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基于mutisim放大电路仿真设计.doc

发布时间：2022-05-30 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.89M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    1. 高频小信号谐振放大电路设计 （1）设计要求：设计谐振频率为 1MHz 的高频小信号谐振放大电路。 （2）设计过程： ①实验原理图见图 1-1 图 1-1 高频小信号谐振放大电路原理图 ②电路中元件参数选择 静态参数：LC 电路高频时可等效为电阻 CR 和 LR RC 1 C RL  L 将谐振频率 f 0  1 MHz 2 f  代入（1-1)、（1-2）得到 CR 0 0 (1-1) (1-2) LR 并联后等 效阻抗非常小，其分压相对于 CCV 可以忽略不计。 由原理图可得 V CC  U CEQ  U BEQ  U ER U CEQ 6 V U BEQ 7.0 V (1-3) （1-4） (1-5) 可以求出 U ER 3.5 V ,取 I E 5.3 mA ,计算出 RE  5.1 K  。 1
    动态参数： 根据要求谐振频率等于 1MHz，由谐振频率公式 f 0  2 1 LC (1-6) 代入 f 0  1 MHz 求得 L 和 C 满足关系式 .0LC 0025 将 L 取微亨单位级，C 取纳法单位级，可得 L 1 、 H C 25 pF 。 （3）电路仿真 电路仿真图 按照实验原理图和参数画出仿真图见上图 1-2。 图 1-2 电路仿真图 （4）电路调试 ①电阻调试：电阻 2bR 、 1bR 影响电路静态工作点，为了调试至适合静 态工作点，将 2bR 改成一个定值电阻和一个滑动变阻器的形式，不断 调解滑动变阻器，使静态工作点达到要求。 ②电容调试： 仿真发现电容 2C 越小，输出波带宽就越窄。当电容 2C 小到一定得程度， 2
    输出波电压增益减小明显，甚至出现信号的缩小。若电容 2C 在合理范 围内，改变取值大小使得输出波会产生一定相移；输出波形始终不失 真。改变 3C 也会出现同样现象。 （5）电路指标测试 ①电路增益：如图 1-3 所示，输出信号与输入信号比值在 7 倍左右， 符合设计要求。 ②谐振频率：如图 1-4 所示波特仪测得谐振频率为 1MHz，符合设计 图 1-3 要求。 图 1-4 3
    2. 高频谐振功率放大电路设计 （1）设计要求 设计一个单调谐谐振频率为 1MHz 负载为 50Ω的高频谐振功率放大电 路。 （2）设计过程 ①设计原理图 丙类谐振功率放大器对应三极管的工作状态为“丙类”，从而半导角 90 ，其工作的效率 %50 。电路包括谐振部分，三极管偏置部 分和负载阻抗变换部分，具体电路见图 2-1。 ②电路中元件参数选择 图 2-1 设计原理图 放大器工作参数：为了获得较高的效率以及最大的输出功率，选择丙 类功率器的工作状态为临界状态，取 75 ，得出谐振回路最佳负载 电阻 PR 为 ( V CC R P  2 ) CES  2 U P 0 4 (2-1)
    求得 PR  700  ，由于阻抗变换线圈 2N 、 3N 上负载的功率必须相等， 从而可得 N N 3 2  R P R L  5.0 （2-2） 取 2 3 N ，则 4 2 N 。 若取谐振回路的电容 C 1  n25 F ，得到谐振回路电感 1L 满足： LC 11  1 f  0 2( 2 ) （2-3） 求得 L=1uH。 （3）电路仿真 根据设计原理图和上述参数画出如 2-2 所示仿真图 （4）电路调试 图 2-2 电路仿真图 在仿真电路中接入波特仪和瓦特仪来测试谐振频率和输出功率，调节 线圈匝数比来保证参数符合要求。 （5）电路指标测试 ①谐振频率测试 5
    观察波特仪，得到图 2-3 所示谐振频率，符合设计要求。 ②功率测试 图 2-3 在上述仿真电路中，输入电压为 1.5V，输入电流约为 120mA，那么输 入功率约为 0.18W。在电路输出端电阻上接电压表和电流表，测得如 下图 2-4 所示数据，可以计算得到输出功率约为 1.8W，电路达到功 率放大指标。 图 2-4 6
    3. LC 振荡电路设计 （1）设计要求 LC 振荡电路震荡中心频率为 1MHz。 （2）设计过程 ①设计原理图：设计原理如图 3-1 所示。 ②电路元件参数选择 图 3-1 设计原理图 静态参数：振荡器起振满足甲类起振，稳定工作在丙类的特点。合适 的静态工作点使得三极管工作在合适的状态。当三极管工作在甲类 时，一般 U CEQ 6 V , I E m2 。但随着三极管电流逐渐增大，达到饱和 A 区时，输出电阻减小，会影响谐振回路的选择性。因此该设计中取 U CEQ 5 V , I E m2 。 A 取流过电阻 ER 的电流为 I E 2 mA ,电压 U E 2 V ,则电阻 E  1 K (3-1) U I E R E  7
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