基于Multisim的高频放大器的设计与分析
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学校代码: 11059
学号:02
Hefei University
毕业论文(设计) BACHELOR DISSERTATI ON
论文题目:基于Multisim的高频放大器的设计与分析
学位类别:工学学士
年级专业(班级): 09通信工程(2)班
作者姓名:洪伟
导师姓名:顾涓涓
完成时刻: 2021年5月22日
基于Multisim的高频放大器的设计与分析
中文摘要
咱们明白,无线通信接收设备的接收天线接收从空间传来的电磁波并感应出的高频信号的电压幅度是(μV)到几毫伏(mV),而接收电路中的检波器(或鉴频器)的输入电压的幅值要求较高,最好在1V左右。
这就需要在检波前进行高频放大和中频放大。
为此,咱们就需要设计高频小信号放大器,完成对天线所同意的微弱信号进行选择并放大,即从众多的无线电波信号中,选出需要的频率信号并加以放大,而对其它无用信号、干扰与噪声进行抑制,以提高信号的幅度与质量。
晶体管集电极负载一般是一个由LC组成的并联谐振电路。
由于LC 并联谐振回路的阻抗是随着频率转变而转变,理论上能够分析,并联谐振在谐振频率处呈现纯阻,并达到最大值。
即放大器在回路谐振频率上将具有最大的电压增益。
假设偏离谐振频率,输出增益减小。
总之,调谐放大器不仅具有对特定频率信号的放大作用,同时也起着滤波和选频的作用。
本次设计以理论分析为依据,以实际制作为基础,用LC振荡电路为辅助,来排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。
这次设计的指标为:输入中心频率为4MHZ的正弦波,通频带≥100KHZ,增益≥40dB。
关键词:高频小信号、谐振放大器、谐振频率、通频带、矩形系数、电压增益
Design and analysis of high frequency amplifier based on Multisim
ABSTRACT
We know that the radio communication receiving apparatus receiving antenna electromagnetic waves coming from space, and senses the voltage amplitude of the high frequency signal is (μV) to several millivolts (mV), and the receiving circuit of the detector (or the frequency discriminator unit) of the input voltage amplitude higher, preferably about 1V. This requires high-frequency amplification and detection prior to the IF amplifier. To this end, we need to design high-frequency small-signal amplifier, the completion of the weak signal received by the antenna to select and amplify, from numerous radio wave signal, select the desired frequency signals to be amplified, and other unwanted signals, interference and noise suppression to improve the quality of the amplitude of the signal. The transistor collector load is typically composed of a parallel LC resonant circuit. Since the impedance of the LC parallel resonant circuit with frequency changes, can be analyzed in theory, at the resonant frequency of the parallel resonant presented purely resistive, and the maximum. The amplifier circuit has a resonant frequency will be the maximum voltage gain. If you deviate from the resonant frequency, the output gain is reduced. In short, the tuning amplifier only has the specific frequency signal amplification effect, but also plays the role of filtering and frequency selection.
The design is based on a theoretical analysis, based on the actual production, with the LC oscillator circuit for the assistance, to eliminate high frequency amplifier to achieve self-oscillation and accurate frequency selection; plus other circuits to achieve impedance matching amplifier before and after class. The design of indicators: input 4MHZ center frequency sine wave pass-band 100KHZ, gain 40dB.
KEY WORDS: High-frequency small-signal; The resonant amplifier; The resonant frequency; Pass-Band; Rectangular coefficient; Voltage gain
目录
第一章 绪论 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。
背景及意义 ................................................................................................................ 错误!未定义书签。
Multisim 软件的简单介绍 ........................................................................................ 错误!未定义书签。
设计进程及工艺要求 ................................................................................................. 错误!未定义书签。
大体参数 ................................................................................................................ 错误!未定义书签。
要紧组成部份 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。
第二章 电路的大体原理和性能指标 ............................................................................ 错误!未定义书签。
整体设计电路方框图 ................................................................................................... 错误!未定义书签。
高频小信号调谐放大器的原理分析 ............................................................................ 错误!未定义书签。
小信号调谐放大器的要紧质量指标 ............................................................................ 错误!未定义书签。
谐振频率 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。
谐振增益(V A ).................................................................................................... 错误!未定义书签。
通频带 ..................................................................................................................... 错误!未定义书签。
选择性 ..................................................................................................................... 错误!未定义书签。
晶体管高频小信号等效电路与分析方式 .................................................................... 错误!未定义书签。
第三章 电路设计方案的选择与参数计算 .................................................................. 错误!未定义书签。
电路设计方案 .............................................................................................................. 错误!未定义书签。
方案一:单级谐振放大电路的设计 ........................................................................ 错误!未定义书签。
方案二:多级谐振放大电路的设计 ........................................................................ 错误!未定义书签。
方案选择 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。
多级谐振放大电路的设计和分析................................................................................ 错误!未定义书签。
电路设计分析 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。
电路参数的计算 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。
设置静态工作点 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。
谐振回路参数计算 .................................................................................................. 错误!未定义书签。
确信耦合电容与高频滤波电容 ............................................................................... 错误!未定义书签。
第四章高频谐振放大器电路测试结果分析............................................................... 错误!未定义书签。
仿真测试结果分析 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。
测量并调整放大器的静态工作点............................................................................ 错误!未定义书签。
谐振频率的调测与技术指标的测量........................................................................ 错误!未定义书签。
高频小信号谐振放大器的硬件实现............................................................................ 错误!未定义书签。
多级放大器的PCB图............................................................................................... 错误!未定义书签。
电路元器件的安装 .................................................................................................. 错误!未定义书签。
放大器的焊接 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。
实际测试结果分析 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。
放大器实际测试环境............................................................................................... 错误!未定义书签。
放大器实际调试及结果分析 ................................................................................... 错误!未定义书签。
第五章总结: ............................................................................................................ 错误!未定义书签。
参考文献.......................................................................................................................... 错误!未定义书签。
致谢.......................................................................................................................... 错误!未定义书签。
附录1:........................................................................................................................... 错误!未定义书签。
附录2:........................................................................................................................... 错误!未定义书签。
第一章绪论
背景及意义
放大高频小信号(中心频率在几百KHZ到几百MHZ,频谱宽度在几KHZ到几十MHZ的范围内)的放大器,称为高频小信号放大器。
高频小信号放大器是通信设备中经常使用的功能电路,它所放大的信号频率在数百千赫至数百兆赫。
所谓谐振放大器,确实是采纳谐振回路作负载的放大器。
谐振放大器不仅有放大作用,而且也起着滤波或选频的作用。
高频小信号调谐放大器普遍应用于通信系统和其它无线电系统中,专门是在发射机的接收端,从天线上感应的信号是超级微弱的,这就需要用放大器将其放大。
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[1]。
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;
Multisim软件的简单介绍
Multisim是美国国家仪器(NI)推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包括了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰硕的仿真分析能力[6]。
特点如下
(1)能够依照自己的需求制造出真正属于自己的仪器;
(2)所有的虚拟信号都能够通过运算机输出到实际的硬件电路上;
(3)所有硬件电路产生的结果都能够输回到运算机中进行处置和分析。
仿真的内容:
(1)、器件建模及仿真;
(2)、电路的构建及仿真;
(3)、系统的组成及仿真;
(4)、仪表仪器原理及制造仿真。
器件建模及仿真:能够建模及仿真的器件:
模拟器件(二极管,三极管,功率管等);
数字器件(74系列,COMS系列,PLD,CPLD等);
FPGA器件。
电路的构建及仿真:
单元电路、功能电路、硬件电路的构建及相应软件调试的仿真。
系统的组成及仿真:Commsim是一个理想的通信系统的教学软件。
它很适用于如‘信号与系统’、‘通信’、‘网络’等课程,难度适合从一样介绍到高级。
使学生学的更快而且把握的更多。
C ommsi含有200多个通用通信和数学模块,包括工业中的大部份编码器,调制器,滤波器,信号源,信道等,Commsim中的模块和通常通信技术中的很一致,这能够确保你的学生学会现今所有最重要的通信技术[8]。
要观看仿真的结果,你能够有多种选择:时域,频域,XY图,对数坐标,,眼图和功率谱。
仪表仪器的原理及制造仿真:能够任意制造出属于自己的、仪表,并在环境和实际环境中进行利用。
PCB的设计及制作:产品级版图的设计及制作[6]。
设计进程及工艺要求
大体参数
●谐振频率4MHZ
●电压放大100倍以上
●增益 40dB
●通频带 100KHZ
●稳固性好
要紧组成部份
●高频小功率晶体管:9018 ●选频网络:LC并联谐振回路●放大方式:射级偏置电路
●缓冲电路:射级跟从器
●耦合输出
第二章电路的大体原理和性能指标
整体设计电路方框图
图电路设计方框图
高频小信号调谐放大器的原理分析
(1)高频放大电路
放大电路部份采纳的是基极分压式射级偏置电路。
因为在实际应用中,电源电压的波动、原件参数的分散性及元件的老化、环境温度转变等,都会引发静态工作点的不稳固,阻碍放大电路的正常工作。
这当中属环境温度转变的阻碍最大。
采纳基极分压式设计偏置电路的益处在于当温度升高时电路能自动地适当减小基极电流,就可不能使得放大电路中的集电极静态电流随温度升高而增加致使Q点随温度转变。
高频小信号放大电路中采纳的高频小功率晶体管与低频小功率晶体管不同,要紧区别是工作截止频率不同。
低频晶体管只能工作在3MHz以下的频率上,而高频晶体管能够工作在几十到几百兆赫兹,乃至更高的频率上。
目前高频小功率晶体管工的作频率可达几千兆赫,噪声系数为几个分贝。
高频小功率晶体管的作用与低频小功率晶体管一样,工作在甲类工作状态,起电流放大作用[2]。
在此咱们选用9018高频功率管,其工作频率大于600MHz。
(2)LC并联谐振回路
在接收机的各级高频小信号放大器中,利用LC并联谐振回路的选频作用,对谐振点频率的电流信号呈现较大的阻抗,而且是纯电阻性的,将电流信号转换成电压信号输出,而对失谐点频率的电流信号呈现很小的阻抗,抑制失谐点频率电流信号的输出,起到选择出所需接收的信号,抑制无用的信号和干扰的目的[4]。
本次设计的电路为共发射极接法的两级晶体管小信号调谐回路谐振放大器。
在两级
放大之间加上缓冲电路,那个地址咱们用射级跟从器作为缓冲电路。
隔离前后级的彼此干扰,保证电路的正常工作它不仅要放大高频信号,而且还要有必然的选频作用,因此,晶体管的集电极负载为LC 并联谐振回路。
在高频情形下,晶体管本身的极间电容及连接导线的散布参数会阻碍放大器的输出信号的频率或相位[9]。
小信号调谐放大器的要紧质量指标
衡量小信号调谐放大器的要紧质量和测量方式要紧包括以下几个方面:
谐振频率
放大器的谐振回路谐振时所对应的频率0f 称为谐振频率。
0f 的表达式为:
0f =
式中,L 为谐振放大器电路的电感线圈的电感量;C ∑为谐路的总电容,C ∑的表达式为:
2212oe ie C C p C p C ∑=++
式中,oe C 为晶体管的输出电容;ie C 为晶体管的输入电容。
谐振频率的测试方式:放大器的调谐回路谐振时所对应的频率称为放大器的谐振频率,能够用扫频仪测出电路的幅频特性曲线,另外,也能够通过点频法改变输入信号频率,取得输出增益随频率转变的幅频特性曲线,电压谐振曲线的峰值即对应谐振频率点 。
谐振频率0f 的测试步骤是,第一使高频信号发生器的输出频率为0f ,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),电压表指示值达到最大,且输出波形无明显失真[11]。
这时回路谐振频率就等于信号发生器的输出频率[12]。
谐振增益(
V
A )
放大器的谐振电压增益放大倍数指:放大器处在在谐振频率0f 下,输出电压与输入电压之比。
0V A 的表达式为
1212002
212fe
fe V i oe ie p p y p p y V A V g p g p g G
∑--=-
==++ 式中,g ∑为谐振回路谐振时的总电导。
要注意的是fe y 本身也是一个复数,因此谐振时输出电压0V 与输入电压i V 相位差不是180º 而是为180º+ fe φ。
V A 的测量方式:当谐振回路处于谐振状态时,用高频毫伏表测量输入信号i V 和输出
信号0V 大小,利用下式计算:
o
v i V A V = ,那么电压放大分贝数概念为20lg o i V K V ⎛⎫= ⎪⎝⎭
另外,也能够利用功率增益系数进行估算:
o
p i
P A P =
10lg o Ap
i P K p ⎛⎫= ⎪⎝⎭
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,适应上称电压放大倍数/V o i A V V =下降到谐振电压放大倍数0V A 的 倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带带宽BW ,通经常使用2Δ 表示,有时也称0.72f ∆为 3dB 带宽
[10]。
通频带带宽:
0.7
02/H L BW f f f
f Q =-=∆=
式中,Q 为谐振回路的有载品质因数。
当晶体管选定后,回路总电容为定值时,谐振电压放大倍数0f 与通频带BW 的乘积为一常数。
频带BW 的测量方式:依照概念,能够通过测量放大器的谐振曲线来求通频带。
测量方式要紧采纳扫频法,也能够是逐点法。
扫频法:即用扫频仪直接测试。
测试时,扫频仪的输出接放大器的输入,放大器的输出接扫频仪检波头的输入,检波头的输出接扫频仪的输入。
在扫频仪上观看并记录放大器的频率特性曲线,从曲线上读取并记录放大器的通频带。
逐点法:又叫逐点测量法,确实是测试电路在不同频率点下对应的信号大小,利用取得的数据,做出信号大小随频率转变的曲线,依照绘出的谐振曲线,利用概念取得通频带。
具体测量方式如下:
a 、用外置专用信号源做扫频源,正弦输入信号的幅度选择适当的大小,并维持不变;
b 、示波器同时监测输入、输出波形,确保电路工作正常(电路无干扰、无自激、输出波形无失真);
c 、改变输入信号的频率,利用毫伏表测量不同频率时输出电压的有效值;
d 、刻画出放大器的频率特性曲线,在频率特性曲线上读取并记录放大器的通频带。
测试时,能够先调谐放大器的谐振回路使其谐振,记下现在的谐振频率0f 及电压放大倍数0V A ,然后改变高频信号发生器的频率(维持其输出电压不变),并测出对应的电压放大倍数[5]。
由于回路失谐后电压放大倍数下降,因此放大器的谐振曲线如图 所示。
图 放大器的通频带和谐振曲线
选择性
调谐放大器的选择性可用谐振曲线的矩形系数时来表示,矩形系数为电压放大倍数下降到 A V0时对应的频率偏移与电压放大倍数下降到 A V0时对应的频率偏移之比,即
0.1
0.1
0.7
0.1
2/22/v K
f
f
f
BW =∆∆=∆
上式说明,矩形系数越小,谐振曲线的形状越接近矩形,选择性越好,反之亦然。
一样单级调谐放大器的选择性较差(矩形系数0.1V K 远大于1),为提高放大器的选择性,通常采纳多级单调谐回路的谐振放大器。
能够通过测量调谐放大器的谐振曲线来求矩形系数0.1V K 。
晶体管高频小信号等效电路与分析方式
因为放大器由信号源、晶体管、并联谐振回路、和负载阻抗并联组成,采纳导纳分析比较方便。
高频小信号放大器由于输入信号幅值小,能够以为晶体管工作在线性区,常常采纳有源线性四端网络进行分析。
如下图的Y 参数等效电路图:
f
图2. 3 Y 参数等效电图
2
10
1|
i v I y V ==
称为输出短路时的输入导纳;
110
2|
r v I y V ==
称为输入短路时的反向传输导纳;
220
1|
f v I y V ==
称为输出短路时的正向传输导纳;
120
2
|
o v I y V ==
称为输入短路时的输出导纳;
计算取得如下结果:
re fe i ie oe L y y Y y y Y =-
+,
re fe o oe ie s y y Y y y Y =-
+
21
fe v oe L
y V A y Y V =
=-
+,其中
oe
Y 为晶体管的输出导纳;
L
Y 为负载导纳。
re
y 表示输出电压对输入电流的操纵作用(反向操纵);
fe
y 表示输入电压对输出电流的操纵作用(正向操纵);
fe
y 越大,表示晶体管的放大能力越强,re
y 越大,表示晶体管的内部反馈越强。
re
y 的存在,对实际工作带来专门大危险,是谐振放大器的本源,同时也使分析进程变得复
杂,因此尽可能使其减小,或减弱它的阻碍。
Y 参数的缺点:随频率转变,不涉及晶体管内物理进程。
Y 参数的优势:分析电路简单。
相较Y 参数,混合π等效电路中各个原件在很宽的频率范围内都维持常数,但在电路分析上不够方便[3]。
如下图:
'b c C
图 混合π等效电路图
图中:
'b e c 是发射结电阻;
'b c
r 集电结电阻;
'b e
c 是发射结电容;
'b c
c 集电结电容
'
bb r 基极体电阻;
'm b e
g V 代表晶体管的电流放大作用;ce
r 集射极间电阻;
ce
c 集射级电容;
高频电路扬长避短合成这两个等效电路,用混合π参数表示的 Y 参数:
2'1
01''|1b e ie V bb b e
Y I y V r Y ==
+; 22
01''|1m fe V bb b e
g I y I r Y ==
+; be
C
b 'bb r
'b c
r 'b
'b e
C bc C
'b c r
'm b e
g V cc r ce
C c
1'1
02''|1'b c fe V bb b e
j C I y V r Y ω==
-+; 1'2
'02''|11'm bb oe b c V bb b e g r I y j C I r Y ω=⎛⎫=+ ⎪+⎝
⎭;
其中'''b e b e Y j C ω=,'''()b e b e b c Y j C C ω=+。
第三章 电路设计方案的选择与参数计算
电路设计方案
高频小信号放大器的功能确实是无失真的放大某一频率范围内的信号。
对高频小信号放大器的大体要求是:
(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,通经常使用Q 值来表示,带宽210.7
2BW f f f
=-=∆,品质因数00.7
/2Q f f
=∆。
(3)、工作稳固靠得住,即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转变的阻碍,内部噪声要小,专门是不产生自激,加入负反馈能够改善放大器的性能。
(4)、阻抗匹配。
方案一:单级谐振放大电路的设计
依设计技术指标要求,考虑高频放大器应具有的大体特性,可采纳共射晶体管单调谐回路谐振放大器[9],设计参考电路见图所示。
图 单级谐振放大器电原理图
方案二:多级谐振放大电路的设计
考虑到放大器的通频带和放大器的稳固性等因素,单级调谐放大器的电压增益不能做得很高,当需要较大电压增益时,就需要多级放大器级联来实现。
多级放大器时,必需处置好各项指标之间的矛盾,包括合理地选择电路形式,半导体器件类型和谐振回路的参数。
为了减少级数和简化电路,一样都采纳增益较大的共发电路。
电路形式锁定以后,依照对增益的要求和每级放大器可能达到的稳固增益,确信放大器的级数。
然后依照通频带和选择性的要求,确信选用谐振电路的形式和谐振回路的个数[7]。
多级放大器中的每级增益都受到最大稳固增益的限制。
(1)、多级单调谐放大器的电压增益
设有n 级单调谐放大器级联,且各级的电压增益相同,即 123u u u un A A A A ===
那么级联后放大器的总电压增益为 ()123
1n
u u u u un u A A A A A A ∑==
(2)、多级单调谐放大器的通频带
多级放大器级联后的幅频特性曲线如下图,级联后总的通频带要比单级放大器的通频带窄。
级数越多,总通频带越窄。
图 多级单调谐放大器的幅频特性曲线图
多级放大器的总通频带为
11
0.70.72121n
n e
f BW BW Q ∑=-=-
121n
-称为频带缩小因子,表列出了几种不同n 值对应的缩小因子的值。
表 缩小因子与级数的关系
1 2
3
4
5 …
1
…
(3)、多级单调谐放大器的选择性
放大器的级数越多,曲线的形状越接近于矩形,也确实是说矩形系数越接近1,选择性越好。
n 级相同的单调谐放大器级联后的矩形系数为
0.10.11
21
n
BW K ∑∑=
-
表列出了不同n 值时矩形系数的大小。
表 矩形系数与级数n 的关系
1 2 3 4
5
6 …
…
如下图的多级谐振放大电路:
图多级谐振放大器电原理图
方案选择
在这次设计中咱们选用方案二作为研究对象。
因为多级放大器中,级联后放大器的总电压增益比单级放大器的电压增益大、选择性好,但总通频带比单级放大器通频带窄[4]。
若是要保证总的通频带与单级时一样,那么必需通过减小每级回路有载品质因素
Q
e 的值,以加宽各级放大器的通频带的方式来弥补。
多级谐振放大电路的设计和分析
电路设计分析
由于这次设计是以方案二为主,因此在后续的电路分析中都是以方案二作为研究对象的。
由图咱们可知,方案二是两极放大,在两极放大之间用射级跟从电路作为两极放大之间的连接。
而级间耦合即放大器级与级之间的连接,其方式有三种:阻容耦合、变压器耦合、直接耦合。
咱们在这之因此利用射级跟从电路作为级间耦合,是因为射极跟从器输入阻抗高,输出阻抗低,因此从信号源索取的电流小而且带负载能力强,减少电路
间直接相连所带来的阻碍,起缓冲作用。
具体到电路图中,2Q 处于射极跟从状态,其将输入级1Q 和输出级3Q 彼此隔开,减弱了1Q 和3Q 的彼此阻碍,而且由于2Q 具有的电压跟从特性,使得2Q 的加入对电路的工作状态没有阻碍.因此,现在2Q 所起的作用是缓冲、隔离前后级的彼此干扰,保证电路的正常工作。
而第一级放大和第二级放大采纳的是射级偏置电路。
因为温度的转变会致使三极管的性能发生转变,致使放大器的工作点发生转变,阻碍放大器的正常工作。
通过增加下偏置电阻和射极电阻能够改善直流工作点的稳固性。
在直流电源后面加上滤波电容C3能够滤除电源网络的高频信号,保证电路供电的平稳。
加上滤波电感L1和电容C4串联作为去偶电路,能够来短路掉电源滤波电路中的高频成份及窜入电源的高频杂波。
图中R1和R3为阻尼电阻,阻尼电阻式依照电阻在电路中的作用而命名的。
是为了避免回来组成等幅震荡,在线路中串联或并联电阻来消耗掉一部份能引发震荡的能量,并减小回路的Q 值。
L 二、L3、C10和L4、L 五、C6别离为第一级和第二级的LC 振荡网络,起选频谐振和作用。
电容C1、C2和C5都是耦合电容,其中C2、C5能够隔离两级直流通路,以使两级静态工作点彼此独立。
电路参数的计算
图中放大管选用9018,该电路静态工作点Q 要紧由1b R 和1w R 、2b R 、e R 与Vcc 确信。
利用1b R 和1w R 、2b R 的分压固定基极偏置电位BQ
V
,如知足条件1
BQ I
I :当温度转变
CQ
BQ
BE
BQ
CQ
I
V
V
I
I
↑→↑→↓→↓→↓,抑制了CQ I 转变,从而取得稳固的工作点。
由此可知,只有当1
BQ I
I 时,才能取得BQ
V
恒定,故硅管应历时,
1(510)BQ I I =-。
只有当负反馈越强时,电路稳固性越好,故要求BQ BE
V
V
>,一样硅管
取:(35)BQ
BE
V
V
=-。
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CQ I 一样在-2mA 之间选取为宜,设计电路中取 1.5C I mA =,设1e R K =Ω。
因为:EQ
EQ e V
I R = 而CQ
EQ I
I ≈ 因此: 1.51 1.5EQ
V
mA K V =⨯Ω=
因为:BQ
EQ
BEQ
V
V
V
=+ (硅管的发射结电压BEQ V 为
因此: 1.50.7 2.2BQ
V
V V V =+=
因为:CEQ
CC EQ
V
V V
=- 因此:12 2.29.8CEQ
V
V V V =-=
因为:2
/(510)b BQ
BQ R
V
I =- 而/ 1.5/500.03BQ
CQ
I
I
mA mA β=== 取10BQ I
那么:2
/10 2.2/0.37.3b BQ
BQ
R
V
I
V K ===Ω 取标称电阻Ώ
因为:()12/b cc BQ BQ b R V V V R ⎡⎤=-⎣⎦
那么:()112 2.2/2.28.236.5b R V V V K K =-*Ω=Ω⎡⎤⎣⎦,考虑调整静态电流CQ I 的方便,
1b R 用50K Ώ电位器与15K Ώ电阻串联。
谐振回路参数计算
回路电感L=4μH , 0100Q =,11p =,20.3p =,晶体管用9018,50β=。
查手册可知,9018在10ce
V
V =、2E I mA =时,2860ie g us =,200oe
g
us =,7oe
C
pf =,
19ie C pf =,45fe y ms =,0.31re y ms =。
负载电阻10L R K =Ω。
电源供电12cc
V
V =。
(1)、回路中的总电容C ∑
因为:
0f =
那么:
()
2
1
3902C pf f L
π∑=
=
(2)、回路电容C
因有2212oe ie C C p C p C ∑=++
因此22390(17)(0.319)381.29C pf pf pf pf =-*-*= 取C 为标称值390pf 。
(3)、求电感线圈N2与N1的匝数:
依照理论推导,当线圈的尺寸及所选用的磁心确信后,那么其相应的参数就能够够以为是一个确信值,能够把它看成是一个常数。
现在线圈的电感量仅和线圈匝数的平方成正比,
即: 2
KN L =
式中:K-系数,它与线圈的尺寸及磁性材料有关;
N-线圈的匝数:
一样K 值的大小是由实验确信的。
当要绕制的线圈电感量为某一值m L 时,可先在骨架上(也能够直接在磁心上)缠绕10匝,然后用电感测量仪测出其电感量o L ,再用下面的公式求出系数K 值:
2/o o K L N =
式中:o N -为实验所绕匝数,由此依照m L 和K 值即可求出线圈应绕的圈数,即:。