小信號諧振放大器設計

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1、東北石油大學課程設計課程高頻電子線路題目小信號諧振放大器設計院系電子科學學院專業(yè)班級電信07-6班學生姓名姜露學生學號070901140601指導教師2011年3月4日東北石油大學課程設計任務書課程高頻電子線路題目小信號諧振放大器設計專業(yè)電子信息工程姓名姜露學號070901140601主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等1、主要內(nèi)容根據(jù)高頻電子線路課程所學內(nèi)容，設計一個小信號諧振放大器。通過在電路設計、安裝和調(diào)試中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，掌握小信號諧振放大器的基本設計方法，加深對該門課程的理論知識的理解，提高電子實踐能力。2、基本

2、要求設計一個小信號諧振放大器，主要技術(shù)指標為：(1)諧振頻率；(2)諧振電壓放大倍數(shù)；(3)通頻帶；(4)矩形系數(shù)。3、主要參考資料[1]陽昌漢.高頻電子線路.哈爾濱：高等教育出版社，2006.[2]張肅文，陸兆雄.高頻電子線路(第三版).北京：高等教育出版社，1993.[3]謝自美.電子線路設計·實驗·測試.武漢：華中科技大學出版社，2000.[4]高吉祥.電子技術(shù)基礎實驗與課程設計.北京：電子工業(yè)出版社，2002.完成期限2月28日-3月4日指導教師專業(yè)負責人2011年2月25日高頻電子線路課程設計(報告)一、電路原理1

3、．電路原理及用途(采用集成電路的可對芯片進行介紹)高頻小信號放大器的功用就是無失真的放大某一頻率范圍內(nèi)的信號。按其頻帶寬度可以分為窄帶和寬帶放大器，而最常用的是窄帶放大器，它是以各種選頻電路做負載，兼具阻抗變換和選頻濾波功能。對高頻小信號放大器的基本要求是：（1）增益要高，即放大倍數(shù)要大。（2）頻率選擇性要好，即選擇所需信號和抑制無用信號的能力要強，通常用Q值來表示，其頻率特性曲線如圖1所示，帶寬BW=f2-f1=2Δf0.7，品質(zhì)因數(shù)Q=f0／2Δf0.7。圖1（3）工作穩(wěn)定可靠，即要求放大器的性能盡可能的不受溫度、電源電

4、壓等外界因素變化的影響，內(nèi)部噪聲要小，特別是不產(chǎn)生自激，加入負反饋可以改善放大器的性能。圖2（4）前后級之間的阻抗匹配，即把各級聯(lián)接起來之后仍有較大的增益，同時，各級之間不能產(chǎn)生明顯的相互干擾。9高頻電子線路課程設計(報告)2．主要技術(shù)指標(1)諧振頻率；(2)諧振電壓放大倍數(shù)；(3)通頻帶；(4)矩形系數(shù)。諧振頻率放大器的諧振回路諧振時所對應的頻率稱為諧振頻率。的表達式為：式中，L為諧振放大器電路的電感線圈的電感量；為諧路的總電容，的表達式為：式中，為晶體管的輸出電容；為晶體管的輸入電容。諧振頻率的測試步驟是，首先使高頻信

5、號發(fā)生器的輸出頻率為，輸出電壓為幾毫伏；然后調(diào)諧集電極回路即改變電容C或電感L使回路諧振。LC并聯(lián)諧振時，直流毫安表mA的指示為最?。ó敺糯笃鞴ぷ髟诒悹顟B(tài)時），電壓表指示值達到最大，且輸出波形無明顯失真。這時回路諧振頻率就等于信號發(fā)生器的輸出頻率。電壓增益放大器的諧振回路所對應的電壓放大倍數(shù)Avo稱為諧振放大器的電壓增益.Avo的表達式為：的測量電路如圖3-2-1所示，測量條件是放大器的諧振回路處于諧振狀態(tài)。計算公式如下：通頻帶9高頻電子線路課程設計(報告)由于諧振回路的選頻作用，當工作頻率偏離諧振頻率時，放大器的電壓放大

6、倍數(shù)下降，習慣上稱電壓放大倍數(shù)Av下降到諧振電壓放大倍數(shù)的0.707倍時所對應的頻率范圍稱為放大器的通頻帶BW，其表達式為：式中，為諧振放大器的有載品質(zhì)因素。分析表明，放大器的諧振電壓放大倍數(shù)與通頻帶BW的關系為：上式說明，當晶體管確定，且回路總電容為定值時，諧振電壓放大倍數(shù)與通頻帶BW的乘積為一常數(shù)。二、設計步驟和調(diào)試過程1、總體設計電路如圖所示電路為VT1晶體三極管、偏執(zhí)電路及集電極回路等組成的單級單調(diào)諧放大器，電路中C1為耦合電容，R1、R2為基極偏置電阻，R3、C2為發(fā)射極偏置電阻及旁路電容。諧振回路由電感L1及電容

7、C3、C4等組成。C3為可變電容，改變C3數(shù)值可以改變回路的諧振頻率使放大器諧振在10MHZ上，R4為回路阻尼電阻，改變其大小可改變回路Q值。該級集電極輸出是變壓器耦合輸出，輸入輸出匝數(shù)比為2：1。C5是下級耦合電容。由VT1、R5、R6、R7等組成的射極輸出器,R5、R6等組成基極偏置電路，R7為射極電阻。L3、C7為濾波元件。9高頻電子線路課程設計(報告)電路圖2、電路工作狀態(tài)或元件參數(shù)的確定靜態(tài)工作點的確定由于設計要求中心頻率，電壓增益，且電壓增益不是很大，選用晶體管3DG6C在性能上可以滿足需要。晶體管選定后，根據(jù)高

8、頻小信號諧振放大器應工作于線性區(qū)，且在滿足電壓增益要求的前提下，應盡量小些以減小靜態(tài)功率損耗。值得注意的是，變化會引起Y參數(shù)的變化。這里采用等于1mA進行計算，看是否能滿足增益的需要，否則將進行調(diào)整。已知晶體管3DG6C的參數(shù)為，，，，。據(jù)此可求得：(1)設置靜態(tài)工作點取=1mA,=1.5