高频小信号谐振放大器的设计
毕业设计106高频小信号谐振放大器
高频小信号谐振放大设计
设计老师 : 曹才开教授
设计班级 : 电信系通信0501班
设计人：罗杰
学号：405050138
设计成员 : 罗杰张泽亮丁在明
设计时间 : 2007－6－13
设计任务说明
一、设计目的
1. 了解LC 串联谐振回路和并联谐振回路的选频原理和
回路参数对回路特性的影响；
2. 掌握高频单调谐放大器的构成和工作原理；
3. 掌握高频单调谐放大器的等效电路、性能指标要求及
分析设计；
4. 掌握高频单调放大器的设计方案和测试方法。
二、主要技术指标及要求
1. 技术指标
1) 放大器的工作频率：；
2) 电压增益：20dB 或30dB ；
3) 通频带； ； 2. 设计要求
1) 设计一个单级、双级小信号调谐放大电路；
2) 设计一个双调谐共发射极谐振放大器；
3) 要求绘出原理图，并用Protel 画出印制板图；
4) 根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件
及参数；
5) 在万用板或面包板上制作一个单级（或双级）小
信号调谐放大电路；
6) 拟定测试方案和设计步骤；
7) 写出设计报告。
o
. BW MHz 7.2 = f 300 MHz
前言
随着时代的发展和对学生个方面能力的要求，大学生不仅需要掌握基本理论知识，而且还需要掌握基本实验技能和具一定的实验动手能力。通过实验不仅可以巩固、加深对理论知识的理解，而且可以培养学生独立分析问题、解决问题的能力和严谨的工作作风，为以后的工作打下一定的基础。
高频电子线路课程是大学学习阶段一个非常重要的实践性教学环节。它是在学生学完高频电子线路后，在老师的指导下，独立完成某一具体的课题。通过课程设计达到培养学生具备一种专业技术能力和综合性理论水平，培养学生运用课程中所学到的理论与实际相结合，独立地解决实际问题能力的目的。
高频实验实验一高频小信号调谐放大器
实验一高频小信号调谐放大器
一、实验目的
1．掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算。
2．掌握信号源内阻及负载对谐振回路Q值的影响。
3．掌握高频小信号放大器动态范围的测试方法。
二、实验内容
1．调测小信号放大器的静态工作状态。
2．用示波器观察放大器输出与偏置及回路并联电阻的关系。
3．观察放大器输出波形与谐振回路的关系。
4．调测放大器的幅频特性。
5．观察放大器的动态范围。
三、基本原理：
小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路，主要用于高频小信号或微弱信号
的线性放大。其实验单元电路如图1-1所示。该电路由晶体管VT7、选频回路CP2
二部分组成。它不仅对高频小信号放大，而且还有一定的选频作用。本实验中输入信号的频率fs＝10MH。R67、R68和射极电阻决定晶体管的静态工作点。拨码开关S7改变回路并联电阻，即改变回路Q值，从而改变放大器的增益和通频带。拨码开关S8改变射极电阻，从而改变放大器的增益。
四、实验步骤：
熟悉实验板电路和各元件的作用，正确接通实验箱电源。
1．静态测量
将开关S8的2，3，4分别置于“ON”，测量对应的静态工作点，将短路插座
J27断开，用直流电流表接在J27C.DL两端，记录对应I c值，计算并填入表1.1。
将S8“l”置于“ON”，调节电位器VR15，观察电流变化。
2．动态测试
（1）将10MHZ高频小信号(<50mV)输入到“高频小信号放大”模块中J30(XXH.IN)。（2）将示波器接入到该模块中J31（XXH．OUT）。
（3）J27处短路块C.DL连到下横线处，拨码开关S8必须有一个拨向ON，示波器上可观察到已放大的高频信号。
关于高频小信号调谐放大器的实验报告
实验一高频小信号调谐放大器
一、实验目的；
1、掌握高频小信号调谐放大器的工作原理；
2、掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算方法。
二、实验仪器；
3 实验内容及步骤(电路图、设计过程、步骤)；
四、实验内容和步骤
实验中电路部分元器件值，R2=10KΩ, R3=1KΩ, R10=2KΩ, R12=51Ω, R13=10KΩ,
R24=2KΩ, R27=5.1KΩ, R28=18KΩ, R30=1.5KΩ, R31=1KΩ, R32=5.1KΩ, R33=18KΩ, R35=1.5KΩ, W3=47KΩ, W4=47KΩ,C20=1nF, C21=10nF, C23=10nF。
（一）、单级单调谐放大器
1、计算选频回路的谐振频率范围
如图1-8 所示，它是一个单级单调谐放大电路，输入信号由高频信号源或者振荡电路提供。调节电位器W3 可改变放大电路的静态工作点，调节可调电容CC2 和中周T2 可改变谐振回路的幅频特性。谐振回路的电感量L=1.8uH～2.4uH，回路总电容C=105 pF～125pF，
根据公式
图1-8 单级单调谐放大器实验原理图
2、检查连线正确无误后，测量电源电压正常，电路中引入电压。实验板中，注意TP9
接地，TP8 接TP10；
3、用万用表测三极管Q2 发射极对地的直流电压，调节可变电阻使此电压为5V。
4、用高频信号源产生频率为10.7MHz，峰峰值约400mV 的正弦信号，用示波器观察，
调节电感电容的大小，适当调节静态工作点，使输出信号V o 的峰峰值V op-p 最大不失真。记录各数据，得到谐振时的放大倍数。
高频电路Multisim仿真实验一 高频小信号放大器
实验一 高频小信号放大器
一、 单调谐高频小信号放大器
图1.1 高频小信号放大器
1、 根据电路中选频网络参数值，计算该电路的谐振频率ωp ；
s rad CL w p /936.210580102001
1
612=⨯⨯⨯==--
2、 通过仿真，观察示波器中的输入输出波形，计算电压增益A v0。
,708.356uV V I = ,544.1mV V O = ===
357
.0544.10I O v V V A 4.325 输入波形：
输出波形：
3、 利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。
4、改变信号源的频率（信号源幅值不变），通过示波器或着万用表测量输出电
压的有效值，计算出输出电压的振幅值，完成下列表，并汇出f~A v相应的图，根据图粗略计算出通频带。
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高频小信号谐振放大器
1.1 LC选频网络 1.2 高频小信号调谐放大器 1.3 集中选频放大器
1.1 LC选频网络
1.1.1 选频网络的基本特性
1.1.2 1.1.3
*1.1.4
LC 选频回路 LC 阻抗变换网络
双耦合谐振回路及其选频特性
1
返回
1.1 LC选频网络
选频网络在通信电路中被广泛应用：
称广义频率
Zs R 1 2
Zp
Rp 12
1
p tg
返回
s tg
1
5 回路阻抗频率特性
返回
Zs R 1 2
Zp
Rp 1
2
p tg 1
ZP
电感性
s tg 1
Rp
电容性 电容性
ZS
电感性
讨论：
o
o
ui
Rp
RS uS
R
-
7
谐振时电压与电流的关系
并联 谐振回路：
串联 谐振回路：
ii ui R
返回
仿真
o ， ui ii R p （取最大值）
（取最大值）
电感支路电流：
iL j o L ui j Rp
o L
ii jQii
电感端电压： L uL ii j o L j o ui = jQu i
高频电子线路_小信号调谐放大器和高频功放_实验报告
1-3 小信号调谐放大器
一 .实验目的
1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统；
2.掌握单调谐和双调谐放大器的基本工作原理；
3.掌握测量放大器幅频特性的方法；
4.熟悉放大器集电极负载对单调谐和双调谐放大器幅频特性的影响；
5.了解放大器动态范围的概念和测量方法。
二 . 实验内容
1.采用点测法测量单调谐和双调谐放大器的幅频特性；
2.用示波器测量输入、输出信号幅度，并计算放大器的放大倍数；
3.用示波器观察耦合电容对双调谐回路放大器幅频特性的影响；
4.用示波器观察放大器的动态范围；
5.观察集电极负载对放大器幅频特性的影响。
三 .实验步骤
1.实验准备
在实验箱主板上插装好无线接收与小信号放大模块，插好鼠标接通实验箱上电源开关，
此时模块上电源指示灯和运行指示灯闪亮。
2.单调谐回路谐振放大器幅频特性测量
测量幅频特性通常有两种方法，即扫频法和点测法。扫频法简单直观，可直接观察到单调谐放大特性曲线，但需要扫频仪。点测法采用示波器进行测试，
即保持输入信号幅度不变，改变输入信号的频率，测出与频率相对应的单调谐
回路谐振放大器的输出电压幅
度，然后画出频率与幅度的关系曲线，该曲线即为单调谐回路谐振放大器的幅频特性。
(1)扫频法，即用扫频仪直接测量放大器的幅频特性曲线。利用本实验箱上
的扫频仪测试的方法是：用鼠标点击显示屏，选择扫频仪，将显示屏下方的高
频信号源(此时为扫
频信号源)接入小信号放大的输入端(1P1), 将显示屏下方的“扫频仪”与小信号放大的输出(1P8) 相连。按动无线接收与小信号放大模块上的编码器(1SS1),选择1K2指示灯闪亮，并旋转编码器(1SS1) 使1K2指示灯长亮，此时小信号放大为单调谐。显示屏上显示的曲线即为单调谐幅频特性曲线，调整1W1、1W2曲线会有变化。用扫频仪测出的单调谐放大器幅频特性曲线如下图：
高频小信号谐振放大器
任务一高频小信号谐振放大器
任务引入
我们知道，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，我们就需要设计高频小信号放大器，完成对天线所接受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。
在此，首先引入应用广泛的高频小信号谐振放大器。
任务分析
高频小信号谐振放大器的作用、电路组成、及工作原理，与低频小信号放大电路是基本一致的。不同的是：一是在高频小信号谐振放大器中，所放大信号的频率远比低频放大电路信号频率高；二是高频小信号谐振放大器的频宽是窄带（要求只放大某一中心频率的载波信号）。因此，首先在电路组成上应将低频放大电路中的低频三极管换成具有更高截止频率的高频三极管，将集电极负载换成了LC选频网络；再是在电路分析与设计中，应重点考虑电路的高频特性与选频特性。高频小信号谐振放大器的核心元件是高频小功率晶体管和LC并联谐振回路。
相关知识
一、高频小功率晶体管与LC并联谐振回路
1．高频小功率晶体管
高频小信号放大电路中采用的高频小功率晶体管与低频小功率晶体管不同，主要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，而高频晶体管可以工作在几十到几百兆赫兹，甚至更高的频率上。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。
电路基于multisim仿真衰减...
LC谐振放大器的设计
摘要：本文是基于LC高频小信号放大电路的设计，它由前级衰减电路、LC谐振放大电路、多级增益放大电路、电源电路组成。其中前级衰减电路用π型电阻网络实现40dB的衰减；核心LC谐振放大器采用三极管2SC1815构成的单调谐回路选频放大器，实现15MHz的谐振频率和300KHz的带宽调节，增益放大电路由SGM8067组成的三级同相放大电路实现15MHz带宽60dB放大倍数的放大，整个LC放大电路的带内波动不大于2dB；电路所需的3.6V稳定电压由锂电池18650提供。
本设计很好实现谐振频率15MHz、带宽300KHz、增益76dB以及带内波动小于1dB的谐振放大电路，并且本设计采用高频三极管2SC1815和高速高带宽运算放大器SGM8067联合组成LC谐振放大电路，比单纯用高频三极管组成的多级LC 谐振放大电路要简单，调试起来也很容易。
关键词：π形网络；LC谐振；SGM8067
Design of the LC resonant amplifier
Abstract:This paper is based on LC high frequency amplifier circuit design of small signal, it by the former stage attenuation circuit, LC harmonic oscillator amplifier circuit, multi-level amplifier circuit, the power supply circuit. The top level with π attenuation circuit type resistance network realization of 40 dB attenuation; Core LC resonance with transistor amplifier 2 SC1815 consists of the single tuned circuit choose frequency amplifier, realize the resonance frequency of the 15 MHz of bandwidth and 300 KHz regulation, gain the SGM8067 amplifier circuit of the same phase 3 amplifier circuit realize 15 MHz bandwidth 60 dB magnification magnification, the whole LC amplifier circuit with the fluctuated in not greater than 2 dB; Circuit of 3.6 V voltage stability needed by the lithium battery 18650 provides. This design is very good realize the resonance frequency 15, 300 MHz bandwidth, gain 76 dB KHz and with less than 1 dB fluctuated in resonant amplifying circuit and the design USES high frequency transistor 2 SC1815 and high speed high bandwidth operational amplifier SGM8067 together, LC resonance amplifier circuit, than pure with high frequency transistor composed of multilevel LC resonance amplifier circuit is simple, it is easy to debug.
V637-高频电路-High Frequency Circuits-Lab-6
❖ 评分标准
1. 谐振频率 频率误差 err=abs(fm-f0) ≤0.3 MHz= 100分 >0.3 MHz：(1-5*(err-0.3)/f0)*100 0.54 MHz= 90分，1.26 MHz= 60分，2.7 MHz=0分（最低0分）
2. 电压放大倍数 4*(Av(dB)+5): 10dB=60分，20dB=100分
中山大學
高频电路
实验六 小信号放大器设计
郑少勇
中山大学电子与信息工程学院 Email:zhengshaoy@mail.sysu.edu.cn
Sun Yat-sen University
❖ 设计要求
✓ 使用MMBT2222A设计一个高频小信号谐振放大器 技术指标如下 谐振频率：12 MHz（±0.3 MHz） 电压增益：10 dB（合格分，20 dB满分） 相对带宽：20%（10%~30%内，过宽过窄都不建议） 负载电阻：510 Ω 测量标准： 输入信号电压以信号发生器为准（不以示波器为准，因 此输入阻抗应当纳入设计考虑，避免太小），输出电压 根据示波器读数
Sun Yat-sen University
❖ 课程设计要求
➢ 放大器性能演示 ✓ 时间：第十六周，第十七周 ✓ 性能参数
工作频率 电压增益 通频带 …
Sun Yat-sen University
高频小信号谐振放大器的设计毕业设计(论文)
《高频电子线路》
课程设计报告
题目：高频小信号谐振放大器的设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：
指导教师签名：日期：
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：
学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
高频小信号谐振放大器实验报告
高频小信号谐振放大器实验报告
1. 引言
本实验旨在研究高频小信号谐振放大器的工作原理和性能参数。通过实验，我们将评估谐振放大器的放大增益、带宽、输入阻抗和输出阻抗等关键参数，并通过实际测量数据进行分析。
2. 实验装置和方法
2.1 实验装置
本实验所使用的装置包括： - 高频信号发生器 - 谐振放大器电路板 - 示波器 - 负载电阻 - 多用表
2.2 实验方法
1.搭建谐振放大器电路，连接信号发生器、示波器和负载电阻。
2.调节信号发生器的频率，使其工作在谐振放大器的谐振频率附近。
3.测量输入和输出电压，并计算放大倍数。
4.调节信号发生器的频率，测量放大倍数与频率之间的关系，绘制特性
曲线。
5.测量输入和输出阻抗，并计算实际数值。
6.记录实验数据并进行分析。
3. 实验结果和分析
3.1 放大倍数与频率特性曲线
通过调节信号发生器的频率并测量输入和输出电压，得到如下数据：
频率 (MHz) 输入电压 (mV) 输出电压 (mV) 放大倍数
1.00 0.50 1.00
2.00
1.50 0.80 1.50 1.88
2.00 1.00 1.80 1.80
2.50 1.20 2.00 1.67
据此数据，我们可以绘制出放大倍数与频率的特性曲线。根据拟合曲线，可以估计谐振放大器的带宽。
3.2 输入阻抗和输出阻抗
通过测量输入和输出电压，并使用Ohm’s Law计算电流，我们可以得到输入和输出阻抗的实际数值。
频率(MHz) 输入电压
(mV)
输出电压
(mV)
输入电流
(mA)
输出电流
(mA)
输入阻
抗(Ω)
输出阻
抗(Ω)
1.00 0.50 1.00 0.10 0.20 500 500
高频电子线路第3章高频谐振放大器
Y Yfe re Yoe YL
jC，Yoe
YL
Yie
GL
Yir
1
j2Q
0
Yir
j
0Cu gm
GL (1 j2QL
) 0
20Cu gmQL
GL2
1
2QL
0
2
j
0CHale Waihona Puke Baidu gm
GL2 1
2QL
0
2
△ω<0：Yir的电导为负，形成正反馈，会引起放大器不稳定。
Cie 41pF， Gie 1mS
Coe 4.3pF， Goe 45S
Y fe gm 40mS， Yre 0
Cn
设后级晶体管Y参数与上相同。求：
(1)回路有载品质因数QL和3dB带宽B0.7； (2)放大器的电压增益；
(3)中和电容值(设Cb’c=2.67pF)。
N1 L
C
N
N2
Ec
2021/8/7
路取一与Uc 反相的电压Un， 通过Cn反馈到输入. 端。
根据电桥平衡原理有
Uc
1
j0Cbc
j0L1
1
j0Cn
j0 L2
Cb1
Cn
L1 L2
Cbc
N1 N2
Cbc
N1 VT
Ce N2
高频小信号谐振放大器实验报告
高频小信号谐振放大器设计
目录
第一章设计总体思路及其计算 (1)
1.1 电路的功能 (1)
1.2 电路的基本原理 (2)
1.3 设计思路及测量方法 (4)
(1)谐振频率 (4)
(2) 电压增益 (4)
(3)通频带 (5)
(4)矩形系数 (5)
第二章仿真结果及其说明 (5)
2.1 设置静态工作点 (5)
2.2计算谐振回路参数 (6)
2.3 利用Multisim 对电路的仿真图 (6)
2.4 设计结果与分析 (7)
第一章设计总体思路及其计算
1.1 电路的功能
高频小信号放大器的作用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。高频小信号放大器是通信电子设备中常用的功能电路，它所放大的信号频率在数百千赫。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。
1.2 电路的基本原理
图1晶体管高频小信号单极单调谐回路谐振
放大器
图1所示电路为共发射极接法的晶体管高频小信号单极单调谐回路谐振放大器。它不仅放可以大高频信号，而且还有一定的选频作用，因此，晶体管的集电极负载为LC 并联谐振回路，在高频情况下，晶体管本身的极间电容及连接导线的分布参数等会影响放大器射出信号的频率或相位。
放大器在谐振时的等效电路如图2所示，晶体管的4个y 参数分别为： 输入导纳：b
b e b e b b b e b
c b m b b c b ce oe r C j g r C j g g r C j g y ''''''''+++++≈ωωω)1( 输出导纳：b
高频电路小信号谐振放大器
Y
oe
g oe
j C oe
Y
fe
y fe fe
Y re y re re
(2-2-12)
信息工程学院
16
由于晶体管在高频运用时, 其放大特性与工作频率 有关, 因而常引用晶体管的频率特性参数来表明它的高 频特性。
(1) β截止频率 f 和特征频率 f T
信息工程学院
9
它表示栅─源电压 u GS 对漏极电流 iD 的控制能力, 反映了
场效应管的放大能力。 其值一般比BJT小一个数量级。
rds 称为交流短路时的漏极输出电阻, 定义为:
rdsuiD ds Quidds ugs0
(2-2-4)
信息工程学院
10
2.2.2 混合π型参数与Y 参数的关系
(2-2-11)
Y21Yfe1rb/b(gbg/em j Cb/e)
Y 22 Y oe j C b/c1rb j/b (g g m b r /e b /b C jb/cC )b/e)
信息工程学院
15
晶体三极管的4个Y参数都是复数，为了计算方便， 可表示为
Yie g ie j C ie
' L
Y L/ n 1 1 2(gpj C 1j1Ln2 2Y ie)2
所以 IbYie1 U iYre(YoY ef 1eY 1L ' U i)
高频小信号放大器——典型例题分析
⾼频⼩信号放⼤器——典型例题分析
1．集成宽带放⼤器L1590的内部电路如图7.5所⽰。试问电路中采⽤了什么⽅法来扩展通频带的？
答：集成宽放L1590是由两级放⼤电路构成。第⼀级由V1、V2、V3、V6构成；第⼆级由V7~V10构成，三极管V11~V16、⼆极管V17~V20和有关电阻构成偏置电路。其中第⼀级的V1、V3和V2、V6均为共射－共基组合电路，它们共同构成共射－共基差动放⼤器，这种电路形式不仅具有较宽的频带，⽽且还提供了较⾼的增益，同时，R2、R3和R4引⼊的负反馈可扩展该级的频带。V3、V6集电极输出的信号分别送到V7、V10的基极。第⼆级的V7、V8和V9、V10均为共集－共射组合电路，它们共同构成共集－共射差动放⼤
器，R18、R19和R20引⼊负反馈，这些都使该级具有很宽的频带，改变R20可调节增益。应该指出，V7、V10的共集组态可将第⼀级和后⾯电路隔离。由于采取了上述措施，使L1590的⼯作频带可达0~150MHZ。顺便提⼀下，图中的V4、V5起⾃动增益控制（AGC）作⽤，其中2脚接的是AGC电压。
图7.5 集成宽放L1590的内部电路
2．通频带为什么是⼩信号谐振放⼤器的⼀个重要指标？通频带不够会给信号带来什么影响？为什么？
答：⼩信号谐振放⼤器的基本功能是选择和放⼤信号，⽽被放⼤的信号⼀般都是已调信号，包含⼀定的边频，⼩信号谐振放⼤器的通频带的宽窄直接关系到信号通过放⼤器后是否产⽣失真，或产⽣的频率失真是否严重，因此，通频带是⼩信号谐振放⼤器的⼀个重要指标。通频带不够将使输⼊信号中处于通频带以外的分量衰减，使信号产⽣失真。
高频小信号LC谐振放大器的设计
科技广场2012.5
0引言
高频小信号放大器是放大中心频率在几百兆赫兹到几百千兆赫兹的高频小信号的放大器。它在通信电子系统中有着重要的用途，通常应用在广播、电视、通信、雷达等无线通信的前段接收机中，其对接收机的灵敏度、抗干扰性和选择性等整机指标有关键性影响。
高频小信号放大的理论比较简单，但实际制作却非常困难。其中最容易出现的问题是自激振荡，同时频率选择和各级间阻抗匹配也很难实现。因此，电路设计时，需考虑到电源滤波、退偶电路、级间耦合电路、阻抗匹配电路及匹配电路对整体电路的影响。
本文需设计并制作一个低功耗LC谐振放大器，要求满足的条件：(1)谐振频率f0=12MHz，允许偏差±100kHz；(2)增益不小于40dB；(3)输入电阻Rin=50Ω；(4)在放大器的输入端插入一个40dB固定衰减器，特性阻抗50Ω。为了便于放大器的设计，采用了NI Multisim电路仿真软件进行辅助设计。
1系统方案设计
高频小信号放大器主要由衰减网络模块、LC谐
高频小信号LC谐振放大器的设计
Design of High Frequency Small Signal LC Resonance Amplifier
闫石1姚晓玲2
Yan Shi Yao Xiaoling
(1.海军装备部驻广州地区军事代表局综合计划处,广东广州530260;2.昆明海威机电技术研究所，
云南昆明650236)
（（prehensive Planning Department of Navy Equipment Ministry in the Guangzhou Region Military Representatives Bureau,Guangdong Guangzhou530260;2.Kunming HAIWEI Institute of Electrical
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课程设计(论文)
题目名称CMOS集成电路
课程名称高频小信号谐振放大器设计
学生姓名黄敏虹
学号1241304009
系、专业信息工程系、计算机科学与技术
指导教师许建明
2014年11 月14 日
目录
第1章绪论 (1)
1.1 高频小信号放大器简介 (1)
第2章方案设计 (3)
2.1 设计要求 (3)
2.2 总体方案简述 (4)
第3章模块电路设计 (5)
3.1电路的基本原理 (5)
3.2主要性能指标及测试方法 (6)
3.3电路的设计与参数的计算 (8)
3.3.1电路的确定 (8)
3.3.2参数计算 (8)
第4章电路的仿真与调试 (9)
4.1 电路仿真 (9)
4.2 电路的安装与调试 (10)
总结 (13)
参考文献 (14)
第 1 章绪论
1.1高频小信号放大器简介
高频小信号放大器是用于无失真的放大某一频率范围的信号。按其频带宽度可分为窄带与宽带放大器，而最常用的为窄带放大器，它是以各种选频电路作负载，兼具阻变换和选频滤波功能。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。调谐放大主要用于无线电接收系统中高频和中频信号的放大。其中高频小信号调谐放大器广泛应用于通信系统和其它无线电系统中，特别是在发射机的接收端，从天线上感应的信号是非常微弱的，这就需要用放大器将其放大。高频信号放大器理论非常简单，但实际制作却非常困难。其中最容易出现的问题是自激振荡，同时频率选择和各级间阻抗匹配也很难实现。本文以理论分析为依据，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。
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;
高频小信号放大器的特点：
频率较高中心频率一般在几百kHz到几百MHz频带宽度在几KHz到几十MHz，故必须用选频网络
小信号信号较小故工作在线性范围内(甲类放大器)即工作在线形放大状态。
采用谐振回路作负载，即对靠近谐振频率附近的信号有较大的增益，对远离谐振频率附近的信号其增益迅速下降，即具有选频放大作用。
第 2 章 方案设计
2.1 设计要求
已知条件：电源电压V V cc 12+=，负载电阻Ω=K R L 1，高频三极管3DG6。 主要技术指标：中心频率MHz f 100=，电压增益)56(35倍dB A u =∑，通频带
MHz f 420=∆。
课程设计要求：要求有课程设计说明书，并制作出实际电路。
2.2 总体方案简述
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。
（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.
（3）工作稳定可靠，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。
第 3 章模块电路设计
3.1 电路基本原理
图3-1-1所示电路为共发射极接法的晶体管小信号调谐回路谐振放大器。它不仅要放大高频信号，而且还要有一定的选频作用，因此，晶体管的集电极负载为LC并联谐振回路。在高频情况下，晶体管本身的极间电容及连接导线的分布参数会影响放大器的输出信号的频率或相位。晶体管的静态工作点由电阻RB1和RB2以及RE决定，其计算方法与低频单管放大器相同。
图3-1-1
3.2主要性能指标及测量方法
表征高频小信号谐振放大器的主要性能指标有谐振频率，谐振电压放大系数Avo，放大器的通频带BW及选择性（通常用矩形系数Kr0.1），采用3-2-1所示电路可以粗略测各项指标。
图3-2-1
输入信号由高频小信号发生器提供，高频电压表，分别用于测量输入信号与输出信号的值。直流毫安表mA用于测量放大器的集电极电流的值，示波器监测负载两端输出波形。谐振放大器的性能指标及测量方法如下。
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），电压表指示值达到最大，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。
图3-2
由BW得表达式可知：
通频带越宽的电压放大倍数越小。要想得到一定宽度的通频带，同时又能提高放大器的电压增益，由式可知，除了选用较大的晶体管外，还应尽量减少调谐回路的总电容量。