高频小信号谐振放大电路(打印版)
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高频实验报告(电子版)班级:班级:学号:学号:姓名:姓名:201年月实验一、小信号谐振放大器 1:本次实验电原理图输入信号Ui(mV P-P)50mV P-P放大管电流Ic 1 0.5mA 1mA 2mA 3mA 4mA 4.5mA 输出信号Uo(V P-P)2-1:直流工作点与对放大器影响关系得结论:输入信号Ui(mV P-P) 50mV P-P阻尼电阻R Z (1K2=1) R=∞(R11) R=100 Ω(R7) R=1K(R6) R=10K(R5) R=100K输出信号Uo(V P-P)3-1:阻尼电阻—LC 回路的特性曲线图3-2:阻尼电阻—LC 回路的特性结论4:逐点法测量放大器的幅频特性实验电原理图粘贴处特性曲线图 粘贴处输入信号幅度(mV P-P)50mV P-P输入信号(MHz )2727.52828.52929.530输出幅值(V P-P)输入信号 (MHz ) 30.53131.53232.533输出幅值(V P-P)4-1:放大器的幅频特性曲线图4-2:放大器的的特性结论5:本次实验实测波形选贴选作思考题:(任选一题)1. 单调谐放大器的电压增益K U 与哪些因素有关?双调谐放大器的有效频带宽度B 与哪些因素有关?2.改变阻尼电阻R 数值时电压增益K U 、有效频带宽度B 会如何变化?为什么?3. 用扫频仪测量电压增益输出衰减分别置10dB 和30dB 时,哪种测量结果较合理?4. 用数字频率计测量放大器的频率时,实测其输入信号和输出信号时,数字频率计均能正确显示吗?为什么?5. 调幅信号经放大器放大后其调制度m 应该变化吗?为什么?思考题( )答案如下:幅频特性曲线图粘贴处实测波形1 粘贴处 实测波形2 粘贴处实验二、高频谐振功率放大器1:本次实验电原理图2: 谐振功放电路的交流工作点统调实测值级别激励放大级器(6BG1) 末级谐振功率放大器(6BG2)测量项目注入信号U i(V6-1)激励信号U bm(V6-2)输出信号U0(V6-3)未级电流I C(mA)峰峰值V P-P有效值VU bm(V p-p)1 2 3 4 5 Uo(V p-p)Ic(mA)3-1:谐振功率放大器的激励特性U bm–U0特性曲线图3-2:谐振功率放大器的的特性结论U bm–U0特性曲线图粘贴处实验电原理图粘贴处RL(Ω) 50Ω 75Ω 100Ω 125Ω 150Ω 螺旋天线Uo(V p-p) (V6-3) Ic(mA) (V2)4-1:谐振功率放大器的负载特性RL-- Uo 特性曲线图4-2:谐振功率放大器的RL-- Uo 特性结论V2 (V) 2 V 4V 6V 8V 10V 12V U O (V p-p ) Ic (mA)5-1:谐振功率放大器的电压特性V2—Uo 特性曲线图5-2:谐振功率放大器的V2—Uo 特性结论V2—Uo 特性曲线图粘贴处RL-- Uo 特性曲线图粘贴处6:谐振放大器高频输出功率与工作效率的测量:电源输入功率P D : Ic = mA 、 V2 = V 、 P D = mW 高频输出功率P 0 : Uo = V p-p RL = Ω P 0 = mW 电路工作效率η: %5:本次实验实测波形选贴选作思考题:(任选一题)1 当调谐末级谐振回路时,会出现i C 的最小值和U 0的最大值往往不能同时出现。
⾼频⼩信号调谐放⼤器的电路设计1⾼频⼩信号调谐放⼤器的电路设计与仿真1.1主要技术指标谐振频率:o f =10.7MHz谐振电压放⼤倍数:dB A VO 20≥通频带:MHz B w 17.0=矩形系数:101.0≤r K要求:放⼤器电路⼯作稳定,采⽤⾃耦变压器谐振输出回路1.2给定条件回路电感L=4µH, 0100Q =,11p =,20.3p =,晶体管⽤9018,β=50。
查⼿册可知,9018在V V ce 10=、mA I E 2=时,s g ie u 2860=,us g oe 200=,pf c oe 7=,pf c ie 19=,45fe y ms =,0.31re y ms =。
负载电阻Ω=K R L 10。
电源供电V V cc 12=。
1.3设计过程⾼频⼩信号放⼤器⼀般⽤于放⼤微弱的⾼频信号,此类放⼤器应具备如下基本特性:只允许所需的信号通过,即应具有较⾼的选择性;放⼤器的增益要⾜够⼤;放⼤器⼯作状态应稳定且产⽣的噪声要⼩;放⼤器应具有⼀定的通频带宽度。
除此之外,虽然还有许多其它必须考虑的特性,但在初级设计时,⼤致以此特性作考虑即可. 基本步骤是:⑴选定电路形式依设计技术指标要求,考虑⾼频放⼤器应具有的基本特性,可采⽤共射晶体管单调谐回路谐振放⼤器,设计参考电路见图1-1所⽰。
图1-1 单调谐⾼频⼩信号放⼤器电原理图⼩信号放⼤器的主要特点是晶体管的集电极负载不是纯电阻,⽽是由LC 组成的并联谐振回路,如图2-1所⽰。
由于LC 并联谐振回路的阻抗是随频率⽽变的,在谐振频率o f =达到最⼤值。
因此,⽤并联谐振回路作集电极负载的调谐放⼤器在回路的谢振频率上具有最⼤的放⼤电压增益。
稍离开此频率,电压增益迅速减⼩。
我们⽤这种放⼤器可以放⼤所需要的某⼀频率范围的信号,⽽抑制不需要的信号或外界⼲扰信号。
图中放⼤管选⽤9018,该电路静态⼯作点Q 主要由R b1和Rw1、R b2、Re 与Vcc 确定。
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 planResonant 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 andhigh-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.设计任务说明一、设计目的1. 了解LC 串联谐振回路和并联谐振回路的选频原理和回路参数对回路特性的影响;2. 掌握高频单调谐放大器的构成和工作原理;3. 掌握高频单调谐放大器的等效电路、性能指标要求及分析设计;4. 掌握高频单调放大器的设计方案和测试方法。
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 planResonant 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 andhigh-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.设计任务说明一、设计目的1. 了解LC 串联谐振回路和并联谐振回路的选频原理和回路参数对回路特性的影响;2. 掌握高频单调谐放大器的构成和工作原理;3. 掌握高频单调谐放大器的等效电路、性能指标要求及分析设计;4. 掌握高频单调放大器的设计方案和测试方法。
二、主要技术指标及要求1. 技术指标已知:电源电压VV cc 12+=,负载电阻Ω=K R L 1条件下要求:1) 中心频率:MHz f 150=; 2) 电压增益:40~60dB ;3) 通频带:通频带B=KHz f 30020=∆; 4) 输入阻抗:Z ≥50Ω。
2. 设计要求1) 设计高频小信号谐振放大电路;2) 根据设计要求和技术指标设计好电路,选好元件及参数; 3) 写出设计报告。
目录第一章简述 (1)1.1 论述 (1)第二章总体方案 (2)2.1 设计要求 (2)2.2总体方案简述 (2)第三章电路的基本原理及电路的设计 (3)3.1电路的基本原理 (3)3.2 主要性能指标及测试方法 (5)3.3 电路的设计与参数的计算 (8)3.3.1电路的确定 (8)3.3.2参数计算 (8)第四章心得体会 (11)4.1 心得体会 (11)参考文献 (12)致谢 (13)附录元件清单 (14)第一章简述1.1 论述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。
第二章 总体方案2.1 设计要求已知条件:电源电压V V cc 12+=,负载电阻Ω=K R L 1,高频三极管3DJ6。
主要技术指标:中心频率MHz f 150=,电压增益)1000~100()60~40(倍倍dB A uo =,通频带B=KHz f 30020=∆,输入阻抗:Z ≥50Ω。
课程设计要求:要求有课程设计说明书 。
2.2 总体方案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=f2-f1= 2Δf0.7,品质因数Q=fo/2Δf0.7.(3)工作稳定可靠,即要求放大器的性能尽可能地不受温度、电源电压等外界因素变化的影响,内部噪声要小,特别是不产生自激,加入负反馈可以改善放大器的性能。
(4)阻抗匹配。
第三章电路的基本原理及电路的设计3.1 电路基本原理图3-1-1所示电路为共发射极接法的晶体管小信号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会影响放大器的输出信号的频率或相位。
晶体管的静态工作点由电阻和以及决定,其计算方法与低频单管放大器相同。
图3-1-1放大器在谐振时的等效电路如图3-1-2所示,晶体管的4个y参数分别如下:输入导纳:输出导纳:正向传输导纳:反向传输导纳:式中,为晶体管的跨导,与发射极电流的关系为:为发射结电导,与晶体管的电流放大系数及有关,其关系为为基极体电阻,一般为几十欧姆;为集电极电容,一般为几皮法;为发射结电容,一般为几十皮法至几百皮法。
图3-1-2晶体管在高频情况下的分布参数除了与静态工作点的电流,电流放大系数有关外,还与工作角频率w有关。
晶体管手册中给出了的分布参数一般是在测试条件一定的情况下测得的。
图3-1-2所示的等效电路中,为晶体管的集电极接入系数,即式中,为电感L线圈的总匝数,且;为输出变压器的副边与原边匝数比,即式中,为副边总匝数。
为谐振放大器输出负载的电导,。
通常小信号谐振放大器的下一级仍为晶体管谐振放大器,则将是下一级晶体管的输入电导。
由图3-1-2可见,并联谐振回路的总电导的表达式为式中,为LC回路本身的损耗电导。
3.2主要性能指标及测量方法表征高频小信号谐振放大器的主要性能指标有谐振频率,谐振电压放大系数,放大器的通频带及选择性(通常用矩形系数Kr0.1),采用3-2-1所示电路可以粗略测各项指标。