小信号谐振放大器设计.doc

东北石油大学

课程设计

课程

课程高频电子线路

题目小信号谐振放大器设计

院系电子科学学院

专业班级电信07-6班

学生姓名姜露

学生学号070901140601

指导教师

2011年3月4日

东北石油大学课程设计任务书

课程高频电子线路

题目小信号谐振放大器设计

专业电子信息工程姓名姜露学号070901140601

主要内容、根本要求、主要参考资料等

1、主要内容

根据高频电子线路课程所学内容，设计一个小信号谐振放大器。通过在电路设计、安装和调试中发现问题、解决问题，掌握小信号谐振放大器的根本设计方法，加深对该门课程的理论知识的理解，提高电子实践能力。

2、根本要求

设计一个小信号谐振放大器，主要技术指标为：

(1)谐振频率；

(2)谐振电压放大倍数；

(3)通频带；

(4)矩形系数。

3、主要参考资料

[1]阳昌汉.高频电子线路.哈尔滨：高等教育出版社，2006.

[2]张肃文，陆兆雄.高频电子线路(第三版).北京：高等教育出版社，1993.

[3]谢自美.电子线路设计·实验·测试.武汉：华中科技大学出版社，2000.

[4]高桔祥.电子技术根底实验与课程设计.北京：电子工业出版社，2002.

完成期限2月28

指导教师

专业负责人

2011年2月

一、电路原理

1．电路原理及用途(采用集成电路的可对芯片进行介绍)

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做负载，兼具阻抗变换和选频滤波功能。对高频小信号放大器的根本要求是：

〔1〕增益要高，即放大倍数要大。

〔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=f0／2Δf0.7。图1

〔3〕工作稳定可靠，即要求放大器的性能尽可能的不受温度、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，参加负反应可以改善放大器的性能。图2

〔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。

2．主要技术指标

(1)谐振频率；

(2)谐振电压放大倍数；

(3)通频带；

(4)矩形系数。

谐振频率

放大器的谐振回路谐振时所对应的频率称为谐振频率。的表达式为：

式中，L为谐振放大器电路的电感线圈的电感量；为谐路的总电容，的表达式为：

式中，为晶体管的输出电容；为晶体管的输入电容。

谐振频率的测试步骤是，首先使高频信号发生器的输出频率为，输出电压为几毫伏；然后调谐集电极回路即改变电容C或电感L使回路谐振。LC并联谐振时，直流毫安表mA的指示为最小〔当放大器工作在丙类状态时〕，电压表指示值到达最大，且输出波形无明显失真。这时回路谐振频率就等于信号发生器的输出频率。

电压增益

放大器的谐振回路所对应的电压放大倍数Avo称为谐振放大器的电压增益.Avo的表达式为：

的测量电路如下图3-2-1，测量条件是放大器的谐振回路处于谐振状态。计算公式如下：

通频带

由于谐振回路的选频作用，当工作频率偏离谐振频率时，放大器的电压放大倍数下降，习惯上称电压放大倍数Av下降到谐振电压放大倍数

时所对应的频率范围称为放大器的通频带BW，其表达式为：

式中，为谐振放大器的有载品质因素。

分析说明，放大器的谐振电压放大倍数与通频带BW的关系为：

上式说明，当晶体管确定，且回路总电容为定值时，谐振电压放大倍数与通频带BW的乘积为一常数。

设计步骤和调试过程

1、总体设计电路

如下图电路为VT1晶体三极管、偏执电路及集电极回路等组成的单级单调谐放大器，电路中C1为耦合电容，R1、R2为基极偏置电阻，R3、C2为发射极偏置电阻及旁路电容。谐振回路由电感L1及电容C3、C4等组成。C3为可变电容，改变C3数值可以改变回路的谐振频率使放大器谐振在10MHZ上，R4为回路阻尼电阻，改变其大小可改变回路Q值。该级集电极输出是变压器耦合输出，输入输出匝数比为2：1。C5是下级耦合电容。由VT1、R5、R6、R7等组成的射极输出器,