高频课程设计——中频放大器

高频电子电路课程设计——中频放大电路

班级： 09通信工程二班

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目录

1摘要 (3)

2绪论 (4)

3设计任务和要求 (5)

4系统方案和设计思路 (5)

5设计指标 (9)

6独立模块设计 (10)

7 AGC自动增益说明 (14)

8总电路设计 (15)

9元件清单 (16)

10实验仿真 (17)

11设计调试体会 (18)

12参考文献 (19)

摘要

摘要

中频放大器主要是将混频器输出的信号进行大幅度提升,以满足解调

2f 、选择性，电路的需要。其主要质量指标有：电压增益Av、通频带

7.0

k、噪声系数。对于中频放大器,不仅需要得到高的增益、即矩形系数

1.0r

好的选择性,还要有足够宽的通频带和良好的频率响应、大的动态范围等。由于中频信号为单一的固定频率,其通频带可最大限度地做得很小,以提

高相邻信道选择性。在实际工程上,一般采用多级放大器,并使每级实现某一技术要求，就电路形式而言,第一级中频放大器多采用共发射极电路,

多级晶体管单调谐回路级联的方式实现应有的增益，中频放大器总是位居变频（即混频）之后。本设计将采用三级晶体管单调谐回路级联的方式，来实现对中频信号60dB的放大，每一级的电路完全相同，固要求每级谐振电压放大倍数Avo≥20dB.

关键词中频放大，放大

绪论

电子学是一门应用很广的科学技术，发展及其迅速。要学好这门技术，首先是基础理论的系统学习，然后要加技术训练，进而培养我们对理论联系实际的能力，设计电路的能力，实际操作的能力。同时也加深我们对电子产品的理解。本次课程设计的任务是从已调制的无线电信号中将原始信号不失真的还原出来。通常经过调制后得到的高频无线信号通常非常微弱，一般只有几十微伏至几毫伏，直接将它送入检波器进行检波无法正常还原原始信号，所以要在选择性电路和检波器之间插入一个高频放大器，放大信号的同时提高无线接收设备的噪声性能。随后的把高频信号的载波频率变为中频的任务是由混频器来完成，经过混频(或变频)之后的号变成了一个固定的中频信号，需要用中频放大器加以放大，然后进行检波，最终得到原始的信号。经过混频(或变频)之后的收音信号变成了一个固定的中频信号。所以中频放大器是——个专门放大中频一个频率信号的放大器。中频放大器不仅要放大信号，还要进行选频，即保证放大的是中频信号。在这一点上，与高频放大器是有所不同的，高频放大器要放大88—108M1z一个频段内的调频信号。中频放大器的输出信号要有足够的幅度，以便限幅和鉴频器能正常工作。所以，中频放大器的级数较多。本论文就是对本次解调过程中的中频放大环节进行了阐述，包括整个实验的流程图、实验电路图、中频放大环节的各项重

要的技术指标以及设计和仿真中的具体问题。

一.设计任务与要求：

根据所学知识设计调相解调过程中所用到的中频放大器，接收到的混频信号通过该放大器能够转换成输出功率较大的中频信号，满足下一级检波器对于输入信号的要求。放大器的增益大于60dB，中心频率为6.5KHZ，带宽要求不小于250KHZ，电源电压12v。

二.系统方案设计思路：

根据设计任务书的要求，因放大器的增益大于60dB，中心频率为6.5KHZ，带宽要求不小于250KHZ，采用单级放大器不能实现这么大的增益要求。结合实际情况以及老师的指导，决定采用多级单调谐形式的放大电路，每级大概放大10倍（20dB）,三级级连即可放大1000倍（60dB）。选定合适的晶体管，保证晶体管的特征频率大约为中心频率的5到10倍即可。根据查表，发现3DG6C晶体管足够满足设计要求。

由于该放大器件有三级相同的放大单元，故应考虑当外界输入电压发生变化时，每个放大单元都能保持相对稳定的工作状态。根据高频电路中所学知识可知，AGC自动增益控制电路正是实现这一功能的，因此设计有了很明确的发展方向。

中频信号经中放1，中放2，中放3,3级放大后，输出的平均电平作为AGC的默认电平，AGC自动控制中放1和中放2的输入端。这样就能将中频信号以稳定的电压增益放大，提供给下一模块。

系统结构图：

如上图统框图所示，3级相同的单谐调放大器通过级联，每级放大10dB，中放3出来的信号已经放大为原信号的60dB，将此信号作为AGC 模块的输入，用来反馈控制中放1和中放2.，当输入信号出现增大或减小时，AGC模块能起到稳定输出电压，保持稳定的增益输出。

三.设计指标：

3.1增益（放大系数）:

假如，放大器有 m 级，各级的电压增益分别为 A v1 、 A v2 、… A vm ，则总增益 A m 是各级增益的乘积，即

A m = A v1 · A v2 … A vm (3-41)

如果多级放大器是由完全相同的单级放大器组成，

则 A m =

m 级相同的放大器级联时，它的谐振曲线可由下式表示 ：

它等于各单级谐振曲线的乘积。所以级数愈多，谐振曲线愈尖锐。 这里采用三级完全相同的单级放大器，即m=3，要使总的增益dB A v 60=，则每一级的电压增益应为

dB A V 201≥即10≥Av

由前面计算得到的参数可知，每一级的谐振电压增益为 3

max 32123010()10.2220.11010fe vo o i y A g g ---⨯==⨯⨯

3.2通频带：

对 m 级放大器而言，通频带的计算应满足下式 ：

解上式，可求得 m 级放大器的通频带 m f )2(7.0∆ 为

式中， 2 D f 0.7 为单级放大器的通频带， 称为带宽缩减因了，它意味着，级数增加后，总通频带变窄的程度。设计中采用三级单调谐放大，即m=3，总的通频带为250kHz ，则单级的通频带 ()0.700.71225025000.521

m L m f f KHz f KHz O ∆∆==≈=- 3.3选择性:

从各种不同频率信号的总和中选出有用信号，抑制干扰信号的能力称为放大器的选择性，选择性常采用矩形系数和抑制比来表示。

3.3.1矩形系数:

按矩形系数定义，当 时，求得 2 D f 0.7 。对于多级而言求得