推荐-高频小信号谐振放大器课程设计 精品

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

20XX年05月08日

课程设计任务书

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。表征高频小信号谐振放大器的主要性能指标由谐振频率fo,谐振

电压放大倍数Avo，放大器的通频带BW及选择性（通常用矩形系数Kr0.1）。

关键词：1.谐振频率放大器的谐振回路谐振时所对应的频率f0称为谐振频率。

2.电压增益放大器的谐振回路谐振时所对应的电压放大倍数Av0称为

谐振放大器的电压增益（放大倍数）。

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Av下降到谐振电压

放大倍数Avo的0.707倍时所对应的频率范围称为放大器的通频带BW。

4．矩形系数谐振放大器的选择性可由谐振曲线的矩形系数Kr0.1来表

示矩形系数Kr0.1为电压放大倍数下降到0.1Avo时对应的频率范围与

电压放大倍数下降到0.707Avo时对应的频率偏离之比。

目录

第1章概述 (5)

第2章电路的工作原理 (6)

第3章电路设计方案 (7)

第4章重要电路分析及功能 (10)

第5章主要性能指标及测量方法

5.1 电压增益 (14)

5.2 谐振曲线 (15)

5.3 放大器的通频带 (17)

5.4 放大器的矩形系数 (18)

第6章电路参数的设计

6.1 设置静态工作点 (19)

6.2 计算谐振回路参数 (19)

6.3 确定输入耦合回路及高频滤波 (20)

第7章调试与仿真

7.1 电路的装调与测试 (21)

7.2 电路仿真 (22)

第8章心得体会 (23)

第9章元件清单 (24)

第10章参考文献 (25)

第11章附件 (26)

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，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与输入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信号的频谱是相同的。

高频小信号放大器的分类：

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;

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;

高频小信号谐振放大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出有用信号、滤除无用的干扰信号的能力。从这个意义上讲，高频小信号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所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。

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。本课程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。

第2章 电路的基本原理

图2-1所示电路为共发射极接法的晶体管高频小信号单级单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等会影响放大器输出信号的频率或相位。晶体管的静态工作点由电阻1B R 、2B R 及E R 决定，其计算方法与低频单管放大器相同。

图2-1

高频小信号谐振放大器

第3章电路设计方案

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/2

Δf0.7.

图3-1 谐振放大器的频率特性曲线

（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3-2 反馈导纳对

（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如图3-3所示的总体电路图及改进后的电路图如图3-4所示:

图3-3接收机天线端及高频小信号放大器

图3-4 改进后的高频小信号调谐放大器