高频课设：高频放大器

仿真时的输入信号： 仿真后的输出信号：
3、 性能比较
1、对于双调谐回路放大器的谐振回路工作在谐振频率条件下，其 通频带比单调谐回路放大器的通频带宽，选频作用明显；
2、与单调谐回路放大器的最大谐振电压增益比较而言，在选用同 样的晶体管时，两者的电压增益完全一致，都是晶体管所能提供的最大 电压增益；
指放大电路增益由最大值下降3db时对应的频带宽度。它相当于 输入不变时，输出电压由最大值下降到0.707倍或功率下降到一半时对 应的频带宽度，如图5—1所示。由于放大器放大的是已调信号，已调制 的信号都包含一定的频谱宽度，所以放大器必须有一定的通频带以便让 必要的信号中的频谱分量通过放大器。
BW= 与谐振回路相同，放大器的通频带决定于回路形式和回路的等效品 质因数QL。此外放大器的总通频带，随着级数的增加而变窄，并且通频 带越宽，放大器的增益越小。
单调谐放大器实验框图如下：
输入信号 直流偏置电路 高频交流放大器
图中，直流偏置电路中包括基极分压式偏置电阻、发射机负反馈偏 置电阻和旁路电容。高频交流放大电路包括输入回路、晶体管、输出回 路（LC并联谐振回路，输出变压器和负载）。
2、 电路工作原理及设计说明
1、实验电路图
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，因而它被广泛地用于高增益、宽频带、 选择性要求高的场合。但双调谐回路放大器的调整较为困难。双调谐回 路放大器如图所示，图中由C3、C4、C5、C9、C10、L1、L2组成的双调 谐回路。 2、三极管输入输出特性 (1)、Uce>0时的输入特性
一般说，采用双调谐回路的放大器，其频率响应在通频带内可以 做得较为平坦，在频带边缘上有更陡峭的截止。超外差接收机中的中 频放大器常采用双回路的调谐放大器。双调谐回路谐振放大器主要技 术指标：静态工作点、电压增益、通频带、矩形系数，将其与单调谐 回路谐振放大器进行比较，得到对同一输入信号而言，双调谐回路谐 振放大器比单调谐回路谐振放大器的电压增益有所增大、通频带显著 加宽、矩形系数明显改善，高频小信号放大器主要应用于接收机的高
Ib=0
发射结正向偏置，集电结反向偏置。 截止区
在放大区中，各条输出曲线比较平坦，近
0
5 10Βιβλιοθήκη Uce似为水平线，且等间距。集电极电流和基
三极管输出特性曲
线
极电流体现放大作用，即
△Ic=△Ib
③ 饱和区：②是Ube>0,Ubc>0的区域。
发射结和集电结均正偏。在饱和区中，Ic基本上不随Ib而变化。在
饱和区，三极管失去放大作用，Ic≠Ib。当Uce=Ube，即Ucb=0时，称临
IE ＝ IB ＋ IC ( 符合克希荷夫电流定理）。 IC ≈ IB ×? （ ?称为电流放大系数，可表征三极管的电流放大 能力）。 △ IC ≈ △ IB ×?。 由上可见，三极管是一种具有电流放大作用的模拟器件。 ③、电感的作用 电感是用绝缘导线(例如漆包线,沙包线等)绕制而成的电磁感应元 件。 a.电感的作用：通直流组交流这是简单的说法，对交流信号进行隔 离，滤波或与电容器，电阻器等组成谐振电路。 b.调谐与选频电感的作用：电感线圈与电容器并联可组成LC调谐电 路。即电路的固有振荡频率f0与非交流信号的频率f相等，则回路的感 抗与容抗也相等，于是电磁能量就在电感、电容之间来回振荡，这就是 LC回路的谐振现象。谐振时由于电路的感抗与容抗等值又反向，因此回 路总电流的感抗最小，电流量最大(指f=f0的交流信号)，所以LC谐振电 路具有选择频率的作用，能将某一频率f的交流信号选择出来。 ④、电容的作用 电容的基本工作原理就是充电放电， 当然还有整流、振荡以及其 它的作用。另外电容的结构非常简单，主要由两块正负电极和 夹在中 间的绝缘介质组成，所以电容类型主要是由电极和绝缘介质决定的。电 容的用途非常多，主要有如下几种： a、隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。 b、旁路（去耦）：为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。 c、耦合：作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下 一级电路。
5、矩形系数：当给定相对插入损耗的通带带宽相同时，单调谐回 路的通频带比双调谐回路放大器的通频带窄，所以双调谐回路放大器的 矩形系数比单调谐回路放大器的矩形系数小；对于同一参考量而言，双 调谐回路放大器的矩形系数比单调谐回路放大器的矩形系数小5-6级。
四、总结
通过本次课程设计，使我对高频电子线路当中双调谐回路放大器和 单调谐回路放大器有更深的了解。
(10)、噪声系数 放大器的噪声性能可用噪声系数NF表示 噪声系数=输入信号噪比/输出信号噪比 用数学公式表示为： NF=(Psi/P ni)/( Pso/P no) 其中NF越接近1越好 在多级放大器中，前两级的噪声对这整个放大器的噪声起决 定作
用，因此要求他的噪声系数应尽量小。
三、仿真电路
电路原理图：
d、滤波：这个对DIY而言很重要，显卡上的电容基本都是这个作 用。 e、温度补偿：针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响，而进行补偿，改善
电路的稳定性。 f、计时：电容器与电阻器配合使用，确定电路的时间常数。 g、调谐：对与频率相关的电路进行系统调谐，比如手机、收音机、电视机。 h、整流：在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。
当Uce>0时，这时电压有利于将发射区扩散到基区的电子收集到集 电极、Uce>Ube，三极管处于放大状态。
当Uce≥1V是的输入特性具有实用意义。
Ib/uA
+ +
+ +
0
三极管的输入特性
IB UCE IC VCC Rb VBB
c e b RC
V
V
A
mA
UBE
三极管共射特性曲线测试电路
(2)、输出特性
界饱和，Uce<Ube时称为过饱和。 (3)、静态工作点的近似计算
Icq Ibq Uceq=Vcc-IcqRc (4)、电压增益
式中： n1、 n2 分别代表C4 、L1、C9与C5 、C10 、 L2组成的谐振回路 接入系数。但ξ=0时，则 广义失调量 KQL：式中K为耦合因子，QL为有载品质因素。对耦合 回路来讲，可分为临界耦合、强耦合及弱耦合。
五、附录
设计电路总图如下：
也可以表示为：d=AV0/An 用分贝表示，则为
d(dB)=20lg(AV0/An) (8)、电路参数选择与元件作用
①、电路的元器件 信号源、电感、电容、电阻、三极管等。 ②、三级管的作用 直流电压源Vcc应大于Vbb，从而使电路满足放大的外部条件： 发
射结正向偏置，集电极反向偏置。改变可调电阻Rb，基极电流IB，集电 极电流Ic 和发射极电流IE都会发生变化，由测量结果可以得出以下结 论：
Ic/mA
Ic=f（Uce）|Ib=常数
三极管的特性曲线划分为三个区：截止区、
放大区和饱和区。
4
100uA
① 截止区：是Ib≤0的区域。
80uA 饱和区
放 大 器
Ib=0时，Ic=Iceo。硅管约等于1uA，
3
60uA
锗管约为几十～几百微安，两个发射结
2
40uA
和集电结都处于反向偏置。
1
20uA
② 放大区：是Ube>0,Ubc<0的区域。
i、储能：储存电能，用于必须要的时候释放。例如相机闪光灯，加热设备等 等。 上述中放电路结构简单，回路损耗小，调试方便，所以应用广 泛。但很难同时满足选择性和通频带两方面的要求，所以只能用在 要求不太高的收音机上。
(9)、工作稳定性 指在电源电压的变化或器件参数变化时，增益、同频带、选择性三
参数的稳定程度。一般的不稳定现象是增益的变化，中心频率偏移、通 频带变窄等，不稳定状态的极端情况是放大器自激，以致使放大器完全 不能工作。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。5-3图为 对fn的抑制能力。
>1 =1
<1 O
1 临界耦合的条件 η＝ 1,谐振曲线较平坦，在 （ 现最大峰值。此时 =
=0）处，出
2 强耦合条件 η＞1,谐振曲线出现双峰，两个双峰点位置在
此时 =
③ 弱耦合条件 η ＜1，调谐曲线在 （ =0）处出现峰值。此
时 =
并联谐振回路调谐在放大器的工作频率上，则放大器的增益就很 高；偏离这个频率放大器的放大作用就下降。可以测出的是 (5)、通频带
频放大器和中频放大器中，目的是对高频小信号进行线性放大。
二、高频放大器方案分析
由于单调谐放大器的频带较窄,选择性较差。优点是线路简单,调整 方便。通常当放大器的相对带宽B/ f 较小时(B/ f < 5 %) ,可以采用 这种线路。双调谐放大器具有较好的选择性和较宽的通频带。它由两级 调谐回路组成,分别称为初、次级回路,通过电容或电感耦合。其电路比 较复杂,调整比较困难。
3、功率增益：由双调谐回路的RF特性可得，与前面所学习的单调 谐回路的RF特性相比较而言，二者完全一样的，这是由于晶体管的最大 功率增益是一致的；
4、通频带与选择性：双调谐回路放大器在失谐较小的情况下，曲 线比单调谐回路放大器的谐振曲线平坦，当失谐较大时，曲线下降很 快，因此，双调谐回路放大器具有较宽的通频带；
(6)、谐振角频率
或、 (7)、选择性
放大器对通频带外干扰信号的衰减能力,有两种表征方法：其一， 用矩形系数说明邻近波道选择性的好坏：
矩形系数Kr0.1定义为：Kr0.1=2△f0.1/(2△f0.7) 矩形系数Kr0.01定义为：Kr0.01=2△f0.01/(2△f0.7) 式中2△f0.2为相对电压增益（或相对电压输出幅度）下降到0.7时的频 带宽度，即放大器的通频带B；2△f0.1为相对电压增益下降到0.1时的 频带宽度。显然，理想矩形系数应为1，实际矩形系数均大于1。 双调谐回路谐振功率放大器的矩形系数： ①、频率带宽：Ao/Au=0.1 ②、给定相对插入损耗的通带带宽：2Δf0.7=BW 3.16 其二，用抑制比来说明对外带某一特定干扰频率fn信号抑制能力的大 小，其定义为中心频率上功率增益Kp(f0)与特定干扰频率fn上的功率增 益之比。