1影响谐振放大器稳定的因素是什么

北方民族大学课程设计报告院（部、中心）电气信息工程学院姓名学号专业班级 2班同组人员课程名称通信电路课程设计设计题目名称 300KHZ小信号谐振放大器的设计起止时间 2011.10.30——2011.12.25成绩指导教师签名北方民族大学教务处制摘要：我们知道，无线通信接收设备的接收天线接收从空间传来的电磁波并感应出的高频信号的电压幅度是（μV）到几毫伏（mV），而接收电路中的检波器（或鉴频器）的输入电压的幅值要求较高，最好在1V左右。

这就需要在检波前进行高频放大和中频放大。

为此，我们就需要设计高频小信号放大器，完成对天线所接受的微弱信号进行选择并放大，即从众多的无线电波信号中，选出需要的频率信号并加以放大，而对其它无用信号、干扰与噪声进行抑制，以提高信号的幅度与质量。

在此，首先引入应用广泛的高频小信号谐振放大器。

关键字：谐振选频放大 300KHzABSTRACT：we know, wireless communication receiving equipment receiving antenna receive from space of electromagnetic induction and came out of the high frequency signal voltage amplitude is (μ V) to several millivolt (mV), and the detectors receiving circuit (or frequency of an ancient) input voltage amplitude of the demand is higher, had better be in 1 V or so.This needs in the detection of high frequency amplifier and before the medium frequency amplifier. for this, we need to design high frequency small signal amplifiers and the completion of the antenna to choose a weak signal and amplified, that is, from many of the radio signal, elected as the frequency of the signal to need and amplification, and for other useless signal, interference and noise suppression on, in order to improve the amplitude of a signal and quality.Here ,we introduces application extensive high frequency small signal harmonic oscillator amplifier at first .Key words: resonance frequency selective amplification 300KHz一、课题要求 (4)二、试验目的 (4)三、实验原理及电路图 (4)3.1设计原理介绍 (4)3.1.1 小信号谐振放大器的分类 (5)3.1.2调谐放大器的稳定性 (6)3.2 主要性能指标 (6)3.2.1 谐振频率 (6)3.2.2 电压增益 (6)3.2.3 选择性 (7)3.2.4 通频带 (7)3.2.5 矩形系数 (8)3.3 实验电路仿真图 (9)四、相关元件的选择 (9)4.1、确定R E (9)4.2、确定R1,R3 (9)4.3、三极管的选择 (10)五、实验测试结果及分析 (10)5.1输入电压检测 (10)5.2输出电压检测 (10)5.3波形检测 (11)5.4效率测试 (12)六小结： (12)七．附录： (13)7.1 实验器材: (13)7.2参考文献： (13)一、课题要求设计300KHz小信号谐振放大器，要求：工作频率300KHz；输出信号有效值3V；总效率>0.5；输入信号有效值30mV;Q值为50；电源电压＋12V。

制作整理：刘腾 钱玉婷任务二知识点（整理）(一) 单调谐回路放大器：1) 晶体管高频等效电路的建立有两种方法：一，根据晶体管内部发生的物理过程拟定模型而建立的物理参数等效电路，如常用的晶体管混合∏型参数等效电路；二，把晶体管看作一个有源二端口网络，先从外部端口列出电流和电压的方程，然后拟定满足方程的网络模型而建立的网络参数等效电路，如H 、Y 、Z 和G 参数等效电路。

2) 二端口Y 参数方程：（注：选bU ∙和cU ∙为自变量，bI ∙和cI ∙为因变量）b bc ie re c b cfe oe I Y U Y U I Y U Y U ∙∙∙∙∙∙=+=+符号说明：基极输入电流b I ∙、基极输入电压bU ∙、集电极输出电流cI ∙和集电极输出电压c U ∙3) 共射晶体管等效为二端口网络其中：cbie b 0UI Y U ==定义为放大器输出端短路时的输入导纳。

它反映了放大器输入电压对输入电流的控制作用，其倒数就是放大器的输入阻抗。

ccfe b0U I Y U ==定义为放大器输出端短路时的正向传输导纳。

它反映了放大器输入电压对输出电流的控制作用，或者说电路的放大作用。

fe Y 越大，放大能力越强。

b bre c 0UI Y U ==定义为放大器输入端短路时的反向传输导纳。

它反映了放大器输出电压对输入电流的影响，即放大器内部的反向传输作用或称放大器内部反馈作用。

re Y 越大，内部反馈越强。

bcoe c 0UI Y U ==定义为放大器输入端短路时的输出导纳。

它反映了放大器输出电压对输出电流的影响，其倒数就是放大器的输出阻抗。

4) 等效电路共射晶体管Y 参数等效电路小笔记：将输出的等效为受控源Y 参数：1.ie ie ie j Y g C ω=+ 2.oe io oe j Y g C ω=+3.re re re Y Y ϕ=∠ 4. fe fe fe Y Y ϕ=∠(二) 单级共射单调谐回路放大器的工作原理和等效电路1) 共射单调谐回路放大器原理电路\2) 其交流等效电路：小笔记：直流电源接地，旁路电容短路（部分接入）3) 放大器的Ya) 简化的Y 参数等效电路b) 假设负载为下一级晶体管，且型号与本级晶体管相同，则并项后的等效电路晶体管其中：221oe 2ie 0g p g p g g ∑=++221oe 2ie C p C p C C∑=++(三) 单级单调谐回路放大器的主谐振回路的主要技术指标1) 电压增益12feu0p p Y A g ∑=说明：1j j Y g C Lωω∑∑=++回路谐振时，Y g ∑=；负号表示输出电压和输入电压反相。

第3章高频信号放大器3.1自测题3.1-1晶体管的截止频率fß是指当短路电流放大倍数|ß|下降到低频ß 0的时所对应的工作频率。

3.1-2矩形系数是表征放大器好坏的一个物理量。

3.1-3消除晶体管y re的反馈作用的方法有和。

3.1-4.为了提高效率，高频功率放大器应工作在状态。

3.1-5.为了兼顾高的输出功率和高的集电极效率，实际中多选择高频功率放大器工作在状态。

3.1-6.根据在发射机中位置的不同，常将谐振功率放大器的匹配网络分为、、三种。

3.2 思考题3.2-1 影响谐振放大器稳定性的因素是什么？反向传输导纳的物理意义是什么？3.2-2声表面波滤波器、晶体滤波器和陶瓷滤波器各有什么特点,各适用于什么场合?3.2-3说明fβ、f Tβ、fɑ和f max的物理意义。

分析说明它们之间的关系3.2-4为什么晶体管在高频工作时要考虑单向化或中和,而在低频工作时,可以不必考虑?3.2-5. 谐振功率放大器工作于欠压状态。

为了提高输出功率，将放大器调整到临界状态。

可分别改变哪些参量来实现？当改变不同的量时，放大器输出功率是否一样大？3.2-6.为什么高频功率放大器一般要工作于乙类或丙类状态？为什么采用谐振回路作负载？谐振回路为什么要调谐在工作频率？3.2-7.为什么低频功率放大器不能工作于丙类？而高频功率放大器可以工作于丙类？3.2-8.丙类高频功率放大器的动态特性与低频甲类功率放大器的负载线有什么区别？为什么会产生这些区别？动态特性的含意是什么？3.2-9.一谐振功放如图3.2-9所示,试为下列各题选取一正确答案：(1)该功放的通角θ为：(a)θ>90。

；(b)θ=90。

；(c)θ<90o。

(2)放大器的工作状态系：(a) 由E c、E B决定；(b)由U m、U bm决定；(c)由u BE max、u CE min决定。

(3)欲高效率、大功率工作,谐振功放应工作于：(a)欠压状态(b)临界状态(c) 过压状态(4)当把图中的A点往上移动时,放大器的等效阻抗是：(a)增大；(b)不变；(c)减小。

⾼频电⼦线路习题及答案⾼频电⼦线路习题⼀、填空题1.在单级单调谐振放⼤器中，谐振时的电压增益K v o= 有载Q L= ，通频带BW0.7= ，矩形系数K0.1为。

2.n级同步单调谐振放⼤器级联时，n越⼤，则总增益越，通频带越，选择性越。

3.⼯作在临界耦合状态的双调谐放⼤器和⼯作在临界偏调的双参差放⼤器的通频带和矩形系数是相同的，和单级单调谐放⼤器相⽐，其通频带是其倍，矩形系数则从减⼩到。

4.为了提⾼谐振放⼤器的稳定性，⼀是从晶体管本⾝想办法，即选C b’c的晶体管；⼆是从电路上设法消除晶体管的反向作⽤，具体采⽤法和法。

5.单级单调谐放⼤器的谐振电压增益K vo=，有载Q L=，通频带BW0.7=。

6.晶体管在⾼频线性运⽤时，常采⽤两种等效电路分析，⼀种是，另⼀种是。

前者的优缺点是。

7.晶体管低频⼩信号放⼤器和⾼频⼩信号放⼤器都是线性放⼤器，它们的区别是。

8.为了提⾼谐振放⼤器的稳定性，在电路中可以采⽤法和法，消除或削弱晶体管的内部反馈作⽤。

9.晶体管的Y参数等效电路中，Y re的定义是，称为，它的意义是表⽰的控制作⽤。

10.晶体管的Y参数等效电路，共有4个参数，Y参数的优点是便于测量。

其中Y fe的意义是表⽰。

11.晶体管⾼频⼩信号放⼤器与低频⼩信号放⼤器都是放⼤器，结构上的区别是前者包含有后者没有的，具有带通特性的。

12.对⼩信号调谐放⼤器的要求是⾼、好。

13.丙类⾼频功率放⼤器⼜称为____________功率放⼤器，常在⼴播发射系统中⽤作____________级。

θ<90?的⾼14.按照通⾓θC来分类，θC=180?的⾼频功率放⼤器称为_____类功放；C 频功率放⼤器称为_____类功放。

15.功率放⼤器的⼯作状态按照集电极电流的通⾓θC的不同可分为四类：当θC=______时，为_____类：当θC=_____时，为_____类；当θC<____时为____类；当____<θC<____时，为_____类。

高频实验——思考题实验一小信号调谐放大器小信号调谐放大电路原理图1．如何判断并联谐振回路处于谐振状态？ 答：判断方法有两种：1、用高频毫伏表观测Uo ，当Uo 得最大值时，并联谐振回路处于谐振状态；2、用示波器监测Uo ，当波形最大不失真时，并联谐振回路处于谐振状态。

2．引起放大器自激的主要因素有哪些？答：主要因素：负载电阻、振荡回路连接时的接入系数、静态工作点、内反馈大小。

3．小信号谐振放大器的增益A U 与输入信号U i 的大小有无关系？如何提高谐振放放大器的稳定电压增益？答：与Ui 大小无关。

因为A Uo =-p1p2y fe /g=--p1p2y fe /(P 12g oe +(P 22g ie +g)，要提高稳定电压增益，应增大P1、P2减小g oe 、g ie 、g 应增大C 。

4、为什么说提高电压放大倍数A VO 时，通频带BW 会减小？可采取哪些措施提高放大倍数Avo ？实验结果如何？,o0 答：因为TfeU G Y P P A 21=，要提高A V ，则可适当增加接入系数，但因为接入系数过大导致GT 增加，由TG f BW 07.0=可知，GT 增大，BW0.7减小，即带宽BW 减小。

5、在调谐谐振回路时，对放大器的输入信号有何要求？如果输入信号过大会出现什么现象？ 答：由TfeU G Y P P A 21=知A V 与输入信号大小无关。

但由于UO 的增大将可能超出小信号放大器的线形动态范围。

引起信号失真，也会通过外部寄生耦合导致放大器工作不稳定。

所以，输入信号不能太大，过大则引起信号失真和放大器工作不稳定。

6、影响调谐放大器稳定性的因素有哪些？你在调整放大器时，是否出现过自激振荡，其表现形式为何？采取什么措施解决的？答：主要因素：负载电阻、振荡回路连接时的接入系数、静态工作点、内反馈大小。

出现自激振荡的表现形式为：示波器观察的波形严重失真，出现各种频率成分，或模糊的波形图象；表现在毫伏表上则为指针指示的数值很大，远远大于正常条件下的U O 。

第一章绪论1.调幅发射机和超外差接收机的结构是怎样的？每部分的输入和输出波形是怎样的？2.什么是接收机的灵敏度？接收机的灵敏度指接受弱信号的能力。

3．无线电电波的划分，P12 例：我国CDMA手机占用的CDMA1X，800MHz 频段，按照无线电波波段划分，该频段属于什么频段？甚低频（VLF）：10~30kHz 低频（LF）：30~300kHz中频（MF）：300~3000kHz 高频（HF）：3~30MHz甚高频（VHF）:30~300MHz 超高频（UHF）:300~3000MHz特高频（SHF）:3000~30000MHz 极高频：30~300GHz第三章1．什么叫通频带？什么叫广义失谐？当回路的外加信号电压的幅值保持不变，频率改变为w=w1或w=w2时，回路电流等于谐振值的1/w2-w1称为回路的通频带。

广义失谐2．串联谐振回路和并联谐振回路的谐振曲线（幅度和相位）和电抗性质？串联电抗并联电抗3．串联谐振回路和并联谐振回路适用于信号源内阻和负载电阻大还是小的电路?串联谐振回路适用于信号源内阻小的和电阻不大的，并联谐振回路适用于信号源内阻大的。

4．电感抽头接入和电容抽头接入的接入系数？5．Q 值的物理意义是什么?Q 值由哪些因素决定,其与通频带和回路损耗的关系怎样?回路Q 值与回路电阻R 成反比，考虑信号源和负载的电阻后，Q 值下降 Q 值越高，谐振曲线越尖锐，对外加电压的选频特性越显著，回路的选择性越好，Q 与回路通频带成反比。

在串联回路中：0L S Lw L Q R R R =++ ，S L R R +使回路Q 值降低，谐振曲线边钝。

在并联回路中：1()1P L P P p P L S SLQ Q R R w L G G G R R ==++++, P R 和S R 越小，L Q 值下降越多，因而回路通频带加宽，选择性变坏。

6．串联谐振电路Q 值的计算式？谐振时电容（或电感）上电压与电阻（或电源）上电压的关系是怎样的？ 无负载时 001w L Q Rw C R==有负载时 0L S Lw L Q R R R =++7．并联谐振电路有哪两种形式，相应的Q 值计算式是怎样的？谐振时电容（或电感）上电流与电阻（或电源）上电流的关系是怎样的？LP P SI jQ I =-8. 串联LC 谐振回路的谐振频率与什么有关?回路阻抗最大值和最小值是多少,分别在什么条件下取得?当工作频率小于、等于、大于谐振频率时, 串联LC 谐振回路的阻抗性质是怎样的?当回路谐振时，阻抗最小，为纯电阻。

通信电子线路自测题与习题第一章绪论一、自测题1、一个完整的通信系统应有、、、、五部分组成。

2、人耳能听到的声音的频率约在到的范围内。

作业题1、为什么在无线电通信中要使用“载波”发射，其作用是什么？2、在无线电通信中为什么要采用“调制”与“解调”，各自的作用是什么？3、计算机通信中应用的“调制解调”与无线电通信中的“调制解调”有什么异同点？二、思考题试说明模拟信号和数字信号的特点？它们之间的相互转换应采用什么器件实现？第二章高频小信号放大器一、自测题倍时所对应的频率。

二、思考题影响谐振放大器稳定性的因素是什么？反馈导纳的物理意义是什么？三、习题2-1 已知LC串联谐振回路的f0=1.5MHz，C=100PF，谐振时电阻r=5Ω，试求：L和Q。

2-2 已知LC并联谐振回路的电感L在f=30MH z时测得L=1μH，Q0=100。

求谐振频率f0=30MH z时的C和并联谐振电阻R p。

2-3 已知LCR并联谐振回路，谐振频率f0为10MH z。

电感L在f=10MH z时，测得L=3μH，Q0=100。

并联电阻R=10kΩ。

试求回路谐振时的电容C，谐振电阻R p和回路的有载品质因数。

2-4 晶体管3DG6C的特征频率f T=250MHZ z，β0=80，求f=1MHz 和20MH z、50MH z时该管的β值。

2-5 有一共射-共基级联放大器的交流等效电路如图所示。

放大器的中心频率f0=10.7MHz, R l=1kΩ，回路电容C=50pf，电感的Q0=60，输出回路的接入系数P2=0.316。

试计算谐振时的电压增益A U0，通频带2△f0.7。

晶体管的y参数为y ie= (2.86+j3.4)ms; y re= (0.08-j0.3)ms; y fe= (26.4-j36.4)ms; y oe = (0.2+j1.3)ms.第三章高频功率放大器一、填空题1、为了提高效率，高频功率放大器多选择工作在或工作状态。

高频电子线路复习第2章 高频小信号放大器高频小信号放大器与低频小信号放大器的主要区别：（1）晶体管在高频工作时，其电流放大系数与频率有关，晶体管的两个结电容将不能被忽略。

（2）高频小信号放大器的集电极负载为调谐回路，因此高频小信号放大器的主要性能在很大程度上取决于谐振回路。

1．LC 谐振回路的选频作用并联谐振回路的等效导纳：Y=G 0+j(ωC- ),谐振频率：ω0= ，并联回路的品质因数： 其中R=Q L ω0L2.串并联阻抗的等效变换：R 2≈Q 2r 1 ;X 2≈X 13.谐振回路的接入方式:变压器耦合连接，自耦变压器耦合连接，双电容分压耦合连接4.等效变换的接入系数与变换关系（上述三种耦合连接方式接入系数p 的计算公式）5.晶体管高频等效电路：晶体管y 参数等效电路6.高频谐振放大器的分析，等效电路，谐振电压放大倍数，通频带和矩形系数。

第3章 高频功率放大器高频功率放大器是一种能量转换器件，它将电源供给的直流能量转换为高频交流输出。

高频功率放大器与高频小信号放大器的主要区别：高频小信号放大器晶体管工作在线性区域；而高频功率放大器，为了提高效率，晶体管工作延伸到非线性区域，一般工作在丙类状态。

高频功率放大器的分析方法通常采用折线分析法。

1.谐振功率放大器的用途和特点（与小信号调谐放大器进行比较）2.折线近似分析法----晶体管特性的折线化3.丙类高频功率放大器的工作原理：静态时晶体管工作在截止状态；在正弦输入信号时，输出集电极电流为余弦电流脉冲；输出为并联谐振电路，故其输出电压仍为正弦波。

4. 丙类高频功率放大器的一些重要公式：（1）导通角：(2) 集电极余弦脉冲电流的高度（幅值）：（3）集电极余弦脉冲电流波形的表达式：（4）余弦电流脉冲的傅里叶级数表达式：i c =I c0+I c1m cos ωt+I c2m cos2ωt+···+I cnm cosn ωt其中：I c0=I cM α0(θc );I c1m =I cM α1(θc )5. 丙类高频功率放大器的功率和效率：P ==V CC I C0 ;P 0=(1/2)U cm I c1m ;η=P o /P = 。