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高频小信号放大器.doc

发布时间：2022-06-18 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.20M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    可编程增益放大器设计方案论证
    1.1高频小信号放大器的应用意义
    1.2增益放大器设计的要求及技术指标
    1.3总体设计方案框图及分析
    可编程增益放大器各单元电路设计
    2.1高频小信号电路设计
    2.2高频小信号电路参数计算
    一、放大器的稳定系数及稳定增益
    2.3电路仿真实现
    1、利用EWB软件绘制下图所示的高频小信号谐振放大器实验电路。
    2.4电路仿真结果分析
    1. 动态测试
    2.5 电路参数计算
    1. 计算谐振回路总电容
    2. 根据谐振频率选取电感L
    3. 计算回路损耗电导和阻尼电阻RT
    4.电压增益
    5. 求晶体管的混合参数
    6、由混合参数求Y参数
    7.确定静态工作点
    2.6电路性能分析
    辽 宁 工 业 大 学 高频电子线路课程设计（论文） 题目： 高频小信号放大器 院（系）：信息科学与工程学院 专业班级： 通信 044 学 号： 040305099 学生姓名： 李兢喆 指导教师： 杨恭威 教师职称： 起止时间：2006.6.19—2006.6.30
    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：通信工程教研室 学 号 040305099 学生姓名 李兢喆 专业班级 通信 044 课程设计 （论文） 题目 单调谐高频小信号放大器 设计内容：1．用 WEB 仿真，能够观察输入输出波形。 2．针对所设计的电路进行分析，并计算放大倍数。 3．采用单调谐做为负载。 4．采用三极管作为放大器 设计参数：输入信号频率 10000HZ，电压 500mV 左右 放大倍数 10 左右。 设计要求： 1 .分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用 环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。 2 .确定合理的总体方案。以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的 难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。 3 .设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个 设计。 4.组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右 出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。 成绩： 指导教师签字： 年 月 日 课 程 设 计 （ 论 文 ） 任 务 指 导 教 师 评 语 及 成 绩
    辽 宁 工 学 院 课 程 设 计 说 明 书（论 文） 目 录 第 1 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 增益放大器设计的要求及技术指标.........................................................................1 1.3 设计方案论证............................................................................................................2 1.4 总体设计方案框图及分析........................................................................................3 第 2 章 高频小信号放大器电路设计........................................................................... 4 2.1 高频小信号电路设计................................................................................................5 2.2 高频小信号电路参数计算........................................................................................5 2.3 电路仿真实现............................................................................................................5 2.4 电路仿真结果分析....................................................................................................6 2.5 电路参数计算............................................................................................................7 2.6 电路性能分析.............................................................................................................8 第 3 章 设计总结.................................................................................................................9 参考文献.................................................................................................................................10 附录：器件清单
    辽 宁 工 学 院 课 程 设 计 说 明 书（论 文） 可编程增益放大器设计方案论证 1.1 高频小信号放大器的应用意义 高频小信号放大器主要用于放大高频小信号 , 属于窄带放大器。由于采用谐振回路 作负载，解决了放大倍数、通频带宽、阻抗匹配等问题，高频小信号放大器又称为小信 号放谐振放大器。就放大过程而言，电路中的晶体管工作在小信号放大区域中，非线性 失真很小。一方面可以对窄带信号实现不失真放大，另一方面又对带外信号滤除 , 有选 频作用。 1 高频小信号放大器的功能 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。 高频小信号放大器对微弱的高频信号进行不失真的放大的输入输出波形如动画 2 高频小信号放大器的分类 按元器件分为：晶体管放大器、场效应管放大器、集成电路放 大器; 按频带分为：窄带放大器、宽带放大器; 按电路形式分为：单级放大器、多级放大器; 按负载性质分为：谐振放大器、非谐振放大器; 1.2 增益放大器设计的要求及技术指标 1.电压增益与功率增益: 电压增益等于放大器输出电压与输入电压之比；而功率增益等于放大器输出给负载的功 率与输入功率之比。 2. 频带宽度: 放大器的电压增益下降到最大值的 倍时，所对应的频带宽度。常用 2△f0.7 来表 示。 3.矩形系数： 矩形系数是表征放大器选择性好坏的一个参量。其定义为: K r0.1 =2 △ f0.1 ∕ 2 △ f0.7 (2-1) 式中，2△f0.7 为放大器的通频带 ；2△f0.1 为放大器的电压增益下降至最大值的 0.1 1
    辽 宁 工 学 院 课 程 设 计 说 明 书（论 文） 倍时所对应的频带宽度。 4.工作稳定性： 指放大器的直流偏置、晶体管参数、电路元件参数等发生可能变化时，放大器主要性能 的稳定程度。 5.噪声系数： 是用来表征放大器的噪声性能好坏的一个参量。噪声氛分为 1.热噪声。2.散粒噪声。3. 分配噪声。4.闪烁噪声 1.3 总体设计方案框图及分析 高频小信号谐振放大器电路原理图 输 入 信 号 放 大 电 路 输 出 信 号 可编程增益放大器各单元电路设计 2.1 高频小信号电路设计 高频小信号谐振放大器电路原理图 2
    辽 宁 工 学 院 课 程 设 计 说 明 书（论 文） 图中，各元气件的名称及作用如表所示。 序号 元件及名称 作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 变压器 T1 变压器 T2 晶体管 T 电阻 Rb1、Rb2 电阻 Re 电容器 C 电容器 CT 电阻 RT 电容器 Cf 电容器 Cb 电容器 Ce Vcc 耦合元件 耦合元件，初级线圈与电容器 C 组成选频回路 放大元件 分压式偏置电路，固定晶体管基极静态电位 发射极直流负反馈电阻，稳定静态工作点 与 CT、T2 初级线圈组成晶体管集电极谐振负载，起选频作用 谐振回路谐振频率调节电容 谐振回路可调电阻，调节谐振回路品质因素，实现阻抗匹配 电源滤波电容 基极旁路电容 发射极旁路电容 直流电源 3
    辽 宁 工 学 院 课 程 设 计 说 明 书（论 文） 2.2 高频小信号电路参数计算 一、放大器的稳定系数及稳定增益 1. 放大器的稳定系数 下图是调谐放大器的等效电路。当信号源提供输入电压后，通过晶体管得到 ，而 通过 y re 反馈到输入端得 调谐放大器等效电路 如果反馈电压在相位和幅度上 Ui′与 Ui 相同，这就意味着放大器要产生自激振荡。现将 Ui 与 Ui′的比值定义为稳定系数，即 S 越大，放大器越稳定； S=1 为维持自激振荡的条件。 2. 单级调谐放大器的稳定增益 所谓稳定增益，是指晶体管不加任何稳定措施，而满足稳定系数 S 要求时，放大器工作 于谐振频率的最大电压增益。从图 2-9 所示等效电路可求得放大器的电压增益。设各级 放大器的参数相同，且晶体管接入系数为 p 1 ，下级负载接入为 p 2 ，则单级电压增 益为 由于各级参数相同，从输出电压 Uo 处向放大器输出端看，可认为其等效导纳为，故可 得 4
    辽 宁 工 学 院 课 程 设 计 说 明 书（论 文） 于是 则 当回路谐振时，谐振电压为 故稳定电压增益为 2.3 电路仿真实现 1、利用 EWB 软件绘制下图所示的高频小信号谐振放大器实验电路。 图中，各元件的名称及标称值下表所示。 5
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