1、課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)生姓名 專業(yè)班級指導(dǎo)教 工作單位： 題 目: 小信號諧振放大器 要求完成的主要任務(wù): （包括課程設(shè)計工作量及技術(shù)要求，以及說明書撰寫等具體要求）1、課程設(shè)計工作量：1周。2、技術(shù)要求： 自行設(shè)置電路參數(shù)，測試放大器參數(shù)正常狀態(tài)下的輸入、輸出波形和頻率特性；改變電路參數(shù)，測試放大器的輸出電壓波形。驗證單調(diào)諧放大器的諧振電壓放大倍數(shù)K與負載電導(dǎo)、回路諧振電導(dǎo)和接入系數(shù)都有關(guān)系。 3、查閱至少3篇參考文獻。按武漢理工大學(xué)課程設(shè)計工作規(guī)范要求撰寫設(shè)計報告書。全文用A4紙打印，圖紙應(yīng)符合繪圖規(guī)范。時間安排：l2014.9.18 下達任務(wù)書l2014.9.19-9.26 根據(jù)要求設(shè)計電路，

2、在計算機上仿真，并撰寫課程設(shè)計報告書；2014年9月28日上午，鑒主13樓實驗室答辯。指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日目 錄摘要IAbstractII1緒論12實驗方案12.1設(shè)計要求12.2設(shè)計思路13小信號諧振放大器的設(shè)計23.1初步設(shè)計23.2設(shè)置靜態(tài)工作點33.3諧振回路參數(shù)計算33.4確定耦合電容與高頻濾波電容44高頻小信號諧振放大器電路仿真實驗44.1仿真電路圖44.2測試并調(diào)整放大器的靜態(tài)工作點54.3測試及仿真結(jié)果54.4改變電路參數(shù)的輸出電壓波形65實驗小結(jié)8參考文獻9武漢理工大學(xué)高頻電子線路實訓(xùn)課程設(shè)計說明書摘要高頻小信號諧振放大器電路是構(gòu)成

3、無線電設(shè)備的主要電路，它的作用是放大信道中的高頻小信號。采用Multisim仿真軟件對各部分進行設(shè)計分析，測試放大器參數(shù)正常狀態(tài)下的輸入、輸出波形和頻率特性；改變電路參數(shù)，測試放大器的輸出電壓波形；驗證單調(diào)諧放大器的諧振電壓放大倍數(shù)K與晶體管參數(shù)、負載電導(dǎo)、回路諧振電導(dǎo)和接入系數(shù)都有關(guān)系。關(guān)鍵詞：高頻小信號放大器 ；設(shè)計；仿真AbstractHigh frequency litter signal amplifier circuit are the main circuits for radio equipment. Its role is to enlarge the high freque

4、ncy litter signal in the channel. Multisim simulation software is used to design and analyze it. Testing the input and output waveform and frequency characteristics of the amplifier parameters in normal condition. By changing the circuit parameters the amplifier's output voltage waveform can be

5、tested. To verify that the single tuned resonant voltage magnification of the amplifier has connection with the transistor parameters, the load conductance, circuit resonant electrical conductivity and the access coefficient.Keyword：High frequency litter signal amplifier; Design; SimulationI1緒論高頻小信號

6、諧振放大器廣泛用于通信系統(tǒng)和其他電子系統(tǒng)中，在接收設(shè)備中，從天線上感應(yīng)的信號是非常微弱的，一般在uV級，要將傳輸?shù)男盘柣謴?fù)出來，就需要將信號放大,這就需要高頻小信號放大器來完成。高頻放大器的中心頻率一般在幾百千赫至幾百兆赫，但所需通過的頻率范圍（頻帶）和中心頻率相比往往是很小的，或者只工作于某一頻率，所以一般采用選頻網(wǎng)絡(luò)組成諧振放大器。所謂諧振放大器（Resonant Amplifier）就是采用諧振回路做負載的放大器，根據(jù)諧振回路的特性，諧振放大器對于靠近頻率的信號有較大的增益，對于遠離諧振頻率的信號增益迅速下降。所以諧振放大器不僅有放大的作用，而且還有濾波和選頻的作用。Multisim 軟

7、件進行仿真分析的基本步驟為根據(jù)遠離和設(shè)計需要，創(chuàng)建仿真電路原理圖，然后根據(jù)實際情況設(shè)計好電路圖選項，借助仿真儀器即可得到所需仿真情況。2實驗方案2.1設(shè)計要求基本要求：自行設(shè)置電路參數(shù)，測試放大器參數(shù)正常狀態(tài)下的輸入、輸出波形和頻率特性；改變電路參數(shù)，測試放大器的輸出電壓波形。驗證單調(diào)諧放大器的諧振電壓放大倍數(shù)K與負載電導(dǎo)、回路諧振電導(dǎo)和接入系數(shù)都有關(guān)系。2.2設(shè)計思路實際電子工程中，典型單調(diào)諧回路諧振放大器電路主要由放大器與選頻網(wǎng)絡(luò)，即諧振回路組成。其中Rb1、Rb2和Re組成分壓式射極偏置電路，利用直流負反饋穩(wěn)定電路的靜態(tài)工作點Q。T1為輸入變壓器，起信號源輸入的作用。如下圖：圖2.1原理

8、圖單調(diào)諧回路諧振放大器的特點是： (1)放大電路中集電極負載是一個單回路的LC并聯(lián)諧振回路，它諧振于放大器的中心頻率； (2)單回路LC并聯(lián)諧振回路采用自耦變壓器形式（即抽頭形式），以保證LC回路性能受到的影響為最??； (3)本級電路與下級負載的聯(lián)接采用變壓器耦合形式。3小信號諧振放大器的設(shè)計3.1初步設(shè)計由共發(fā)射級組態(tài)的晶體管和并聯(lián)諧振回路組成的單級單調(diào)諧放大器。小信號調(diào)諧放大器的主要特點是晶體管的集電極負載不是純電阻，而是由LC組成的并聯(lián)諧振回路。如圖所示。電路上共有兩個可調(diào)元件，一個是電位器Rw，用于調(diào)節(jié)放大器的靜態(tài)工作點，使放大器工作于合適的工作區(qū)；另一個是可變電容Cw，調(diào)節(jié)電容可改變

9、電路的諧振頻率。 放大器的諧振頻率為： 為驗證放大器的基本理論，特設(shè)計開關(guān)；開關(guān)SW1改變諧振回路并聯(lián)阻尼電阻，即改變回路Q值，從而改變放大器的增益和通頻帶，開關(guān)SW2改變射極電阻，從而改變放大器的增益。圖3.1參考設(shè)計電路圖3.2設(shè)置靜態(tài)工作點由于放大器是工作在小信號放大狀態(tài)，放大器工作電流一般在0.82mA之間選取為宜，設(shè)計電路中取 ，設(shè)。由，由，由，由，設(shè)，則 即，3.3諧振回路參數(shù)計算1）回路中的總電容C由 則C為55.3皮法2）回路電容C由，有取C為標稱值30pf,與5-20pf微調(diào)電容并聯(lián)。3）求電感線圈N2與N1的匝數(shù)： 根據(jù)理論推導(dǎo)，當線圈的尺寸及所選用的磁心確定后，則其相應(yīng)的

10、參數(shù)就可以認為是一個確定值，可以把它看成是一個常數(shù)。此時線圈的電感量僅和線圈匝數(shù)的平方成正比，即： 上式中：K-系數(shù)，它與線圈的尺寸及磁性材料有關(guān)；N-線圈的匝數(shù)一般K值的大小是由試驗確定的。當要繞制的線圈電感量為某一值 時，可先在骨架上(也可以直接在磁心上)纏繞10匝，然后用電感測量儀測出其電感量 ，再用下面的公式求出系數(shù)K值： 上式中： -為實驗所繞匝數(shù)，由此根據(jù)和K值便可求出線圈應(yīng)繞的圈數(shù)最后再按照接入系數(shù)要求的比例，來繞變壓器的初級抽頭與次級線圈的匝數(shù)。因有 ，而 匝。則： 匝。3.4確定耦合電容與高頻濾波電容耦合電容C1、C2的值，可在1000 pf0.01uf之間選擇 ，一般用瓷片

11、電容。旁路電容Ce 、C3、C4的取值一般為0.01-1 uf，濾波電感的取值一般為220-330uH。4高頻小信號諧振放大器電路仿真實驗4.1仿真電路圖用Multisim仿真軟件構(gòu)建如圖2-1所示設(shè)計實驗電路，如下所示：圖4.1仿真電路圖由于要驗證單調(diào)諧放大器的諧振電壓放大倍數(shù)K與晶體管參數(shù)、負載電導(dǎo)、回路諧振電導(dǎo)和接入系數(shù)存在聯(lián)系，特地在負載電阻、回路諧振電阻、電感處加入開關(guān)改變相應(yīng)的參數(shù)來驗證它們之間有關(guān)系。4.2測試并調(diào)整放大器的靜態(tài)工作點仿真條件：晶體管用理想庫中的2N914器件。電感線圈用固定電感L1=2.8uH、L2=1.2uH，中間抽頭。其余元件參數(shù)參見圖4.1。調(diào)整靜態(tài)工作點

12、的方法是：不加輸入信號，將C1的左端接地，將諧振回路的電容C3開路。用仿真軟件中的萬用表測出各個點的電壓值并作記錄，做適當調(diào)整滑動變阻器R8直到三極管工作在放大區(qū)，即集電結(jié)正偏，發(fā)射結(jié)反偏。4.3測試及仿真結(jié)果由仿真條件：輸入高頻信號頻率fo=10.7MHz,幅度（峰-峰值）為10mV。此時放大器工作在正常狀態(tài)。關(guān)閉開關(guān)J1，J4，設(shè)為標準電路參數(shù)。用示波器進行觀察，其中通道A為輸入電壓波形，通道B為輸出電壓波形，用波特儀觀察輸出頻率特性。仿真所得圖形為圖4.2輸入輸出電壓仿真結(jié)果圖圖4.3輸出頻率特性由圖4.3知中心頻率是11.304MHZ，與所設(shè)定的中心頻率10.7MHZ基本一致, 此時放

13、大倍數(shù)為26.5。4.4改變電路參數(shù)的輸出電壓波形1.改變回路諧振電導(dǎo)，即變換J1，J2，J3，下圖為打開開關(guān)J1，關(guān)閉開關(guān)J2，其他參數(shù)與標準參數(shù)設(shè)置相同，所得的電壓輸入輸出波形如圖：圖4.4輸入輸出電壓波形由此，可知電壓增益與標準參數(shù)時的電壓增益相比有較大變化。2.改變負載電導(dǎo)，即關(guān)上開關(guān)J8，其他電路參數(shù)與標準參數(shù)保持一樣時所得的電壓輸入輸出波形圖4.5輸入輸出電壓波形由此，可知電壓增益與標準參數(shù)時的電壓增益相比有較大變化。3改接入系數(shù)，即關(guān)閉開關(guān)J7，所得的電壓輸入輸出波形如圖：圖4.6輸入輸出電壓波形由此，可知電壓增益與標準參數(shù)時的電壓增益相比有較大變化。5實驗小結(jié)通過這次課程設(shè)計，

14、我對課堂上所學(xué)到的理論知識的理解加深了許多，自己動腦、動手設(shè)計的能力也得到了較大提高。在這次課程設(shè)計的過程中，我對高頻有了更深的認識。在設(shè)計的過程中我遇到了一些問題，如：仿真中出現(xiàn)的電路搭建錯誤，設(shè)置輸入信號頻率大小不對和通道利用不當?shù)?。通過查閱書本我發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)生錯誤的原因并解決了問題完成了設(shè)計。經(jīng)過反思我發(fā)現(xiàn)較大一部分錯誤時因為操作的不熟練照成的，這也讓我明白了要保持設(shè)計的高效率及必須經(jīng)常練習(xí)。另一方面我也發(fā)現(xiàn)了動手實踐的重要性。動手實踐是理論知識得以靈活運用的必要前提。只有遇到實際問題并根據(jù)自己對課堂上獲得的專業(yè)知識的理解來解決它才能真正的提高自己的能力。這也提醒我在平時的學(xué)習(xí)生活中不能一味埋頭于課本知識，當今社會競爭越來越激烈，社會對人才的要求越來越全面，只有理論知識是遠遠不夠的，必須靠動手能力做支撐。因此在學(xué)習(xí)之余我們應(yīng)該鞏固所學(xué)的理論知識，多注重培養(yǎng)實際動手能