高频小信号调谐放大器课程设计
高频课程设计报告(小信号谐振放大器)
摘要随着现代通信技术的不断发展,作为通信工程专业基础课程之一的《通信电路原理》在整个通信技术中占据着十分重要的地位。
本课程设计主要应用到了《通信电路原理》的各个章节的内容,作为一门通信方面的重要课程,它应用到的先修课程的内容主要包括电路原理、电子线路基础、逻辑设计与数字系统、信号与系统等。
本论文主要论述了通信系统的概述、调幅发射机和超外差接收机的工作原理及组装测试和高频小信号谐振放大器的设计仿真与硬件实现。
其中重点阐述了发射机和接收的工作原理和小信号放大器的设计及仿真。
关键词:通信系统、调幅发射机、超外差接收机、高频小信号、谐振放大器目录摘要 (1)第1章绪论 (3)1.1通信系统的一般模型 (3)1.2 通信系统中的发送与接收设备 (3)第2章调幅发射机及超外差接收机的工作原理及组装调试 (5)2.1 调幅发射机及超外差接收机的工作原理 (5)2.1.1 调幅发射机的组成和工作原理 (5)2.1.2超外差接收机的工作原理 (8)2.2 调幅发射机及超外差接收机的组装及调试 (11)2.21调幅发射机的组装及调试 (11)2.22超外差接收机的组装及调试 (11)第3章高频小信号谐振放大器的设计与仿真 (12)3.1放大器的设计分析 (12)3.2电路的设计与参数计算 (14)第4章高频小信号谐振放大器的硬件实现 (18)4.1焊接知识概述 (18)4.1.1操作前检查 (18)4.1.2焊接步骤 (18)4.2放大器的焊接及调试 (19)4.2.1放大器的焊接 (19)4.2.1放大器的调试 (20)第5章小结 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附录 (24)附录A 绪论翻译 (24)附录B 高频小信号谐振放大器电路PSpice图 (26)附录C 高频集成芯片及电路收集 (27)1.集成芯片 (27)2.电路 (30)第1章绪论通信的一般含义是从发信者到收信者之间消息的传递,包括旗语、邮政等。
实验一 高频小信号调谐放大器_2
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:说明回路谐振电阻对通频带的影响。
四、实验说明本实验使用高频小信号放大(单调谐回路谐振放大器)单元以及信号源和频率计。
高频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。
图1-1 高频小信号放大器电路图该电路由晶体管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=10MHz。
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。
9014是常用的NPN型小功率三极管。
把显示文字的平面朝向自己,三个引脚向下,则三个引脚从左到右依次为e发射极、b基极、c集电极。
信号源和频率计位于实验箱左侧的小电路板上。
信号源采用三端振荡电路,其产生的振荡信号频率范围在6~16MHz之间,由C6进行调节;VR1用于调节三极管的静态工作点,VR2用于调节输出信号的幅度。
频率计是一个自适应的频率计,由两个发光二极管指示当前的档位:上面的灯亮时表示数码管显示信号频率为MHz,下面的灯亮时表示数码管显示信号频率为KHz。
五、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Ic值,计算并填入表1-1。
高频小信号谐振放大器的设计
⾼频⼩信号谐振放⼤器的设计⾼频⼩信号谐振放⼤器的设计⾼频⼩信号谐振放⼤器课程设计任务书1、设计课题:⾼频⼩信号谐振放⼤器2、设计⽬的:设计⼀个⼯作电压为9V ,中⼼频率为20MHz 的⾼频⼩信号谐振放⼤器,可⽤作接收机的前置放⼤器和中频放⼤器。
3、主要技术指标及要求 (1)已知条件及主要技术指标已知条件:负载电阻Ω=k R L 1,电源电压V V cc 9+=。
技术指标:1中⼼频率MHz f o 20=; 2电压增益dB A uo 1≥∑(10倍); 3通频带MHz f 427.0=?; 4电路结构采⽤分⽴元件。
(2)设计的主要⼯作 1收集资料、消化资料;2选择原理电路,计算电路参数并仿真分析; 3制作印制电路板⼀张;4绘制电路原理图⼀张(A4图纸); 5绘制元件明细表⼀张(A4图纸); 6绘制印制电路板底图⼀张(A4图纸);7撰写设计报告⼀份,要求字数在3000字以上。
(3)时间安排1总时间四天,最后半天(4学时)为答辩时间;2星期⼀完成系统⽅案、电路原理图设计并计算电路参数; 3星期⼆上午完成电路参数的计算; 4星期⼆下午完成电路仿真; 5星期三撰写设计报告、绘图;6星期四完善资料,准备答辩,答辩过程分两步完成,前2节课时间分⼩组答辩,并初步推举出优秀设计2~4个;后2节课时间为优秀设计集中答辩时间。
(4)注意事项1作图必须规范,图幅整洁;2设计报告内容详细,叙述清楚,计算准确,有根有据,书写⼯整; 3独⽴完成任务。
第⼀章系统⽅案设计⼀、电路结构的选择根据设计任务书的要求,因放⼤器的增益⼤于20dB ,且MHz f o 20=,MHz f 427.0=?,采⽤单级放⼤器即可实现,拟定⾼频⼩信号谐振放⼤器的电路原理图如图1-1所⽰。
⼆、电路的⼯作过程(⼀)静态⼯作过程当输⼊信号ui=0V 时,放⼤器处于直流⼯作状态(静态)。
理想情况下,变压器T1的次级、变压器T2的初级视为短路,电容器Cb 、Ce 、Cf 视为开路,放⼤器的直流通路如图1-2(a)所⽰。
高频小信号放大电路课程设计
高频小信号放大电路课程设计一、课程设计要求(二)内容:设计一个高频小信号放大电路,利用构成四极管栅极基本电路的三极管,放大10KHZ频率、50mV幅值的脉冲输入信号,放大倍数在20以上,输出的信号的频率和幅值保持与输入信号基本相同,对输出节目信号加以调制,并对加载的模拟电路进行模拟仿真分析,研究各器件的参数对输出性能的影响,指出最佳仿真结果并给出改进措施。
(三)目的:掌握高频小信号放大电路的构成、功能和高频放大电路器件工作特性。
了解高频小信号放大电路最佳设计技术。
二、环境准备1. 硬件环境:采用N-TFP1台式模拟仿真器,加载电路模块中心,采用新建封装原理图加载模拟电路,采用CALAY抽象类完成模拟仿真;2. 软件环境:在C++编程环境下,编写模拟仿真程序,关于比特信号的模拟仿真均可完成;3. 仪器设备:示波器、示波器频率发生器、模块功率发生器,执行现场测试和分析仿真结果。
三、仿真实验(一)分析仿真电路和节点参数,进行电路建模;(二)基本模型程序实现,完成仿真程序编程,根据仿真结果对放大电路及节点参数进行修正,对不足的地方进行改进;(三)进行实时强大的现场测试,观察示波器的状态,并同时计算信号的准确峰值。
(四)通过统计仿真结果,分析节点参数和各模块误差。
(五)通过实验测量信号分析仪对放大倍数、放大品质系数、信号-噪声比等噪声参数进行测试,实现仿真结果的精确测试,准确分析放大器模型参数对信号有效程度的影响;四、总结和结论(一)本次课程设计完成了小信号的放大电路的仿真模型的设计,通过分析仿真结果,得到了正确的放大电路设计;(二)本次课程设计完成了放大电路的实时现场测试,通过实时测试,我们了解了放大电路的性能;(四)本次课程设计,加深了对高频小信号放大电路的理解,使学生掌握高频放大电路的基本知识。
高频小信号谐振放大器课程设计
湖南工学院课程设计说明书课程名称:通信电子线路设计题目:高频小信号谐振放大器设计院系:电气与信息工程系学生姓名:刘超龙学号:402070207专业班级:电信0702班2009年05月08日word文档可自由复制编辑课程设计任务书设计题目高频小信号谐振放大器学生姓名刘超龙所在院系电气与信息工程系专业、年级、班电信0702班设计要求:1、掌握电子电路分析和设计得基本方法。
包括:根据设计任务和指标初选电路;调查研究和设计计算确定电路方案;选择元件、安装电路、调试改进;分析实验结果、写出设计性总结报告。
2 培养一定的自学能力、独力分析问题的能力。
包括:学会自己分析解决问题的方法应对设计中遇到的问题,能通过独立思考、查询工具书和文献来寻找解决方案,掌握电路测试的一般规律;能通过观察、判断、实验、再判断的基本方法解决实验中的一般故障;能对实验结果独立地进行分析,进而做出恰当的评价。
3、巩固常用电子仪器的正确使用方法,掌握常用电子器件的测试技能。
4、通过严格的科学训练和设计实践,逐步树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学作风,并逐步建立正确的生产观、经济观和全局观。
学生应完成的工作:要求有课程设计说明书,并对总个所设计系统进行仿真调试,说明书中要有仿真结果和调试环节。
参考文献阅读:[1] 张肃文陆兆熊,高频电子线路(第三版)高等教育出版社[2] 曾兴雯陈健,高频电子线路辅导,西安电子科技大学出社。
[3] 戴峻浩,高频电子线路指导,国防工业出版社。
[4] 谈文心,高频电子线路[M].,西安交通大学出版社。
[5] 谢自美,电子线路设计实验测试(第二版)华中科技大学出版社。
工作计划:1.确定电路形式。
2.设置静态工作点。
3.计算谐振回路的参数。
4.确定输入耦合回路及高频滤波电容。
5.电路的安装与调试。
word文档可自由复制编辑高频小信号谐振放大器摘要:掌握高频小信号谐振放大器的工程设计方法,谐振回路的调谐方法,放大器的各项技术指标的测试方法及高频情况下的各种分布参数对电路性能的影响。
高频小信号调谐放大器课程设计
课程设计任务书学生姓名:柯一凡专业班级:通信1102指导教师:黄铮工作单位:武汉理工大学题目: 高频小信号调谐放大器初始条件:通过本课程设计,使学生加强对通信电子电路的理解,学会查寻资料﹑方案比较,以及设计计算等环节,进一步提高分析解决实际问题的能力;锻炼分析﹑解决电子电路问题的实际本领,真正实现由课本知识向实际能力的转化;通过典型电路的设计与制作,加深对基本原理的了解,增强学生的实践能力。
要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、根据题目,确定有关的技术指标;设计整体方案,并进行相关的参数计算;2、根据实验条件进行全部或部分电路安装与调试,并完成基本功能;3、总结、编写课程设计报告书;4、课程设计报告书的各部分内容及其装订顺序如下:封面,任务书,目录,正文,参考文献,附录(可选),课设评分表;5、课程设计报告书的具体格式参考学校教务处的相关规定,总页数不得少于25页;6、参考文献不得少于5篇。
时间安排:第 1 周课程设计题目布置与安排;第2-17周查找文献、确定设计方案;完成设计、仿真及硬件制作;第 18 周撰写课设报告书、完成答辩。
指导教师签名:年月日目录目录 (1)摘要 (2)Abstract (3)1 引言 (4)1.1 设计要求 (4)1.2 设计技术指标 (4)1.2.1 高频小信号调谐放大器的电路设计 (4)1.2.2 LC三点式反馈振荡器设计 (4)1.2.3 高频谐振功率放大器电路设计与制作 (4)1.3 基本设计条件 (5)1.3.1 高频小信号调谐放大器的电路设计 (5)1.3.2 LC三点式反馈振荡器设计 (5)1.3.3高频谐振功率放大器电路设计与制作 (5)2 高频小信号电路设计 (6)2.1 高频小信号调谐放大器的原理分析 (6)2.2 高频小信号调谐放大器参数设置 (6)2.3 仿真结果 (8)3 心得体会 (14)4 参考文献 (15)摘要放大高频小信号(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。
高频小信号调谐放大器的电路设计
⾼频⼩信号调谐放⼤器的电路设计1⾼频⼩信号调谐放⼤器的电路设计与仿真1.1主要技术指标谐振频率:o f =10.7MHz谐振电压放⼤倍数:dB A VO 20≥通频带:MHz B w 17.0=矩形系数:101.0≤r K要求:放⼤器电路⼯作稳定,采⽤⾃耦变压器谐振输出回路1.2给定条件回路电感L=4µH, 0100Q =,11p =,20.3p =,晶体管⽤9018,β=50。
查⼿册可知,9018在V V ce 10=、mA I E 2=时,s g ie u 2860=,us g oe 200=,pf c oe 7=,pf c ie 19=,45fe y ms =,0.31re y ms =。
负载电阻Ω=K R L 10。
电源供电V V cc 12=。
1.3设计过程⾼频⼩信号放⼤器⼀般⽤于放⼤微弱的⾼频信号,此类放⼤器应具备如下基本特性:只允许所需的信号通过,即应具有较⾼的选择性;放⼤器的增益要⾜够⼤;放⼤器⼯作状态应稳定且产⽣的噪声要⼩;放⼤器应具有⼀定的通频带宽度。
除此之外,虽然还有许多其它必须考虑的特性,但在初级设计时,⼤致以此特性作考虑即可. 基本步骤是:⑴选定电路形式依设计技术指标要求,考虑⾼频放⼤器应具有的基本特性,可采⽤共射晶体管单调谐回路谐振放⼤器,设计参考电路见图1-1所⽰。
图1-1 单调谐⾼频⼩信号放⼤器电原理图⼩信号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2-1所⽰。
由于LC 并联谐振回路的阻抗是随频率⽽变的,在谐振频率o f =达到最⼤值。
因此,⽤并联谐振回路作集电极负载的调谐放⼤器在回路的谢振频率上具有最⼤的放⼤电压增益。
稍离开此频率,电压增益迅速减⼩。
我们⽤这种放⼤器可以放⼤所需要的某⼀频率范围的信号,⽽抑制不需要的信号或外界⼲扰信号。
图中放⼤管选⽤9018,该电路静态⼯作点Q 主要由R b1和Rw1、R b2、Re 与Vcc 确定。
高频小信号放大器课设
课程设计任务书学生姓名: 专业班级:指导教师: 工作单位:题 目:1.高频小信号调谐放大器的电路设计与仿真2. 乘积型相位鉴频设计与仿真3. 高频谐振功率放大器设计与制作初始条件:对电路器件的选型及电路形式的选择有一定的了解;具备高频电子电路的基本设计能力及基本调试能力。
要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1.谐振频率:o f =10.7MHz ;谐振电压放大倍数:dB A VO 20≥,;通频带:MHz B w 17.0=;矩形系数:101.0≤r K 。
要求:放大器电路工作稳定,采用自耦变压器谐振输出回路2.电路的主要技术指标:输出功率Po ≥125mW ,工作中心频率fo=6MHz , >65%,已知:电源供电为12V ,负载电阻,RL=51Ω,晶体管用3DA1,其主要参数:Pcm=1W,Icm=750mA,VCES=1.5V,fT=70MHz,hfe ≥10,功率增益Ap ≥13dB (20倍)。
时间安排:第15周,安排任务(鉴3-204)第16周,仿真、实物设计(鉴主实验室)第17周,完成(答辩,提交报告,演示)指导教师签名: 年 月 日系主任(或责任教师)签名: 年 月 日高频小信号放大器 (2)1.设计任务 (2)2 .总体电路方框图 (2)3 单元电路设计 (3)3.1小信号放大电路 (3)3.2 选频网络 (4)4仿真结果 (5)5 实物制作与测试 (6)4电路的安装与调试.................................................................................................. 错误!未定义书签。
总结 (7)参考文献 (8)高频小信号谐振放大器1.设计任务设计一高频小信号谐振放大器,所设计电路的性能指标如下:谐振频率:of=10.7MHz,谐振电压放大倍数:dB AVO20≥,通频带:MHzBw17.0=,矩形系数:101.0≤rK。
高频小信号调谐放大器设计
高频小信号调谐放大器设计
一. 设计思路
1. 设计要求:要求中心频率11MHz ,增益20~30dB ,带宽0.5M 。
2. 设计原理:设计采用共射晶体管单调谐回路谐振放大器,小信号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。
二. 参数计算
1. 设置静态工作点
设计电路上取IC = 1.5mA ,Re=1K Ω,
由计算得Rb1 = 8.2 K Ω,Rb2=36.5 k Ω。
为了调整静态电流ICQ 。
Rb2用20 k Ω电位器与15 k Ω电阻串联。
2. 计算总电容
通过∑=LC f π21
得C 总= 55.5pf ,C = 48.5pf ,实际仿真时通过并联一个5~20pf 的可变电容实现。
3. 耦合电容和滤波电感
耦合电容取值在1000pf-0.01uf ,旁路电容取值在0.01-1uf ,滤波电容取值在220-330uh
4. 电感线圈用固定电感L1 = 300uh , L2 = 2.5uh 串联,部分接入中间抽头
三. 波形分析
1. 仿真电路图
2. 仿真输入波形图
3.输出的波形图
4.输出输入对比。
高频课程设计高频小信号调谐放大器
《通信电子线路》课程设计说明书高频小信号调谐放大器学院:电气与信息工程学院学生姓名:指导教师:职称副教授专业:电子信息工程班级:电子1302学号: 13303402完成时间: 2016年1月8日摘要高频小信号放大器广泛用于广播、电视、通信、测量仪器等设备中。
它能感应到的众多微弱高频小信号(输入信号电压一般在uV至mV量级附近的信号),然后利用LC谐振回路作为选频网络,和三极管的放大作用,选出有用的频率信号加以放大,并且对于无用的频率信号进行抑制。
所以位于接收机接收端的高频小信号谐振放大器是构成无线电通信设备的重要电路。
该课题所设计的谐振放大器主要由放大器和调谐回路两部分组成,设计过程中,先在Multisim10电路仿真软件上进行了电路仿真,然后结合实际情况,绘制原理图,购买元器件画PCB电路图,最后进行了实物制作和调试。
实际电路里,使用10MHz的中周代替了不易调节的LC选频回路,选用了s9014三极管来实行放大环节的放大,而射极电阻选了一个电位器,用于调整射极电阻从而改变放大器的放大增益。
仿真及实物调试结果:谐振频率在10MHz,电路也有一定的增益,说明设计成功。
关键词:高频小信号;LC谐振回路;s9014目录1 绪论 (i)1.1 课题的研究意义 (i)2 电路分析及原理分析 (iii)2.1 单元电路分析 (iii)2.2 整体电路分析 (iv)3 性能指标 (viii)3.1 电压增益 (viii)3.3 通频带 (ix)3.4 矩形系数 (ix)4 仿真与调试结果 (x)4.1仿真结果分析 (x)4.2 实物调试数据 (xi)4.3 性能指标计算 (xi)4.4 误差分析 (xi)心得体会 (xiii)参考文献 (xiv)致谢 (xv)附录 (xvi)附录A (xvi)附录B .................................................................................................................................... x vii 附录C ................................................................................................................................... x viii 附录D ..................................................................................................................................... x ix1 绪论1.1 课题的研究意义随着科学技术的不断发展,无线电技术广泛应用于国民经济、军事和人们日常生活的各个领域,技术水平也越来越高。
通信电子线路设计高频小信号调谐放大器_LC振荡器_高频谐振功率放大器的设计
通信电⼦线路设计⾼频⼩信号调谐放⼤器_LC振荡器_⾼频谐振功率放⼤器的设计课程设计任务书题⽬:通信电⼦线路综合设计要求完成的主要任务:1.每⼈要提交⼀份设计报告,格式按照课程设计的样式2.报告内容包括:(1)⾼频⼩信号调谐放⼤器的电路设计;(2)LC振荡器的设计;(3)⾼频谐振功率放⼤器电路设计。
时间安排:课程设计时间为3周:第1周,安排任务第2周,确定设计电路,并进⾏分析计算,安装与调试第3周,答辩,提交报告指导教师签名:年⽉⽇系主任(或责任教师)签名:年⽉⽇摘要 (3)Abstrct (4)1引⾔ (5)1.1要求 (5)1.2主要技术指标 (5)1.2.1⾼频⼩信号调谐放⼤器 (5)1.2.2 LC三点式反馈振荡器 (5)1.2.3 ⾼频谐振功率放⼤器 (6)2⾼频⼩信号调谐放⼤器 (7)2.1 原理分析 (7)2.2 参数设置 (7)2.2.1选定电路形式 (7)2.2.2设置静态⼯作点 (8)2.2.3谐振回路参数计算 (8)2.2.4总电路图 (10)3 LC三点式反馈振荡器 (11)3.1 原理分析 (11)3.2 参数设置 (14)3.2.1静态⼯作电流的确定 (14)3.2.2确定主振回路元器件 (14)3.2.3总电路图 (15)4⾼频谐振功率放⼤器 (16)4.1原理分析 (16)4.2参数设置 (17)4.2.1确定功放的⼯作状态 (17)4.2.2基极偏置电路计算 (18)4.2.3计算谐振回路与耦合线圈的参数 (18)4.2.4电源去耦滤波元件选择 (19)4.2.5总电路图 (19)5⼼得体会 (20)参考⽂献 (21)本次电⼦线路设计对⾼频调谐⼩信号放⼤器,LC振荡器,⾼频功放电路设计原理作了简要分析,研究了各个电路的参数设置⽅法。
并利⽤其它相关电路为辅助⼯具来调试放⼤电路,解决了放⼤电路中经常出现的⾃激振荡问题和难以准确的调谐问题。
同时也给出了具体的理论依据和调试⽅案,从⽽实现了快速、有效的分析和制作⾼频放⼤器,振荡器和功放电路。
高频小信号调谐放大器的电路设计与仿真
课程设计任务书学生姓名:_________________ 专业班级:_____________指导教师:________________ 工作单位:______________题目: 1.高频小信号调谐放大器的电路设计与仿真2.乘积型相位鉴频设计与仿真3.高频谐振功率放大器设计与制作初始条件:对电路器件的选型及电路形式的选择有一定的了解;具备高频电子电路的基本设计能力及基本调试能力。
要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1.谐振频率:f o = 10.7MHz谐振电压放大倍数:A V。
3 20dB,,通频带:B WO.7=1MH Z;矩形系数:K ro.1兰10。
要求:放大器电路工作稳定,采用自耦变压器谐振输出回路2.电路的主要技术指标:输出功率Po> 125mW V工作中心频率fo=6MHz >65%, 已知:电源供电为12V,负载电阻,RL=51 Q ,晶体管用3DA1,其主要参数:Pcm=1W,lcm=750mA,VCES=1.5V,fT=70MHz,hfe10,功率增益Ap> 13dB (20 倍)。
时间安排:第15周,安排任务(鉴3-204 )第16周,仿真、实物设计(鉴主实验室)第17周,完成(答辩,提交报告,演示)指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日高频小信号谐振放大器 (3)1. ............................................................................................................................................... 设计任务32 .总体电路方框图 (3)3单元电路设计 (4)3.1小信号放大电路 (4)3.2选频网络 (5)4仿真结果 (6)5实物制作与测试 (7)乘积型相位鉴频设计与仿真 (8)1. 鉴频器概述 (8)2. 鉴频器的主要参数 (8)2.1鉴频特性(曲线) (8)2.2鉴频器的主要参数 (9)3. 鉴频方法 (9)3.1直接鉴频法 (9)3.2间接鉴频法 (10)3.2乘积型相位鉴频器原理说明 (10)4. 乘积型相位鉴频器实验电路说明及仿真设计 (11)4.1 乘积型相位鉴频器电路 (11)4.2仿真电路设计及结果分析 (12)5. MC1496鉴频电路的鉴频实物实验 (14)5.1鉴频电路的鉴频操作过程 (14)5.2鉴频特性曲线(S曲线)的测量方法 (14)高频功率放大器 (15)1.放大器电路分析 (15)2谐振功率放大器的动态特性 (16)2.1谐振功放的三种工作状态 (16)2.2谐振功率放大器的外部特性 (17)3单元电路的设计 (19)3.1确定功放的工作状态 (19)3.2基极偏置电路计算 (20)3.3计算谐振回路与耦合线圈的参数 (21)3.4电源去耦滤波元件选择 (21)4电路的安装与调试 (22)总结 (23)参考文献 (24)武汉理工大学《高频电子线路》课程设计说明书>高频小信号谐振放大器1. 设计任务设计一高频小信号谐振放大器,所设计电路的性能指标如下: 谐振频率:fo = 10.7MH z, 谐振电压放大倍数:Av ° _20dB , 通频带:B wo.7 "MHz , 矩形系数:J 」10 。
高频小信号调谐放大器的电路设计课程设计
课程设计任务书学生姓名: 专业班级:指导教师: 工作单位: 信息工程学院题 目: (1)高频小信号调谐放大器的电路设计;(2)LC 振荡器的设计;(3)高频谐振功率放大器电路设计初始条件:1.Multisim 软件2.通信原理及高频电子线路基础知识要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1高频小信号调谐放大器的电路设计谐振频率:o f =6.5MHz,谐振电压放大倍数:dB A VO 20≥,通频带:0.7500w B KHz =,矩形系数:101.0≤r K 。
要求:放大器电路工作稳定,采用自耦变压器谐振输出回路。
2. LC 振荡器的设计:振荡频率 650o f MHz KHz =± 频率稳定度4/110o f f -∆≤⨯输出幅度 0.3o p p U V -≥采用西勒振荡电路,为了尽可能地减小负载对振荡电路的影响,采用了射随器作为隔离级。
3.高频谐振功率放大器电路设计:电路的主要技术指标:输出功率Po ≥125mW (设计时按200mW 计算),工作中心频率fo=6MHz ,η>65%。
时间安排: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 (3)Abstract (4)1.高频小信号调谐放大器的电路设计 (5)1.1 概述 (5)1.2设计目标 (5)1.2.1主要技术指标: (5)1.2.2给定条件 (5)1.3 设计过程 (6)1.3.1设计原理及参数计算 (6)1.3.2电路仿真 (8)2.LC三点式反馈振荡器设计 (12)2.1概述 (12)2.2设计目标 (12)2.2.1主要技术目标 (12)2.2.2给定条件 (12)2.3设计过程 (12)2.3.1设计原理及参数计算 (12)2.3.2电路仿真 (17)3.高频谐振功率放大器电路设计与制作 (18)3.1概述 (18)3.2设计目标 (19)3.2.1主要技术目标 (19)3.2.2给定条件 (19)3.3设计过程 (19)3.3.1设计电路参数计算 (19)3.3.2电路仿真 (22)4.小结 (23)5.参考文献 (23)6.附件 (24)6.1高频小信号调谐放大器的电路设计 (24)6.1.1元件清单 (24)6.1.2电路原理图 (25)6.2.LC三点式反馈振荡器设计 (25)6.2.1元件清单 (25)6.2.2电路原理图 (26)6.3高频谐振功率放大器电路设计与制作 (26)6.3.1元件清单 (26)6.3.2电路原理图 (27)摘要通信电子线路是信息类各专业的一门专业技术基础课,是联系基础课和专业课的桥梁课程,系统性和实践性较强。
1.高频小信号谐振放大器的设计
信号源换成矩形波,观察单调谐高频小信号放大电路的选频特性如何体现?
二、设计原始资料
模拟电子线路、通信电路;软件Multisim 10;计算机一台
三、要求的设计成果(课程设计说明书、设计实物、图纸等)
设计说明书1份,不少于2000字,应包含高频小信号谐振放大器的原理、设计电路、相关软件Multisim 10介绍、仿真电路、仿真波形分析。
[3]聂典等.Multisim 10计算机仿真.北京:电子工业出版社,2010
2012~2013学年第一学期
《高频电子线路》课程设计
任务书
题目高频小信号谐振放大器的设计
班级
姓名
学号
指导教师
电气工程系
2013年12月9日
高频电子线路课程设计任务书
一、设计题目、内容及要求
设计题目:高频小信号谐振放大器的设计
内容及要求:
1.单调谐高频小信号放大电路的电压放大作用
(1)创建电路
(2)仿真分析(输入输出、幅频特性、结果分析)
四、进程安排
12月9号课设理论讲解及仿真软件介绍、学生练习使用软件
12月10号月12号整理、撰写说明书
12月13号进行测试或答辩
五、主要参考资料
[1]曾兴文、刘乃安、陈健.高频电子线路.北京:高等教育出版社,2007
[2]张肃文等.高频电子线路(第四版).北京:高等教育出版社,2004
实验一 高频小信号调谐放大器_2
实验一高频小信号调谐放大器一、实验目的小信号调谐放大器是高频电子线路中的基本单元电路, 主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。
在本实验中, 通过对谐振回路的调试, 对放大器处于谐振时各项技术指标的测试(电压放大倍数, 通频带, 矩形系数), 进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理。
学会小信号调谐放大器的设计方法。
二、实验原理图1所示电路为共发射极接法的晶体管高频小信号调谐放大器。
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等会影响放大器输出信号的频率和相位。
晶体管的静态工作点由电阻RB1, RB2 及RE 决定, 其计算方法与低频单管放大器相同。
三、调谐放大器的性能指标及测量方法图1 高频小信号放大器表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f0, 谐振电压放大倍数Av0, 放大器的通频带BW及选择性(通常用矩形系数Kr0.1 来表示)等。
放大器各项性能指标及测量方法如下:1.谐振频率放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f0称为放大器的谐振频率, 对于图1所示电路, 其中L 为调谐回路电感线圈的电感量;CΣ为调谐回路的总电容。
谐振频率f0 的测量方法是:用扫频仪作为测量仪器, 用扫频仪测出电路的幅频特性曲线, 调变压器T的磁芯, 使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f0。
2.电压放大倍数放大器的谐振回路谐振时, 所对应的电压放大倍数AV0称为调谐放大器的电压放大倍数。
AV0 的测量方法是:在谐振回路已处于谐振状态时, 用高频电压表测量图1中RL 两端的电压u0及输入信号ui 的大小, 则电压放大倍数AV0 由下式计算:A V0 = u0 / u i 或A V0 = 20 lg (u0 / u i) dB3.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, 习惯上称电压放大倍数AV 下降到谐振电压放大倍数AV0 的倍(0.707)时所对应的频率偏移称为放大器的通频带BW。
高频小信号谐振放大器的设计和测试课程设计
第1章概述高频小信号放大器是通信设备中常用的功能电路,常作为选频放大器,它所放大的信号频率在数百千赫到数百兆赫。
高频小信号放大器是实现对微弱的高频信号进行不失真的放大,所谓“小信号”,一是信号幅度足够小,使得所有有源器件(晶体三极管,场效应管或IC)都可采用二端口Y参数或线性等效电路来模型化;二是放大器的输出信号成线性比例关系。
从信号所含频谱来看,输入信号频谱与放大后输出频谱是相同的。
高频小信号放大器的分类(1)按放大器件分为:晶体管放大器、场效应管放大器、集成电路放大器;(2)按频带分为:窄带放大器、宽带放大器;(3)按电路形式分为:单级放大器、多级放大器;(4)按负载性质分为:谐振放大器、非谐振放大器;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,即具有从众多信号中选择有用信号、滤除无用的干扰信号的功能。
从这个意义上讲,高频小信号写谐振放大电路又可视为集放大、选频于一体,由有源放大元件和无源选频网络组成的高频电子电路。
主要用途是做接收机的高频放大器和中频放大器。
第2章 设计任务书2.1 课题 高频小信号谐振放大器的设计和测试2.2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计算;4、掌握高频单调谐放大器的设计方案和测试方法。
2.3设计要求和技术指标1、技术指标:(1) 放大器工作频率:3000=f MHz 或 6.9M o f =Hz ;(2) 通频带:7.2MHz BW ≈;(3) 电压增益:20dB 或30dB 。
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) 在万能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。
高频小信号调谐放大器的设计课程设计
高频小信号调谐放大器的设计课程设计《通信电子电路》课程设计-----------高频小信号调谐放大器的设计学院:计算机科学与技术学院专业班级:通信工程XX姓名:XX学号:指导老师:设计日期:2012--09--16目录设计目的及要求 (2)一、设计目的 (2)二、设计要求 (2)设计过程 (2)一、高频小信号调谐放大器 (2)二、电路形式的选择 (3)三、元件参数的选择 (4)课程设计小结 (7).......................................................................................................................................................................................................................................... 参考文献 (7)............................................................................................................................................................................ 附录 (8)....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................设计目的及要求:一、设计目的:根据所学知识,并查阅相关资料,设计出符合设计要求的高频小信号调谐放大器。
高频课程设计——高频小信号发生器
高频小信号放大器制作一、选题的意义和目的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,输入信号频谱和放大后输出信号的频谱是相同的。
高频小信号调谐放大器在实际中的使用是很广泛的,它主要使用于通信系统和其它无线电系统中。
实际使用中在发射机的接收端,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。
高频小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。
在这里将以理论分析为依据,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,实现放大器和前后级的阻抗匹配,通过这两种方法的结合来实现高频小信号放大器的制作。
二、总体的电路方案高频小信号调谐放大器简述: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.图-1频率特性曲线(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。
图-2 反馈导纳对放大器谐振曲线的影(4)前后级之间的阻抗匹配,即把各级联接起来之后仍有较大的增益,同时,各级之间不能产生明显的相互干扰。
根据上面各个具体环节的考虑设计出下面总体的电路:图-3 接收机天线端及高频小信号放大器图-4 改进后的高频小信号调谐放大器三、各个部分分析及功能高频小信号调谐放大器和低频放大器的电路基本相同(如图-1所示)。
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课程名称:通信电子线路设计题目:高频小信号调谐放大器院系:计算机与科学系专业班级:组长:组员:指导老师:学期:日期:摘要通过对高频小信号放大器的实际电路和仿真电路的实现,我们对高频小信号放大器有了进一步的理解,掌握了高频小信号各个器件的工作原理,谐振放大器电压增益、通频带的定义、测试及计算;了解高频小信号放大器动态范围的测试方法,以及更熟练的掌握了实验中所使用的各种工具和辅助软件。
参考实验指导书上和各种文献之后,我们在电路板上实现了高频小信号的15倍放大功能,通过调试计算得到了各项指标参数如通频带、电压增益等。
另一方面,我们在multisim的仿真软件设计电路,并不断调试,得出放大15倍左右的高频小信号,并测试计算得到各项参数。
通过实际电路和仿真电路的数据比较,我们对电路中的误差进行了分析,对电路中存在的问题进行了进一步的总结。
基本信息设计题目高频小信号调谐放大器学期日期院系成员组长组员组员组员组员目录一、电路的内容及基本原理 (5)1.1 电路的基本内容 (5)1.2 电路的基本原理 (5)1.3主要的性能指标及测试方法 (6)1.4 电路的主要技术指标设定 (7)二、电路的实验箱设计 (8)2.1 电路原理图 (8)2.2 实验箱调试及结果 (8)2.3 参数计算 (11)三、电路的Multisim仿真设计 (13)3.1电路设计图 (13)3.2 Multisim 仿真调试及结果 (13)3.3参数计算 (15)四、数据分析及问题 (17)4.1误差分析 (17)4.2问题分析 (17)五、总结 (19)参考文献 (21)一、电路的基本原理及电路的设计1.1 电路的基本内容1、测量单调谐小信号放大器的静态工作点2、测量单调谐小信号放大器的增益3、测量单调谐小信号放大器的通频带1.2 电路的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Q1、选频回路T1二部分组成。
它不仅对高频小信号进行放大,而且还有一定的选频作用。
本实验中输入信号的频率f S=10.7MHz。
基极偏置电阻W3、R22、R4和射极电阻R5决定晶体管的静态工作点。
调节可变电阻W3改变基极偏置电阻将改变晶体管的静态工作点,从而可以改变放大器的增益。
表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f0,谐振电压放大倍数A v0,放大器的通频带BW及选择性(通常用矩形系数K r0.1来表示)等。
图1-1 单调谐小信号放大电路1.3 主要的性能指标及测试方法1、谐振频率放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f 0称为放大器的谐振频率,对于图1-1所示电路(也是以下各项指标所对应电路),f 0的表达式为∑=LC f π210式中,L 为调谐回路电感线圈的电感量;∑C 为调谐回路的总电容,∑C 的表达式为ie oe C P C P C C 2221++=∑式中, C oe 为晶体管的输出电容;C ie 为晶体管的输入电容;P 1为初级线圈抽头系数;P 2为次级线圈抽头系数。
2、电压放大倍数放大器的谐振回路谐振时,所对应的电压放大倍数A V0称为调谐放大器的电压放大倍数。
A V0的表达式为Gg p g p y p p g y p p v v A ie oe fe fei V ++-=-=-=∑2221212100式中,∑g 为谐振回路谐振时的总电导。
A V0的测量方法是:在谐振回路已处于谐振状态时,用高频电压表测量图1-1中输出信号V 0及输入信号V i 的大小,则电压放大倍数A V0由下式计算:A V0 = V 0 / V i 或 A V0 = 20 lg (V 0 /V i ) dB 3、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,习惯上称电压放大倍数A V 下降到谐振电压放大倍数A V0的0.707倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带V A Av0.7 BW0.1 L f 0f H fBW 。
通频带BW 的测量方法:通过测量放大器的谐振曲线来求通频带。
逐点法的测量步骤是:先调谐放大器的谐振回路使其谐振,记下此时的谐振频率f 0及电压放大倍数A V0然后改变高频信号发生器的频率(保持其输出电压V S 不变),并测出对应的电压放大倍数A V0。
由于回路失谐后电压放大倍数下降,所以放大器的谐振曲线如图1-2所示。
可得: 7.02f f f BW L H ∆=-=1.4 电路的主要技术指标设定主要技术指标设定中心频率f=10.7MHz ,电压增益Av=23dB ,通频带B=1.5MHZ 。
二、电路的实验箱设计2.1 电路原理图实验元器件如下:1、高频信号发生器1台2、频率计模块1块3、万用表1块4、数字示波器1台5、12V直流稳压电源1台实验电路原理图如图2-1所示:图2-1 单调谐小信号放大电路2.2 实验箱调试及结果高频小信号谐调放大器电路的调试:1、根据电路原理图熟悉实验板电路,并在电路板上找出与原理图相对应的的各测试点及可调器件。
2、打开小信号调谐放大器的电源开关。
3、调整晶体管的静态工作点:在不加输入信号时用万用表(直流电压测量档)V BQ与V EQ,调整可调电阻W3,使V EQ=1.6V,记下此时的V BQ,并计算出此时的I EQ=V EQ /R5(R5=470Ω)4、关闭电源,按下表所示搭建好测试电路。
(连线框图如图2-2所示)图2-2 单调谐小信号放大连线图5、按下信号发生器,使输入电压为200mv,频率为10.7MHZ,然后调节中周电容,使回路达到谐振。
6、测通频带:先调谐放大器的谐振回路使其谐振,记下此时的谐振频率f0及电压放大倍数A V0然后改变高频信号发生器的频率(保持其输出电压VS不变),并测出对应的电压放大倍数A V0。
7、输入波形:8、输出结果:图2-4 谐振时输出波形图2-5 f0.7的输出波形2.3 参数计算由图2-3、2-4、2-5可知:Vi=200mV,f=10.7MHzVo=3.02v,fo=10.7MHz,f0.7=10.5MHz谐振频率:fo=10.7MHz电压增益:AVO=20lgVo/Vi=23.6dB通频带:B=2△f0.7=2(fo-f0.7)=2*(10.7-10.5)=0.4MHZ绘制谐振曲线:频率以0.2MHz为间隔,分别取点如下表2-1,并记录该点频率上的输出电压,绘制谐振曲线。
谐振曲线绘制点 f/MHz 9.9 10.1 10.3 10.5 10.7 10.9 11.1 11.311.5Vpp/V 0.640.81.142.13.022.11.380.90.68表2-1谐振曲线00.511.522.533.59.51010.51111.512f/MHzV P P /V谐振曲线图2-6 实验箱谐振曲线三、电路的Multisim仿真设计3.1电路设计图利用MULTISIM绘制出如图3-1所示的仿真实验电路:图3-1 Multisim仿真设计电路图3.2 Multisim仿真调试及结果1、按图3-1设置各元件的参数,打开仿真开关,从万用表上调整静态工作点。
如图3-2所示。
2、示波器上两个通道观察的输出波形。
如3-3图所示。
图3-3 输出波形3、在仿真软件中的测得的各项指标的结果如图3-4所示。
图3-4 测试数据及结果3.3参数计算①在无信号输入,仅有直流电压激励的情况下用,测出V BQ与V EQV BQ=2.133V V EQ=1.416V②接入信号发生器,观察示波器输入输出波形,按照设计要求调节中周。
利用仪器测得各指标加以计算得:谐振频率:fo=10MHz 电压增益Avo=24.0dB 通频带B=1.2MHz绘制谐振曲线:频率以0.2MHz 为间隔,分别取点如下表2-2,并记录该点频率上的输出电压,绘制谐振曲线。
谐振曲线绘制点f/MHz9.69.8 10 10.2 10.4 Vpp/V 2.6962.93.1462.9352.730表2-2谐振曲线9.69.81010.210.42.652.72.752.82.852.92.9533.053.13.153.29.49.69.81010.210.410.6f/MHZf (N )/V谐振曲线图3.-5 仿真实验谐振曲线四、数据分析及问题4-1 误差分析:实验值:f0=10.7MHz Avo=23.6dB B=0.4MHZ仿真值:f0=10.0MHz Avo=24.0dB B=1.2MHZ设计指标:f0=10.7MHz Avo=23.0dB B=1.5MHZ实验误差:f0:0% Avo:2.6% B:53.3%仿真误差:f0:6.5% Avo:1.7% B:20%在误差允许范围内,中心频率的理论值与实际值一致,在放大器处于谐振状态下,电压放大倍数Avo放大倍数与理论值有一定的差距。
分析设计总结导致误差的原因如下:(1)实物本身都存在内阻,在电路中会消耗能量,导致结果与理论不同,实验仪器设备的老化等也会导致电路调试过程中出现一定的误差。
(2)晶体管数据为查表所得,而由于分布参数的影响。
且分布参数还与静态工作电流及电流放大系数有关。
放大器的各项技术指标满足设计要求后的元器件参数值与设计计算值有一定的偏离。
(3)性能指标参数的测量方法存在一定的误差。
如在调谐过程中,我们通过直接观察波形的输出值的大小来确定电路是否调谐。
这样调谐频率的测量值存在误差的同时,放大倍数的测量值也会产生误差。
这属于系统误差,也许可以通过使用别的电路可以减小误差。
4-2 问题分析:(1)实验箱电路①首次输出波形没有达到理想状态,经调试发现是因为静态工作点没有测试好。
②谐振曲线描点时,调节中周内电阻发现谐振曲线没有改变,经调试和查阅资料后发现电路达到谐振后不应再调节中周内电阻,应当改变输入频率描点绘图。
③一开始采用电路箱的信源作为输入信号,由于手动调试频率和振幅,存在误差,常导致波形失真,后用信号发生器作为信源,得到了稳定的输入波形。
(2)Multisim仿真①中频变压器的设计。
在仿真软件上没有合适的中频变压器,在查阅资料后我们预设计两个电感串联与一个电阻并联,组成一个中频变压器。
变压器参数如下f0=10.7MHz,L总=4uH,Q0=100,通过计算得到C=60pF,R p=26kΩ,f0=10.0MHz 时,经调试达到谐振。
②静态工作点的测量。
一开始测得V EQ,V BQ的值与理论值差距过大,经调试后发现要将信号源断开,电容开路,调节滑动变阻器,测量V EQ,V BQ。
③晶体管的选取。
仿真软件上并无3DG12晶体管,经查阅资料后知2N5551晶体管与该晶体管参数相近,故以此替换。
④输出电压跳变。