小信號(hào)諧振放大器設(shè)計(jì)

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1、東北石油大學(xué)課程設(shè)計(jì)課程高頻電子線路題目小信號(hào)諧振放大器設(shè)計(jì)院系電子科學(xué)學(xué)院專業(yè)班級(jí)電信07-6班學(xué)生姓名姜露學(xué)生學(xué)號(hào)070901140601指導(dǎo)教師2011年3月4日東北石油大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程高頻電子線路題目小信號(hào)諧振放大器設(shè)計(jì)專業(yè)電子信息工程姓名姜露學(xué)號(hào)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(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)一個(gè)小信號(hào)諧振放大器。通過(guò)在電路設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，掌握小信號(hào)諧振放大器的基本設(shè)計(jì)方法，加深對(duì)該門課程的理論知識(shí)的理解，提高電子實(shí)踐能力。2、基本要求設(shè)計(jì)一個(gè)小信號(hào)諧振放大器

2、，主要技術(shù)指標(biāo)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(yáng)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(shè)計(jì)·實(shí)驗(yàn)·測(cè)試.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2000.[4]高吉祥.電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì).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(dǎo)教師專業(yè)負(fù)責(zé)人2011年2月25日高頻電子線路課程設(shè)計(jì)(報(bào)告)一、電路原理1．電路原理及用途(采用集成電路的可對(duì)芯片進(jìn)行介紹)高頻小

3、信號(hào)放大器的功用就是無(wú)失真的放大某一頻率范圍內(nèi)的信號(hào)。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(fù)載，兼具阻抗變換和選頻濾波功能。對(duì)高頻小信號(hào)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(hào)和抑制無(wú)用信號(hào)的能力要強(qiáng)，通常用Q值來(lái)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(fù)反饋可以改善放大器的性

4、能。圖2（4）前后級(jí)之間的阻抗匹配，即把各級(jí)聯(lián)接起來(lái)之后仍有較大的增益，同時(shí)，各級(jí)之間不能產(chǎn)生明顯的相互干擾。9高頻電子線路課程設(shè)計(jì)(報(bào)告)2．主要技術(shù)指標(biāo)(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(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率稱為諧振頻率。的表達(dá)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(dá)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(cè)試步驟是，首先使高頻信號(hào)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(shí)，直流毫

5、安表mA的指示為最小（當(dāng)放大器工作在丙類狀態(tài)時(shí)），電壓表指示值達(dá)到最大，且輸出波形無(wú)明顯失真。這時(shí)回路諧振頻率就等于信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率。電壓增益放大器的諧振回路所對(duì)應(yīng)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(dá)式為：的測(cè)量電路如圖3-2-1所示，測(cè)量條件是放大器的諧振回路處于諧振狀態(tài)。計(jì)算公式如下：通頻帶9高頻電子線路課程設(shè)計(jì)(報(bào)告)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下降到諧振電壓放大倍數(shù)的0.707倍時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率范圍稱為放大器的通頻帶BW，其表達(dá)式為：式中，為諧振放大

6、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(guān)系為：上式說(shuō)明，當(dāng)晶體管確定，且回路總電容為定值時(shí)，諧振電壓放大倍數(shù)與通頻帶BW的乘積為一常數(shù)。二、設(shè)計(jì)步驟和調(diào)試過(guò)程1、總體設(shè)計(jì)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(jí)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(jí)集電極輸出是變壓器耦合

7、輸出，輸入輸出匝數(shù)比為2：1。C5是下級(jí)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(shè)計(jì)(報(bào)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(diǎn)的確定由于設(shè)計(jì)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)高頻小信號(hào)諧振放大器應(yīng)工作于線性區(qū)，且在滿足電壓增益要求的前提下，應(yīng)盡量小些以減小靜態(tài)功率損耗。值得注意的是，變化會(huì)引起Y參數(shù)的變化。這里采用等于1mA進(jìn)行計(jì)算，看是否能滿足增益的需要，否則將進(jìn)行調(diào)

8、整。已知晶體管3DG6C的參數(shù)為，，，，。據(jù)此可求得：(1)設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)取=1mA,=1.5