4.7 放大电路的频率响应
1
时域
5sin 13sin 1(sin 200S ++ωt ωt ωV Dirichlet 条件，展开成傅里叶级数
方波的时域表示
方波的幅度谱
4
信号的频谱(续)
:
气温波形气温波形的频谱函数（示意图）
可以选择适当的截止角频率, 把截止角频率以外的信号分量截掉
频率响应(频率特性)
波特图
频率失真
输出信号
基波二次谐波
4.7.1 单时间常数RC电路的频率响应
RC低通电路的幅频响应
1
RC低通电路幅频响应的波特图20lg|A V|/dB
–3dB
–20dB/十倍频程
RC低通电路的相频响应
H H
–45 /十倍频程
–3dB
RC 低通电路频率响应的波特图
RC
π2R
-V 不随频率变化,输出与输入电压相移为0或较小;(通带) 3dB,且输出与输入电压相位差=-45 增大，下降，且相移增大,最大达到-90
RC高通电路的频率响应
RC高通电路的频率响应波特图
不随频率变化,输出
与输入电压相移为0
或较小;(通带)
且输出与输入电压
相位差=45
减小，
下降，且相移增大,
最大达到90
(相移为正表示输出电压超前于输入电压)
RC低通电路与高通电路比较
)
/
(
L
–3dB
H
RCπτ
π2
2
17
4.7.2 BJT 的高频小信号模型及频率参数
BJT 物理模型
-集电结电阻，r -基区体电阻，r r -发射结电阻，
BJT高频小信号简化模型
BJT的频率参数
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。
TDA2030集成电路功率放大器设计 一、设计题目集成电路功率放大器 二、给定条件 设计一款额定输出功率为10 ~ 20W的低失真集成电路功率放大器，要求电路简洁，制作方便、性能可靠。性能主要指标： 输出功率：10 ~ 20W（额定功率）； 频率响应：20Hz ~ 100kHz（≤3dB） 谐波失真：≤1％ (10W,30Hz~20kHz）； 输出阻抗：≤0.16Ω; 输入灵敏度：600mV（1000Hz，额定输出时） 三、设计内容 1．根据具体电路图计算电路参数 2．选取元件、识别和测试。包括各类电阻、电容、变压器的数值、质量、电器性能的准确判断、解决大功率放大器散热的问题。 3．了解有关集成电路特点和性能资料情况 4．根据实际机壳大小设计1：1印刷板布线图 5．制作印刷线路板 6．电路板焊接、调试（调试步骤可以参考《模拟电子技术实验指 导书》有关放大器测试过程 7．实训期间必须遵守实训纪律、听从老师安排和注意用电安全。 四、功率放大电路的测试基本内容 注意：将输入电位器调到最大输入的情况。 1．测量输出电压放大倍数A u 测试条件：直流电源电压14v，输入信号1KHｚ 70 mv（振幅值100mv），输出负
载电阻分别为4Ω和8Ω。 2．测量允许的最大输入信号（1KHｚ）和最大不失真输出功率测试条件：①直流电源电压14v，负载电阻分别为4Ω和8Ω。 ②直流电源电压10v，负载电阻为8Ω。 3．测量上、下限截止频率f H 和f L 测试条件：直流电源电压14v，输入信号70mv（振幅值100mv），改变输入信号频率、负载电阻为8Ω。 五、参考资料 TDA2030简介：TDA 2030 是一块性能十分优良的功率放大集成电路，其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小，在目前流行的数十种功率放大集成电路中，规定瞬态互调失真指标的仅有包括TDA 2030 在内的几种。我们知道，瞬态互调失真是决定放大器品质的重要因素，该集成功放的一个重要优点。 TDA2030 集成电路的另一特点是输出功率大，而保护性能以较完善。根据掌握的资料，在各国生产的单片集成电路中，输出功率最大的不过20W，而TDA 2030的输出功率却能达18W，若使用两块电路组成BTL电路，输出功率可增至35W。另一方面，大功率集成块由于所用电源电压高、输出电流大，在使用中稍有不慎往往致使损坏。然而在TDA 2030集成电路中，设计了较为完善的保护电路，一旦输出电流过大或管壳过热，集成块能自动地减流或截止，使自己得到保护（当然这保护是有条件的，我们决不能因为有保护功能而不适当地进行使用）。 TDA2030 集成电路的第三个特点是外围电路简单，使用方便。在现有的各种功率集成电路中，它的管脚属于最少的一类，总共才5端，外型如同塑封大功率管，这就给使用带来不少方便。 TDA2030 在电源电压±14V，负载电阻为4Ω时输出14瓦功率（失真度≤0．5％）；在电源电压±16V，负载电阻为4Ω时输出18瓦功率（失真度≤0．5％）。该电路由于价廉质优，使用方便，并正在越来越广泛地应用于各种款式收录机和高保真立体声设备中。该电路可供低频课程设计选用。 双电源供电BTL音频功率放大器 工作原理:用两块TDA2030 组成如图1所示的BTL功放电路，TDA 2030（1）为同相放大器，输入信号V in通过交流耦合电容C1馈入同相输入端①脚，交流闭环增益为K VC①＝1＋R3 / R2≈R3 / R2≈30dB。R3 同时又使电路构成直流全闭环组态，确保电路直流工作点稳定。TAD 2030（2）为反相放大器，它的输入信号是由TDA 2030（1）输出端的U01经R5、R7分压器衰减后取得的，并经电容C6 后馈给反相输入端②脚，它的交流闭环增益K VC②＝R9 / R7//R5≈R9/R7≈30dB。由R9＝R5，所以TDA 2030（1）与TDA 2030（2）的两个输出信号U01 和U02 应该是幅度相等相位相反的，即： U01≈U in·R3 / R2
单管共射极分压式放大电路仿真实验报告 班级__________姓名___________学号_________ 一、实验目的：1.学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。 2.掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的 测量法。 3.熟悉简单放大电路的计算及电路调试。 4.能够设计较为简单的对温度稳定的具有一定放大倍数的放大电路。 二、实验要求：输入信号Ai=5 mv, 频率f=20KHz, 输出电阻R0=3kΩ, 放大倍数Au=60，直 流电源V cc=6v,负载R L=20 kΩ，Ri≥5k，Ro≤3k，电容C1=C2=C3=10uf。三、实验原理： （一）双极型三极管放大电路的三种基本组态。 1.单管共射极放大电路。 （1）基本电路组成。如下图所示： （2）静态分析。I BQ=（V cc-U BEQ）/R B （V CC为图中RC（1）） I=βI BQ
U CEQ=V CC-I CQ R C （3）动态分析。A U=-β（R C管共集电极放大电路（射极跟随器）。 （1）基本电路组成。如下图所示： （2）静态分析。I BQ=（V cc-U BEQ）/（R b +（1+β）R e）（V CC为图中Q1（C）） I CQ=βI BQ U CEQ=V CC-I EQ R e≈V CC-I CQ R e （3）动态分析。A U=（1+β）（R e管共基极放大电路。 （1）基本电路组成。如下图所示：
（2）静态分析。I EQ=（U BQ-U BEQ）/R e≈I CQ （V CC为图中RB2（2）） I BQ=I EQ/（1+β） U CEQ=V CC-I CQ R C-I EQ R e≈V CC-I QC（R C+R e） （3）动态分析。AU=β（R C极管将输入信号放大。 2.两电阻给三极管基极提供一个不受温度影响的偏置电流。 3.采用单管分压式共射极电流负反馈式工作点稳定电路。 四、实验步骤： 1.选用2N1711型三极管，测出其β值。 （1）接好如图所示测定电路。为使ib达到毫安级，设定滑动变阻器Rv1的最大阻值是 1000kΩ，又R1=3 kΩ。
项目支持：北京市科技攻关项目，农业节水灌溉监测与控制设备研制与开发（D0706007040191）国家“十一五”科技支撑计划农产品流通过程信息化关键技术与系统研发（2006BAD10A04） 国家“十一五”科技支撑计划灌区地下水开发利用关键技术（2006BAD11B05） 微弱信号检测的前置放大电路设计 张石锐1，2，郑文刚2*，黄丹枫1，赵春江2 （1.上海交通大学农业与生物学院上海市 200240 2.国家农业信息化工程技术研究中心北京市 100097） 摘要：针对精准农业中对微弱信号检测的技术需求，论文设计了以电流电压转换器，仪表放大器和低通滤波器为主要结构的微弱信号检测前置放大电路。结合微弱信号的特点讨论了电路中噪声的抑制和隔离，提出了电路元件的选择方法与电路设计中降低噪声干扰的注意事项。本文利用集成程控增益仪表放大器PGA202设计了微弱信号检测前置放大电路，并利用微弱低频信号进行了测试，得到了理想的效果。 关键字：精准农业、微弱信号检测、仪表放大器、前置放大电路 中图分类号：TN721.5 文献标识码：A The design of preamplifier circuit based on weak signal detection ZHANG Shi-rui1，2，ZHENG Wen-gang2，HUANG Dan-feng1，ZHAO Chun-jiang2 (1. School of Agriculture and Biology, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China 2. National Engineering Research Center for Information Technology in Agriculture, Beijing, 100097, China) Abstract：Combined with the demand of the detection of weak signal in precision agriculture, the article introduced the circuit principle of deigning preamplifier circuit whit I/V Conversion level, instrumentation amplifier level and low-pass filter level. At the same time the article discussed the circuit's noise suppression and isolation according to the characteristics of the weak signal, and gave the method of choosing elements and noise reduction. Finally, gave the design of the weak signal detection pre-amplifier using the program-controlled integrated instrumentation amplifier PGA202. Key words: precision agriculture ，weak signal detection, instrumentation amplifier, preamplifier 1、引言 精准农业主要是依据实时获取的农田环境和农作物信息，对农作物进行精确的灌溉、施肥、喷药，最大限度地提高水、肥和药的利用效率，减少环境污染，获得最佳的经济效益和生态效益[1]。农田环境和农作物信息的准确获取取决于可靠的生物传感技术。如常规精准灌溉主要关注空气的温度、湿度和土壤的含水量，利用这些参数的变化控制对农作物的灌溉，而作物自身产生的一些信号能够更准确的反映其自身的生理状况，通过检测这些信号控制灌溉可以使灌溉更精确。目前精准灌溉技术正朝着以环境信息和农作物生理信息相结合为控制依据的方向发展，为此各种生物传感器如植物电信号传感器、植物茎流传感器等应运而生。但一般作物自身生理状况产生的信号极其微弱，往往电流信号只能达到纳安级，电压信号也只能达到微伏级。为有效的利用这些信号，应首先对其进行调理，本文根据植物生理信号的特点设计了适合此类微弱信号检测的前置放大电路。 2、电路基本结构 生物传感器所产生的信号一般为频率较低的微弱信号，检测不同的植物生理参数，可能得到电压或电流信号。对于电流信号，应首先把电流信号转换成为电压信号，通过放大电路的放大，最后利用低通滤波器，滤除混杂在信号中的高频噪声。微弱信号检测前置放大电路的整体结构如图1。
课程设计报告 学生姓名:张浩学学号：201130903013 7 学 院:电气工程学院 班 级: 电自1116(实验111） 题 目: 模电音频功率放大电路设计 指导教师：张光烈职称: 2013 年 7月 4 日
1、设计题目：音频功率放大电路 2、设计任务目的与要求： 要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的音频功率放大电路，负载为扬声器，阻抗8。 指标：频带宽50HZ～20kHZ，输出波形基本不失真；电路输出功率大于8W；输入灵敏度为100mV，输入阻抗不低于47KΩ。 模电这门课程主要讲了二极管，三极管，几种放大电路，信号运算与处理电路，正弦信号产生电路，直流稳压电源。功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL（扬声器）提供一定的输出频率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出的信号的非线性失真尽可能小，效率尽可能高。功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。有用继承运算放大器和晶体管组成的功率放大器，也有专集成电路功率放大器。本实验设计的是一个OTL功率放大器，该放大器采用复合管无输出耦合电容，并采用单电源供电。主要涉及了放大器的偏置电路克服交越失真，复合管的基本组合提高电路功率，交直流反馈电路，对称电路，并用multism软件对OTL 功率放大器进行仿真实现。根据电路图和给定的原件参数，使用multism 软件模拟电路，并对其进行静态分析，动态分析，显示波形图，计算数据等操作。 3、整体电路设计： ⑴方案比较： ①利用运放芯片 LM1875和各元器件组成音频功率放大电路，有保护电路，电源分别接+30v和-30v并且电源功率至少要50w，输出功率30w。 ②利用运放芯片TDA2030和各元器件组成音频功率放大电路，有保护电路，电源只需接+19v，另一端接地，负载是阻抗为8Ω的扬声器，输出功率大于8w。 通过比较，方案①的输出功率有30w，但其输入要求比较苛刻，添加了实验难度。而方案②的要求不高，并能满足设计要求，所以选取方案②来进行设计。 ⑵整体电路框图：
中北大学 课程设计说明书 学生姓名:罗再兵学号： 0906044151 学院: 电子与计算机科学技术学院 专业: 电子科学与技术 题目: 信号放大滤波电路设计 指导教师：孟令军职称: 副教授 2011 年 12 月 30日
目录 1、设计任务 (2) 2、设计目的 (2) 3、设计方案 (2) 4、参考电路设计与分析 (3) 4.1、同相比例放大器 (3) 4.2、二阶压控电压源低通滤波器 (3) 4.3、二阶压控电压源高通滤波器 (4) 5、信号放大滤波电路 (5) 5.1信号放大滤波电路设计 (5) 5.2信号放大滤波电路仿真 (6) 5.3信号放大滤波电路性能评估 (8) 5.4信号放大滤波电路PCB板图 (8) 6、设计仪器设备 (9) 7、设计心得 (9)
一. 设计任务 1、查阅熟悉相关芯片资料； 2、选择合适的运算放大器，实现信号的3级放大；总放大倍数为12； 3、并通过高通、低通滤波电路滤波； 4、利用PROTEL 绘制电路原理图和印刷板图，并利用multisim 软件仿真。 二. 设计目的 1、掌握电子电路的一般设计方法和设计流程。 2、学习使用PROTEL 软件绘制电路原理图和印刷版图。 3、掌握应用multisim 对设计的电路进行仿真，通过仿真结果验证设计的 正确性。 三．设计方案 由设计题目和设计要求可知，设计此电路需要用到集成运算放大器和高 低通滤波电路，首先信号放大12倍，我们选用同相比例放大器放大，该电路结构简单，性能良好；滤波电路部分我们选用典型的二阶压控电压源低通滤波器和二 阶压控电压源高通滤波器，该电路具有电路元件少，增益稳定，频率范围宽等优点。设计框架图如下： 信号输入 信号输出 图1 信号放大滤波电路设计方案 图1为信号放大滤波电路设计方案。在这一方案中，系统主要由同相比例放大器、二阶压控电压源低通滤波器、二阶压控电压源高通滤波器组成。 由于要求实现信号的3级放大，总放大倍数为12，信号经过同相比例放大器 后放大12倍，再经过二阶压控电压源低通滤波器（在通频带内增益等于1）过滤掉高频信号而留下所需频率信号，然后再经二阶高通滤波器（在通频带内增益等于1）后就可以得到我们所需频段的信号。 同相比例放大器 二阶压控电压源低通滤波器 二阶压控电压源高通滤波器
单管共射放大电路的仿真 姓名: 学号： 班级：
仿真电路图介绍及简单理论分析 电路图： 电路图介绍及分析： 上图为电阻分压式共射极单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用RB1和RB2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻RE，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号ui后，在放大器的输出端便可得到一个与ui相位相反，幅值被放大了的输出信号uo，从而实现了电大的放大。 元件的取值如图所示。 静态工作点分析（bias point）: 显示节点: 仿真结果：
静态工作点分析: VCEQ=1.6V, ICQ≈1.01mA，I BQ= ICQ/ ? 电路的主要性能指标： 理论分析： 设?=80，VBQ =2.8v VEQ=VBQ-VBEQ=2.1v rbe≈2.2kΩ Ri=1.12kΩ,Ro≈8.3 kΩ Au=-βRL’/rbe=56.7 仿真分析： 输入电阻：输出电阻：
Ri=0.86kΩRo≈9.56 kΩ输入电压：输出电压：
则A u=51.2 在测量电压放大倍数时，A u=-βR L’/r be,根据此公式计算出来的理论值与实际值存在一定的误差。引起误差的原因之一是实际器件的β和r be与理想值80和200Ω有出入。在测量输入输出阻抗时，输出阻抗的误差较小，而输入阻抗的误差有些大，根据公式R i=R B// r be，理论值与实际值相差较大应该与β和r be实际值有很大关系。 失真现象： 1.当Rb1,Rb2,Rc不变时，Re小于等于1.9 kΩ时，会出现饱和失真
当Re大于等于25 kΩ时，会出现较为明显的截止失真 2.当Rb1,Rb2, Re不变时，Rc大于8.6 kΩ时，会出现饱和失真 3.当Rb1, Rc, Re不变时，Rb2大于10.4 kΩ时，会出现饱和失真
皖西学院07–08学年度第2学期期末考试试卷（A 卷） 计算机系计算机科学技术专业本06级电路与模拟电子技术课程 参考答案 一．填空题：本大题共12小题，每小题2分，共24分。 1、换路定律主要针对储能元件而言，电场储能不能突变，对电感而言，是指电感两端的 电流 不能突变，用数学表达式表示为 i(0+)=i(0-) 。 2、在对称三相交流电路中，各相之间的相位差为 120度或2/3π ，线电压与相电压的关系为 U L =1.73U P 。 3、稳压二极管配以合适的电阻在电路中起稳压作用，稳压二极管正向接入电路时，其元件上的压降为 0.5——0. 7V 。 4、微分电路中，对电容的取值有要求，设输入交流信号的周期T ，负载等效电阻为R L ，则R L ·C 与T 之间的关系应满足 R L C <<0.2MIN{t p ,T-t p } 。 5 、正弦交流量的三要素是指 振幅 、 周期 、 相位（初相） 。 6、光电二极管的电路符号为 。 7、NPN 型三极管的电路符号为 。 8、晶体三极管是 电流 型控制元件，场效应管是 电压 型控制元件。 9、运算放大器为了减小零点漂移，输入级采用 差动 放大电路。 10、运算放大器的电压放大倍数主要在 中间 级（输入、中间、输出）， 为 直接耦合放大 。 11、有一8位T 形电阻网络D/A 转换器，已知U R =+8V,R F =3R 当D 7~D 0为10000000，时的输出电压U 0= -4V 。 二． 绘图题：本大题共3小题， 共10分。 1、 1、图形正确3分，计算出3.7得1分 2、本电路是正反馈电路（3分）。 3、本电路是负反馈电路（3分）。 三．应用题：本大题共8小题，共66分。 1、解：各点的电位 d 点为参考点，Ud ＝0V Ub ＝Ubd ＝I 3R 3＝2A ×5Ω＝10V Ua ＝Uad ＝E 1＝40V Uc ＝Ucd ＝E 2＝5V 电压 Uab = Ua － Ub = 40V －10V = 30V Ubc = Ub － Uc = 10V －5V = 5V 2、解： 电路等效如图所示： Ω 6 ab R ＝Ω=+++??++?46106 36 36 )10636 3(
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
第三章 正弦交流电路 两同频率的正弦电压，V t u V t u )60cos(4,)30sin(1021?+=?+-=ωω，求出它们的有效值和相位差。 解：将两正弦电压写成标准形式 V t u )18030sin(101?+?+=ω V t u )9060sin(42?+?+=ω， 其有效值为 V U 07.72 101== ，V U 83.22 42== ?=?-?=150,15021021??或 ?=-=?6021??? 已知相量2 1421321,,322,232A A A A A A j A j A &&&&&&&&?=+=++=+=，试写出它们的极坐标表示式。 解： ?∠=?=??? ? ??+=?304421234301 j e j A & ?∠=??? ? ??+=604232142j A & 312 2(21)(1)45A A A j j =+=++=+=∠?&&& 412 443060169016A A A j =?=?∠?+?=∠?=&&& 已知两电流 A t i A t i )45314cos(5,)30314sin(221?+=?+=,若21i i i +=，求i 并 画出相图。 解：A t i )9045314sin(52?+?+=，两电流的幅值相量为 1230m I A =∠?&，A I m ?∠=13552& 总电流幅值相量为
)135sin 135(cos 5)30sin 30(cos 221?+?+?+?=+=j j I I I m m m &&& ?∠=+-=++-=11285.453.480.1)2 251(2 253j j A t t i )112314sin(85.4)(?+= 相量图如右图所示。 某二端元件，已知其两端的电压相量为V 120220?∠=U &，电流相量为A I ?∠=305&， f=50H Z ，试确定元件的种类，并确定参数值。 解：元件的阻抗为 449044305120220j I U Z =?∠=?∠?∠==&& 元件是电感，44=L ω， H L 14.050 244 44 =?= = πω 有一10μF 的电容，其端电压为V )60314sin(2220?+=t u ，求流过电容的电流i 无功功率Q 和平均储能W C ，画出电压、电流的相量图。 解：?∠=60220U &，6 11 3183141010c X C ω-===Ω?? A j jX U I C ?∠=-? ∠=-= 15069.0318 60220&& A t t i )150314sin(269.0)(?+= 电流超前电压90°，相量图如右图所示。 Q C =-UI=-220×=-152Var 26211 10102200.24222 C W CU J -==???= 一线圈接在120V 的直流电源上，流过的电流为20A ，若接在220V ，50H Z 的交流电 源上，流过的电流为22A ，求线圈的电阻R 和电感L 。 解：线圈可看作是电感L 与电阻R 的串联，对直流电，电感的感抗等于0，故电阻为 Ω=== 620 120I U R 通以50Hz 的交流电时，电路的相量模型如右图所示 I jX R I jX I R U U U L L L R &&&&&&)(+=+=+= &R j X L +1 I 2&
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
差分放大电路仿真 双端输入双端输出差分放大电路模型： 双端输入双端输出差分放大电路的调零和静态工作点求解： XMM1和XMM2的电压都为6.398V，输出电压为零。双端输入双端输出时静态工作点如下图所示，Ib=4.975uA，Ie=1.13mA，Vcq=6.398V。 双端输入单端输出时的静态工作点： Ib=5.197uA, Ie=1.13mA，Vcq1=6.398V，Vcq2=2.169V。 对比上图的静态工作点可知，XMM2的静态工作点基本不变，但XMM1的静态工作点变化较大，计算公式可参照模电书上的静态工作点计算公式，经计算和实际的仿真结果非常接近。
VCC’=VCC*R6/(R1+R6)=12*5/(10+5)=4V，Rc’=R1//R6=10*5/(10+5)=3.33，Ieq1=（VCC-Ubeq1）/2R11=(12-0.7)/2/10=0.565mA，Vcq1=Vcc’-Ieq1*Rc’=4-0.565*3.33=2.11167V,基本和仿真结果相同。 双端输入双端输出差分放大电路差分放大倍数： 输入电压Ui=7.071mV，输出电压Uo=124.194，Aod=Uo/Ui=17.56 把R3和R4减小为510Ω后，放大倍数如下图所示：放大倍数为26.28。 共模放大倍数： 下图测量的是差分放大电路对共模信号的放大作用，Ui=7.071mV，输出电压为6.935nV，对共模信号有很强的抑制作用
把R11改为一个由三极管组成的恒流源： Uo=55.676pV，相对于加10KΩ的电阻R11，能更好的抑制共模信号，能模电书上的公式和结论吻合。
1.2.1 模拟信号的放大 放大是最基本的模拟信号处理功能，它是通过放大电路实现的，大多数模拟电子系统中都应用了不同类型的放大电路。放大电路也是构成其他模拟电路，如滤波、振荡、稳压等功能电路的基本单元电路。 电子技术里的“放大”有两方面的含义： 一是能将微弱的电信号增强到人们所需要的数值（即放大电信号），以便于人们测量和使用； 检测外部物理信号的传感器所输出的电信号通常是很微弱的，例如前面介绍的高温计，其输出电压仅有毫伏量级，而细胞电生理实验中所检测到的细胞膜离子单通道电流甚至只有皮安（pA,10-12A）量级。对这些能量过于微弱的信号，既无法直接显示，一般也很难作进一步分析处理。通常必须把它们放大到数百毫伏量级，才能用数字式仪表或传统的指针式仪表显示出来。若对信号进行数字化处理，则须把信号放大到数伏量级才能被一般的模数转换器所接受。 二是要求放大后的信号波形与放大前的波形的形状相同或基本相同，即信号不能失真，否则就会丢失要传送的信息，失去了放大的意义。 某些电子系统需要输出较大的功率，如家用音响系统往往需要把声频信号功率提高到数瓦或数十瓦。而输入信号的能量较微弱，不足以推动负载，因此需要给放大电路另外提供一个直流能源，通过输入信号的控制，使放大电路能将直流能源的能量转化为较大的输出能量，去推动负载。这种小能量对大能量的控制作用是放大的本质。 针对不同的应用，需要设计不同的放大电路。 1.2.2 放大电路的四种模型
放大电路的一般符号如图1所示，为信号源电压，Rs为信号源内阻， 和分别为输入电压和输入电流，RL为负载电阻，和分别为输出电压和输出电流。在实际应用中，根据放大电路输入信号的条件和对输出信号的要求，放大电路可分为四种类型。 电压放大电路 如果只需考虑电路的输出电压和输出电压的关系，则可表达为 式中为电路的电压增益。前述炉温控制系统中对高温计输出电压信号的放大，就是使用了这种放大电路。 电流放大电路 若只考虑图1中放大电路的输出电流和输入电流的关系，则可表达为 式中为电流增益，这种电路称为电流放大电路。 互阻放大电路 当需要把电流信号转换为电压信号，如前述细胞电生理技术中，需要检测细胞膜离子通道的微弱电流时，则可利用互阻放大电路，其表达式为 式中为放大电路的输入电流，为输出电压，为互阻增益，其量纲为W。这里把信号放大的的概念延伸了，与前述无量纲的电压增益和电流增益不同。 互导放大电路
第一章电路的基本概念和基本定律 1.1 在题1.1图中，各元件电压为U1=-5V，U2=2V，U3=U4=-3V，指出哪些元件是电源，哪些元件是负载？ 解：元件上电压和电流为关联参考方向时，P=UI；电压和电流为非关联参考方向时，P=UI。P>0时元件吸收功率是负载，P<0时，元件释放功率，是电源。 本题中元件1、2、4上电流和电流为非关联参考方向，元件3上电压和电流为关联参考方向，因此 P1=-U1×3= -（-5）×3=15W； P2=-U2×3=-2×3=-6W； P3=U3×（-1）=-3×（-1）=3W； P4=-U4×（-4）=-（-3）×（-4）=-12W。 元件2、4是电源，元件1、3是负载。 1.2 在题1.2图所示的RLC串联电路中，已知求i、u R和u L。 解：电容上电压、电流为非关联参考方向,故 电阻、电感上电压、电流为关联参考方向 1.3 在题1.3图中，已知I=2A，求U ab和P ab。 解：U ab=IR+2-4=2×4+2-4=6V， 电流I与U ab为关联参考方向，因此 P ab=U ab I=6×2=12W 1.4 在题1.4图中，已知I S=2A，U S=4V，求流过恒压源的电流I、恒流源上的电压U及它们的功率，验证电路的功率平衡。 解：I=I S=2A， U=IR+U S=2×1+4=6V P I=I2R=22×1=4W， U S与I为关联参考方向，电压源功率：P U=IU S=2×4=8W， U与I为非关联参考方向，电流源功率：P I=-I S U=-2×6=-12W， 验算：P U+P I+P R=8-12+4=0 1.5 求题1.5图中的R和U ab、U ac。 解：对d点应用KCL得：I=4A，故有 RI=4R=4，R=1Ω U ab=U ad+U db=3×10＋（-4）=26V U ac=U ad-U cd=3×10- (-7)×2=44V 1.6 求题1.6图中的U1、U2和U3。 解：此题由KVL求解。 对回路Ⅰ，有： U1-10-6=0，U1=16V
通信基本电路课程设计报告设计题目：高频小信号放大电路 专业班级 学号 学生 指导教师 教师评分
目录 一、设计任务与要求 (2) 二、总体方案 (2) 三、设计容 (2) 3.1电路工作原 理 (3) 3.1.1 电路原理 图 (3) 3.1.2 高频小信号放大电路分 析 (3) 3.2 主要技术指 标 (6) 3.3仿真结果与分 析 (10) 四、总结及体会 (12) 五、主要参考文献 (13)
一、设计任务与要求 1、主要容 根据高频电子线路课程所学容，设计一个高频小信号谐振放大器。通过在电路设计中发现问题、解决问题，掌握小信号谐振放大器的基本设计方法，加深对该门课程的理论知识的理解，提高电子实践能力。 2、基本要求 设计一个小信号谐振放大器，主要技术指标为： (1) 谐振频率 04MHz f =； (2) 谐振电压放大倍数 04060dB v dB A ≤≤； (3) 通频带300Hz BW K =。 二、总体方案 小信号调谐放大器是各种电子设备、发射和接收机中广泛应用的一种电压放大器。其主要特点是晶体管的输入输出回路（即负载）不是纯电阻，而是由L 、C 元件组成的并联谐振回路。 小信号调谐放大器的类型很多，按调谐回路区分：有单调谐回路，双调谐回路和参差调谐回路放大器。按晶体管连接方法区分：有共基极、共发射极和共集电极放大器。
高频小信号谐振放大器的作用、电路组成、及工作原理，与低频小信号放大电路是基本一致的。不同的是：一是在高频小信号谐振放大器中，所放大信号的频率远比低频放大电路信号频率高；二是高频小信号谐振放大器的频宽是窄带（要求只放大某一中心频率的载波信号）。因此，首先在电路组成上应将低频放大电路中的低频三极管换成具有更高功率晶体管和LC并联谐振回路。 三、设计容 1.电路工作原理 电路原理图如图1： 图1高频小信号谐振放大器multisim电路 分析电路： （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2所示,带宽BW=f2-f1= 2Δf0.7，品质因数Q=f0/2Δf0.7.
洛阳理工学院模拟电子技术试卷（总） 一、单选题 1.杂质半导体中，多数载流子的浓度取决于（B）。 A.温度； B.杂质浓度； C.电子空穴对数目；D其它 2.稳压二极管稳压时应工作在（C）状态。 A．正向导通；B．反向截止；C．反向电击穿；D．反向热击穿 3. N型半导体是在本征半导体中掺入（C）；P型半导体是在本征半导体中掺入（A）。 A.三价元素，如硼等； B.四价元素，如锗等； C.五价元素，如磷等 4.PN结加正向电压时，有（A）形成电流，其耗尽层（D）；加反向电压时，由（B）形成电流，其耗尽层（C）。 A.扩散运动； B.漂移运动； C. 变宽； D.变窄 5.当温度升高时，二极管的反向饱和电流（A）。 A.增大； B.不变； C.减小 6.一个平衡PN结，用导线将P区和N区连起来，而导线中（ B）。 A.有微弱电流 B.无电流 C.有瞬间微弱电流 7.晶体管在大电流工作时，随Ic的增加β值将（ B ）。 A.增加； B.下降； C.不变 8.某三极管各电极电位如图1.1所示，由此可判断该三极管处于（A）。 A．放大状态 B．截止状态 C．饱和状态 9.双极型三极管用于放大时，应使（B）。 A．发射结正偏、集电结反偏； B．发射结、集电结均正偏； C．发射结反偏、集电结正偏； D．发射结、集电结均反偏 10. 共射放大电路输出电压出现饱和失真时，是由于（B）造成的。 A．静态工作点过低； B.静态工作点过高； C.信号频率过高； D.信号频率过低 11．共射、共基、共集三种组态放大电路中，既有电压放大作用，又有电流放大作用的是（A）组态。 A．共射； B. 共基； C. 共集； D.三种都是 12. 测得NPN型三极管各电极对地的电位分别为V e=2.1V，V b=2.8V，V c=4.4V，说明此三极管工作在（A）。 A．放大区；B．饱和区；C．截止区；D．反向击穿区 13. 下列放大电路输入电阻高、输出电阻低的是（B）。 A．共射电路；B．共集电路；C．共基电路；D．共源极电路 14.用直流电压表测得放大电路中某三极管各极电位分别是2V、6V、2.7V，则三个电极分别是（ C ），该管是（ D）型。 A、（ B、 C、E） B、（C、B、E） C、（E、C、B） D、（NPN） E、（PNP） 15.三极管的反向电流I CBO是由（B ）组成的。 A、多数载流子 B、少数载流子 C、多数载流子和少数载流子 16.射极跟随器具有（C）特点。 Ａ、电流放大倍数高Ｂ、电压放大倍数高Ｃ、电压放大倍数近似于１且小于１输入电阻高，输出电阻低 17．为了使一个电压信号能得到有效的放大，而且能向负载提供足够大的电流，应在这个信号源后面接入（A）电路。 A.共射； B.共集； C.共基 18．为了提高差动放大电路的共模抑制比，可用（B）替代公共发射极电阻R e 。 A.恒压源； B.恒流源； C.大电容 19．为了减小零点漂移，集成运放的输入级大多采用（C）。 A．共射电路；B．共集电路；C．差分放大电路；D．乙类放大电路 20．减小零点漂移最有效的方法是采用（C）。 A．共射电路；B．共集电路；C．差分放大电路；D．乙类放大电路 21．图1.2所示集成运算放大器的U OPP=±20V，则输出电压U o=（C）V。 A.0V； B.+4V； C.+20V； D. -20V 22.对功率放大器的要求主要是（B ）、（C ）、（ E ）。 A.U 0高； B.P 大； C.功率大； D.R i 大； E.波形不失真 图 1.1 3+ .6V 2+ 5V 1+ 4+ o