LC谐振功率放大器的设计
LC谐振放大器的设计
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;SGM8067Design of the LC resonant amplifierAbstract: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.目录1 绪论 (1)1.1 课题意义与背景 (1)1.2高频小信号调谐放大器的原理分析 (1)2 系统的整体方案论证与分析 (3)2.1 系统设计的功能目标 (3)2.2 系统设计方案分析 (3)3 硬件电路设计 (5)3.1 衰减器的设计 (5)3.2 LC谐振电路 (6)3.2.1 LC谐振电路的原理 (6)3.2.2 LC谐振电路的参数计算 (8)3.2.3 LC谐振电路设计 (8)3.3 增益放大电路 (12)3.3.1 双电源同相比例运算电路 (12)3.3.2 单电源运算放大电路 (13)3.3.3 SGM8067基本资料 (15)3.4 增益放大电路的设计 (16)3.5 电源 (17)4 电路的仿真与测试 (18)4.1 电路基于multisim仿真 (18)4.2 系统的测试方案与数据分析 (19)4.2.1 测试仪器 (19)4.2.2 测试方案 (20)4.2.3 测试数据 (20)5 结束语 (21)[参考文献] (22)附录 (23)致谢 (24)1 绪论1.1 课题意义与背景在无线通信中,发射与接收的信号应当适合于空间传输。
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谐振放大器设计 毕业设计
3.1电源电路的设计
3.2衰减电路的设计
衰减电路采用II型电阻衰 减网络
电路结构如右图所示,各电阻的 计算公式为: R1=(N2-1/2N)*Z0 R2=R3=[(N+1)/(N-1)]*Z0 (式中Z0为特性阻抗,N为衰减倍数)
课题要求N=100,Z0=50Ω 则根据公式可以算出 R2=R3=51.01Ω R1=2499.75Ω
五、改进型方案
1、输入用并联谐振 2、将级间电容耦合换成变压器耦合方式 3、换不同特性的晶体管(低电源电压、特征频 率高、驱动能力强) 4、驱动级并联输出 5、带宽问题可以考虑使用高阶无源带通滤波器, 或者低通、高通进行限制,减小矩形系数K。
六、总结
通过上述理论设计与自行测试表明:本系统 完成了基本要求,放大增益大于60dB,最大输 出有效值可达1V,能在带载200的情况下波形 无明显失真。但系统中噪声的抑制还不够充分, -3dB带宽不够精确,矩形系数还有待进一步减 小。
Thank You !
三、系统设计的总体方案 本设计主要分为电源电路,衰减电路以及谐 振放大电路三部分。
电源模块:首先采用AC—DC变换芯片SH20-05-600将 220V交流电转为5V直流电压,然后经三端可调稳压芯片 LM317稳定输出 3.6V直流电压; 衰减模块:采用精密电阻组成一个特性阻抗为50欧,衰 减倍数为100的II型衰减网络; 谐振放大模块:以三极管9018为核心,采用共射组态, LC并联谐振回路作为三极管的负载,以此实现谐振放大。
LC谐振放大器设计
指导老师: 答辩人: 专业: 电子信息工程
一、课题研究的目的和意义
21世纪以来,随着通信行业的迅速发展, 高频谐振放大 器在通信系统以及其他电子系统中应用逐渐变得广泛,例 如在无线电广播系统发射机的发射端,所发送的信号需经 过长距离的传输,到达接收端的信号将会变得相当微弱, 为了使信号通过信道传送到接收端更加有效,需要根据传 2. Strategy 输距离等因素来计算发射端的发射功率,这时就需要用放 大器将信号放大。在接收端,从天线上感应的信号已经变 3. Challenges Forward 得相当微弱,这时就需要用高频LC谐振放大器来放大,才 能把传送的信号恢复出来。 4. Conclusion 商用无线通信市场:如低轨道卫星通信系统、GPS定 位卫星系统等。
LC_谐振放大器设计论文
LC 谐振放大器(D题 )设计论文摘要本系统以LC谐振放大电路为核心,以π型衰减电路为衰减器网络电路,以9018三极管为主要放大器件;通过衰减器对输入电压进行调整衰减,然后经过两级调谐放大电路放大,并使用LM317芯片控制稳压电路为芯片3.6v供压,完成了LC谐振放大器的设计;通过运用Multisim11仿真软件仿真,从而顺利地实现了题目要求的指标:衰减量达到39.77dB,特性阻抗50Ω,且频带与放大器相适应放大指标:中心频率也能够很好的稳定在15MHz,放大增益理论可达60dB之多,输入内阻基本达到50Ω,并且焊接出实物作品。
本作品通过实验完成,在仿真软件模拟下电路完全能够达到题目要求。
整个作品制作成本低、稳定性好、功耗小,除个别指标未能达到完美设计要求外,其它全部达到设计要求。
关键词:小信号放大电路 LC谐振放大器低功耗π型衰减网络目录1. 系统方案论证 (2)1.1. 衰减器设计方案论证 (2)1.2. 系统谐振放大器设计方案论证 (4)1.3. 后级放大电路的比较与选择 (4)2. 系统整体设计方案 (5)2.1. 衰减器网络设计 (5)2.1.1. 衰减器的原理 (5)2.1.2. 衰减器的理论设计 (5)2.1.3. 衰减器模块的设计制作 (7)2.2. LC谐振放大网络设计 (9)2.2.1. 高频LC谐振功率放大器原理及特性分析 (9)2.2.2. 高频LC谐振功率放大器电路设计 (13)2.3. 电源系统设计 (14)3. 系统测试及仿真 (16)3.1. Multisim11仿真软件简介及概述 (16)3.2. 功率衰减器的仿真及处理 (19)3.2.1. 衰减器电路原理图及设计分析 (19)3.3. 高频谐振功率放大器电路的仿真与分析 (20)3.3.1. 中心频率的确定 (21)3.3.2. 输入内阻Rin的确定 (22)3.3.3. 放大增益的确定 (23)3.3.4. 负载特性 (24)3.4. 电源系统电路设计电路图 (25)3.4.1. 电源系统仿真结果 (25)4. 参考文献 (26)5. 结束语 (27)1.系统方案论证1.1.衰减器设计方案论证实际应用中,有固定衰减器和可变衰减两大类,我们本实验需要的是固定衰减器,常用的固定衰减器有T 型网络衰减器和π型衰减网络结构,故可以有以下方案。
LC谐振放大器
LC谐振放大器摘要本系统主要由四个模块组成:衰减器,LC谐振放大器,AGC电路以及电源电路。
衰减器采用电阻衰减网络,实现了对输入信号的40dB衰减,同时保证了特性阻抗为50Ω;LC谐振放大器选用C3355高频管进行谐振放大,放大器分为三级,实现了放大器增益80dB;AGC电路采用三极管分立元件构建的谐振放大器和二极管峰值检波电路构成;电源模块采用AC-DC变换芯片SH20-05-600;然后用LM317将输出电压稳定在3.6V;为解决放大器自激问题及减小输出噪声,本系统采用多种形式的抗干扰措施,抑制噪声,提高放大器的稳定性能;使系统的测量精度与指标达到了设计要求。
关键字:电阻衰减网络C3355 LC谐振放大AGC 功耗一、系统总体设计1、系统总体框图系统总体框图如下,主要包括衰减器模块、LC谐振放大模块、AGC电路模块及2、系统方案设计与论证(1)、衰减器模块方案一:采用40dB,特性阻抗为50的成品衰减器。
方案二:选用II型电阻衰减网络,由于题目要求衰减器特性阻抗为50Ω,频带与放大器相适应,因此用千分之一精密电阻来设计一级40dB衰减网络。
考虑到方案一中成品衰减器价格昂贵,而方案二中采用自制的电阻衰减网络,价格便宜且实际效果比较好,因而选用方案二。
(2)、LC谐振放大器模块方案一:双调谐回路谐振放大器双调谐回路谐振放大器与单调谐回路谐振放大器相比,其优点是频带较宽,选择型较好,但电路相对较为复杂,且为达到谐振频率要求,谐振回路中电感电容的选取较为麻烦。
方案二:单调谐回路谐振放大器和运放配合运用利用运算放大器的稳定性和输入阻抗高,输出阻抗低特点,用其对信号放大一定的倍数,再级联LC谐振放大器,共同完成放大和选频。
但该方案引入噪声较大,功耗相对较大,且需要制作单电源供电工作的运放放大电路,或对电压进行转换以支持运放的正常工作,实施起来较为繁杂。
方案三:采用高频管组成多级级联的单调谐回路谐振放大器,极间耦合采用大小电容并联的方式耦合,此方案简单易行,可使各级的静态工作点相互独立,但前后级不能很好的隔离,放大倍数较高时,电路易发生自激振荡。
LC振荡器设计与仿真
LC振荡器设计与仿真```L───────,──────││──┴──C1C2──┼──││││───┴── Vout ─────┘```电感L与电容C1和C2共同构成了一个谐振回路。
当工作在谐振频率下时,该振荡器的放大倍数达到了最大值,从而始终维持着振荡。
接下来,我们来介绍Colpitts振荡器的设计步骤。
第一步是确定谐振频率。
谐振频率可以根据应用需求来确定,比如,如果需要产生1MHz的正弦波信号,则谐振频率应为1MHz。
第二步是选择电感。
电感的选择应使得谐振频率与电感值相匹配。
电感可以通过计算公式L=1/(4π^2f^2C1C2-1/(C1+C2))^0.5来确定。
其中f为谐振频率,C1和C2为电容值。
第三步是选择电容。
电容的选择一般较为自由,可以根据实际情况选择合适的电容值。
一般来说,较大的电容值可以提高振荡器的稳定性,但会增加电路的体积。
在完成了以上步骤后,就可以进行仿真分析。
可以使用电路仿真软件,如LTspice、Multisim等,对设计的LC振荡器进行仿真。
在仿真中,可以观察振荡器输出的正弦波波形,检查振荡频率是否与设计值相匹配,以及判断振荡器的稳定性。
在仿真分析中,可能会遇到一些问题,比如频率偏移、波形失真等。
这些问题可以通过调整电路参数、增加补偿电路等手段来解决。
总结起来,LC振荡器是一种常用的电路,可以产生稳定的正弦波信号。
在设计LC振荡器时,需要确定谐振频率,选择合适的电感和电容,并进行仿真分析。
通过合理的设计和仿真,可以得到满足需求的LC振荡器电路。
LC谐振放大器的设计
LC谐振放大器的设计黄相杰;林佳才【摘要】介绍了基于采用分立元件设计的LC谐振放大器的设计方案与实现电路,可用于通信接收机的前端电路,主要由衰减器、谐振放大器、AGC电路以及电源电路四部分组成.通过合理分配各级增益和多种措施提高抗干扰性,抑制噪声,具有中心频率容易调整、稳定性高的特点.电路经实际电路测试表明具有低功耗、高增益和较好的选择性.%Based on the design and implementation using discrete components of the LC resonance amplifier circuit can be used for the front end circuit of the communication receiver, mainly by the attenuator, the resonance amplifier, AGC circuit, and a power supply circuit is composed of four parts. Through the rational allocation of gain at all levels and a variety of measures to improve the anti-interference, noise suppression, easy to adjust the center frequency, high stability characteristics. Circuit by actual circuit test that has a low-power, high gain and good selectivity.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2013(021)005【总页数】4页(P176-179)【关键词】谐振放大器;选频;自激;AGC电路【作者】黄相杰;林佳才【作者单位】北京理工大学珠海学院广东珠海519085;北京理工大学珠海学院广东珠海519085【正文语种】中文【中图分类】TN72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。
LC谐振放大器的参数选择研究
LC谐振放大器的参数选择研究首先,我们需要选择谐振频率。
谐振频率是LC谐振电路的共振频率,决定了放大器的工作频率范围。
通常情况下,谐振频率需要和输入信号的频率相匹配。
如果需要放大多个频率,可以选择一个工作范围较宽的谐振频率。
接下来,我们需要选择输入和输出电容。
输入电容决定了输入信号的频率特性。
较大的输入电容可以滤掉高频信号,从而实现对于低频信号的放大。
输出电容决定了放大器的输出阻抗。
较大的输出电容可以提高放大器的低频响应。
然后,我们需要选择电感的数值。
电感的数值决定了谐振电路的频率响应。
较小的电感值会导致谐振频率偏高,较大的电感值会导致谐振频率偏低。
根据需要,我们可以选择合适的电感值来满足所需的频率范围。
此外,还需要选择耦合电容的数值。
耦合电容用于将输出信号传输到下一级电路。
较小的耦合电容值会导致低频信号衰减,较大的耦合电容值会导致高频衰减。
根据所需的频率响应,我们可以选择合适的耦合电容值。
最后,我们需要选择放大倍数。
放大倍数决定了输入信号经过放大器后的输出信号大小。
通过选择合适的电容和电感数值,可以调整放大倍数。
需要注意的是,在设计LC谐振放大器时,要考虑到电路的稳定性和抗干扰能力。
过大的放大倍数可能会导致电路不稳定或易受到干扰。
在研究LC谐振放大器的参数选择时,我们可以通过仿真和实验来验证参数的选择是否符合要求。
通过改变各个参数的数值,观察电路的频率响应和输出信号的放大倍数,来优化参数的选择。
综上所述,LC谐振放大器的参数选择需要考虑到谐振频率、输入输出电容、电感和耦合电容。
通过合理选择这些参数,可以得到满足要求的频率响应和放大倍数。
同时,需要结合仿真和实验来验证参数的选择是否符合设计要求。
高频LC振动电路
高频LC振动电路1 高频LC 谐振功率放大器原理1.1原理电路+– u–i b– + U BB – + U CC – + u ce C – + u c L 输出i e i u be图1 谐振功率放大器的基本电路图1是一个采用晶体管的高频功率放大器的原理线路。
除电源和偏置电路外,它是由晶体管,谐振回路和输入回路三部分组成。
高频功放中常采用平面工艺制造的NPN 高频大功率晶体管,它能承受高电压和大电流,并有较高的特征频率T f 。
晶体管作为一个电流控制器件,它在较小的激励信号电压作用下,形成基极电流i B ,i B 控制了较大的集电极电流i C ,i C 流过谐振回路产生高频功率输出,从而完成了把电源的直流功率转换为高频功率的任务。
为了使高频功放以高效输出大功率,常选在丙类状态下工作,为了保证在丙类工作,基极偏置电压应使晶体管工作在截止区,一般为负值,即静态时发射结为反偏。
此时输入激励信号应为大信号,一般在0.5V 以上,可达1到2V ,甚至更大。
晶体管的作用是将供电电源的直流能量转变为交流能量的过程中起开关控制作用。
线路特点:(1) LC 谐振回路作为晶体管的负载起到选频滤波以及阻抗匹配的作用。
(2)电路工作在丙类工作状态以保证电路效率较高;基极负偏压(或零偏压)。
关系式:(1)外部电路关系式: cos cos be BB bm ce CC cm u U U t u U U t ωω=-+=-(2)晶体管的内部特性: ()'c m be BB I g u U =-(3)(半)导通角: 根据晶体管的转移特性曲线可得:'cos 'cos BB BB bm BB BBbmU U U U U arc U θθ+=+= 即集电极的导通角是由输入回路决定的。
必须强调指出:集电极电流ic 虽然是脉冲状,但由于谐振回路的这种滤波作用,仍然能得到正弦波形的输出。
1.2高频功率放大器的特性曲线 转移特性i c U ’BB 0 理想化i c maxi cωt 0 –θ +θ 0–θ +θU bm U bm U BEu b –U BB ωt图2 谐振功率放大器的转移特性曲线功率放大器的作用原理是利用输入到基极的信号来控制集电极的直流电源所供给的直流功率o P ,使之一部分转变为交流信号功率1P 输出去,另一部分功率以热能形式消耗在集电极上,成为集电极耗散功率C P 。
LC谐振放大器(郭1)
摘要:系统由程控衰减模块、前置放大模块、LC谐振放大模块和带通滤波模块组成。
衰减模块由π型无源衰减器构成。
放大模块由可调放大环节和 LC谐振放大环节组成,其中放大环节由芯片 AD603 搭建。
LC 谐振放大环节由分立元件搭建,最终可以实现手动增益的连续可调。
整个系统可实现15MHZ小信号40dB衰减,输入放大器后实现80dB高增益放大,输出级40dB范围内自动增益可控,末级经功率放大电路后驱动200Ω负载电阻。
总的来说,本系统基本符合指标的要求。
关键字:衰减器,放大电路,LC 谐振,AGC自动增益,高频小信号Abstract: The system is composed of program-controlled attenuator module,a preamplifier module, LC resonant amplification module andthe band pass filter module. Attenuation module byπtype passiveattenuator. Amplifier module by adjustable amplifying link andLC resonant amplification circuit, the amplifying link by AD603chip set. LC resonant amplifying link is set up by the discretecomponents, finally can realize manual gain continuouslyadjustable. The whole system can be realized 15MHZ small signalattenuation of 40dB, after the 80dB input amplifier high gainamplification, the output stage 40dB range automatic gaincontrol, final through a power amplification circuit to drivethe 200 Ωload resistance. In general, this system basicallymeets the requirements.Keywords: attenuator, amplifying circuit, LC resonance, AGC automatic gain, high frequency small signal目录一、前言 (4)二、总体方案设计 (4)1、增益控制部分 (4)2、LC谐振放大部分 (5)3、总体方案描述 (5)三、理论分析与计算 (5)1、衰减器 (5)2、谐振频率 (5)3、放大倍数 (6)4、-3dB带宽 (6)5、选择性——矩形系数 (6)四、单元模块设计 (7)1、衰减电路 (7)2、第一级放大电路设计 (7)3、后级LC谐振放大电路 (8)4、滤波 (8)五、放大器各项性能指标及测量方法 (9)1、测试仪器 (9)2、测试方案和结果 (9)六、结论 (10)七、参考文献 (10)一、前言谐振放大器广泛应用于通信系统和其他电子系统中,如在发射设备中,为了有效地使信号通过信道传送到接收端,需要根据传送距离等因素来确定发射设备的发射功率,这就要用高频谐振放大器将信号放大到所需的发射功率;在接受设级,要将传送的信号恢备中,从天线上感应到的信号是非常微弱的,一般在V复出来,需要将信号放大,这就需要用高频小信号谐振放大器来完成。
LC谐振放大器设计
2011年全国大学生电子设计竞赛LC谐振放大器设计报告摘要:用LC谐振回路作为选频网络构成的选频放大器称为谐振放大器或调谐放大器,其用来从众多的微弱信号中,选出有用信号加以放大并对其他无用频率信号予以抑制,它广泛应用于通信设备的接收机中。
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千赫兹到数百兆赫兹,LC谐振放大器的功能是实现对微弱信号的高频信号进行不失真的放大,所以本设计就是应<50uv的小信号进行放大并保持频率在15MHZ左右不失真而产生的。
一.总体框图本设计主要由衰减器、LC 谐振放大和稳压电源电路四部分组成,系统框图如图1所示。
图1二、设计方案论证 1、衰减器方案一 用4个PIN 管组成的Pi 型衰减器,电路图如图2所示。
此方案构成的衰减器网络是对称的,而且偏置电路非常简单。
R5和R6分别作为串联PIN 管D7和D8的偏流电阻。
R1、R2和R4将在串联与并联的PIN 管之间提供恰当的电流分配,以保持在整个衰减动态范围内的良好的阻抗匹配特性。
图2我们经过仿真得出,此方案元件的数量较多、所需的PIN 管不是常用的,我们用常用的PIN 管1N4007来代替,结果能达到12MHz 的频率和小信号的输入的要求,但是衰减量达不到40dB 的要求。
方案二 用∏型电阻网络来做衰减器,电路如图3所示。
此方案电路非常信号源 前置分压 衰减器放大器3.6V 稳压电源简单,实现起来也非常容易,只需要3个电阻就可以达到要求,所以我们选用方案二。
图32、LC谐振放大电路方案一采用变容二极管来调频并实现放大,电路如图4所示。
此方案是由调制信号控制并改变变容二极管的电容量,从而改变输出信号的频率,达到调频的目的。
调制信号有耦合电容C5输入,经电感L2加到变容二极管的阴极。
C5是耦合电容,调制信号通过它加到Vd上。
此方案调制信号的频率范围是几百Hz 到几十KHz,故达不到题目要求。
图4方案二采用调频收音机原理实现调频放大,电路如图5所示。
高频小信号LC谐振放大器的设计
科技广场2012.50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2Yan 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 ElectricalTechnology,Yunnan Kunming650236)摘要:本文介绍了高频小信号LC谐振放大器的设计思路与具体电路实现,主要由衰减网络、LC谐振放大、电压跟随和电源四大模块组成。
高频LC谐振功率放大器的设计.doc
目录前言 (1)1 高频LC谐振功率放大器原理 (2)1.1原理电路 (2)1.2功放的特性曲线 (3)2 高频LC谐振功率放大器电路设计 (5)2.1电路要求的技术指标 (5)2.2设计电路的组成及原理电路图 (5)3 高频LC谐振放大器电路的仿真与分析 (6)3.1 EWB软件简介 (6)3.2软件界面介绍 (7)3.2.1 EWB主窗口 (7)3.2.2各元件库窗口 (7)3.3 EWB软件对LC谐振放大器的仿真 (9)3.3.1仿真电路 (9)3.3.2设置函数信号发生器的输入 (9)3.3.3电路仿真后的输出波形 (9)3.3.4高频LC谐振功率放大器的放大倍数 (10)3.3.5功率放大器输出功率、效率 (11)3.4高频功率放大器的负载特性 (12)3.4.1负载电阻不同时的输入输出波形 (12)4.4.2不同负载情况下工作状态及输出功率分析 (11)3.5高频功率放大器的振幅特性 (12)3.5.1 输入电压不同时的输出电压 (12)3.5.2输入电压不同时放大器的工作状态及输出功率分析 (12)3.6高频功率放大器的集电极调制特性 (12)4.6.1集电极电压V CC不同时的输出电压 (12)4.6.2集电极电压Vcc不同时放大器的工作状态及输出功率分析 (12)4总结 (12)4.1电路设计的优缺点........................................................... 错误!未定义书签。
4.2心得体会........................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献 (16)前言高频谐振放大器广泛应用于通信系统和其他电子系统中,如在发射设备中,为了有效地使信号通过信道传送到接收端,需要根据传送距离等因素来确定发射设备的发射功率,这就要用高频谐振放大器将信号放大到所需的发射功率;在接级,要将传送的信受设备中,从天线上感应到的信号是非常微弱的,一般在V号恢复出来,需要将信号放大,这就需要用高频小信号谐振放大器来完成。
LC谐振放大器分析
LC谐振放大器分析谐振放大器是一种特殊的放大器,利用负反馈和谐振原理来提高放大器的增益。
在谐振放大器中,输入信号以及增益被特定频率的谐振网络所限制,从而实现放大器输出的谐波失真较小,增益稳定和频率选择性较好的特点。
本文将对谐振放大器的原理、特点和分析进行详细阐述。
首先,谐振放大器的基本原理是在放大电路中引入谐振网络,通过调谐谐振频率,使放大器对输入的信号有一个较高的增益。
谐振放大器的核心是谐振电路,它由一个电感和一个电容串联或并联而成,形成一个谐振回路。
在谐振频率附近,谐振电路具有很高的阻抗,对输入信号起到放大作用。
谐振放大器的增益受到谐振频率和谐振电路的参数确定。
谐振放大器的特点首先包括增益稳定性好。
由于谐振放大器的增益受到谐振频率和谐振电路的参数影响,一旦确定了这些参数,放大器的增益就基本上保持不变。
其次,谐振放大器在谐振频率附近具有较高的增益。
在谐振频率附近,谐振电路的阻抗变得较大,这样可以对输入信号进行较大的增益。
此外,谐振放大器还具有较好的频率选择性,只对特定频率的信号进行放大,对其他频率的信号具有较小的增益。
对于一个谐振放大器,我们可以通过分析它的频率响应来评估其性能。
频率响应曲线描述了放大器在不同频率下的增益。
在谐振频率附近,频率响应曲线有一个峰值,表示放大器在谐振频率附近具有最大的增益。
而在谐振频率上下,增益逐渐减小,形成两个增益曲线。
我们可以通过测量这些性能指标来评估放大器的性能,例如谐振频率、增益、带宽等。
此外,还可以通过控制谐振网络中的电容和电感的参数来调整谐振频率和增益。
在实际应用中,谐振放大器具有广泛的用途,特别是在高频电子设备中。
例如,谐振放大器可以在无线通信系统中用于放大射频信号,以提高信号传输的距离和质量。
此外,谐振放大器还可以用于音频放大器、功率放大器、示波器和频谱分析仪等设备中。
总之,谐振放大器是一种特殊的放大器,利用谐振网络来增强放大器的增益和频率选择性。
通过分析谐振放大器的频率响应,并控制谐振网络中的参数,可以实现放大器的增益稳定和频率选择性。
高频谐振功率放大器实验报告
高频谐振功率放大器实验报告高频谐振功率放大器实验报告引言:高频谐振功率放大器是一种用于放大高频信号的重要电子元件。
它的设计和性能对于无线通信、雷达系统以及其他高频应用至关重要。
本实验旨在通过搭建一个高频谐振功率放大器的电路并进行测试,探究其工作原理和性能。
实验器材和方法:本实验使用的器材包括信号发生器、功率放大器、频谱分析仪以及示波器等。
首先,我们搭建了一个基于共射极放大器的高频谐振功率放大器电路。
然后,通过调节信号发生器的频率和功率放大器的偏置电压,我们得到了不同频率下的输出信号。
最后,通过频谱分析仪和示波器对输出信号进行测量和分析。
实验结果和讨论:在实验过程中,我们观察到了以下几点结果和现象。
1. 频率响应特性:通过改变信号发生器的频率,我们得到了功率放大器在不同频率下的输出功率。
我们发现,功率放大器的输出功率在某个特定频率附近达到最大值,而在其他频率下则显著降低。
这是因为在谐振频率附近,谐振电路对输入信号具有最大的增益,从而实现了信号的放大。
2. 谐振电路的选择:在实验中,我们使用了一个LC谐振电路作为功率放大器的输出匹配网络。
这是因为LC谐振电路具有较高的品质因数,能够在特定频率下实现较高的增益和较低的损耗。
同时,通过调节电感和电容的数值,我们可以调整谐振频率和带宽,以满足不同应用的需求。
3. 非线性失真:在实验中,我们注意到在谐振频率附近,功率放大器的输出信号存在一定的非线性失真。
这是因为功率放大器在工作过程中会引入非线性元件,如晶体管等。
这些非线性元件会导致输入信号的失真和谐波的产生。
因此,在实际应用中,我们需要采取相应的补偿措施,以减小非线性失真对系统性能的影响。
4. 功率放大器的效率:通过测量输入功率和输出功率,我们计算了功率放大器的效率。
我们发现,在谐振频率附近,功率放大器的效率较高,可以达到70%以上。
这是因为在谐振频率附近,功率放大器的输入和输出阻抗匹配较好,能够最大程度地转移能量。
毕业设计LC谐振放大器
毕业设计LC谐振放大器LC谐振放大器是一种常用的电子放大器电路,可以实现信号放大和滤波的功能。
在毕业设计中,我们可以针对LC谐振放大器进行深入研究和实践,例如设计和优化不同类型的谐振放大器电路,比较它们的性能等。
首先,毕业设计的开篇可以从对LC谐振放大器的介绍开始。
可以介绍LC谐振放大器的基本原理,即如何通过谐振频率实现信号放大和频率选择的功能。
同时,可以讨论谐振放大器的优势和局限性,例如其在特定频率附近的放大和滤波性能较好,但在其他频率下可能出现衰减。
接着,可以进行LC谐振放大器的设计和优化。
设计过程中需要确定放大器的增益目标和工作频率范围。
根据需求,可以选择并优化不同类型的谐振放大器电路,如平行谐振放大器、串联谐振放大器和并联谐振放大器等。
同时,需要选取适当的电感和电容值,以满足谐振频率条件和对信号的放大要求。
在设计过程中,可以利用MATLAB或其他电路仿真工具进行性能分析和参数优化,比较不同方案的优劣并选择最佳方案。
在设计完成后,可以进行LC谐振放大器的实验验证。
可以使用实际的电子元器件进行电路搭建,并通过信号发生器和示波器等设备进行测量和分析。
实验过程中需要注意电路稳定性、功率控制以及噪声抑制等问题,并根据实际测量结果进行电路优化和参数调整。
最后,可以对设计和实验结果进行总结和讨论。
可以分析LC谐振放大器的增益特性、频率响应和抗干扰能力等性能指标,并与设计目标进行对比。
同时,可以讨论LC谐振放大器在实际应用中的局限性和改进方向,例如如何提高谐振放大器的带宽和线性度等。
此外,还可以讨论不同类型的谐振放大器电路在不同应用场景中的适用性和优势。
总的来说,毕业设计的LC谐振放大器可以涵盖电路设计、参数优化、实验验证和性能分析等方面。
通过此次设计,不仅可以提高对谐振放大器的理解,还可以培养实际电路设计和实验技术。
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。
LC谐振放大器
LC谐振放大器院系:通信与信息工程学院组员:康乐骆红霞李冰洁LC 谐振放大器的设计与制作摘 要系统由LC 谐振放大模块,程控衰减模块,电源模块构成,放大模块由可调放大环节和LC 谐振放大环节构成。
本文主要论述了基于OPA690集成运算放大器的LC 谐振放大器的具体设计与实现,信号通过T 型电阻网络实现阻抗匹配,并进行衰减以便于检测然后将输出信号送给选频网络进行选频, LC 谐振放大电路对信号进行高增益放大并输出信号。
该放大器能够对高频小信号进行60dB 的放大,中心频率为2.5MHz 。
通频带内增益平坦,功耗低,稳定性好。
关键词:OPA690;LC 谐振;T 型网络;中心频率;增益1 方案设计与论证1.1 总体方案描述本题要求设计并制作一个低压、低功耗的LC 谐振放大器。
根据题目要求,本系统主要由衰减模块、LC 谐振放大模块、选频网络模块、电源模块组成,下面分别论证这几个模块的选择。
总体框图如图1—1所示。
图1—1 系统框图信号源衰减器 放大电路 3.6V 电源 LC 谐振电路 自动增益控制电路(AGC )1.2 衰减模块选择方案一:T型衰减网络可以做到要求的衰减倍数,而且频带特性可以很容易与放大器相匹配,缺点是电阻的选择比较困难,受频率影响大。
方案二:π型电阻衰减网络π型电阻衰减网络利用电阻分压原理,该衰减网络无须控制,频带宽,输入输出阻抗稳定,工作频率宽,动态范围大,价格廉价,其增益误差由电阻的精度决定。
经综合考虑,我们选择T型电阻衰减网络,根据题目要求的40dB的衰减以及50Ω的特性阻抗,可以得到T型网络的各个电阻的参数。
1.3 放大器方案的选择方案一:集成运算放大器采用集成运算放大器芯片进行选频放大,将选频回路放在反馈环上,这样通过调节反馈电阻即可调节Q值,使输出信号接近题目要求,而且调试与分立元件相比容易,功耗较小,缺点是对运放噪声和频带特性要求高。
方案二:高频三极管尽管高频三极管进行谐振放大电路简单,噪声较小,但是稳定性较差,增益控制比较复杂。
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全国大学生电子设计大赛参赛队员张乐08级王峰08级刘大长远09级参赛学校南京大学参赛时间2010年8月31号-2010年9月3号目录前言 (1)1LC谐振功率放大器原理 (2)1.1原理电路 (2)1.2高频功率放大器的特性曲线 (3)1.3功率放大器的三种工作状态 (5)1.4高频功率放大器的外部特性 (5)2LC谐振功率放大器电路设计 (7)2.1实验电路参数计算 (7)2.2高频LC谐振功率放大器设计电路 (7)3谐振功率放大器电路的仿真与分析 (8)3.1EWB软件简介 (8)3.2软件界面介绍 (8)3.3EWB软件对丙类功放的仿真 (11)3.3.1电路仿真图 (11)3.3.2负载特性 (11)3.3.3输入电压改变时对电路的影响 (14)3.3.4当电源电压改变时对电路的影响 (17)3.3.5输入仿真和输出仿真 (20)3.4中心频率、通频带、放大倍数的计算 (22)4心得体会 (25)5参考文献 (26)前言谐振放大器广泛应用于通信系统和其他电子系统中,如在发射设备中,为了有效地使信号通过信道传送到接收端,需要根据传送距离等因素来确定发射设备的发射功率,这就要用高频谐振放大器将信号放大到所需的发射功率;在接受设备中,从天线上感应µ级,要将传送的信号恢复出来,需要将信号放大,这到的信号是非常微弱的,一般在V就需要用高频小信号谐振放大器来完成。
高频功率放大器的主要功能是放大高频信号,并且以高效输出大功率为目的。
它主要应用于各种无线电发射机中。
发射机中的振荡器产生的信号功率很小,需要经过多级功率放大器才能获得足够的功率,送到天线辐射出去。
高频功放的输出功率范围,可以小到便携式发射机的毫瓦级,大到无线电广播电台的几十千瓦,甚至兆瓦级。
目前,功率为几百瓦以上的高频功率放大器,其有源器件大多为电子管,几百瓦以下的高频功率放大器则主要采用双极晶体管和大功率场效应管。
已知能量(功率)是不能放大的,高频信号的功率放大,其实质是在在输入高频信号的控制下将电源直流功率转换成高频功率,因此除要求高频功放产生符合要求的高频功率外,还应要求具有尽可能高的转换效率。
应当指出,尽管高频功放和低频功放的共同特点都要求输出功率大和效率高,但二者的工作频率和相对频带宽度相差很大,因此存在着本质的区别。
低频功放的工作频率低,但相对频带很宽。
工作频率一般在20--20000Hz,高频端与低频端之差达1000倍。
所以,低频功放的负载不能采用调谐负载,而要用电阻,变压器等非调谐负载。
而高频功放的工作频率很高,可由几百千赫到几百兆赫,甚至几万兆赫,但相对频带一般很窄。
例如调幅广播电台的频带宽度为9kHz,若中心频率取900kHz,则相对频带宽度仅为1%。
因此高频功放一般都采用选频网络作为负载,故也称为谐振功率放大器。
近年来,为了简化调谐,设计了宽带高频功放,如同宽带小信号放大器一样,其负载采用传输线变压器或其他宽带匹配电路,宽带功放常用在中心频率多变化的通信电台中。
低频功率放大器可以工作在甲类状态,也可以工作在乙类状态,或甲乙类状态。
乙类状态要比甲类状态效率高。
为了提高效率,高频功放多工作在丙类状态。
为了进一步提高高频功放的效率,近年来又出现了D类,E类和S类等开关型高频功率放大器。
1高频LC 谐振功率放大器原理1.1原理电路u BB CC图1谐振功率放大器的基本电路图1是一个采用晶体管的高频功率放大器的原理线路。
除电源和偏置电路外,它是由晶体管,谐振回路和输入回路三部分组成。
高频功放中常采用平面工艺制造的NPN 高频大功率晶体管,它能承受高电压和大电流,并有较高的特征频率T f 。
晶体管作为一个电流控制器件,它在较小的激励信号电压作用下,形成基极电流i B ,i B 控制了较大的集电极电流i C ,i C 流过谐振回路产生高频功率输出,从而完成了把电源的直流功率转换为高频功率的任务。
为了使高频功放以高效输出大功率,常选在丙类状态下工作,为了保证在丙类工作,基极偏置电压应使晶体管工作在截止区,一般为负值,即静态时发射结为反偏。
此时输入激励信号应为大信号,一般在0.5V 以上,可达1到2V,甚至更大。
晶体管的作用是将供电电源的直流能量转变为交流能量的过程中起开关控制作用。
线路特点:(1)LC 谐振回路作为晶体管的负载起到选频滤波以及阻抗匹配的作用。
(2)电路工作在丙类工作状态以保证电路效率较高;基极负偏压(或零偏压)。
关系式:(1)外部电路关系式:cos cos be BB bm ce CC cm u U U tu U U tωω=−+=−(2)晶体管的内部特性:()'c m be BBI g u U =−(3)(半)导通角:根据晶体管的转移特性曲线可得:'cos 'cosBB BBbm BB BB bm U U U U U arc U θθ+=+=即集电极的导通角是由输入回路决定的。
必须强调指出:集电极电流ic 虽然是脉冲状,但由于谐振回路的这种滤波作用,仍然能得到正弦波形的输出。
1.2高频功率放大器的特性曲线图2谐振功率放大器的转移特性曲线功率放大器的作用原理是利用输入到基极的信号来控制集电极的直流电源所供给的直流功率o P ,使之一部分转变为交流信号功率1P 输出去,另一部分功率以热能形式消耗在集电极上,成为集电极耗散功率C P 。
根据能量守衡定理:1o C P P P =+直流功率:0o c CCP I U =⋅输出交流功率:2211111222c c c c L L U P U I I R R =⋅==C U -回路两端的基频电压1c I -基频电流L R -回路的负载阻抗图解分析法的步骤:(1)测出晶体管的转移特性曲线及输出特性曲线,并将这两组曲线折线化处理;(2)作出不同工作状态下的动态特性曲线;(3)根据激励电压b U 的大小在特性曲线上画出对应输出电压c U 和电流脉冲c i 的波形;(4)分析功放的外部特性,即分析放大器的外部供电电压或负载的变化将如何影响输出电压、输出电流、输出功率、效率等指标的。
晶体管的特性曲线及其特性方程:由图可见,在放大区,有转移特性方程:()'c m be BBi g u U =−所以,集电极电流随激励而正向变化。
在饱和区,集电极电流只受集电极电压的控制,而与基极电压无关。
因此有临界线方程:c c cei S u =在截止区,有方程:0=c i (当BB be U u '<时)图3晶体管的输入和输出特性曲线谐振功率放大器的动态特性曲线(负载线)高频放大器的工作状态是由负载阻抗L R 、激励电压b u 、供电电压BB CC U ,U 等4个参量决定的。
如果BB CC U ,U ,b u 3个参变量不变,则放大器的工作状态就由负载电阻L R 决定。
此时,放大器的电流、输出电压、功率、效率等随L R 而变化的特性,就叫做放大器的负载特性。
所谓动态特性是和静态特性相对应而言的,在考虑了负载的反作用后,所获得的c be ce i u u 和,的关系曲线就叫做动态特性。
图4功率及效率随负载变化的波形1.3功率放大器的三种工作状态在非线性谐振功率放大器中,常常根据集电极是否进入饱和区,将放大器的工作状态分为三种情况:(1)欠压工作状态:集电极最大点电流在临界线的右方(2)过压工作状态:集电极最大点电流进入临界线之左的饱和区(3)临界工作状态:欠压和过压状态的分界点,集电极最大点电流正好落在临界线上。
1.4高频功率放大器的外部特性高频放大器的负载阻抗L R 、激励电压b U 、供电电压cc U 、BB U 4个外部变量会影响放大器的工作状态、功率及效率等。
对应的影响关系分别为:L 临L临图5高频功率放大器的负载特性bm 图6高频功率放大器的振幅特性(a) (b)C C C C图7高频功率放大器的调制特性2高频LC 谐振功率放大器电路设计2.1实验电路参数计算晶体管2N2222A 的主要参数为:12,0.5,0.8cc c cm V V P W I A===主要技术指标:交流电压放大倍数:25u A >输出交流电压峰-峰值:2(2)op p L V V R k −>=Ω中心频率:15MHz 通频带宽:250(3B)kHz d ≥±−2.2高频LC 谐振功率放大器设计电路图8功率放大器设计电路3高频谐振功率放大器电路的仿真与分析3.1EWB软件简介随着电子技术和计算机技术的发展,电子产品已与计算机紧密相连,电子产品的智能化日益完善,电路的集成度越来越高,而产品的更新周期却越来越短。
电子设计自动化(EDA)技术,使得电子线路的设计人员能在计算机上完成电路的功能设计、逻辑设计、性能分析、时序测试直至印刷电路板的自动设计。
EDA是在计算机辅助设计(CAD)技术的基础上发展起来的计算机设计软件系统。
与早期的CAD软件相比,EDA软件的自动化程度更高、功能更完善、运行速度更快,而且操作界面友善,有良好的数据开放性和互换性。
电子工作平台Electronics Workbench(EWB)软件是加拿大Interactive Image Technologies公司于八十年代末、九十年代初推出的电子电路仿真的虚拟电子工作台软件,它具有这样一些特点:(1)采用直观的图形界面创建电路:在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台,绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取;(2)软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似,可以实时显示测量结果。
(3)EWB软件带有丰富的电路元件库,提供多种电路分析方法。
(4)作为设计工具,它可以同其它流行的电路分析、设计和制板软件交换数据。
(5)EWB还是一个优秀的电子技术训练工具,利用它提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验,仿真电路的实际运行情况,熟悉常用电子仪器测量方法。
(6)用EWB进行仿真模拟实验,实验过程非常接近实际操作的效果。
各元器件选择范围广,参数修改方便,不会象实际操作那样多次地把元件焊下而损坏器件和印刷电路板。
使电路调试变得快捷方便。
(7)不但提供了各种丰富的分立元件和集成电路等元器件,还提供了各种丰富的调试测量工具:各种电压表、电流表、示波器、指示器、分析仪等。
是一个全开放性的仿真实验和课件制作平台,给我们提供了一个实验器具完备的综合性电子技术实验室。
(8)EWB(电子学工作平台)为我们提供了一个很好的实用工具,使我们能够在教学过程中随时提供实验、演示和电路分析。
因此非常适合电子类课程的教学和实验。
这次课程设计,我们将了解EWB软件的初步知识和基本操作方法。
3.2软件界面介绍图9主窗口图10元件库图11基本器件库图12信号源库图13指示器件库3.3EWB 软件对丙类功放的仿真3.3.1电路仿真图图34电路仿真图图15二极管库3.3.2负载特性当负载电阻为1KΩ时,电路处于欠压状态:图9输入电压及直流电流mA I c 1566.30=mV U bm 350=V U cm 76.5=Ω1K R L =VU cc 12=图10输出电压0.0379W12V ×1566.3U ×00===mA I P cc c 0.01658W 05.76/2/100×5.76)R ×2/(L 21===cm U P %76.430379.0/01658.0%100×/01==P P 当负载电阻为2KΩ时,电路处于临界状态:图11输入电压及直流电流mA I c 3697..30=mV U bm 350=V U cm 993.9=Ω2K R K =VU cc 12=图12输出电压0.025W 0009.9993/2/29.9993)R ×2/(L 21=×==cm U P 0.04044W 12V ×3697.3U ×cc 00===mA I P c %8.6504044.0/025.0%100×/01==P P 当负载电阻为3KΩ时,电路处于过压状态:图13输入电压及直流电流图14输出电压0..03839W12V ×1992.3U ×0===mA I P cc co 0.01863W 300010.6588/2/10.6588)R ×2/(L 21=×==cm U P %52.4803839.0/01863.0%100×/01==P P 3.3.3输入电压改变时对电路的影响当输入电压为100mV 时电路处于欠压状态:图15集电极直流电流mA I c 8830.20=mV U bm 100=V U cm 4345.5=V U cc 12=Ω2K =图16输出电压0..03460W12V ×8830.2U ×cc 00===mA I P c 0.0074W 0005.4345/2/25.4345)R ×2/(L 21=×==bm U P %39.2103460.0/0074.0%100×/01==P P 当输入电压为750mV 时电路处于临界状态:图17集电极直流电流mA I c 5971.30=mV U bm 750=V U cm 3190.10=V U cc 12=Ω2K R L =图18输出电压0.04316W12V ×5971.3U ×cc 00===mA I P c 0.0267W 200010.3190/2/*10.3190)R ×2/(L 21===cm U P %9.670416.0/0267.0%100×/01==P P 当输入电压为900mV 时电路处于过压状态:图19集电极直流电流mA I c 6735.30=mV U bm 900=V U cm 2286.10=Ω2K R L =VU cc 12=图20输出电压0.04408W12V ×6735.3U ×cc 00===mA I P c 0.0216W 200010.2286/2/10.2286)R ×2/(L 21=×==cm U P %01.4904408.0/0216.0%100×/01==P P 3.3.4当电源电压改变时对电路的影响当电源电压为25V 时,电路处于欠压状态:图21输入电压及集电极电流mA I c 1196.70=mV U bm 350=V U cm 2056.21=Ω2K R L =VU cc 25=图22输出电压0.17799W25V ×1196.7U ×cc 00===mA I P c 0.1124W 200021.2056/2/21.2056)R ×2/(L 21=×==cm U P %15.6317799.0/1124.0%100×/01==P P 当电源电压为12V 时,电路处于临界状态:图23输入电压及集电极直流电流图24输出电压0.03835W12V ×1957.3U ×cc 00===mA I P c 0.2570W 0010.14/2/2010.14)R ×2/(L 21=×==cm U P %03.6703835.0/02570.0%100×/01==P P 当电源电压为4V 时,电路处于过压状态:mA I c 1957.30=mV U bm 350=V U cm 14.10=Ω2K R L =VU cc 12=图25输入电压及直流电流mA I c 8167.00=mV U bm 350=V U cm 8168.2=V U cc 4=Ω2K R L =图26输出电压0.00327W4V ×8167.0U ×cc 00===mA I P c 0.00198W0002.8168/2/22.8168)R ×2/(L 21=×==cm U P %23.5900327.0/00198.0%100×/01==P P 3.3.5输入仿真和输出仿真图36LC谐振功放的输出波形3.4中心频率、通频带、放大倍数的计算1.中心频率图37LC谐振功放的输出波特图图38LC谐振功放的输出波特参数所以:中心频率为13.3448MHz2.放大倍数图39LC谐振功放的输入输出电压输入电压为350mv,输出电压为10.2214v放大倍数Au=10.2214v/350mv=29.213.通频带图40LC谐振功放的输出波特图图41LC谐振功放的输出波特参数通频带B=X1-X2=15.6792M-12.5917M=2.08M4心得体会这次课程设计主要是对高频电路中放大器这部分知识的应用。