LC谐振放大器报告(11年电赛D题)
LC谐振放大器设计报告
2011年全国大学生电子设计竞赛LC谐振放大器（D题）【1407组】作品类别：D类2011年9月2日摘要高频小信号谐振放大器在通信、广播等设备中有广泛的应用，可以利用三极管放大信号、LC并联谐振回路谐振选频，从而放大特定频率的信号。
三极管共基极放大电路中不存在密勒电容效应，而且BJT的输入电阻（即发射节的正向电阻）很小，所以共基极放大电路具有比较好的高频响应特性，利用三级级单调谐电路将原始微弱信号增益大于80dB，并利用LC并联谐振回路将15MHZ的信号选出。
表现高频小信号谐振放大器的主要性能指标由谐振频率f,谐振电压放大倍数AV0,放大器的通频带ＢＷ及选择性（矩形系数Ｋ1.0r）的计算。
LC谐振放大器设计要求：（1）衰减器指标：衰减量40±2dB，特性阻抗50Ω，频带与放大器相适应。
（2）放大器指标：a）谐振频率：f0 =15MHz；允许偏差±100kHz；b）增益：不小于60dB；c）−3dB 带宽：2Δf0.7 =300kHz；带内波动不大于2dB；d）输入电阻：R in=50Ω；e）失真：负载电阻为200Ω，输出电压1V 时，波形无明显失真。
（3）放大器使用3.6V 稳压电源供电（电源自备）。
最大不允许超过360mW，尽可能减小功耗。
（4）在-3dB 带宽不变条件下，提高放大器增益到大于等于80dB。
（5）在最大增益情况下，尽可能减小矩形系数Kr0.1。
（6）设计一个自动增益控制（AGC）电路。
AGC 控制范围大于40 dB。
AGC 控制范围为20log(V omin/V imin)－20log(V omax/V imax)（dB）。
现有的设计方法需要大量复杂的运算，且对放大电路部分输入、输出匹配电阻的确定需应用作图方法来确定，硬件设计结束才可测定指标，设计中不易保证电路设计的可靠性。
本文基于这一点介绍了由分立元件构成的高频小信号放大器的结构，利用multisim软件提供的BJT管模型得出其输出特性以确定所需的匹配电阻，简化了设计过程，并从电路的功能要求和算法分析完成了整个电路的设计，并利用multisim软件进行了性能仿真和分析。
LC谐振放大器的实验报告
LC谐振放大器设计报告（D题）内容摘要：本文介绍了LC谐振放大器的设计原理，分析了有可能影响LC 谐振放大器的因素以及采取的针对性措施。
在此设计中我们运用衰减器来减小输入电压的值进而方便了放大器电路的测量。
中周电感和聚酯电容来提取频率为15MHz的波。
用三极管来放大电路，并使用其他措施来减小电路误差。
整个系统的-3dB带宽为300kHz。
在较低的外部电压下，放大器电路的整体功耗很小。
关键词：LC谐振放大器衰减器中周电感第一章绪论1.1：设计任务设计并制作一台LC谐振放大器。
设计的大体示意图如下所示：1.2：设计要求1.2.1：基本要求（1）衰减器指标：衰减量40±2dB，特性阻抗50Ω，频带与放大器相适应。
（2）放大器指标：(a）谐振频率：f0=15MHz；允许偏差±100KHz；(b）增益：不小于60dB；(c）-3dB带宽：2Δf0.7=300KHz；带内波动不大于2dB；(d）输入电阻：Rin=50Ω；(e）失真：负载电阻为200Ω，输出电压1v时，波形无明显失真。
（3）放大器使用3.6v稳压电源供电（电源自备）。
最大不允许超过360mW，尽可能减小功耗。
1.2.2：发挥部分（1）在-3dB 带宽不变条件下，提高放大器增益到大于等于80dB。
（2）在最大增益情况下，尽可能减小矩形系数Kr0.1。
（3）设计一个自动增益控制（AGC）电路。
AGC控制范围大于40dB。
AGC控制范围为20lg(Vomin/Vimin)-20lg(Vomax/Vimax) (dB)。
（4）其他。
附录：图二是LC谐振放大器的特性曲线，矩形系数Kr0.1=2Δf0.1/2Δf0.7第二章方案的比较与论证本系统主要有以下几个模块：自制电源衰减器LC谐振放大器等三大功能模块。
2.1自制电源模块：方案一：线性稳压源。
采用效率较高的串联电路，尤其是采用集成三端稳压器，输出电压波纹小，可靠性高，性价比高。
可为后面的谐振放大电路提供不失真保障。
2011年全国大学生电子设计竞赛
2011年全国大学生电子设计竞赛LC谐振放大器（D题）【本科组】摘要LC谐振放大器是利用三极管放大，LC并联谐振回路选频来实现放大的，由衰减器、三极管共射放大电路、LC谐振回路和AGC自动增益控制电路组成。
为了便于测试，用衰减器衰减输入信号，三级晶体管放大信号，LC谐振回路选频，放大特定频率的信号，AGC自动增益控制电路保证增益基本稳定。
共射电路有电压增益大的特点，适用于高频电路中。
此设计的三级单调谐电路可实现：（1）将衰减后的微弱信号放大80DB；（2）LC谐振回路可产生15MHz的谐振频率；（3）第一级放大电路的输入电阻可控制在50Ω左右；LC谐振放大器是低压、低功耗的放大器，节省了能源，其高增益使得在放大这一块得以更好的应用。
关键词：LC谐振放大器，增益，通频带，矩形系数1.系统方案论证与选择1.1 LC谐振放大器的论证与选择方案一：LC谐振放大器可以用集成芯片，外加LC谐振回路来完成，但其要求的频率较高，输入信号较小，低功耗，且用3.6V电压供电，要找到合适的芯片是有难度的，而且成本较高，很多仿真出来的电路都难以实现其功能和达到其指标。
方案二：采用分立元件做的LC谐振放大器更容易实现，但要慎选三极管，选择低功耗的，小于100mA的，要尽量减少三极管的数量。
用分离元件降低了成本，用的都是常用的电阻电容。
通过以上论述，选择方案二更可行。
1.2 LC谐振放大器的原理图LC谐振放大器的基本原理方框图（图1）图1 LC谐振放大器的基本原理方框图输入信号经衰减器衰减，由三级晶体管放大信号，经LC谐振回路选频输出特定信号，AGC反馈电路保证信号稳定输出。
2．各模块的选择2.1 衰减器的选择衰减器可以用专用的固定衰减器，但其成本高，由于时间的限制，也不现实。
故选用电阻网络。
为满足其要求，选取电阻时要选用千分之一精密电阻。
本电路中用π型电阻网络来实现（图2）。
图2 π型电阻网络来实现信号从左端输入，经过π型网络降压，衰减后的信号从右段输出。
LC谐振放大器论文
2011年全国大学生电子设计竞赛LC谐振放大器（D题）【本科组】2011年9月3日摘要本系统以高频低噪声放大器2SC3358为核心组成的LC谐振放大器，外加AGC电路进行增益自动控制，在保证信号不明显失真的前提下输出幅值保持稳定。
系统主要由衰减器、谐振放大器、功率放大器、AGC和扩展电路等构成。
LC谐振放大器能将中心频率为15MHz微伏级别的小信号放大最大到约101dB，带宽保持300KHz，输入阻抗50Ω。
AGC电路增益控制范围达到46dB，整个放大器最大功耗约为114.8mW。
后级功放由功放管2SC2053和LC谐振组成，提高了输出级的驱动能力，改善了阻抗匹配性能。
本系统经过测试，抗干扰能力强，加上精致的外壳和防自激电路的设计，放大器具备了很好的稳定性。
关键词：LC谐振AGC 谐振放大器增益小信号目录1系统方案 (1)1.1 谐振放大器的论证与选择 (1)1.2 AGC电路方案的论证与选择 (1)1.3 电源方案的论证与选择 (2)2系统理论分析与计算 (2)2.1 衰减器的分析 (2)2.2 LC谐振放大器的指标的分析 (2)2.2.1 增益 (2)2.2.2 AGC的分析 (2)2.2.3 通频带 (3)2.2.4 矩形系数 (3)2.2.4 放大器的稳定性 (3)3电路的设计 (3)3.1系统总体框图 (3)3.2 衰减器电路 (4)3.3 一级谐振放大器电路 (4)3.4 二级谐振放大器电路 (4)3.5 谐振功率放大器电路 (4)3.6 AGC电路 (4)3.7电源电路 (4)3.8扩展电路 (5)4测试方案与测试结果 (5)4.1测试仪器和设备： (5)4.2 测试方法和步骤： (5)4.2.1 增益测试 (5)4.2.2 功耗测试 (5)4.2.3 带宽和矩形系数测试 (5)4.2.4 AGC增益范围测试 (6)4.3 测试结果及分析 (6)4.3.1测试结果 (6)4.3.2测试分析与结论 (6)附录：LC谐振电路主原理图 (8)LC谐振放大器（D题）【本科组】1系统方案本系统主要由衰减模器、LC谐振放大器、功率放大器、3.6V电源、AGC和扩展电路组成，下面分别论证这几个模块的选择。
lc谐振放大器分析
LC 谐振放大器（D题）分析从表面看，此题简单容易理解，但选择此题请慎重，一每年的最大奖“杯”都是给了模拟类的题目，此题纯“模拟”；二题目简单，指标并不易达到，如果没有过制作经验的话，选择要慎重，因为可能指标很少达到。
见网友评论“工作电压低，功耗限制，其实不好做”很精辟，大家要仔细分析。
具体分析：1、衰减器选用无源电阻网络为上选，但题目中提到“频带与放大器相适应”，可见，如若选用非线衰减网络，则一定要求3dB带宽足够，特性阻抗保持50欧，这样很难达到。
建议在构建时候选用千分之一精密电阻，可以有效提高衰减量精确度及减少温漂影响。
2、关于放大器的设计，各种仿真不解释！Multisim、Altium Designer、EWB都可以用，但要注意，仿真出来一般都不能用，做好心理准备，但可以提供前进的方向。
谐振频率指标应该很容易达到，建议选用发烧点的元件，电阻、电容等，会很有帮助的。
输入电阻按照等效电阻计算即可，失真这个指标看似简单，其实意味着各位赛友在制作的时候一定要做好“小处理”，将电路做到精。
举例来说，电源滤波要做好，尽量用好的元件，大电容，接地的问题，屏蔽的问题，板子焊接的面积应尽量小，用来减小焊锡的影响（有条件可以选用上好点的焊锡），不能飞线，尽量将元件焊接的尽量近，减小元件的引脚长度。
放大器部分使用稳压电源，功率不超过360mW，意味着电流最大100mA，所以使用芯片要慎重考虑，选用三极管是上策，但是功耗要低于100mA的话，一定要减少三极管的数量，根据经验不可能出现太高阶多级放大，这也就是发挥部分的难度所在。
注意宁可指标不做，也不能不满足要求！3、发挥部分，该部分只是增加了指标，实质上没有变化，所以赛友在制作的过程中可以按照发挥部分制作，但暂时需要放弃AGC电路，毕竟那个最后加也不影响，毕竟分数也不高。
4、团队分工，到了这个时候，可以开始工作了，速速确定最容易做最容易实现的电路，比如衰减器，可以安排一个人焊接，另外两个人各种电路设计各种找，差不多后就安排开始仿真。
LC谐振放大器报告
2011全国大学生电子设计竞赛LC谐振放大器（D题）设计报告2011年9月3日LC谐振放大器（D题）摘要本设计采用三级管两级放大实现一个低压、低功耗的LC谐振放大器。
该放大器实际上是一个高频小信号谐振放大器，其核心元件是高频小功率晶体管和LC并联谐振回路。
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，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。
关键词：高频小功率晶体管 LC并联谐振回路高频小信号放大器AbstractThis design uses the level 3 tube two stage amplifier achieve a low pressure, low power consumption LC resonance amplifier. The amplifier is actually a high frequency amplifier, small signal resonance its core element is high frequency small power transistors and LC parallel resonant circuit. Wireless communication receiving equipment receiving antenna receive from space of electromagnetic waves came out and induction of high frequency signals of voltage amplitude is (u V) to several millivolt (mV), and the detectors receiving circuit (or is popularly used implement) input voltage amplitude the demand is higher, the best around 1 V. This needs to be in the detection of high frequency amplifier and before medium frequency amplifier. Therefore, high frequency amplifier, small signal of the antenna to complete a weak signal and amplified, namely to choose from so many of the radio signal, elected in the frequency of the signal and the need to be amplified, and for other useless signal, interference and noise control, in order to improve the signal amplitude and quality. Keywords: high frequency small power transistors LC parallel resonant frequency small signal amplifier circuit1、系统方案论证与比较系统总体设计框图1.1衰减器的设计方案方案一：采用纯电阻电路网络使输入电压衰减40dB，有两种电阻衰减器的结构：T型和PI型，都是对称结构。
LC谐振放大器(D题)
2011年全国大学生电子设计竞赛设计报告题目：LC谐振放大器 (D题)队号：512077LC谐振放大器摘要：本系统以高频小信号LC谐振放大电路为核心，设计制作了振荡频率为15MHz的谐振放大器。
系统第一部分输入信号通过型电阻网络衰减电路实现信号衰减的功能，同时完成电路阻抗匹配，使信号能够很好的传给下一级放大电路。
综合考虑功耗、通频带、选择性噪声影响及工作稳定等因素，第二部分设计了两级高频小信号单调谐放大电路相串联来完成60dB的放大。
每级高频小信号放大电路均采用分立元件搭建而成，使用三极管S9018作为高频放大管，谐振负载采用LC并联谐振回路。
通过各个模块间的配合使用，实现了谐振频率达15MHz，上下偏差不超过100KHz，并且系统带宽为，带内波动不大于，同时又降低了整个系统的成本及提高了系统的可实现性。
总的来说，本系统基本符合指标的要求。
关键词：衰减器谐振回路高级小信号放大阻抗匹配目录一、系统方案论证 11、衰减器方案论证 12、LC谐振放大器方案论证 1二、理论分析与计算 1三、电路设计 21、衰减电路设计 22、LC谐振放大电路设计 3四、系统测试 41、放大性能测试 42、通频带测试 43、矩形系数 54衰减电路测试 6五、总结 6一、系统方案论证经过仔细地分析和论证，根据题目要求，将本次谐振放大器由分为两大部分：即衰减电路和LC谐振放大电路。
1、衰减器方案论证方案一：采用集成运放构成有源衰减器，但这种衰减器输出容易产生超调或振荡现象，这种衰减器用常于自动增益和斜率控制电路中，电路比较复杂，不容易实现。
方案二：采用型电阻网络衰减器，这种衰减器又称为无源衰减器。
利用这种衰减电路不仅可以对信号进行准确衰减而且还能进行阻抗匹配，从而提高测量准确度。
型衰减器可以在规定的频率范围内实现较理想阻抗变换而且型衰减器尺寸小、成本低、功耗低、电路简单、易于实现等诸多优点。
因此在本设计中，我们选择型衰减器。
2011电子设计大赛放大器题目
LC谐振放大器（D题）摘要：高频谐振放大器广泛应用于通信系统和其它电子系统中，调谐放大器常指各种发射机和接收机的电压放大器，其作用时要将所接受的射频信号或变频后的中频信号进行放大，已达到高频功放或检波电路所需的幅度。
高频小信号谐振放大器的功用就是放大各种无线设备中的高频小信号，以便作进一步的变换和处理。
高频小信号谐振放大器电路除具有放大功能外，还具有选频功能，即从众多信号中选择有用信号，滤除无用的干扰信号的功能。
本系统以衰减器作为输入级，LC谐振放大器作为中间级，射级输出器作为输出级。
输入级采用π型电阻网络，中间级采用单调谐回路谐振放大器，以晶体管9018作为放大器，采用抽头谐振回路作为放大器负载，对信号频率谐振，完成阻抗匹配和选频滤波功能，输出级采用射级输出器以提高带负载能力。
关键词：衰减器LC谐振通频带矩形系数1、系统方案设计与比较系统整体方案设计如下： 流程图：V ｉ Ｖｏ方案一：LC 谐振放大器采用双调谐放大器，双调谐回路放大器具有较好的选择性、较宽的通频带，并能较好地解决增益与通频带之间的矛盾，广泛地用于高增益、宽频带、选择性要求高地场合，但双调谐回路放大器的调整较为困难，两级调谐频率不容易调到一致，从而使得到的幅频特性不理想，故放弃此方案。
方案二：LC 谐振放大器采用单调谐放大器，采用单管共发射级电路，单调谐通频带窄，选择性一般，但调整简单，便于调试，故采用此方案。
硬件框图如下：2、单元电路设计与计算2.1 衰减器部分：衰减器在保证输入阻抗不变的情况下，可以有T 型电阻网络或者π型电阻网络构成。
以T 型网络为例进行公式推导：首先因为从输入端看进去的输入电阻应该等于O R ,所以可得 O O R R R R R =++121//)(又根据电路输入电压和输出电压的关系可得：OO OI OI OI O U R R R U R R U R R U R R =++++)())((1121衰减器 LC 谐振放大器 射级输出器联立以上可得：1)(211221-=+-=IO I O O IO I O OU U U U R R U U U U R R 和同理，π型网络的计算公式为：)11(1-+=IO I O O U U U U R R 和IO I O O U U U U R R 21)(22-=经计算可得在满足衰减量40dB,特性阻抗50Ω时，经计算得，T 型网络Ω=491R ，Ω=12R ；π型网络Ω=511R ，Ω=K R 5.22。
全国电子设计大赛D题LC谐振放大器设计报告
全国电子设计大赛LC谐振放大器方案设计报告2011-9-3课题名称：LC谐振放大器指导老师：孙继昌小组成员：朱培军，赵磊，蔡翔目录摘要 (3)Abstract (3)一、系统方案 (5)1、整体方案的论证与比较 (5)2、系统设计方案 (6)二、设计与论证 (6)1、理论分析 (6)三、单元电路的分析 (10)1、系统组成 (10)2、衰减器模块的设计 (11)3、“高感磁芯”选频模块的设计 (12)4、运放级联放大模块的设计 (13)四、系统测试 (14)1、使用的仪器和设备 (14)五、过程中遇到的困难和注意事项 (14)六、参考文献 (15)附录（元件清单、电路图） (16)摘要本文采用自制的3.6V电源对系统供电，系统经过衰减器后，输入信号通过“高感磁芯”（具有高品质因数）构成的选频网络选择出符合题目要求的频率（15MHZ）与带宽（300KHZ），且此选频网络对信号有一定的放大作用；再将得到的信号经过双运放OPA2354正向放大接入以达到放大60DB以上的指标。
完成以上基本要求后就是对发挥部分的操作（此题发挥部分基本上为对几根要求部分指标的提高）；在设计系统时满足LC谐振放大器低压、低功耗。
关键字：衰减器、选频网络、LC谐振、高品质因数、低压、低功耗AbstractIn this paper, homemade 3.6V power supply system, the system through the attenuator, the input signal through the “high sense of core” (high quality factor) consisting of frequency-selective network choose topics that meet the requirements of frequency (15MHZ) and bandwidth (300KHZ), and this election has a certain frequency network signal amplification; then get the signal through the OPA2354 dual op amp in order to achieve positive amplification amplified 60DB access more indicators.After completion of the above is the basic requirement to play a part of the operation (play part of this problem is basically a few requirements for the improvement of some indicators); to design a system to meet the LC resonant amplifier voltage, low power consumption.Keywords: attenuators, frequency-selective network, LC resonance, high quality factor, low-voltage, low power consumption一、系统方案1、整体方案的论证与比较（1）中周选频法利用市场上可买到的6.5MHZ中周，对其先进行测试，计算得出其电容和电感数值，然后对原中周铜线的匝数进行增减以达到15MHZ。
LC谐振放大器
2011年全国大学生电子设计竞赛LC谐振放大器设计报告书二零一一年九月一号LC谐振放大器摘要：高频谐振放大器广泛用于通信系统和其他电子系统中，实现uV级、mv级微弱信号的高频放大，输出功率范围小到毫瓦级，大到几十千瓦甚至兆瓦级，并以高效输出大功率为目的。
本系统LC谐振放大器主要由衰减器、升压电路、放大电路、谐振电路和AGC构成。
应用AD603宽频带、低畸变、低噪声、高增益度的压控VGA放大器作为提高增益的核心器件，AD603放大器电路结构简单、性能稳定、功能完善，实现mv、uv的信号放大。
关键词：高频信号、AD603、LC高频谐振、衰减一、本系统总体设计方案题目分析：有题目要求在中心频率15Mhz的高频信号下实现信号衰减为40dB,再将其放大增益大于等于60dB，尽量减小失真与避免自激。
本系统难点在于对衰减40dB 后的微小信号进行无失真的放大且增益在60dB以上。
理论上两级Ad603级联可满足要求。
本系统方框图：衰减网络DC/DC 升压两级AD603放大带通LC 谐振9018实现AGC检波与控制输入二、LC谐振放大器方案论证与选择1、衰减方案根据设计要求，为一小高频、低功耗装置，可选用PI型衰减器或者T型衰减器，我们采用为T型衰减。
方案一：采用PI型衰减器方案二：采用T 型衰减器：方案三：采用反向比例放大器衰减 方案四：采用LC 谐振衰减。
我们采用LC 型衰减 2、放大电路方案：在本次设计中，放大电路方案为该模拟装置的核心部分。
方案一：采用两片AD603放大 方案二：采用AD811放大 方案三：采用分立元件放大。
由于该装置为高频小信号的处理，按照要求制作不小于60DB 的放大网络，对放大倍数有较高的要求，AD603在mv 甚至uv 放大优于AD811，可实现精确增益控制，其增益与控制电压呈线性关系。
分立元件成本低，但抗干扰差，电路设计复杂，稳定性差，容易产生自激。
我们采用两片AD603级联放大。
LC谐振放大电路论文解读
图3.3稳压电源电路
3.4系统总体电路
系统电路原理图如图3.4所示(不包含电源模块:
图3.4系统总体电路
3.5输出最大不失真电压及功耗的设计
输出最大不失真电压:40mv
功耗功耗小于360W ,符合题意
4测试方案与测试结果
4.1测试方法与仪器
1、硬件联调
2、测试仪器
图1.4.1电源模块流程
方案二:电池供电。
通过三节镍氢电池(每节1.2V串联或单颗3.6V锂离子电池,组成3.6V电源。电池提供的电源相比方案一更为纯净,不会因为220V交流市电中的杂波而影响放大电路等模块的工作。但是电池的放电电压会随着时间而降低,除非另行设计电池电压/电流保护模块,否则当电压低于一定值后,电路将无法正常工作或损坏。在带载为电动马达的情况下,三洋2500mAh镍氢充电电池放电曲线如图1.3.2,因此不适合本系统使用。
方案四:综合LC多级单调谐放大和集成运放电路。多级单调谐放大回路易满足频带要求,而集成运放电路易满足增益要求,该电路结合二者优点。
综合上述四种方案,本设计选择方案四-综合LC多级单调谐放大和集成运放电路。
1.3自动增益控制的方案比较与选择
方案一:采用单片机或FPGA电路进行自动增益控制,其优点是可扩展功能丰富,性能稳定,但缺点是单片机周边电路设计复杂、软件设计繁杂,不便于设计。
方案二:采用多级单调谐回路谐振放大器。由于本题要求增益较大,单级单调谐回路无法满足该增益要求,故采用多级单调谐回路谐振放大器,其特点是增益大,但选择性差,通频带与增益矛盾突出,且多级容易引起自激振荡。方案三:采用OPA355运放电路。运算放大电路进行信号的放大,放大倍数大,更易达到本题所要求增益指标,前级结合双调谐滤波器进行选频滤波。但采用运放会有频带无法达到指标的问题。
2011年全国电子设计大赛LC谐振放大器
LC谐振放大器摘要高频功率放大器是发送设备的重要组成部分之一，通信电路中，为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出，而且通信距离越远，要求输出功率越大。
所以为了获得足够大的高频输出功率，必须采用高频功率放大器。
由于高频功率放大器的工作频率高，相对频带窄，所以一般采用选频网络作为负载回路。
本次设计先是对高频功率放大器有关理论知识作了一些简要的介绍，然后在性能指标分析基础上进行单元电路设计，最后设计出整体电路图，在软件中仿真验证是否达到技术要求，对仿真结果进行分析，最后焊接并调试电路。
关键词：高频谐振功率放大器谐振回路耦合回路工作状态AbstractHigh frequency power amplifier is an important part of the equipment to send one of communication, circuit, in order to make up for in process of wireless transmission signal attenuation requirements with greater transmitter output power and communications, the farther the distance, the greater the output power requirements. So in order to get enough high frequency output power, must use high frequency power amplifier. Due to the high frequency power amplifier high frequency band, relatively narrow, so the general use of the web as a load circuit choose frequency.The first design of the high frequency power amplifier theory knowledge about some briefly introduced, and then the performance index analysis in based on the circuit design, and in the end the design unit circuit diagram, a whole in software simulation verify whether attain the technical requirements of the simulation results on analysis, the final installation and debugging circuit circuit.Keywords：High-frequency resonant power amplifier Resonant circuitCoupling Loop Working condition一、方案比较与论证1．基本方案根据要求，需要设计并制作一个低压、低功耗的LC谐振放大器；为了便于测试，在放大器的输入端插入一个40dB的固定衰减器。
2011年全国电子设计大赛D题LC谐振放大器设计报告
全国电子设计大赛LC谐振放大器方案设计报告2011-9-3课题名称：LC谐振放大器指导老师：孙继昌小组成员：朱培军，赵磊，蔡翔目录摘要 (3)Abstract (3)一、系统方案 (5)1、整体方案的论证与比较 (5)2、系统设计方案 (6)二、设计与论证 (6)1、理论分析 (6)三、单元电路的分析 (10)1、系统组成 (10)2、衰减器模块的设计 (11)3、“高感磁芯”选频模块的设计 (12)4、运放级联放大模块的设计 (13)四、系统测试 (14)1、使用的仪器和设备 (14)五、过程中遇到的困难和注意事项 (14)六、参考文献 (15)附录（元件清单、电路图） (16)摘要本文采用自制的电源对系统供电，系统经过衰减器后，输入信号通过“高感磁芯”（具有高品质因数）构成的选频网络选择出符合题目要求的频率（15MHZ）与带宽（300KHZ），且此选频网络对信号有一定的放大作用；再将得到的信号经过双运放OPA2354正向放大接入以达到放大60DB以上的指标。
完成以上基本要求后就是对发挥部分的操作（此题发挥部分基本上为对几根要求部分指标的提高）；在设计系统时满足LC谐振放大器低压、低功耗。
关键字：衰减器、选频网络、LC谐振、高品质因数、低压、低功耗AbstractIn this paper, homemade power supply system, the system through the attenuator, the input signal through the “high sense of core” (high quality factor) consisting of frequency-selective network choose topics that meet the requirements of frequency (15MHZ) and bandwidth (300KHZ), and this election has a certain frequency network signal amplification; then get the signal through theOPA2354 dual op amp in order to achieve positive amplification amplified 60DB access more indicators.After completion of the above is the basic requirement to play a part of the operation (play part of this problem is basically a few requirements for the improvement of some indicators); to design a system to meet the LC resonant amplifier voltage, low power consumption.Keywords: attenuators, frequency-selective network, LC resonance, high quality factor, low-voltage, low power consumption一、系统方案1、整体方案的论证与比较（1）中周选频法利用市场上可买到的中周，对其先进行测试，计算得出其电容和电感数值，然后对原中周铜线的匝数进行增减以达到15MHZ。
电子大赛设计报告
电子大赛设计报告LC谐振放大器（D题）摘要本设计由衰减电路、小信号放大电路、稳压电路三个功能模块组成。
衰减电路采用集成芯片小信号放大电路采用变压器TRF1445反馈式LC振荡电路实现信号选频，产生标准的15MHz的信号源，运用S9018三极管实现高频小信号的60dB放大。
稳压电路是以三端可调式稳压器LM317为主体的可调的稳压器。
经测试，整机功能齐全，输出信号几乎不失真，功耗低等各项性能指标达到指标要求。
关键词：LC振荡，高频小信号，三极管放大系统设计1.设计任务与要求任务：设计并制作一个LC谐振放大器。
要求：设计并制作一个低压、低功耗的LC谐振放大器，为便于测试，在放大器输入端插入一个40dB的衰减器。
电路框图见图0。
（图1）基本要求衰减指标：衰减量40dB±2dB，特性阻抗50Ω，频带与放大器相适应。
放大器指标：谐振频率：0f=15MHz；允许偏差±100KHz；增益：不小于60dB；-3dBD带宽：27.0f∆=300KHz；带内波动不大2dB；R=50Ω；输入电阻：in失真：负载电阻为200Ω，输出电压1V时，波形无明显失真。
(3)放大器使用3.6V稳压电源供电（电源自备）。
最大不允许超过360mV，尽可能减小功耗。
2. 系统设计方案（1）高频小信号放大设计方案采用集成运算放大器芯片级联构成。
集成运放芯片使用简单，精度高，但是采用这种方案，很容易超过题目要求的360mWd的要求，并且通常此类集成电路都难以直接驱动200Ω的负载。
（2）高频小信号放大设计方案2采用电容三点式对称选频网络和分立元件，利用高频三极管或场效应管差分对构成多级放大电路，末级采用大功率器件来保证输出功率，通过负反馈电路来确定增益。
该方案可实现的放大器工作频率高、和高增益的要求但其电路比较复杂。
且零点漂移严重，难以实现直流信号的放大。
此外，由于电路采用了多级放大，其稳定性差，容易产生自激现象。
（3）高频小信号放大设计方案3采用变压器振荡电路与三级管的结合，实现选频和信号放大，采用变压器反馈式LC振荡电路，通过L的抽头与电源正端相连，从而有利于实现阻抗匹配，并且该谐振电路Q值高，选频性能好，即使电流有失真，输出电压也基本为正弦形。
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2013年全国大学生电子设计竞赛LC谐振放大器（D题）【本科组】2013年8月11日摘要：本系统以高频低噪声放大器9018为核心组成的LC谐振放大器，以及宽带轨至轨运放LＭＨ6612构成末级功率放大，在保证信号不明显失真的前提下输出幅值保持稳定。
系统主要由衰减器、谐振放大器、功率放大器等构成。
LC谐振放大器能将中心频率为15MHz微伏级别的小信号放大最大到约86dB，带宽保持260KHz，输入阻抗50Ω。
整个放大器最大功耗约为100mW。
后级功放由LMH6612反向放大组成，提高了输出级的驱动能力，改善了阻抗匹配性能。
本系统经过测试，抗干扰能力强，放大器具备了很好的稳定性。
关键词：LC谐振放大器AGC 增益小信号Abstract：This system with the core of high frequency low noise amplifier 9018 LC resonance amplifier, and broadband rail to rail op-amp LMH6612, on the premise of guarantee the signal is not obvious distortion of the output amplitude stability. The system is mainly composed of attenuator, resonance amplifier, power amplifier, AGC and so on. LC resonance amplifier can center frequency is 15 MHZ microvolt level of small signal amplifier to about 92 db, biggest bandwidth keep 291 KHZ, 50 Ω input impedance. The amplifier's biggest power consumption is about 100 mw. After level amplifier composed of LMH6612 reverse amplification, improve the driving ability of the output stage, to improve the impedance matching performance. This system has been tested, strong anti-jamming capability, amplifier is very stability.Keywords: LC resonance AGC small signal amplifier目录1系统方案 (3)1.1 谐振放大器的论证与选择 (3)1.2 AGC电路方案的论证与选择 (3)1.3 电源方案的论证与选择 (4)2系统理论分析与计算 (4)2.1 衰减器的分析 (4)2.2 LC谐振放大器的指标的分析 (4)2.2.1 增益 (4)2.2.2 AGC的分析 (4)2.2.3 通频带 (4)2.2.4 矩形系数 (5)2.2.4 放大器的稳定性 (5)3电路的设计 (5)3.1系统总体框图 (5)3.2 衰减器电路 (5)3.3 一级谐振放大器电路 (5)3.4 二级谐振放大器电路 (6)3.5 谐振功率放大器电路 (6)3.6 AGC电路 (6)3.7电源电路 (7)4测试方案与测试结果 (7)4.1测试仪器和设备： (7)4.2 测试方法和步骤： (7)4.2.1 增益测试 (7)4.2.2 功耗测试 (7)4.2.3 带宽和矩形系数测试 (7)4.2.4 AGC增益范围测试............................................................... 错误！未定义书签。
4.3 测试结果及分析 (7)4.3.1测试结果 (7)4.3.2测试分析与结论 (8)5 参考文献LC谐振放大器（D题）【本科组】1系统方案本系统主要由衰减模器、LC谐振放大器、功率放大器、3.6V电源、AGC和扩展电路组成，下面分别论证这几个模块的选择。
系统框图如图1所示。
40dB衰减器阻抗变换LC谐振放大器宽带放大器AGC检波AGC衰减器+ -+-200Ω图1.1 系统方案框图1.1 谐振放大器的论证与选择方案一：采用三片低压集成运放组成三级LC谐振放大器。
由于供电电压3.6V和不大于360mW 的功耗限制，必需选用低压微功耗运放。
另外LC谐振中心频率15MHz，在整体增益为80dB的情况下对运放带宽增益积提出了极高的要求，再加上输出幅度要求达到1VRms在3.6V供电情况下需要轨到轨的运放，如此高的要求下运放选型困难。
在实际中此方案极易造成自激振荡，调试起来会非常困难。
但此方案优点是电路集成度高结构简单，一经调试成功稳定性、可靠性也会很高。
方案二：采用分立元件组成三级LC谐振放大器,前级为高增益小信号谐振放大，末级采用谐振功率放大器，级间电容耦合。
电感为自绕中周，为提高电感Q值采用高频磁芯。
实测中电感Q值可达到140至190。
本方案不但能满足增益，而且输入、输出阻抗都匹配，同时采用分立元件成本低，调节灵活。
但频带宽度不易调节，级间干扰导致带宽较大，可能也会产生自激现象。
但做适当的高频屏蔽处理，以上问题能得到解决。
但实际制作中末级功率放大负载对前级Q影响效大且输出幅度过大波形出现明显失直。
方案三：用分立元件组成两级LC谐振放大前提下，末级功率放大采用运放LMH6612反向放大驱动负载。
LMH6612为宽带低功耗轨到轨放大器，在负载为200Ω情况下输出可达3.3Vpp，完全可以满足题中输出幅度要求。
综合性价比、功耗要求以实际制作效果，针对设计的指标要求，选择方案三。
1.2 AGC电路方案的论证与选择方案一：采用TI公司生产的高增益宽带可调压控放大器VCA810，对末极输出信号进行峰值检波并反向输入到VCA810的增益控制端，以此实现稳定的增益控制。
此方案的优点是电路结构简单，反应速度快，调节范围大。
但VCA810必需双电源供电且为正负5V，如果用此方案又涉及到DC-DC 变换，此过程中会引入不必要的损耗。
电路器件增多可靠性大大降低。
方案二：采用低功耗的MSP430单片机对输出信号采样反馈到控制对输入信号进行增益。
这种电路的优点是方便扩展显示电路及后续检测电路，采用数字电路可以提高检波的精度，增益控制电压具有保持功能，避免了AGC频繁调调节引起的波动。
但缺点是需要单片机进行数据处理，控制过程相对复杂，增益控制响应时间略长。
方案三：采用低压运放LMH6612和分立元件构成峰值检波器控制PIN二极管压降改变衰减倍数，组成AGC电路。
这种方案具备了模拟电路的AGC的优势，相对于方案一、方案二的性价比更高，增益控制范围大，响应速度更快，容易实现。
综合上述，结合功耗、性价比和性能指数，本设计选择方案三。
1.3 电源方案的论证与选择根据题目要求，放大器需使用3.6V稳压电源供电。
由于本电路设计的放大器工作在高频段，为了避免电源对放大器的干扰和提高放大器的便携性，本电路电源采用四节五号干电池，经过NM低噪线性稳压便能满足放大器工作要求。
此方案成本低，噪声小，制造方便，应用广泛，远远胜过其它电源。
2系统理论分析与计算2.1 衰减器的分析衰减器指标：衰减量为40±2dB,特性阻抗50Ω,频带与放大器相适应。
本设计选择π型衰减器，如图2.1所示，由公式α=10A/10 ，R44=ZO|α-1|/(2α1/2),R63=R64=ZO(α1/2+1)/| α-1|计算得R63=R64=51Ω,R44=2496.8Ω，三个电阻为千分之一的精密电阻。
图2.1 π型衰减器2.2 LC谐振放大器的指标的分析LC谐振放大器的几个重要指标：增益、通频带、矩形系数、稳定性等。
2.2.1 增益按照题目发挥部分的要求，信号在-3dB带宽不变的条件下，提高增益到大于等于80dB,所以本次设计采用三级放大，两级谐振放大器，一级功功率放大。
由理论计算，电压增益 A u=-20log(U o/U i)(dB),测量中获取输出和输入电压值，便可得到增益值。
而本电路放大倍数达92dB。
初级谐振放大器放大A u1倍，中级放大器放大A u2倍，末级功率谐振放大器放大A u3倍。
根据级间关系，放大倍数约为A u=A u1*A u2*A u3=92dB。
增益参数由中周的接入系数比p、正向传输导纳y fe和谐振电路等效总电导g∑共同决定。
放大器谐振时，ω0C∑-1/ω0L=0,对应的谐振频率ω0=1/(L C∑)1/2，则电压增益|A u0|=p1*p2*|y fe|/g ∑，其中接入系数p为中周的前后线圈匝数。
2.2.2 AGC的分析AGC就是幅度自动调节系统，起作用相当输入信号的幅度在很大范围内波动时，严格定制放大器的增益，使输出信号的幅度保持不变或者只有很小的变化。
也就是说AGC是一个动态范围压缩装置。
AGC解决了信号的不稳定性，对于接收端信号处理提供技术支持。
依照指标要求，-3dB带宽2△f0.7=300kHz内波动不大于2dB,同时根据发挥部分，AGC控制范围大于40dB,范围为20log(Vomin/Vimin)-20log(Vomax/Vimax)。
设计AGC参考应用可知，高频小信号放大常用通讯中，为了保证通讯的速率特性，AGC设计尽量保证电路结构简单、性能稳定、易于实现。
同时对于输入信号动态范围变化大时，AGC必须具备足够大的增益控制范围，而题目要求大于40dB即可，本次设计尽量满足要求为准，不过多超越指标。
为了使信号不失真的放大，AGC电路还应具备良好的选频特性。
而本放大器为谐振放大器，指标集中在谐振放大器上，很容易实现。
同时为了使谐振放大器性能稳定、抗干扰能力强，AGC硬件设计应慎用敏感元件，精确计算增益，加强电源滤波，合理布局布线。
2.2.3 通频带通频带定义为半功率点处，即增益最大值下降3dB内的频带宽度。
依照题目要求-3dB带宽2△f0.7=300kHz，而2△f0.7=fo/Q L，其中fo=15MHz，得出有载品质因数Q L=50，也就以为三级谐振放大器必须保证品质因数Q L=50。
而并联谐振品质因数Q=ω0CR0=R0/ω0L，这说明要提高品质因数只能从电容、电感和谐振电阻下手。
这在电路中调试得合理搭配LCR,既要满足谐振频率，也要满足品质因素，这样才能满足在规定通频带里的放大增益。
2.2.4 矩形系数矩形系数Kr0.1=2△f 0.1/2△f 0.7，在满足通频带的情况下，依照发挥部分要求减小矩阵系数，只能减小△f 0.1，使-20dB 点在频率上移动更靠近-3dB 点，曲线更陡，这样在才能减小矩形系数。