,则电压放大倍数A V0由下式计算: A V0 = V 0 / V i 或 A V0 = 20 lg (V 0 /V i ) d B 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A V 下降到谐振电压放大倍数A V0的0.707倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带BW ,其表达式为 BW = 2△f 0.7 = fo/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 V0与通频带BW 的关系为 ∑ = ?C y BW A fe V π20

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。

高频小信号放大器实验报告

基于Multisim的通信电路仿真实验 实验一高频小信号放大器 1.1 实验目的 1、掌握高频小信号谐振电压放大器的电路组成与基本工作原理。 2、熟悉谐振回路的调谐方法及测试方法。 3、掌握高频谐振放大器处于谐振时各项主要技术指标意义及测试技能。 1.2 实验内容 1.2.1 单调谐高频小信号放大器仿真 图1.1 单调谐高频小信号放大器 1、根据电路中选频网络参数值,计算该电路的谐振频率ωp。 ωp=1/(L1*C3)^2=2936KHz fp=ωp/(2*pi)=467KHz 2、通过仿真,观察示波器中的输入输出波形,计算电压增益Av0。

下图中绿色为输入波形,蓝色为输出波形 Avo=Vo/Vi=1.06/0.252=4.206 3、利用软件中的波特图仪观察通频带,并计算矩形系数。 通频带BW=2Δf0.7=7.121MHz-28.631KHz=7.092MHz 矩形系数Kr0.1=(2Δf0.1)/( 2Δf0.7)= (14.278GHz-9.359KHz)/7.092MHz=2013.254 4、改变信号源的频率(信号源幅值不变),通过示波器或着万用表测量输出

电压的有效值,计算出输出电压的振幅值,完成下列表,并汇出f~Av 相应的图,根据图粗略计算出通频带。 Fo(KHz ) 65 75 165 265 365 465 1065 1665 2265 2865 3465 4065 Uo(mV ) 0.66 9 0.76 5 1 1.05 1.06 1.06 0.97 7 0.81 6 0.74 9 0.65 3 0.574 0.511 Av 2.65 5 3.03 6 3.96 8 4.16 7 4.20 6 4.20 6 3.87 7 3.23 8 2.97 2 2.59 1 2.278 2.028 5、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波,通过示波器观察图形,体会该电路的选频作用。 2次谐波 4次谐波

利用ADS仿真设计低噪声放大器内容摘要本文给出了利用ADS仿真

利用ADS仿真设计低噪声放大器 内容摘要:本文给出了利用ADS仿真设计低噪声放大器的设计方法及步骤,同时给出了该电路的优化仿真结果及电路性能在批量生产中的合格率。通过设计方法可以看出,利用ADS进行微波电路仿真,它不但很方便的得出最佳电路设计,同时也能对微波电路的容差特性进行了仿真分析,是微波产品设计的良好工具。 关键词:S参量仿真、噪声系数、稳定性、YIELD、Y4IELD优化仿真。 1.引言: ADS软件在射频电路的仿真分析与设计方面的应用非常方便,通常对于小信号特性可以进行S参量仿真(?),可以得到电路的噪声系数、输入输出驻波比、增益及电路的稳定性。在电原理分析中可以利用仿真器YIELD进行电路的合格率分析,可以利用仿真器YIELD OPTIM进行电路最大合格率的优化分析,从而得到电路的最佳容差设计。利用ADS软件进行低噪声放大器的设计我们会采用以上的工具进行电路的设计与优化,输出一个合格率较高的产品设计,为最终产品的开发成功奠定良好的基础。 2.设计目标 在无线通信领域,为了提高接收信号的灵敏度,一般在接收机的最前端放置低噪声放大器,由于低噪声放大器的噪声系数较小,而接收系统经过合理的增益分布后,噪声系数主要由低噪声放大器决定,因此,降低低噪声放大器的噪声系数,是提高接收灵敏度的一种关键手段。本文讲述的是用PHEMT场效应管ATF34143进行电路第一级的设计方法。对于电路的第二级以及后续电路可以采用MMIC微波单片放大器完成。因此低噪声放大器的关键设计是电路的第一级。 我们利用ATF34143完成的第一级低噪声放大的设计目标是: 频率范围:1710MHZ~1980MHZ 增益:大于12dB 增益平坦度:每5MHZ带内小于0.2 dB 输入回波损耗:小于1.5 输出回波损耗:小于2.0 噪声系数:小于0.8dB (纯电路噪声系数不考虑连接损耗) 第二级对第一级呈现纯50Ω阻抗。 3.仿真设计: a)利用小信号S参量仿真A TF34143场效应管的最佳噪声系数下的源阻抗匹配及负载 阻抗匹配条件。首先我们根据器件特性选择最佳条件,我们选择V DS=3V ,I D=40mA 得到初始ATF34143的最佳噪声系数匹配条件, 图1 ATF34143最佳噪声匹配条件

小信号放大器实验报告

实验设计报告 (模拟电子技术基础实践) 学院:电气工程与自动化学院 题目:小信号放大器的设计 专业班级:自动化131班 学号:2420132905 学生姓名:吴亚敏 指导老师:曾璐 2014年10月20日

第一章理论设计 1.设计目标与技术要求 1.1 设计目标:设计一个放大倍数约为10倍的小信号交流放大器 1.2 技术要求: (1)保证电路要有较大的输入电阻,主要是为了增大获取输入信号的能力。 (2)电路要有较小的输出电阻,主要是为了增大信号输出的能力。 (3)设计该放大电路,通过测试相应的参数,理解该放大电路的工作原理,掌握一些参数(输入阻抗、输出阻抗、放大倍数)的测量和计算方法。 2.设计方法(电路、元器件选择与参数计算) 2.1 实验原理图如下:

2.2 元件的选择: 电阻:需要33KΩ、16KΩ、3.9KΩ、2KΩ、1.2KΩ、390Ω的电阻各一个; 电容:需要47uF的4个,0.1uF的一个; 三极管:需要NPN型通用小信号晶体管2SC2458两个; 2.3 参数的计算: (1)基极的直流电位Ve是用R1和R2对电源电压Vcc分压后的电位,则 Vb=(R2/(R1+R2))*Vcc (2)发射机的直流电位Ve,则 Ve=Vb-Vbe (3)发射极上流过的直流电流Ie,则 Ie=Ve/Re=(Vb-Vbe)/Re (4)集电极的直流电压Vc等于电源电压减去Rc的压降而得到的值,则 Vc=Vcc-Ic*Rc (5)由于基极电流很小,我们在计算的时候可以省去, 则 Ic=Ie,Vc=Vcc-Ie*Rc (6)交流电压的放大倍数,则 Av=Rc/Re (7)确定耦合电容C1,C2和C3,C4的阻值 因为C1和C2是将基极或集电极的直流电压截止,仅让交流成分进行输入输出的耦合电容,电路中C1和输入阻抗,C2和连接在输出端的负载电阻分别形成高通滤波器--也就是让高频通过的滤波器,所以C1=C2=10uF,而C3和C4是电源的耦合电容应该是降低电源对GND交流阻抗的电容,如果没有这个电容的话,电路中可能产生振荡。所以要在电源上并联连接好小容量的C3=0.1uF电容器和大容量的C4=10uF电容器,能在宽频范围降低电源对GND的阻抗。 (8)静态工作点: Vbq=5*(R2/(R1+R2))=5*(33/(33+16))=3.44V Ieq=Ve/Re=(Vb-Vbe)/Re=Icq=0.5mA Vceq=Vcc-Ieq*Rc-Icq*Re=2.8V Ibq=Icq/(1+β)=0.05mA (9)动态工作点: Av=Rc/Re=3.9K/(2K//390)=10 Ri=Rb1//Rb2=33K//16K=0.093KΩ Ro=Rc=0Ω

低噪声放大器的仿真设计

一、实验目的 1、了解低噪声放大器的工作原理及设计方法。 2、学习使用ADS软件进行微波有源电路的设计,优化,仿真。 3掌握低噪声放大器的制作及调试方法。 二、设计思想 LNA 是射频接收机前端的主要部分,它主要有四个特点。首先,它位于接收机的最前端,这就要求它的噪声系数越小越好。为了抑制后面各级噪声对系统的影响,还要求有一定的增益,但为了不使后面的混频器过载,产生非线性失真,它的增益又不宜过大。放大器在工作频段内应该是稳定的。其次,它所接受的信号是很微弱的,所以低噪声放大器必定是一个小信号放大器。而且由于受传输路径的影响,信号的强弱又是变化的,在接受信号的同时又可能伴随许多强干扰信号输入,因此要求放大器有足够的线型范围,而且增益最好是可调节的。第三,低噪声放大器一般通过传输线直接和天线或者天线滤波器相连,放大器的输入端必须和他们很好的匹配,以达到功率最大传输或者最小的噪声系数,并保证滤波器的性能。第四,应具有一定的选频功能,抑制带外和镜像频率干扰,因此它一般是频带放大器,所以必须LNA的指标进行综合折中考虑。 三、理论分析 1、S参数,也就是散射参数。是微波传输中的一个重要参数。S12为反向传输系数,也就是隔离。S21为正向传输系数,也就是增益。S11为输入反射系数,也就是输入回波损耗,S22为输出反射系数,也就是输出回波损耗。、 2、纹波指通带内信号的平坦度,即通带内最大衰减与最小衰减之间的差值,习惯上转换为用dB表示。 3、插入损耗:在理想情况下,射频电路中的理想滤波器在通带内是没有任何功率损耗的,然而在实际的工程设计中,不可能完全消除滤波器固有的一些功率损耗。滤波器插入损耗及描述了通带内的功率损耗大小,其表达式为 IL=-10log(Pin/Pl) 对于一般的双端口网络而言,插入损耗A定义为:网络输出端接匹配负载时,网络输入端的入射功率Pin和负载吸收功率Pl之比。即 A=Pin/Pl=1/|S21|2. 因此,滤波器的插入损耗也可以用散射参数S21来定义: IL=-10log(Pin/Pl)A=Pin/Pl=1/|S21|2=-10log|S21|2 所以经计算要使4GHz插入损耗大于20dB即4GHz处S21<-20dB. 4、在输入输出端口要端接特性阻抗为50Ω的SMA或SMB端子,保证输入输出阻抗50Ω。

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

高频实验:小信号调谐放大器实验报告要点

实验一 小信号调谐放大器实验报告 一 实验目的 1.进一步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)的测试。 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 三、实验基本原理与电路 1、 小信号调谐放大器的基本原理 所谓“小信号”,通常指输入信号电压一般在微伏 毫伏数量级附近,放大这种信号的放大器工作在线性范围内。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)。这种放大器对谐振频率0f 及附近频率的信号具有最强的放大作用,而对其它远离0f 的频率信号,放大作用很差,如图1-1所示。 图1.1 高频小信号调谐放大器的频率选择特性曲线 小信号调谐放大器技术参数如下: 1 0.707

1.增益:表示高频小信号调谐放大器放大微弱信号的能力 2.通频带和选择性:通常规定放大器的电压增益下降到最大值的0.707倍时,所对应的频率范围为高频放大器的通频带,用B0.7表示。衡量放大器的频率选择性,通常引入参数——矩形系数K0.1。 2.实验电路 原理图分析: In1是高频信号输入端,当信号从In1输入时,需要将跳线TP1的上部连接起来。In2是从天线接收空间中的高频信号输入,电感L1和电容C1,C2组成选频网络,此时,需要将跳线TP1的下部连接起来。电容C3是隔直电容,滑动变阻器RW2和电阻R2,R3是晶体管基极的直流偏置电阻,用来决定晶体管基极的直流电压,电阻R1是射极直流负反馈电阻,决定了晶体管射极的直流电流Ie。晶体管需要设置一个合适的直流工作点,才能保证小信号谐振放大器正常工作,有一定的电压增益。 通常,适当的增加晶体管射极的直流电流Ie可以提高晶体管的交流放大倍数 ,增大小信号谐振放大器的放大倍数。但Ie过大,输出波形容易失真。一般控制Ie在1-4mA之间。 电容C3是射极旁路电路,集电极回路由电容和电感组成,是一个并联的LC 谐振回路,起到选频的作用,其中有一个可变电容可以改变回路总的电容值。电

高频小信号选频放大器的测试与分析

高频小信号选频放大器的测试与分析

Q值)的影响。 图1-2 单调谐回路谐振放大器 【实验内容】 1.用万用表测量晶体管各点(对地)电压VB、VE、VC,并计算放大器静态工作点。 2.采用点测法测量单调谐放大器的幅频特性。 3.用示波器观察静态工作点、集电极负载对单调谐放大器幅频特性的影响。 4.用示波器观察放大器输入、输出波形。 3、学会连接电路的方法。 4、按《实验报告》的要求做好记录。 【实验步骤】 1. 在实验箱上插上实验板1。接通实验箱上电源开关,此时电源指示灯点亮。 2. 把实验板1左上方单元(单调谐放大器单元)的电源开关(K7)拨到ON位置,就接通了+12V电源(相应指示灯亮),即可开始实验。 3.单调谐回路谐振放大器静态工作点测量 ①取射极电阻R4=1kΩ(接通K4,断开K5、K6),集电极电阻R3=10kΩ(接通K1,断开K2、K3),用万用表测量各点(对地)电压VB、VE、VC,并填入表1.1内。 表1.1 射极偏置电阻 实测(V) 计算(V,mA) 晶体管工作于放大 区? 理由V B V E V C V BE V CE I C是否 R4=1kΩ 3.41 2.76 11.80 0.65 9.04 2.76 是V BE在0.6-0.7V间R4=510Ω 3.37 2.71 11.79 0.66 9.08 5.31 是V BE在0.6-0.7V间R4=2kΩ 3.45 2.81 11.80 0.64 8.99 1.41 是V BE在0.6-0.7V间 ②当R 4分别取510Ω(接通K 5 ,断开K 4 、K 6 )和2kΩ(接通K 6 ,断开K 4 、K 5 )时,重复上述过程,将 结果填入表1.1,并进行比较和分析。

高频小信号放大器练习题

高频小信号放大器练习题 一、选择题 1、小信号谐振放大器的主要技术指标不包含() A、谐振电压增益 B、失真系数 C、通频带 D、选择性 2、高频小信号调谐放大器主要工作在() A.甲类B.乙类C.甲乙类D.丙类 3、在高频放大器中,多用调谐回路作为负载,其作用不包括() A.选出有用频率B.滤除谐波成分C.阻抗匹配D.产生新的频率成分4、下列不属于单调谐放大器主要技术指标的是( ) A.谐振电压增益B.通频带C.选择性D.纹波系数 F是指() 5、放大器的噪声系数 n A.输入端的信噪比/输出端的信噪比B.输出端的信噪比/输入端的信噪比C.输入端的噪声功率/输出端的噪声功率D.输出端的噪声功率/输入端的噪声功率6、如图所示调谐放大器,接入电阻R4的目的是() A.提高回路的Q值B.提高谐振频率C.加宽通频带D.减小通频带 7、放大器的通频带是指其电压增益下降到谐振时的()所对应的频率范围,用 2f 表 7.0 示。 A、1/2 B、1/3 C、1/3 D、1/2 8、多级单调谐放大器,可以提高放大器的增益并改善矩形系数,但通频带()。 A、变窄 B、变宽 C、不变 9、随着级数的增加,多级单调谐放大器(各级的参数相同)的通频带变,选择性变 。 A、大、好 B、小、好 C、大、差 D、小、差 10、高频电子电路中常采用()参数等效电路进行分析。 A、X B、Y C、Z D、S

11、多级调谐回路放大器的通频带是单调谐回路放大器的 倍。 A n B 121 -n C 2 D 、1/2 二、填空题 1、单向化是提高谐振放大器稳定性的措施之一,单向化的方法有 和 。 2、某小信号放大器共有三级,每一级的电压增益为10dB, 则三级放大器的总电压增益为 。 3、在小信号谐振放大器中,三极管的集电极负载通常采用 ,它的作用是 。 4、信噪比等于 与 之比。 5、噪声系数等于 与 之比。 6、为了抑制不需要的频率分量,要求输出端的带通滤波器的矩形系数 。 7、晶体管的截止频率f ?是指当电流放大倍数|β|下降到低频0β的 时所对应的工作频率。 8、矩形系数是表征放大器 好坏的一个物理量。 9、消除晶体管yre 的反馈作用的方法有 和 。 10、在单调谐放大器中,矩形系数越接近于1、其选择性越 ;在单调谐的多级放大器中,级数越多,通频带越 (宽或窄),其矩形系数越 (大或小) 11、小信号谐振放大器的主要特点是以 作为放大器的交流负载,具有 和 功能。 12、小信号调谐放大器按调谐回路的个数分 和 。 13、高频小信号放大器的主要性能指标有 、 、 和稳定性。为了提高稳定性,常用的措施有 和 。 14、两级高频小信号放大器的功率增益和噪声系数分别为1PH A 、1n F 和2PH A 、2n F ,总的噪声系数n F = 。 15、放大电路直流通路和交流通路画法的要点是:画直流通路时,把 视为开路;画交流通路时,把 视为短路。 16、高频小信号调谐放大器一般工作在 (甲类,乙类,丙类)状态,它的主要技术指标有 和选频性能,选频性能通常用 和 两个指标衡量。 三、判断题 1、小信号谐振放大器的矩形系数大于1,且越大越好。 ( ) 2、谐振放大器是采用谐振回路作负载的放大器。 ( ) 3、谐振放大器处在谐振时其增益最大。 ( ) 4、小信号谐振放大器抑制比越大,其选择性越好。 ( ) 5、谐振放大器的Kr 0.1愈大于1,则放大器的选择性愈好。 ( ) 6、多级耦合的调谐放大器的通频带比组成它的单级单调谐放大器的通频带宽。 ( ) 7、调谐放大器兼有放大和选频功能。 ( ) 8、高频小信号谐振放大器不稳定的主要原因是谐振曲线太尖锐。 ( ) 9、小信号调谐放大器单调谐回路的选择性比双调谐回路的选择性好。 ( ) 10、双调谐回路放大器在弱耦合状态下,其谐振特性曲线会出现双峰。 ( ) 四、计算题

低噪声放大器的设计制作与调试报告

微波电路CAD 射频实验报告 姓名 班级 学号

实验一低噪声放大器的设计制作与调试 一、实验目的 (一)了解低噪声放大器的工作原理及设计方法。 (二)学习使用ADS软件进行微波有源电路的设计,优化,仿真。 (三)掌握低噪声放大器的制作及调试方法。 二、实验内容 (一)了解微波低噪声放大器的工作原理。 (二)使用ADS软件设计一个低噪声放大器,并对其参数进行优化、仿真。 (三)根据软件设计的结果绘制电路版图,并加工成电路板。 (四)对加工好的电路进行调试,使其满足设计要求。 三、实验步骤及实验结果 (一)晶体管直流工作点扫描 1、启动软件后建立新的工程文件并打开原理图设计窗口。 2、选择File——New Design…进入下面的对话框; 3、在下面选择BJT_curve_tracer,在上面给新建的Design命名,这里命名为BJT Curve; 4、在新的Design中,会有系统预先设置好的组件和控件; 5、如何在Design中加入晶体管;点击,打开元件库; 6、选择需要的晶体管,可以点击查询; 7、对41511的查询结果如下,可以看到里面有这种晶体管的不同的模型; 8、以sp为开头的是S参数模型,这种模型不能用来做直流工作点的扫描; 9、选择pb开头的模型,切换到Design窗口,放入晶体管,按Esc键终止当前操作。 10对41511的查询结果如下,可以看到里面有这种晶体管的不同的模型 11、以sp为开头的是S参数模型,这种模型不能用来做直流工作点的扫描 12、选择pb开头的模型,切换到Design窗口,放入晶体管,按Esc键终止当前操作。 图1 BJT Curve仿真原理图

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:

实验一高频小信号调谐放大器实验报告

高频小信号调谐放大器 一、实验目的 1.进一步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)的测试方法。 4.熟练掌握multisim软件的使用方法,并能够通过仿真而了解到电路的一些特性以及各电路原件的作用 二、实验仿真 利用实验室计算机或者自己计算机上安装的Multisim9(10)软件,参照实验电路图,进行仿真 仿真电路图如下:

六、数据处理

()f MHz 7 8 9 9.7 9.8 9.9 10 10.1 10.2 10.3 ()i u mV 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 () o u mV 19 28 55 120 128 138 143 150 140 130 (/) u o i A u u 1.27 1.87 3.67 8.00 8.53 9.20 9.53 10.00 9.33 8.67 ()f MHz 10.4 10.5 10.6 10.7 11 12 13 14 15 16 ()i u mV 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 () o u mV 120 100 90 80 64 39 28 24 20 18 (/) u o i A u u 8.00 6.67 6.00 5.33 4.27 2.60 1.87 1.60 1.33 1.20 78910111213141516 25 50 75 100 125 1 50 f(MHz) 二、实验仿真 利用实验室计算机或者自己计算机上安装的Multisim9(10)软件,参照实验电路图,进行仿真 仿真电路图如下:

高频小信号放大器练习题

高频小信号放大器练习题 一、填空题 1、单向化是提高谐振放大器稳定性的措施之一,单向化的方法有 和 。 2、某小信号放大器共有三级,每一级的电压增益为10dB, 则三级放大器的总电压增益 为 。 3、高频小信号谐放大器的主要特点是以 作为放大器的交流负载,具有 和 功能。 4、噪声系数等于 与 之比。 5、通频带的定义是幅值下降到最大值的 时所对应的频带宽度。 6、单调谐放大器经过级联后电压增益 、通频带 、选择性 。 7、晶体管的噪声有 噪声、 噪声、 噪声和 噪声四种。 8、噪声系数越大,则内部噪声越 。对级联系统而言,其噪声系数主要取决于 。 9、在单调谐放大器中,矩形系数越 ,其选择性越好;在单调谐的多级放大器中, 级数越多,通频带越 ,其矩形系数越 。 10、消除晶体管yre 的反馈作用的方法有 和 。 11、在单调谐放大器中,矩形系数越接近于1、其选择性越 ;在单调谐的多级放大器中, 级数越多,通频带越 (宽或窄),其矩形系数越 (大或小) 12、小信号谐振放大器的主要特点是以 作为放大器的交流负载,具有 和 功能。 13、放大器的噪声系数的定义为 ,理想的噪声系数 , 实际的噪声系数 。 14、小信号调谐放大器按调谐回路的个数分 和 。 15、从晶体管角度看,影响高频小信号放大器稳定性的因素为 ,可用 和 方法提高稳定性。 16、放大电路直流通路和交流通路画法的要点是:画直流通路时,把 视为开路; 画交流通路时,把 视为短路。 17、高频小信号调谐放大器一般工作在 (甲类,乙类,丙类)状态,它的主要技术 指标有 和选频性能,选频性能通常用 和 两个指标衡量。 18、在单调谐放大器中,矩形系数越 ,其选择性越好;在单调谐的多级放大器中, 级数越多,通频带越 ,其矩形系数越 。 19、小信号调谐放大器级联后,若每级放大器完全相同,增益为A ,带宽为702.f ,则n 级放大器的总增益计算式为 ,通频带的计算式为 。 二、选择题 1、在高频放大器中,多用调谐回路作为负载,其作用不包括( )。 A 、选出有用频率 B 、滤除谐波成分 C 、阻抗匹配 D 、产生新的频率成分 2、小信号谐振放大器的主要技术指标不包含( ) A 、谐振电压增益 B 、失真系数 C 、通频带 D 、选择性 3、信号源和负载与谐振回路采取部分接入,其目的是____.

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