小信號(hào)諧振放大器

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1、目錄一、高頻小信號(hào)諧振放大器原理………………….11、小信號(hào)調(diào)諧放大器的主要特點(diǎn)……………….....12、小信號(hào)調(diào)諧放大器的主要質(zhì)量指標(biāo)…………..…1二、電路具體設(shè)計(jì)計(jì)算………………………….....61、設(shè)計(jì)內(nèi)容…………………………………..…...62、技術(shù)指標(biāo)……………………………………….....63、設(shè)計(jì)電路過程及計(jì)算…………………………...6三、仿真結(jié)果及結(jié)論……………………………...101、仿真電路…………………………………..…102、波形圖………………………………………...113、通頻帶的測(cè)量………………………….......…..11四、設(shè)計(jì)體會(huì)………………

2、……………………...13五、參考文獻(xiàn)……………………………………...1414第一章高頻小信號(hào)諧振放大器原理1、小信號(hào)調(diào)諧放大器的主要特點(diǎn)晶體管集電極負(fù)載通常是一個(gè)由LC組成的并聯(lián)諧振電路。由于LC并聯(lián)諧振回路的阻抗是隨著頻率變化而變化，理論上可以分析，并聯(lián)諧振在諧振頻率處呈現(xiàn)純阻，并達(dá)到最大值。即放大器在回路諧振頻率上將具有最大的電壓增益。若偏離諧振頻率，輸出增益減小。總之，調(diào)諧放大器不僅具有對(duì)特定頻率信號(hào)的放大作用，同時(shí)也起著濾波和選頻的作用。2、小信號(hào)調(diào)諧放大器的主要質(zhì)量指標(biāo)衡量小信號(hào)調(diào)諧放大器的主要質(zhì)量主要包括以下幾個(gè)方面：2.1諧振頻率放大器調(diào)諧回路諧振時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率稱為放大

3、器的諧振頻率，理論上，對(duì)于LC組成的并聯(lián)諧振電路，諧振頻率的表達(dá)式為：式中，L為調(diào)諧回路電感線圈的電感量；C為調(diào)諧回路的總電容。2.2諧振增益（Av）放大器的諧振電壓增益放大倍數(shù)指：放大器處在在諧振頻率f0下，輸出電壓與輸入電壓之比。14Av的測(cè)量方法：當(dāng)諧振回路處于諧振狀態(tài)時(shí)，用高頻毫伏表測(cè)量輸入信號(hào)Vi和輸出信號(hào)Vo大小，利用下式計(jì)算：另外，也可以利用功率增益系數(shù)進(jìn)行估算：2.3通頻帶由于諧振回路的選頻作用，當(dāng)工作頻率偏離諧振頻率時(shí)，放大器的電壓放大倍數(shù)下降，習(xí)慣上稱電壓放大倍數(shù)Av=Vo/Vi下降到諧振電壓放大倍數(shù)Avo的0.707倍時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率偏移稱為放大器的通頻帶帶寬BW，通

4、常用2Δf0.1表示，有時(shí)也稱2Δf0.1為3dB帶寬。通頻帶帶寬：式中，Q為諧振回路的有載品質(zhì)因數(shù)。當(dāng)晶體管選定后，回路總電容為定值時(shí)，諧振電壓放大倍數(shù)fo與通頻帶BW的乘積為一常數(shù)。頻帶BW的測(cè)量方法：根據(jù)概念，可以通過測(cè)量放大器的諧振曲線來求通頻帶。測(cè)量方法主要采用掃頻法，也可以是逐點(diǎn)法。14掃頻法：即用掃頻儀直接測(cè)試。測(cè)試時(shí)，掃頻儀的輸出接放大器的輸入，放大器的輸出接掃頻儀檢波頭的輸入，檢波頭的輸出接掃頻儀的輸入。在掃頻儀上觀察并記錄放大器的頻率特性曲線，從曲線上讀取并記錄放大器的通頻帶。逐點(diǎn)法：又叫逐點(diǎn)測(cè)量法，就是測(cè)試電路在不同頻率點(diǎn)下對(duì)應(yīng)的信號(hào)大小，利用得到的數(shù)據(jù)，做出信號(hào)大

5、小隨頻率變化的曲線，根據(jù)繪出的諧振曲線，利用定義得到通頻帶。具體測(cè)量方法如下：a、用外置專用信號(hào)源做掃頻源，正弦輸入信號(hào)的幅度選擇適當(dāng)?shù)拇笮?，并保持不變；b、示波器同時(shí)監(jiān)測(cè)輸入、輸出波形，確保電路工作正常（電路無干擾、無自激、輸出波形無失真）；c、改變輸入信號(hào)的頻率，使用毫伏表測(cè)量不同頻率時(shí)輸出電壓的有效值；d、描繪出放大器的頻率特性曲線，在頻率特性曲線上讀取并記錄放大器的通頻帶。測(cè)試時(shí)，可以先調(diào)諧放大器的諧振回路使其諧振，記下此時(shí)的諧振頻率fo及電壓放大倍數(shù)Avo，然后改變高頻信號(hào)發(fā)生器的頻率（保持其輸出電壓不變），并測(cè)出對(duì)應(yīng)的電壓放大倍數(shù)。由于回路失諧后電壓放大倍數(shù)下降，所以放大器的

6、諧振曲線如圖1-1所示。14圖1-1放大器的通頻帶和諧振曲線2.4增益帶寬積增益帶寬積BW?G也是通信電子電路的一個(gè)重要指標(biāo)，通常，增益帶寬積可以認(rèn)為是一個(gè)常數(shù)。放大器的總通頻帶寬度隨著放大級(jí)數(shù)的增加而變窄，BW越大，增益越小。二者是一對(duì)矛盾。不同電路中，放大器的通頻帶差異可能比較大。如：在設(shè)計(jì)電視機(jī)和收音機(jī)的中頻放大器時(shí)，對(duì)帶寬的考慮是不同的，普通的調(diào)幅無線電廣播所占帶寬是9kHz，而電視信號(hào)的帶寬需要6.5MHz，顯然，要獲得同樣的增益，中頻放大器的帶寬設(shè)計(jì)是完全不同的。2.5選擇性放大器從含有各種不同頻率的信號(hào)總和中選出有用信號(hào)，排14除干擾信號(hào)的能力，稱為放大器的選擇性。選擇性的

7、基本指標(biāo)是矩形系數(shù)。其中，定義矩形系數(shù)是電壓放大倍數(shù)下降到諧振時(shí)放大倍數(shù)的10％所對(duì)應(yīng)的頻率偏移和電壓放大倍數(shù)下降為0.707時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率偏移2Δf0.1之比，即：同樣還可以定義矩形系數(shù)，即：顯然，矩形系數(shù)越接近1，曲線就越接近矩形，濾除鄰近波道干擾信號(hào)的能力愈強(qiáng)。14第一章電路具體設(shè)計(jì)計(jì)算1、設(shè)計(jì)內(nèi)容：設(shè)計(jì)一高頻小信號(hào)諧振放大器設(shè)計(jì)目的：設(shè)計(jì)一個(gè)工作電壓為9V，中心頻率為20MHz的高頻小信號(hào)諧振放大器，可用作接收機(jī)的前置放大器