小信号谐振放大器

课程设计任务书学生姓名专业班级指导教工作单位：题目:小信号谐振放大器要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、课程设计工作量：1周。2、技术要求：自行设置电路参数，测试放大器参数正常状态下的输入、输出波形和频率特性；改变电路参数，测试放大器的输出电压波形。验证单调谐放大器的谐振电压放大倍数K与负载电导、回路谐振电导和接入系数都有关系。3、查阅至少3篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。时间安排：l2014.9.18下达任务书l2014.9.19-9.26根据要求设计电路，在计算机上仿真，并撰写课程设计报告书；2014年9月28日上午，鉴主13楼实验室答辩。指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要..........................................................................................................................................IAbstract..................................................................................................................................II1绪论......................................................................................................................................12实验方案..............................................................................................................................12.1设计要求...................................................................................................................12.2设计思路...................................................................................................................13小信号谐振放大器的设计..................................................................................................23.1初步设计...................................................................................................................23.2设置静态工作点.......................................................................................................33.3谐振回路参数计算...................................................................................................33.4确定耦合电容与高频滤波电容...............................................................................44高频小信号谐振放大器电路仿真实验..............................................................................44.1仿真电路图...............................................................................................................44.2测试并调整放大器的静态工作点...........................................................................54.3测试及仿真结果.......................................................................................................54.4改变电路参数的输出电压波形...............................................................................65实验小结............................................................................................................................10参考文献...............................................................................................................................11武汉理工大学《高频电子线路实训》课程设计说明书I摘要高频小信号谐振放大器电路是构成无线电设备的主要电路，它的作用是放大信道中的高频小信号。采用Multisim仿真软件对各部分进行设计分析，测试放大器参数正常状态下的输入、输出波形和频率特性；改变电路参数，测试放大器的输出电压波形；验证单调谐放大器的谐振电压放大倍数K与晶体管参数、负载电导、回路谐振电导和接入系数都有关系。关键词：高频小信号放大器；设计；仿真武汉理工大学《高频电子线路实训》课程设计说明书IIAbstractHighfrequencylittersignalamplifiercircuitarethemaincircuitsforradioequipment.Itsroleistoenlargethehighfrequencylittersignalinthechannel.Multisimsimulationsoftwareisusedtodesignandanalyzeit.Testingtheinputandoutputwaveformandfrequencycharacteristicsoftheamplifierparametersinnormalcondition.Bychangingthecircuitparameterstheamplifier'soutputvoltagewaveformcanbetested.Toverifythatthesingletunedresonantvoltagemagnificationoftheamplifierhasconnectionwiththetransistorparameters,theloadconductance,circuitresonantelectricalconductivityandtheaccesscoefficient.Keyword：Highfrequencylittersignalamplifier;Design;Simulation武汉理工大学《高频电子线路实训》课程设计说明书11绪论高频小信号谐振放大器广泛用于通信系统和其他电子系统中，在接收设备中，从天线上感应的信号是非常微弱的，一般在uV级，要将传输的信号恢复出来，就需要将信号放大,这就需要高频小信号放大器来完成。高频放大器的中心频率一般在几百千赫至几百兆赫，但所需通过的频率范围（频带）和中心频率相比往往是很小的，或者只工作于某一频率，所以一般采用选频网络组成谐振放大器。所谓谐振放大器（ResonantAmplifier）就是采用谐振回路做负载的放大器，根据谐振回路的特性，谐振放大器对于靠近频率的信号有较大的增益，对于远离谐振频率的信号增益迅速下降。所以谐振放大器不仅有放大的作用，而且还有滤波和选频的作用。Multisim软件进行仿真分析的基本步骤为根据远离和设计需要，创建仿真电路原理图，然后根据实际情况设计好电路图选项，借助仿真仪器即可得到所需仿真情况。2实验方案2.1设计要求基本要求：自行设置电路参数，测试放大器参数正常状态下的输入、输出波形和频率特性；改变电路参数，测试放大器的输出电压波形。验证单调谐放大器的谐振电压放大倍数K与负载电导、回路谐振电导和接入系数都有关系。2.2设计思路实际电子工程中，典型单调谐回路谐振放大器电路主要由放大器与选频网络，即谐振武汉理工大学《高频电子线路实训》课程设计说明书2回路组成。其中Rb1、Rb2和Re组成分压式射极偏置电路，利用直流负反馈稳定电路的静态工作点Q。T1为输入变压器，起信号源输入的作用。如下图：图2.1原理图单调谐回路谐振放大器的特点是：(1)放大电路中集电极负载是一个单回路的LC并联谐振回路，它谐振于放大器的中心频率；(2)单回路LC并联谐振回路采用自耦变压器形式（即抽头形式），以保证LC回路性能受到的影响为最小；(3)本级电路与下级负载的联接采用变压器耦合形式。3小信号谐振放大器的设计3.1初步设计由共发射级组态的晶体管和并联谐振回路组成的单级单调谐放大器。小信号调谐放大器的主要特点是晶体管的集电极负载不是纯电阻，而是由LC组成的并联谐振回路。如图所示。电路上共有两个可调元件，一个是电位器Rw，用于调节放大器的静态工作点，使放大器工作于合适的工作区；另一个是可变电容Cw，调节电容可改变电路的谐振频率。放大器的谐振频率为：武汉理工大学《高频电子线路实训》课程设计说明书3为验证放大器的基本理论，特设计开关；开关SW1改变谐振回路并联阻尼电阻，即改变回路Q值，从而改变放大器的增益和通频带，开关SW2改变射极电阻，从而改变放大器的增益。图3.1参考设计电路图3.2设置静态工作点由于放大器是工作在小信号放大状态，放大器工作电流CQI一般在0.8－2mA之间选取为宜，设计电路中取mAIc5.1，设KRe1。由EQEQeVIR，EQCQII，1.511.5EQVmAKV由BQEQBEQVVV，1.50.72.2BQVVVV由EQCCCEQVVV，VVVVCEQ8.92.212由BQBQbIVR)105/(2，mAmAIICQBQ03.050/5.1/，设BQI10，则KVIVRBQBQb3.73.0/2.210/2即21]/)[(bBQBQCCbRVVVR，1[(122.2)/2.2]8.236.5bRVVVKK3.3谐振回路参数计算1）回路中的总电容C∑由则C∑为55.3皮法2）回路电容C由21()oeCCpC，有255.3(17)48.3CpFpFpF取C为标称值30pf,与5-20pf微调电容并联。3）求电感线圈N2与N1的匝数：根据理论推导，当线圈的尺寸及所选用的磁心确定后，则其相应的参数就可以认为武汉理工大学《高频电子线路实训》课程设计说明书4是一个确定值，可以把它看成是一个常数。此时线圈的电感量仅和线圈匝数的平方成正比，即：2KNL上式中：K-系数，它与线圈的尺寸及磁