频高课程设计 小信号发生器本科论文.doc

《高频电路原理与分析》 课程报告 设计名称： 高频小信号发生器 学 院： 计算机科学与技术学院 班 级： 通 信 07-2班 学 号： 310709020208 姓 名： 教 师： 苏 玉 娜 2010 年 9 月 16 日 目录 目录 I 一、选题意义 - 1 - 二、设计要求 - 1 - 三、总体方案设计 - 2 - 3.1 高频小信号调谐放大器简述： - 2 - 3.2 高频小信号谐振放大器工作原理 - 3 - 四、各部分设计及原理分析 - 4 - 4.1 放大器的性能分析 - 4 - 4.2 谐振回路的性能分析 - 6 - 五、调谐放大器的性能参数 - 6 - 六、参考电路及参数选择 - 10 - 七、实验结果与结论 - 12 - 八．心得体会 - 12 - 九、参考文献 - 13 - 附：高频小信号放大器完整电路图 - 14 - 一、选题意义 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，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;LC振荡电路为辅助，来消除高频放大器自激振荡和实现准确的频率选择；另加其它电路，实现放大器与前后级的阻抗匹配。 二、设计要求 主要技术指标：谐振频率，谐振电压放大倍数，通频带宽为1MHz，矩形系数小于10。 1、对设计的电路方案各部分电路进行分析； 2、根据性能指标计算电路元件参数，选取合适的电路元件； 3、画出完整电路图； 三、总体方案设计 3.1 高频小信号调谐放大器简述： 高频小信号放大器的功用就是无失真的放大某一频率范围内的信号。按其频带宽度可以分为窄带和宽带放大器 ，而最常用的是窄带放大器，它是以各种选频电路作负载，兼具阻抗变换和选频滤波功能。对高频小信号放大器的基本要求是： （1）增益要高，即放大倍数要大。例如，用于个汇总发接收机中的中频放大器，其电压放大倍数可达，及电压增益为80~100dB，靠多级放大器才能实现。 （2）频率选择性要好，即选择所需信号和抑制无用信号的能力要强，通常用Q值来表示，其频率特性曲线如图-1所示,带宽BW=f2-f1= 2Δf0.7，品质因数Q=fo/2Δf0.7. 图3.1 频率特性曲线 （3）工作稳定可靠，这要求放大器的性能尽可能地不受温度、电源电压等外界因素变化的影响，内部噪声要小，特别是不产生自激，加入负反馈可以改善放大器的性能。 图3.2 反馈导纳对放大器谐振曲线的影响 （4）前后级之间的阻抗匹配，即把各级联接起来之后仍有较大的增益，同时，各级之间不能产生明显的相互干扰。 3.2 高频小信号谐振放大器工作原理 图2.3是一个典型的高频小信号谐振放大器的实际电路，由图可知，直流偏执电路与低频放大电路完全相同，只是电容、对高频旁路，他们的电容值比低频中小的多。还有图中采用抽头谐振回路作为放大器负载，对信号频率谐振，即，完成阻抗匹配和选频滤波的功能。由于输入的是高频小信号，放大器工作在A（甲）类状态。 图3.3 晶体管高频小信号放大器 四、各部分设计及原理分析 4.1 放大器的性能分析 高频小信号调谐放大器与低频放大器的电路基本相同（如图3.4所示）。其中变压器T2的初级线圈为接收机前端选频网络的一部分，经次级线圈耦合后作为放大器的输入信号，输出端也采用变压器耦合方式来实现选频和输出阻抗匹配。 放大器在高频情况下的等效电路如图3.4所示，晶体管的4个y参数，，及分别为 输入导纳 （1-1） 输出导纳 （1-2） 正向传输导纳 （1-3） 反向传输导纳 （1-4） 图3.4 放大器的高频等效回路 式中，——晶体管的跨导，与发射极电流的关系为 （1-5） ——发射结电导，与晶体管的电流放大系数β及IE有关， 其关系为 （1-6） ——基极体电阻，一般为几十欧姆； ——集电极电容，一般为几皮法； ——发