论文:高频小信号放大器的设计.
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一、高频小信号调谐放大器的电路设计与仿真1.主要技术指标:谐振频率:=10.7MHz,谐振电压放大倍数:,通频带:,矩形系数:。
要求:放大器电路工作稳定,采用自耦变压器谐振输出回路。
2.给定条件回路电感L=4μH, ,,,晶体管用9018,β=50。
查手册可知,9018在、时,,,,,,。
负载电阻。
电源供电。
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:① 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。
利用和、的分压固定基极偏置电位,如满足条件:当温度变化↑→↑→↓→↓→↓,抑制了变化,从而获得稳定的工作点。
由此可知,只有当时,才能获得恒定,故硅管应用时, 。
只有当负反馈越强时,电路稳定性越好,故要求,一般硅管取:。
② 设置静态工作点由于放大器是工作在小信号放大状态,放大器工作电流一般在0.8-2mA之间选取为宜,设计电路中取 ,设。
因为:而所以:因为:(硅管的发射结电压为0.7V)所以:因为: 所以:因为: 而 取则: 取标称电阻8.2KΏ因为:则:,考虑调整静态电流的方便,用22KΏ电位器与15KΏ电阻串联。
③谐振回路参数计算1)回路中的总电容C∑因为:则:2)回路电容C因有所以取C为标称值30pf,与5-20Pf微调电容并联。
3)求电感线圈N2与N1的匝数:根据理论推导,当线圈的尺寸及所选用的磁心确定后,则其相应的参数就可以认为是一个确定值,可以把它看成是一个常数。
摘要随着现代通信技术的不断发展,作为通信工程专业基础课程之一的《通信电路原理》在整个通信技术中占据着十分重要的地位。
本课程设计主要应用到了《通信电路原理》的各个章节的内容,作为一门通信方面的重要课程,它应用到的先修课程的内容主要包括电路原理、电子线路基础、逻辑设计与数字系统、信号与系统等。
本论文主要论述了通信系统的概述、调幅发射机和超外差接收机的工作原理及组装测试和高频小信号谐振放大器的设计仿真与硬件实现。
其中重点阐述了发射机和接收的工作原理和小信号放大器的设计及仿真。
关键词:通信系统、调幅发射机、超外差接收机、高频小信号、谐振放大器目录摘要 (1)第1章绪论 (3)1.1通信系统的一般模型 (3)1.2 通信系统中的发送与接收设备 (3)第2章调幅发射机及超外差接收机的工作原理及组装调试 (5)2.1 调幅发射机及超外差接收机的工作原理 (5)2.1.1 调幅发射机的组成和工作原理 (5)2.1.2超外差接收机的工作原理 (8)2.2 调幅发射机及超外差接收机的组装及调试 (11)2.21调幅发射机的组装及调试 (11)2.22超外差接收机的组装及调试 (11)第3章高频小信号谐振放大器的设计与仿真 (12)3.1放大器的设计分析 (12)3.2电路的设计与参数计算 (14)第4章高频小信号谐振放大器的硬件实现 (18)4.1焊接知识概述 (18)4.1.1操作前检查 (18)4.1.2焊接步骤 (18)4.2放大器的焊接及调试 (19)4.2.1放大器的焊接 (19)4.2.1放大器的调试 (20)第5章小结 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附录 (24)附录A 绪论翻译 (24)附录B 高频小信号谐振放大器电路PSpice图 (26)附录C 高频集成芯片及电路收集 (27)1.集成芯片 (27)2.电路 (30)第1章绪论通信的一般含义是从发信者到收信者之间消息的传递,包括旗语、邮政等。
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。
摘要本作品基于高频窄带小信号放大器,由3.6V稳压电源模块,衰减器模块,三级三极管谐振选频放大模块,AGC模块组成,具有谐振放大的功能。
通过保证三极管S9018工作在线性区,从而可达到放大微弱信号的目的。
我们在选频网络中使用了高品质因数的绕线电感,绕线电感具有良好的通带特性,可以使谐振频率维持在15M,3dB带宽也小于300KHz,整个系统具有大于75dB的电压放大性能。
放大器使用干电池与LM317构成线性电源,并且减少电源纹波对输入小信号的影响及抑制放大器噪声,提高了系统稳定性,我们还利用AD603实现AGC。
除此以外,我们还采用屏蔽罩以及同轴电缆等多种方式减小噪声的影响。
当系统工作时,总功耗很低,仅有50mW左右,符合电子设计中功耗低的设计潮流与趋势。
关键字: LC谐振放大器、三极管、低功耗一、系统方案与论证1. 方案比较与选择(1)直流稳压电源的设计方案1:开关稳压电源。
此方案效率高,但电路复杂, 开关电源的工作频率通常为几十~几百KHz,基波与很多谐波均在本放大器通频带内,极易带来串扰。
方案2:线性稳压电源。
有两种方案可以选择:一种是串联型线性稳压源,电路相对简单,效率高,由稳压芯片输出的电压值比较稳定,完全可以满足系统设计的要求;另一种是并联型线性稳压源,精度比串联型稳压源高,但是电路复杂。
方案论证:由于本系统对直流稳压电源的低噪声要求很高,综合比较之后,我们选择既可以满足系统要求,电路又相对简单的方案2中的串联型线性稳压源的设计方案,并且使用碱性干电池作为电源提供的器件。
(2)衰减器的设计方案1:采用类似于变压器的设计,通过耦合线圈的匝数比实现相应的衰减,这种方法衰减稳定,但是容易受外界干扰。
方案2:使用阻抗匹配网络,这一方法电路简单,但须做好阻抗匹配,否则在高频时会出现衰减量比较明显的变化。
方案论证:考虑到实现的实际效果和实现困难程度,采用方案2实现衰减器的功能,并做好阻抗匹配。
(3)放大单元电路的设计方案1:采用运算放大器,运算放大器的使用极其方便,增益容易控制,能保证良好的幅频特性,工作电流通常在几十毫安。
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。
高频电子电路课程设计——高频小信号放大器——发送端目录一、设计目标二、设计内容及原理三、设计步骤四、设计所遇到的问题及解决办法五、设计结论及心得体会六、参考文献一、课程设计目标通过课程设计,使学生加强对高频电子技术电路的理解,学会查寻资料﹑方案比较,以及设计计算等环节。
进一步提高分析解决实际问题的能力,创造一个动脑动手﹑独立开展电路实验的机会,锻炼分析﹑解决高频电子电路问题的实际本领,真正实现由课本知识向实际能力的转化;通过典型电路的设计与制作,加深对基本原理的了解,增强学生的实践能力。
二、课程设计内容及原理(1)设计要求:设计一高频小信号放大电路,通过设计与调试,理解高频小信号放大器的工作原理、技术指标含义及设计方法。
(2)主要指标:谐振频率:6.5MHz;谐振电压放大倍数:大于20dB;通频带宽:BW=0.8MHz。
(3)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:(a)增益要高,即放大倍数要大。
(b)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表示。
带宽BW=f2-f1= 2Δf0.7,品质因数Q=fo/2Δf0.7。
Q值来表示,其频率特性曲线如下图所示;(4)放大器的稳定性放大器存在着稳定系数和稳定增益。
稳定系数用S表示,S 越大,则放大器越稳定;S=1为维持自激振荡的条件。
对于一般放大器来说,S≥5,就可以认为是稳定的。
而所谓稳定增益,是指晶体管不加任何稳定措施,满足稳定系数S的要求时,放大器工作于谐振频率的最大的电压增益。
理论上,只要放大器的电压增益不大于12.52,在没有任何稳定措施的条件下,放大器是稳定的,即满足S≥5的要求。
提高谐振放大器的稳定性的措施:由于fey的反馈作用,晶体管是一个双向器件。
《高频电子线路》课程设计报告题目:高频小信号谐振放大器的设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
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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。
目录1、前言 (1)2、高频小信号调谐放大器的原理分析 (2)2.1、小信号调谐放大器的主要特点 (2)2.2、小信号调谐放大器的主要质量指标 (2)2.2.1、谐振频率 (2)2.2.2、谐振增益(Av) (3)2.2.3、通频带 (3)2.2.4、增益带宽积 (5)2.2.5、选择性 (5)2.2.6、噪声系数 (5)2.3、晶体管高频小信号等效电路与分析方法 (6)2.3.1、单级单调谐回路谐振放大器电路原理 (7)2.3.2多级单调谐回路谐振放大器 (8)2.4、自激 (8)2.5、多级放大器的设计原则 (10)2.6、集成宽带放大电路 (11)3、高频小信号谐振放大器的设计与仿真 (12)3.1、电路设计与分析 (12)3.2、实验仿真 (13)3.2.1、仿真1 (13)3.2.2、数据处理 (15)4、结论与心得 (17)5、参考文献 (18)高频小信号谐振放大器设计摘要:放大高频小信号(中心频率在几百KHZ到几百MHZ,频谱宽度在几KHZ 到几十MHZ的范围内)的放大器,称为高频小信号放大器。
这类放大器,按照所用器件可分为晶体管,场效应管和集成电路放大器;按照通过频谱的宽窄可分为窄带和宽带放大器;按照电路形式可分为单级和级联放大器;按照所用负载性质可分为谐振放大器和非谐振放大器。
所谓谐振放大器,就是采用谐振回路作负载的放大器。
根据谐振回路的特性,谐振放大器对于靠近谐振频率的信号,有较大的增益;对于远离谐振频率的信号,增益迅速下降。
所以,谐振放大器不仅有放大作用,而且也起着滤波或选频的作用。
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。
本文从高频小信号谐振放大器的新能参数及优化指标等多个方面讨论该放大器,并用仿真软件实现该放大器的性能,而后得出结论。
关键字:高频小信号谐振放大器Multisim9(10)电路设计与仿真1、前言在无线通信中,发射与接收的信号应当适合于空间传输。