高频小信号放大器的设计

课程设计（论文）任务及评语院（系）：信息科学与工程学院教研室：通信教研室摘要高频电路是通信系统，特别是无线通信系统的基础，是无线通信设备的重要组成部分，其研究对象是通信系统中的发送设备和接受设备的高频“功能”电路功能的基本组成和原理。

“高频”是指讨论的功能电路的工作频率范围在几百千赫兹至几百兆赫兹的高频频段，电路可以用LCR分立元件和有源器件组成，有源器件的级间电容不能忽略，研制电路时必须考虑分布电容对电路的影响。

“功能”是指基本电路能够完成的信号传输和信号变换处理的具体工作任务。

对于同一功能电路，可以用不同的器件和不同的电路形式构成，但功能电路的功能和输入信号，输出信号的频谱关系是不会改变的。

高频电子线路是在科学技术和生产实践中发展起来的，也只有通过实践才能得到深入的了解，本次课程设计正好提供一个实验平台，坚持理论联系实际，在实践中积累丰富的经验关键词：高频电路目录第一章高频小信号放大器设计方案论证 (1)1.1高频小信号放大器的应用意义 (1)1.2高频小信号放大器设计的要求及技术指标 (1)1.3设计方案论证与选择 (2)1.4总体设计方案框图及分析 (3)第二章双调谐高频小信号放大器电路设计 (4)2.1双调谐高频小信号电路设计 (4)2.2 双调谐高频小信号电路参数计算 (4)2.3 EWB仿真结果 (5)2.4电路仿真结果分析 (5)2.5电路性能分析 (6)第三章设计总结 (7)参考文献 (8)附录：器件清单 (9)第一章 高频小信号放大器设计方案论证1.1高频小信号放大器的应用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。

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。

⾼频⼩信号谐振放⼤器的设计⾼频⼩信号谐振放⼤器的设计⾼频⼩信号谐振放⼤器课程设计任务书1、设计课题：⾼频⼩信号谐振放⼤器2、设计⽬的：设计⼀个⼯作电压为9V ，中⼼频率为20MHz 的⾼频⼩信号谐振放⼤器，可⽤作接收机的前置放⼤器和中频放⼤器。

3、主要技术指标及要求 (1)已知条件及主要技术指标已知条件：负载电阻Ω=k R L 1，电源电压V V cc 9+=。

技术指标：1中⼼频率MHz f o 20=； 2电压增益dB A uo 1≥∑(10倍)； 3通频带MHz f 427.0=?； 4电路结构采⽤分⽴元件。

(2)设计的主要⼯作 1收集资料、消化资料；2选择原理电路，计算电路参数并仿真分析； 3制作印制电路板⼀张；4绘制电路原理图⼀张(A4图纸)； 5绘制元件明细表⼀张(A4图纸)； 6绘制印制电路板底图⼀张(A4图纸)；7撰写设计报告⼀份，要求字数在3000字以上。

(3)时间安排1总时间四天，最后半天(4学时)为答辩时间；2星期⼀完成系统⽅案、电路原理图设计并计算电路参数； 3星期⼆上午完成电路参数的计算； 4星期⼆下午完成电路仿真； 5星期三撰写设计报告、绘图；6星期四完善资料，准备答辩，答辩过程分两步完成，前2节课时间分⼩组答辩，并初步推举出优秀设计2~4个；后2节课时间为优秀设计集中答辩时间。

(4)注意事项1作图必须规范，图幅整洁；2设计报告内容详细，叙述清楚，计算准确，有根有据，书写⼯整； 3独⽴完成任务。

第⼀章系统⽅案设计⼀、电路结构的选择根据设计任务书的要求，因放⼤器的增益⼤于20dB ，且MHz f o 20=，MHz f 427.0=?，采⽤单级放⼤器即可实现，拟定⾼频⼩信号谐振放⼤器的电路原理图如图1-1所⽰。

⼆、电路的⼯作过程(⼀)静态⼯作过程当输⼊信号ui=0V 时，放⼤器处于直流⼯作状态(静态)。

理想情况下，变压器T1的次级、变压器T2的初级视为短路，电容器Cb 、Ce 、Cf 视为开路，放⼤器的直流通路如图1-2(a)所⽰。

实验１高频小信号放大器幅频特性曲线为:带宽：8.0*0.7=5.6Bw1=6.6-6.1=0.5MHz2、观察集电极负载对单调谐回路谐振放大器幅频特性的影响当放大器工作于放大状态下，运用上步点测法测出接通与不接通1R3的幅频特性曲线。

既令2K1置“on”，重复测量并与上步图表中数据作比较。

f/MHz 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 7.0 7.1U/mV 1.7 1.9 2.0 2.4 2.6 3.2 3.6 4.0 5.2 5.6 5.6 5.2 4.4 3.8 3.2 2.6 2.4 2.0幅频特性曲线为：5.6*0.7=3.92；Bw2=6.65-6.1=0.55MHz3、双调谐回路谐振放大器幅频特性测量（保持输入幅度不变，改变输入信号的频率，测出与频率相对应的双调谐放大器的输出幅度，然后画出频率与幅度的关系曲线，该曲线即为双调谐回路放大器的幅频特性。

）2K2往上拨，接通2C6（80P），2K1置off。

高频信号源输出频率6.3MHZ（用频率计测量），幅度300mv，然后用铆孔线接入双调谐放大器的输入端（IN）。

2K03往下拨，使高频信号送入放大器输入端。

示波器CH1接2TP01，示波器CH2接放大器的输出（2TP02）端。

反复调整2C04、2C11使双调谐放大器输出为最大值，此时回路谐振于6.3MHZ。

按照下表改变高频信号源的频率（用频率计测量），保持高频信号源输出幅度峰——峰值为300mv（示波器CH1监视），从示波器CH2上读出与频率相对应的双调谐放大器的幅度值，并把数据填入下表中。

f/MHz 4.8 5.0 5.2 5.4 5.7 5.8 5.9 6.0 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 7.0 7.1 U/mV 0.8 1.4 2.6 4.2 8.0 8.8 8.0 8.0 8.0 8.2 8.4 6.4 4.8 3.2 2.0 1.8 1.4 1.2 幅频特性曲线：8*0.7=5.6V；Bw3=6.55-5.5-1.05MHz4、放大器动态范围测量2K1置off,2K2置单调谐，接通2C6.高频信号源输出接双调谐放大器的输入端（IN），调整高频信号源频率为6.3MHz，幅度为100mV。

高频小信号放大电路课程设计一、课程设计要求（二）内容：设计一个高频小信号放大电路，利用构成四极管栅极基本电路的三极管，放大10KHZ频率、50mV幅值的脉冲输入信号，放大倍数在20以上，输出的信号的频率和幅值保持与输入信号基本相同，对输出节目信号加以调制，并对加载的模拟电路进行模拟仿真分析，研究各器件的参数对输出性能的影响，指出最佳仿真结果并给出改进措施。

（三）目的：掌握高频小信号放大电路的构成、功能和高频放大电路器件工作特性。

了解高频小信号放大电路最佳设计技术。

二、环境准备1. 硬件环境：采用N-TFP1台式模拟仿真器，加载电路模块中心，采用新建封装原理图加载模拟电路，采用CALAY抽象类完成模拟仿真；2. 软件环境：在C++编程环境下，编写模拟仿真程序，关于比特信号的模拟仿真均可完成；3. 仪器设备：示波器、示波器频率发生器、模块功率发生器，执行现场测试和分析仿真结果。

三、仿真实验（一）分析仿真电路和节点参数，进行电路建模；（二）基本模型程序实现，完成仿真程序编程，根据仿真结果对放大电路及节点参数进行修正，对不足的地方进行改进；（三）进行实时强大的现场测试，观察示波器的状态，并同时计算信号的准确峰值。

（四）通过统计仿真结果，分析节点参数和各模块误差。

（五）通过实验测量信号分析仪对放大倍数、放大品质系数、信号-噪声比等噪声参数进行测试，实现仿真结果的精确测试，准确分析放大器模型参数对信号有效程度的影响；四、总结和结论（一）本次课程设计完成了小信号的放大电路的仿真模型的设计，通过分析仿真结果，得到了正确的放大电路设计；（二）本次课程设计完成了放大电路的实时现场测试，通过实时测试，我们了解了放大电路的性能；（四）本次课程设计，加深了对高频小信号放大电路的理解，使学生掌握高频放大电路的基本知识。

⾼频⼩信号调谐放⼤器实验报告⾼频⼩信号调谐放⼤器实验报告⼀、实验⽬的1、熟悉单级⼩信号调谐放⼤器的⼯作原理和设计⽅法2、熟悉并联调谐回路两端并联电阻RL对于频率特性的影响，并分析回路品质因数，回路通频带以及选择性之间的关系3、理解放⼤器的传输特性，了解放⼤器电压传输曲线Vom-Vim在谐振点的测量⽅法，并了解Ic对于传输特性曲线的影响⼆、实验原理⾼频⼩信号单调谐放⼤器上图为晶体管共发射极⾼频单级⼩信号单调谐放⼤器，它不仅可以放⼤⾼频信号⽽且还具有⼀定的选频作⽤，此电路采⽤LC 并联谐振回路作为负载。

Cb为输⼊耦合电容，滤除直流信号，Rb1,Rb2,Re提供静态⼯作点，使其⼯作在放⼤区Ce是Re的旁路电容，LC构成并联谐振回路。

RL是集电极交流电阻，它影响了回路的品质因数，增益带宽。

三、实验内容与步骤（1）实验电路图：（2）静态测量短接JP2_A的3_4,选择发射结电阻Re_A = 1K,断开JP_A，使RLA不连⼊电路，车辆VBQ,VEQ,VCQ。

静态⼯作点测量静态⼯作点VBQ(V) VEQ(V) VCQ(V)实际测量值 1.90 1.20 12.06（3）动态研究1、电路连接选取RLA = 10k，Re_A=1K,将⾼频信号发⽣器Vpp设置为100mV，频率为10.7MHz，接⼊电路输⼊J1_A⽰波器探头，连接J2_A，观察2、调节电路调节CT1_A的值，当电压幅度最⼤时，转去调节⾼频⼩信号发⽣器，直⾄⽰波器显⽰输出幅值最⼤，记下f0为谐振频率3、数据测量选择RL=10k,⾼频信号发⽣器调节f0,Re_A=2K,调节输⼊电压Vi从20mV--820mV,逐点记录并填表（4）数据处理频率和相应输出电压值频率与相应的输出电压值f(MHz) 7.9 8.1 8.3 8.5 8.7 8.9 9.1 9.3 9.5Vo(V)RL_A= 10K Ω 0.78 0.93 1.07 1.22 1.51 1.91 2.46 3.33 4.08RL_A= 2K Ω 0.655 0.724 0.792 0.892 0.989 1.104 1.206 1.297 1.35 RL_A= 470Ω0.370.378 0.390.398 0.406 0.410.414 0.418 0.41f(MHz) 9.79.910.110.310.510.710.911.1Vo(V)RL_A= 10K Ω 3.68 2.84 2.2 1.77 1.45 1.3 1.1 0.98 RL_A= 2K Ω 1.4 1.351.281.19 1.11 1.01 0.95 0.88 RL_A= 470Ω0.422 0.418 0.410.40.40.390.40.3900.511.522.533.544.57.588.599.51010.51111.5频率与相应的输出电压值RL_A=10KRL_A=2KRL_A=0.47K输⼊电压和相应输出电压值输⼊电压与相应的输出电压值Vi(mV) 20 70 120 170 220 270 320 370 420Vo(V)RL_A= 10K Ω 0.579 1.71 2.35 2.71 2.93 3.13 3.26 3.4 3.55 RL_A= 10K Ω 1.2 3.3 4.5 5.1 5.5 5.9 6.16.46.6 RL_A= 10K Ω2.01 5.89 8.01 9.13 9.86 10.4 10.94 11.5 11.8Vi(mV) 470520 570 620 670 720 770 820Vo(V)Re_A= 2K Ω 3.67 3.78 3.9 4.01 4.11 4.25 4.34 4.46 Re_A= 1K Ω 6.9 7.2 7.4 7.6 7.8 8 8.2 8.4 RL_A= 510Ω12.112.312.612.812.912.912.913.0四、课后思考题1、引起⼩信号谐振放⼤器不稳定的原因：主要是集电极内部反馈电容，使输出电压反馈到输⼊端如果实验中出现⾃激现象，消除的⽅法：A 、中和法B 、失配法024*********100200300400500600700800900输⼊电压与相应的输出电压值Re_A=2KRe_A=1KRe_A=0.51K2、负载电阻和三极管β值负载电阻RL增加时电压增益减⼩通频带增⼤。

高频小信号调谐放大器实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过搭建高频小信号调谐放大器电路，了解调谐放大器的工作原理，掌握其特性参数的测量方法，并通过实验数据分析和计算，验证理论知识。

二、实验仪器与设备。

1. 信号发生器。

2. 示波器。

3. 电压表。

4. 电流表。

5. 电阻箱。

6. 电容箱。

7. 电感箱。

8. 双踪示波器。

三、实验原理。

高频小信号调谐放大器是一种能够对特定频率的信号进行放大的放大器。

其主要由电容、电感和晶体管等器件组成。

在电路中，通过调节电容和电感的数值，可以实现对特定频率信号的放大。

四、实验步骤。

1. 按照实验电路图连接电路，注意接线的正确性。

2. 打开信号发生器和示波器，调节信号发生器的频率和幅度，观察示波器上的波形。

3. 通过改变电容和电感的数值，调节电路的共振频率，观察输出波形的变化。

4. 测量电路中各个元件的电压、电流等参数，并记录实验数据。

5. 根据实验数据，计算电路的增益、带宽等特性参数。

五、实验数据与分析。

在实验中，我们通过改变电容和电感的数值，成功调节了电路的共振频率，观察到输出波形的变化。

通过测量和计算，得到了电路的增益、带宽等特性参数，并与理论数值进行了对比分析。

六、实验结果与讨论。

根据实验数据分析，我们得出了电路的增益、带宽等特性参数，并与理论数值进行了对比。

通过对比分析，我们发现实验数据与理论计算结果基本吻合，验证了调谐放大器的工作原理和特性。

七、实验总结。

通过本次实验，我们深入了解了高频小信号调谐放大器的工作原理和特性参数的测量方法，掌握了调谐放大器的实际应用技巧。

实验结果与理论计算基本吻合，证明了实验的有效性和准确性。

八、参考文献。

1. 《电子电路分析与设计》，张三，XX出版社，2010年。

2. 《电子电路实验指导》，李四，XX出版社，2015年。

以上为高频小信号调谐放大器实验报告内容，谢谢阅读。

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高频小信号调谐放大器的电路设计在无线通信系统中，高频小信号调谐放大器是一个重要的组成部分。

它可以用于放大输入信号并提高系统的灵敏度和动态范围。

本文将介绍高频小信号调谐放大器的电路设计原理和步骤，帮助读者了解如何设计一个高性能的调谐放大器。

1. 电路设计目标在开始设计之前，我们首先需要确定电路设计的目标。

高频小信号调谐放大器的主要目标是实现高增益和窄带宽。

高增益可以提高系统的灵敏度，使得输入信号的小幅变化也能够被放大器正确地检测到。

而窄带宽则可以避免不必要的噪声和干扰信号的干扰。

2. 选择合适的放大器类型根据设计目标，我们可以选择合适的放大器类型。

常见的高频小信号调谐放大器包括共集电极放大器、共射极放大器和共基极放大器。

不同的放大器类型有着不同的特性和适用范围。

根据具体的需求，选择合适的放大器类型是非常重要的。

3. 电路参数计算在确定放大器类型后，我们需要计算一些关键的电路参数，包括增益、带宽和输入阻抗等。

通过这些参数的计算，可以帮助我们进一步优化电路设计，使其更加符合实际需求。

同时，还需要考虑到电源电压和功耗等因素，以确保电路的正常工作。

4. 电路布局设计在完成电路参数计算后，我们需要进行电路布局设计。

良好的电路布局可以避免信号干扰和互相耦合等问题，提高电路的性能和稳定性。

同时，还需要考虑到信号路径的长度和阻抗匹配等因素，以确保信号的传输效果和质量。

5. 元器件选择和优化在进行元器件选择时，我们需要考虑到元器件的性能和可靠性等因素。

选择合适的元器件可以提高电路的工作效率和稳定性。

同时，还可以通过元器件的优化来进一步提高电路的性能，例如选择低噪声放大器和低失真元器件等。

6. 电路仿真和测试在完成电路设计后，我们需要进行电路的仿真和测试，以验证设计的正确性和性能。

电路仿真可以帮助我们预测电路的性能和行为，提前发现可能存在的问题。

而电路测试则可以确保电路的工作符合设计要求，满足实际应用的需求。

综上所述，高频小信号调谐放大器的电路设计是一个复杂而又关键的过程。

高频小信号放大器的设计作者：明国东来源：《中国新技术新产品》2017年第11期摘要：高频小信号放大器是在无线广播使用的一种相关设备。

信息化不断发展的当代，对于此类器具的需求也在不断提高，本文从高频小信号放大器入手对于此类高频小信号发达器进行相关方面的研究与设计，从工作原理和运作特点等方面入手，分析当下此类产品的一般工作原理，以供他人参考。

关键词：高频小信号放大器；工作原理；仿真调试中图分类号：TN72 文献标识码：A一、高频小信号放大器的工作原理及分类1.高频小信号放大器的工作原理在人们开发对于信息的远距离传送时，电波作为一种能够实现信息远距离传输的通信方式，被人们广泛运用到现实生活中的各种信息传输上去。

而在电波长距离的传递过程中，由于中途可能发生的各种信号干扰，会导致在相关设备接收到的信号发生一定的变化，影响了电波信号传输过程中的信息准确性和及时性。

在这种情况下，人们就会选择使用高频信号，来抵抗信号在传递的过程中遇到的影响信号传递的种种因素。

高频信号是电子传输信号的一种，高频是对于此类电波的一种描述，通常情况下指的是3MHz～30MHz的信号频率，但是其实高频信号的频率范围则是包含了3MHz～X00GHz的频率范围中所有频率的电波。

在具体的应用上，是将一般信号提高到一定频率范围，对所通过的信号进行限制，然后增益设备，高频接收器接收信号，并获取和分析出信号中所携带的信息，完成信息的传递。

由于传递信息时所使用的是高频信号进行传输，因此对于传输途中各种因素对于信号的影响也能够降至最低。

整体改善了通信传输中对于无线传输技术层面的困境。

根据高频小信号放大器的输入信号进行分析，得出它的输入信号一般为小信号，这是由设备的基本构造决定的。

接收器所接收到的信号一般比较微弱，工作也就被认为是在线性晶体管范围中的。

当线性元件中有晶体管的存在时，能够将其当作有源线性网络分析。

高频小信号放大器的工作部位是发射机，目的是为了将信号的衰弱减小，并增加信号的输出功率。

实验一高频小信号调谐放大器实验报告一、实验目的本实验旨在通过设计和搭建一个高频小信号调谐放大器电路，掌握高频小信号调谐放大器的工作原理和性能参数，并能正确测量和分析电路的电压增益和频率响应。

二、实验原理高频小信号调谐放大器是一种用于放大和调谐高频小信号的电路。

它主要由三个部分组成：一个输入电路、一个放大电路和一个输出电路。

输入电路用于匹配输入信号和放大电路的阻抗，使输入信号能够有效传入放大电路；放大电路用于增大输入信号的幅度；输出电路用于匹配放大电路和负载。

三、实验仪器和材料1.高频信号发生器2.高频放大器3.幅度调制器4.示波器5.电阻、电容和电感等元器件四、实验步骤1. 根据电路原理图，使用Multisim软件进行电路仿真。

2.根据仿真结果选择并调整合适的元器件数值，搭建实际电路。

3.将信号源连接至输入电路，逐步增大信号源频率观察输出波形，记录输出电压随频率变化的情况。

4.测量电路的电压增益，并与理论计算值进行对比。

5.测量电路的频率响应，绘制电压增益与频率的波形图。

6.分析实验现象和结果，总结实验中的经验教训。

五、实验结果与分析根据仿真结果，我们成功搭建了一个高频小信号调谐放大器，并进行了实验测试。

测得的电压增益与理论计算值非常接近，验证了电路的设计和搭建的准确性。

实验还得出了电路的频率响应曲线，发现放大器在一定频率范围内有较高的增益，但在较高频率处迅速下降。

六、实验结论通过本实验，我们学习到了高频小信号调谐放大器的工作原理和性能参数的测量方法。

实验结果和数据分析验证了电路设计和搭建的正确性。

此外，我们还了解到了电路的频率响应特性，对于在实际应用中的频率选择提供了参考。

七、实验心得通过本次实验，我深入了解了高频小信号调谐放大器的原理和性能参数，掌握了相关的测量技术。

同时，我也意识到了电路设计和搭建的重要性，只有精确选取和调整元器件数值，才能得到准确的实验结果。

希望以后能继续进行相关实验，提升自己的电路设计和测量能力。