高频小信号放大器Multisim仿真及分析报告
高频电路实验Multisim版含答案
实验一高频小信号放大器一、单调谐高频小信号放大器图1.1 高频小信号放大器1、根据电路中选频网络参数值，计算该电路的谐振频率ωp；2、通过仿真，观察示波器中的输入输出波形，计算电压增益A v0。
3、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。
4、改变信号源的频率（信号源幅值不变），通过示波器或着万用表测量输出电压的有效值，计算出输出电压的振幅值，完成下列表，并汇出f~A v相应的图，根据图粗略计算出通5、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波，通过示波器观察图形，体会该电路的选频作用。
二、下图为双调谐高频小信号放大器图1.2 双调谐高频小信号放大器1、通过示波器观察输入输出波形，并计算出电压增益A v02、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。
实验二高频功率放大器一、高频功率放大器原理仿真，电路如图所示：(Q1选用元件Transistors中的BJT_NPN_VIRTUAL)图2.1 高频功率放大器原理图1、集电极电流ic（1）设输入信号的振幅为0.7V，利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。
要设置起始时间与终止时间，和输出变量。
（2）将输入信号的振幅修改为1V，用同样的设置，观察i c的波形。
（提示：单击simulate菜单中中analyses选项下的transient analysis...命令，在弹出的对话框中设置。
在设置起始时间与终止时间不能过大，影响仿真速度。
例如设起始时间为0.03s，终止时间设置为0.030005s。
在output variables页中设置输出节点变量时选择vv3#branch即可）（3）根据原理图中的元件参数，计算负载中的选频网络的谐振频率ω0，以及该网络的品质因数Q L。
根据各个电压值，计算此时的导通角θc。
（提示根据余弦值查表得出）。
2、线性输出（1）要求将输入信号V1的振幅调至1.414V。
注意：此时要改基极的反向偏置电压V2=1V，使功率管工作在临界状态。
高频小信号谐振放大器仿真
高频小信号谐振放大器仿真
一、实训目的
1、会熟练使用电路仿真软件对高频电路进行仿真；
2、了解高频小信号谐振放大器的电路结构及工作原理；
3、了解LC谐振元件的参数对放大器增益的影响；
4、熟悉谐振放大器的幅频特性曲线。
二、实训步骤
1、在Multisim软件环境中绘制出电路图1.1，注意元件标号和各个元件参数的设置。
图1.1高频小信号谐振放大器
2、双击图2.1中的示波器XSC1，如图2.2进行参数设置。
图1.2输入、输出波形图
3、双击图1.1中的波特图仪XBP1，如图1.3进行参数设置。
图1.3 谐振放大器幅频特性曲线图
4、打开仿真开关，观察各种待测波形如图1.2和图1.3。
5、改变C2或L2的参数值，重新仿真，比较波形的异同。
当C2=1pF仿真的结果如图1.4和图1.5
图1.4a输出波形
图1.4b谐振放大器幅频特性曲
根据波形图和波特图C2减小时时输出的幅值减小放大器的增益降低。
作另一个仿真使C2的值增大到100pF时输出波形的幅值依然是减小的，放大器的增益降低
当L2=100uH时所得到的仿真波形图和波特图如图1.5a和图1.5b
图1.5a
图1.5b
根据所仿真得到的图形可判断L2改变时时也会在一定程度上使输出的幅值减小放大器的增益降低
三、实训总结
因为l2、L3、C2组成并联谐振回路，它与晶体管共同起着选频放大作用。
改变了C2或l2的参数值，并联谐振回路的谐振频率会偏离放大器的工作频率，放大器的增益会降低，输出波形的幅值会明显减小。
基于Multisim的高频放大器的设计与分析报告
学校代码： 11059学号：0905076032Hefei University毕业论文（设计）BACHELO R DISSER TATION论文题目：基于Multisim的高频放大器的设计与分析学位类别：工学学士年级专业(班级)： 09通信工程（2）班作者：洪伟导师：顾涓涓完成时间： 2013年5月22日基于Multisim的高频放大器的设计与分析中文摘要我们知道，无线通信接收设备的接收天线接收从空间传来的电磁波并感应出的高频信号的电压幅度是（μV）到几毫伏（mV），而接收电路中的检波器（或鉴频器）的输入电压的幅值要求较高，最好在1V左右。
这就需要在检波前进行高频放大和中频放大。
为此，我们就需要设计高频小信号放大器，完成对天线所接受的微弱信号进行选择并放大，即从众多的无线电波信号中，选出需要的频率信号并加以放大，而对其它无用信号、干扰与噪声进行抑制，以提高信号的幅度与质量。
晶体管集电极负载通常是一个由LC组成的并联谐振电路。
由于 LC 并联谐振回路的阻抗是随着频率变化而变化，理论上可以分析，并联谐振在谐振频率处呈现纯阻，并达到最大值。
即放大器在回路谐振频率上将具有最大的电压增益。
若偏离谐振频率，输出增益减小。
总之，调谐放大器不仅具有对特定频率信号的放大作用，同时也起着滤波和选频的作用。
本次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。
此次设计的指标为：输入中心频率为4MHZ的正弦波，通频带≥100KHZ，增益≥40dB。
关键词：高频小信号、谐振放大器、谐振频率、通频带、矩形系数、电压增益Design and analysis of high frequency amplifier based onMultisimABSTRACTWe know that the radio communication receiving apparatus receiving antenna electromagnetic waves coming from space, and senses the voltage amplitude of the high frequency signal is (μV) to several millivolts (mV), and the receiving circuit of the detector (or the frequency discriminator unit) of the input voltage amplitude higher, preferably about 1V. This requires high-frequency amplification and detection prior to the IF amplifier. To this end, we need to design high-frequency small-signal amplifier, the completion of the weak signal received by the antenna to select and amplify, from numerous radio wave signal, select the desired frequency signals to be amplified, and other unwanted signals, interference and noise suppression to improve the quality of the amplitude of the signal. The transistor collector load is typically composed of a parallel LC resonant circuit. Since the impedance of the LC parallel resonant circuit with frequency changes, can be analyzed in theory, at the resonant frequency of the parallel resonant presented purely resistive, and the maximum. The amplifier circuit has a resonant frequency will be the maximum voltage gain. If you deviate from the resonant frequency, the output gain is reduced. In short, the tuning amplifier only has the specific frequency signal amplification effect, but also plays the role of filtering and frequency selection.The design is based on a theoretical analysis, based on the actual production, with the LC oscillator circuit for the assistance, to eliminate high frequency amplifier to achieve self-oscillation and accurate frequency selection; plus other circuits to achieve impedance matching amplifier before and after class. The design of indicators: input 4MHZ center frequency sine wave pass-band 100KHZ, gain 40dB.KEY WORDS: High-frequency small-signal; The resonant amplifier; The resonant frequency; Pass-Band; Rectangular coefficient; Voltage gain目录第一章 绪论 (1)1.1 背景及意义 (1)1.2 Multisim 软件的简单介绍 (1)1.3 设计过程及工艺要求 (2)1.3.1 基本参数 (2)1.3.2 主要组成部分 (3)第二章 电路的基本原理和性能指标 (4)2.1总体设计电路方框图 (4)2.2高频小信号调谐放大器的原理分析 (4)2.3小信号调谐放大器的主要质量指标 (5)2.3.1谐振频率 (5)2.3.2谐振增益（V A ） (6)2.3.3通频带 (6)2.3.4选择性 (8)2.4晶体管高频小信号等效电路与分析方法 (8)第三章 电路设计方案的选择与参数计算 (12)3.1电路设计方案 (12)3.1.1方案一：单级谐振放大电路的设计 (12)3.1.2方案二：多级谐振放大电路的设计 (13)3.1.3方案选择 (15)3.2多级谐振放大电路的设计和分析 (15)3.2.1电路设计分析 (15)3.3电路参数的计算 (16)3.3.1设置静态工作点 (17)3.3.2谐振回路参数计算 (17)3.3.3确定耦合电容与高频滤波电容 (19)第四章高频谐振放大器电路测试结果分析 (20)4.1仿真测试结果分析 (20)4.1.1测量并调整放大器的静态工作点 (20)4.1.2谐振频率的调测与技术指标的测量 (21)4.2高频小信号谐振放大器的硬件实现 (23)4.2.1多级放大器的PCB图 (23)4.2.2电路元器件的安装 (23)4.2.3放大器的焊接 (25)4.3实际测试结果分析 (26)4.3.1放大器实际测试环境 (26)4.3.2放大器实际调试及结果分析 (27)第五章总结： (32)参考文献 (34)致 (35)附录1： (36)附录2： (39)第一章绪论1.1 背景及意义放大高频小信号（中心频率在几百KHZ到几百MHZ，频谱宽度在几KHZ到几十MHZ 的围）的放大器，称为高频小信号放大器。
高频电路Multisim仿真实验一 高频小信号放大器
实验一 高频小信号放大器
一、 单调谐高频小信号放大器
图1.1 高频小信号放大器
1、 根据电路中选频网络参数值，计算该电路的谐振频率ωp ；
s rad CL w p /936.210580102001
1
612=⨯⨯⨯==--
2、 通过仿真，观察示波器中的输入输出波形，计算电压增益A v0。
,708.356uV V I = ,544.1mV V O = ===
357
.0544.10I O v V V A 4.325 输入波形：
输出波形：
3、 利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。
4、改变信号源的频率（信号源幅值不变），通过示波器或着万用表测量输出电
压的有效值，计算出输出电压的振幅值，完成下列表，并汇出f~A v相应的图，根据图粗略计算出通频带。
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高频小信号放大电路实验报告
高频小信号放大电路
一.实验目的
1.了解Multisim软件的各项功能，掌握其使用方法。
2.通过使用Multisim软件来仿真电路，掌握高频小信号调谐放大器的工作原理。
3.了解负载对谐振回路的影响。
4.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.并联谐振回路的演示仿真分析。
2.测试小信号放大器的静态工作状态。
3.观察放大器输出波形与谐振回路的关系。
4.测试放大器的幅频特性。
5.观察放大器的动态范围。
三.绘图
四.数据处理
<4>.动态数据分析：
增益计算公式：（2.）
幅频特性曲线：。
高频小信号放大器实验报告
基于Multisim的通信电路仿真实验实验一高频小信号放大器1.1 实验目的1、掌握高频小信号谐振电压放大器的电路组成与基本工作原理。
2、熟悉谐振回路的调谐方法及测试方法。
3、掌握高频谐振放大器处于谐振时各项主要技术指标意义及测试技能。
1.2 实验容1.2.1 单调谐高频小信号放大器仿真图1.1 单调谐高频小信号放大器1、根据电路中选频网络参数值，计算该电路的谐振频率ωp。
ωp=1/(L1*C3)^2=2936KHz fp=ωp/(2*pi)=467KHz2、通过仿真，观察示波器中的输入输出波形，计算电压增益Av0。
下图中绿色为输入波形，蓝色为输出波形Avo=Vo/Vi=1.06/0.252=4.2063、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。
通频带BW=2Δf0.7=7.121MHz-28.631KHz=7.092MHz矩形系数Kr0.1=(2Δf0.1)/( 2Δf0.7)=（14.278GHz-9.359KHz）/7.092MHz=2013.2544、改变信号源的频率（信号源幅值不变），通过示波器或着万用表测量输出电压的有效值，计算出输出电压的振幅值，完成下列表，并汇出f~Av相应的图，根据图粗略计算出通频带。
Fo(KHz) 65 75 165 265 365 465 1065 1665 2265 2865 3465 4065 Uo(mV) 0.669 0.765 1 1.05 1.06 1.06 0.977 0.816 0.749 0.653 0.574 0.511 Av 2.655 3.036 3.968 4.167 4.206 4.206 3.877 3.238 2.972 2.591 2.278 2.0285、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波，通过示波器观察图形，体会该电路的选频作用。
2次谐波4次谐波6次谐波1.2.2 双调谐高频小信号放大器图1.2 双调谐高频小信号放大器1、通过示波器观察输入输出波形，并计算出电压增益Av0。
高频小信号放大器 实验报告
高频小信号放大器实验报告高频小信号谐振放大器一、实验目的1、了解高频小信号谐振放大器的电路组成、工作原理。
2、进一步理解高频小信号放大器与低频小信号放大器的不同。
3、掌握用Multisim8分析、测试高频小信号放大器的基本性能。
4、掌握谐振放大器的调试方法。
5、掌握用示波器测试小信号谐振放大器的基本性能。
6、学会用扫频仪测试小信号谐振放大器幅频特性的方法。
二、实验仪器双踪示波器 数字频率计 高频毫伏表频率特性测试仪BT —3 直流稳压电源 万用表高频信号发生器三、实验原理高频小信号谐振放大器最典型的单元电路如图4.2.1所示，由LC 单调谐回路作为负载构成晶体管调谐放大器。
晶体管基极为正偏，工作在甲类状态，负载回路调谐在输入信号的频率10.7MHz 上。
该放大电路能够对输入的高频小信号进行反相放大。
LC 调谐回路的作用主要有两个：一是选频滤波，选择放大o f f =的工作信号频率，抑制其它频率的信号。
二是提供晶体管集电极所需的负载电阻，同时进行阻抗匹配变换。
高频小信号频带放大器的主要性能指标有：（1）中心频率o f ：指放大器的工作频率。
它是设计放大电路时，选择有源器件、计算谐振回路元件参数的依据。
（2）增益：指放大器对有用信号的放大能力。
通常表示为在中心频率上的电压增益和功率增益。
电压增益 o o i A V V υ= （4.2.1）功率增益 po o i A P P = ( 4.2.2）图4.2.1 晶体管单调谐回路调谐放大器式中o V 、i V 分别为放大器中心频率上的输出、输入电压，o P 、i P 分别为放大器中心频率上的输出、输入功率。
增益通常用分贝表示为()20lg o o i A dB V V υ= ( 4.2.3） ()10lg po o i A dB P P = ( 4.2.4）（3）通频带：指放大电路增益由最大值下降3db 时所对应的频带宽度，用BW 0,7表示。
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4.2.2所示。
高频电路实验Multisim版含答案
实验一高频小信号放大器一、单调谐高频小信号放大器图1.1 高频小信号放大器1、根据电路中选频网络参数值，计算该电路的谐振频率ωp；2、通过仿真，观察示波器中的输入输出波形，计算电压增益A v0。
3、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。
4、改变信号源的频率（信号源幅值不变），通过示波器或着万用表测量输出电压的有效值，计算出输出电压的振幅值，完成下列表，并汇出f~A v相应的图，根据图粗略计算出通5、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波，通过示波器观察图形，体会该电路的选频作用。
二、下图为双调谐高频小信号放大器图1.2 双调谐高频小信号放大器1、通过示波器观察输入输出波形，并计算出电压增益A v02、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。
实验二高频功率放大器一、高频功率放大器原理仿真，电路如图所示：(Q1选用元件Transistors中的BJT_NPN_VIRTUAL)图2.1 高频功率放大器原理图1、集电极电流ic（1）设输入信号的振幅为0.7V，利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。
要设置起始时间与终止时间，和输出变量。
（2）将输入信号的振幅修改为1V，用同样的设置，观察i c的波形。
（提示：单击simulate菜单中中analyses选项下的transient analysis...命令，在弹出的对话框中设置。
在设置起始时间与终止时间不能过大，影响仿真速度。
例如设起始时间为0.03s，终止时间设置为0.030005s。
在output variables页中设置输出节点变量时选择vv3#branch即可）（3）根据原理图中的元件参数，计算负载中的选频网络的谐振频率ω0，以及该网络的品质因数Q L。
根据各个电压值，计算此时的导通角θc。
（提示根据余弦值查表得出）。
2、线性输出（1）要求将输入信号V1的振幅调至1.414V。
注意：此时要改基极的反向偏置电压V2=1V，使功率管工作在临界状态。
实验一仿真实验：高频小信号谐振放大器
实验一仿真实验：高频小信号谐振放大器MultiSim仿真实验实验一高频小信号谐振放大器仿真实验（甲类）一、实验目的1、熟悉Multisim电路仿真。
2、熟悉谐振回路的幅频特性分析—通频带与选择性的关系。
3、熟悉信号源内阻及负载对谐振回路的影响。
4、熟悉和了解放大器的动态范围及其测试方法。
5、自测数据，绘制曲线，分析实验数据。
二、实验仪器1、双踪示波器Oscilloscope2、波特仪Bode Plotter，类似于扫频仪3、高频信号发生器Function Generator4、电路自己搭建5、万用表MultiMeter图1-1 单调谐小信号谐振放大器原理图三、预习要求1、复习谐振回路的工作原理。
2、了解谐振放大器的电压放大倍数、动态范围、通频带及选择性相互之间关系。
3、实验电路中，L1、C1取值，估算回路中心频率f0。
（注：三极管输出电容暂时忽略，实际谐振频率需要考虑三极管输出电容，准确谐振频率可用扫频仪Bode Plotter观察幅频特性曲线波峰点即为谐振点。
）四、实验内容及步骤(一)单调谐回路谐振放大器。
1、实验电路见图1-1(1)按图1-1所示连接电路(注意接线前先测量+9V电源电压，无误后，关断电源再接线)。
(2)接线后仔细检查，确认无误后接通电源。
2、静态测量实验电路中选Re=1K, R开路。
测量各静态工作点，计算并填表1.1表1.1 （用万用表直流电压、直流电流档测量）*V B，V E是三极管的基极和发射极对地电压。
注：工作在放大区要求发射结正偏，集电结反偏。
3、动态测量(1)测放大器的动态范围Vi～V0 (在谐振点)选R=80K，Re=1K。
把高频信号发生器接到电路输入端，电路输出端接示波器，将高频信号发生器输出调至0.04V，粗调频率f=100MHZ，查看输出示波器的电平值，并调节高频信号发生器的f，使输出电平（示波器的Channel_B）达到最大，此时即找到谐振回路的谐振频率点。
高频小信号放大器Multisim仿真及分析报告
高频电子线路讨论课报告高频小信号放大器小组编号:组长:小组成员:教务处2015年9月目录第一章高频小信号放大器简介 (3)1.1高频小信号放大器 (3)1.2高频小信号放大器质量指标 (3)第二章Multisim简介 (4)第三章Multisim仿真电路 (5)第四章Multisim仿真分析 (6)4.1放大器输出 (6)4.2选频特性分析 (8)4.3增益特性分析 (10)第一章高频小信号放大器简介1.1高频小信号放大器高频小信号放大器指的是将频率高、幅度小的包含我们需要信息的信号进行幅度放大，以便以后的信号处理。
高频小信号放大器应用广泛，在无线通信接受时进行前端放大，在信号处理过程中进行信号的放大等等。
图1-1 高频小信号放大器应用1.2高频小信号放大器质量指标高频小信号放大器除了具有对小信号幅度放大的作用，还具有功率放大的功能和选频特性，从而达到抑制噪声和对包含信息信号选择的效果。
所以，高频小信号放大器的质量指标就有幅度增益Av、功率增益Ap、通频带2f0.7和选择性K r0.1。
幅度增益Av=vo/vi功率增益Ap=Po/Pi矩形系数K r0.1。
=2f0.7/2f0.1图1-2 理想滤波器其中幅度增益反映了幅度放大特性，功率增益反映了功率放大特性，通频带表示了我们的放大器选择通过的频带带宽。
选择性则表示了和理想滤波器的逼近程度，即选择通过性能的好坏。
矩形系数Kr=1时为理想滤波器，所以我们希望Kr~1。
第二章Multisim简介Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。
Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。
高频电路实验及Multisim仿真
实验一 高频小信号放大器一、 单调谐高频小信号放大器图1.1 高频小信号放大器1、根据电路中选频网络参数值，计算该电路的谐振频率ωp ；s rad CL w p /936.2105801020011612=⨯⨯⨯==--2、通过仿真，观察示波器中的输入输出波形，计算电压增益A v0。
,708.356uV V I = ,544.1mV V O = ===357.0544.10I O v V V A 4.325 输入波形：输出波形：3、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。
4、改变信号源的频率（信号源幅值不变），通过示波器或着万用表测量输出电相应的图，压的有效值，计算出输出电压的振幅值，完成下列表，并汇出f~Av5、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波，通过示波器观察图形，体会该电路的选频作用。
二、下图为双调谐高频小信号放大器图1.2 双调谐高频小信号放大器1、通过示波器观察输入输出波形，并计算出电压增益Av0 输入端波形：输出端波形：V1=19.512mV V0=200.912mV Av0=V0/V1=10.197 2、利用软件中的波特图仪观察通频带，并计算矩形系数。
实验二高频功率放大器一、高频功率放大器原理仿真，电路如图所示：(Q1选用元件Transistors中的 BJT_NPN_VIRTUAL)图2.1 高频功率放大器原理图1、集电极电流ic（1）设输入信号的振幅为0.7V，利用瞬态分析对高频功率放大器进行分析设置。
要设置起始时间与终止时间，和输出变量。
的波形。
（2）将输入信号的振幅修改为1V，用同样的设置，观察ic （提示：单击simulate菜单中中analyses选项下的transient analysis...命令，在弹出的对话框中设置。
在设置起始时间与终止时间不能过大，影响仿真速度。
例如设起始时间为0.03s，终止时间设置为0.030005s。
在output variables页中设置输出节点变量时选择vv3#branch即可）（3）根据原理图中的元件参数，计算负载中的选频网络的谐振频率ω0，以及该网络的品质因数Q L 。
高频小信号放大器实验报告
高频小信号放大器实验报告小组成员：一、实验目的1、掌握高频小信号谐振电压放大器的电路组成与基本工作原理。
2、熟悉谐振回路的调谐方法及测试方法。
3、掌握高频谐振放大器处于谐振时各项主要技术指标意义及测试技能。
4、测量线路的主要数据进行分析。
5、加深对线路的理解。
二、实验器材装有Multisim的计算机一台。
三、实验原理小信号调谐放大器的作用是有选择地对某一频率范围的高频小信号进行放大。
所谓“小信号”，通常指输入信号电压一般在微伏 毫伏数量级附近，由于信号小，从而可以认为放大器工作在晶体管的线性范围内。
所谓“调谐”，主要是指放大器的集电极负载为调谐回路。
这种放大器对谐振频率0f及附近频率的信号具有较强的放大作用，而对其它远离0f的频率信号，放大作用很差。
高频小信号调谐放大器是我主要质量指标：1、中心频率是指放大器的工作频率。
2、增益:放大器输出电压与输入电压之比，用来表示高频小信号调谐放大器放大微弱信号的能力。
3、通频带：通常规定放大器的电压增益下降到最大值的0.707倍时，所对应的频率范围为高频放大器的通频带。
四、实验内容与结果1、连接出高频小信号放大器的电路图。
2、电压增益系数根据示波器的波形得出电压增益Avo=1353、由上图可得出通频带Bo=1.28MHz 4、直流工作点分析由上可得出直流工作点的仿真值。
再通过万用表测出测量值。
5、交流分析图像为:可以看出的是谐振频率在4MHz左右，与计算值相符。
六、实验总结通过本次实验，我们充分掌握了高频小信号谐振电路电压放大器的组成以及特性，对电路实验有了更充分的认识与了解。
特别是对于测量和调节方式方面经过了更加深入的探讨与研究已经有了长足的进展。
我相信在今后的实验中，我们可以更加熟练的运用本软件做更多的研究与发展。
同时这次实验也发现了很多不足的地方，也有很多值得思考的地方，只有经过不断的努力、研究与实践，我们才能够更加完美的使用Multisim。
高频电子线路实验报告
高频电子线路学生实验报告二学院信息工程学院课程名称高频电子线路专业电子信息工程实验名称Multisim使用及基本单、双调谐回路放大器仿真班级0319409 小组情况姓名张术实验时间 20 年 6 月 17 日学号031940921 指导教师报告内容一、实验目的和任务1. 熟悉Multisim的使用2．熟悉谐振回路的建立及仿真分析二、实验原理介绍1. 启动PC机，安装好Multisim软件。
2. 熟悉Multisim界面、元器件库、虚拟仪器的使用。
3. 熟悉Multisim分析方法。
三、实验设备介绍1. 系统需求：安装有windowsXP以上版本的操作系统2. 软件需求: Multisim12.0及以上版本四、实验内容和步骤1.高频小信号放大器的仿真高频小信号放大器收到的信号包含了有用信号、信号干扰和噪音，输入电路的功能是筛选出有用的信号，过滤出噪音和干扰。
图1 高频小信号放大器电路2.单调谐回路放大器仿真单调屑放大器是由单调谐回路作为交流负载的放大器。
图2所示为一个共发射极的单调谐放大器，它是接收机中的一种典型的高频小信号调谐放大器电路。
在电路图中，R1、R2是放大器的偏置电路，R4是直流负反馈电阻，C1是旁路电容，它们起到稳定放大静态工作点的作用。
L1、R3、C5组成并联谐振回路，它与晶体管一起起着选频放大作用。
电路仿真如图所示图2 单调谐放大器电路3、双调谐回路放大器仿真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和通频带之间的矛盾，因而广泛用于高增益、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。
双调谐回路放大器电路如图3所示，是由L1、L2、C4、C5、C6组成的双调谐回路。
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。
图3 双调谐回路放大器电路五、实验数据及结果分析1.高频小信号放大器（1）按下仿真开关，可得到高频小信号放大器的仿真实验数据如图4所示。
高频小信号单调谐放大器仿真分析
任务三、高频小信号单调谐放大器仿真分析一、目的（1）分析高频小信号单调谐放大器电路，并选择合适的元件参数，运用Multisim 仿真软件进行仿真分析与测试。
（2）测试高频小信号单调谐放大器的动态U i —U o 曲线和电压放大倍数. （3）利用波特图示仪测试高频小信号单调谐放大器回路谐振曲线。
（4）测试频率特性. 二、仪器和设备计算机：安装Multisim 电路仿真软件 三、原理图2—47 高频小信号单调谐放大器原理电路及等效电路小信号调谐放大器的指标：图2-48 单调谐放大电路等效电路高频小信号单调谐放大器等效电路进一步简化如图所示，该等效电路实质就是一单调谐回路，因此单调谐放大器指标的计算最终归结为单调谐回路的计算。
（1）谐振频率 LCf π210=（2）通频带 Qf B 07.0= 品质因数GC LG LC R C R LR Q 00001ωωωω=====（3）放大器的选择性 K 0.1 = BW 0。
1 / BW 0.7 = 9。
96 ≈ 10 （4）电压增益 GY p p Gu u Y p p u u p u u A fe 12SS fe 12SL 2SL 0V '====（5）增益带宽乘积 CY p p B A GB π2fe 127.00V ==四、内容与步骤1. 动态Ui-Uo 曲线和电压放大倍数测试图2-49 动态U i—U o曲线和电压放大倍数测试图1．连接电路如图，在发射极电阻R3上并联万用表,开启仿真开关，调整电位器R P，使万用表指示在1V 左右,并保持静态电压不变。
2．将万用表改接到输出端B,在输入端A接上信号发生器，信号发生器设置为：正弦波，频率10。
7MHz，峰值电压20mV；开启仿真开关，调节可变电容C2的百分比为35%，此时LC回路处于谐振状态，万用表交流电压读数最大为563。
955mV.3．逐渐增大信号发生器的信号幅值U i，记录每次的U o 。
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高频电子线路讨论课报告
高频小信号放大器
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教务处
2015年 9月
目录
第一章高频小信号放大器简介 (3)
1.1高频小信号放大器 (3)
1.2高频小信号放大器质量指标 (3)
第二章 Multisim简介 (4)
第三章 Multisim仿真电路 (6)
第四章 Multisim仿真分析 (7)
4.1放大器输出 (7)
4.2选频特性分析 (9)
4.3增益特性分析 (12)
第一章高频小信号放大器简介
1.1高频小信号放大器
高频小信号放大器指的是将频率高、幅度小的包含我们需要信息的信号进行幅度放大，以便以后的信号处理。
高频小信号放大器应用广泛，在无线通信接受时进行前端放大，在信号处理过程中进行信号的放大等等。
图1-1 高频小信号放大器应用
1.2高频小信号放大器质量指标
高频小信号放大器除了具有对小信号幅度放大的作用，还具有功率放大的功能和选频特性，从而达到抑制噪声和对包含信息信号选择的效果。
所以，高频小信号放大器的质量指标就有幅度增益Av、功率增益Ap、通频带2f0.7和选择性K r0.1。
幅度增益Av=vo/vi
功率增益Ap=Po/Pi
矩形系数K r0.1。
=2f0.7/2f0.1
图1-2 理想滤波器
其中幅度增益反映了幅度放大特性，功率增益反映了功率放大特性，通频带表示了我们的放大器选择通过的频带带宽。
选择性则表示了和理想滤波器的逼近程度，即选择通过性能的好坏。
矩形系数Kr=1时为理想滤波器，所以我们希望Kr~1。
第二章 Multisim简介
Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。
Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。
通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到
原型设计，和测试这样一个完整的综合设计流程。
学员可以很好地、很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来。
并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。
极大地提高了学员的学习热情和积极性。
真正的做到了变被动学习为主动学习。
这些在教学活动中已经得到了很好的体现。
还有很重要的一点就是：计算机仿真与虚拟仪器对教员的教学也是一个很好的提高和促进。
我们通过这次用Multisim对高频小信号放大器的仿真，更加深刻理解了课上所学的内容，也提起了我们对课程的兴趣，让我们认识到了实际和理论的差距，收获了很多。
第三章 Multisim仿真电路
图3-1 单调谐回路放大器电路
图3-2 仿真电路
第四章 Multisim仿真分析
开始的时候，我们的选频回路选择的30pF和34uH构成的谐振回路，此时理论上中心频率为5MHz左右，参数如图3-1所示，这时通过波特图计算矩形系数达到35以上，此时选择性太差，于是我们通过查询，选择了最终的100pF和3uH的谐振回路，这时矩形系数为13，中心频率在9.2MHz左右，满足我们仿真要求。
4.1放大器输出
图4-1 放大器输出波形
如图4-1所示，当我们输入频率为9.2MHz、峰峰值为28mv的高频小信号（图中红色波形）时，输出为一个同频同相的正弦信号（图中绿色波形），通过计算其幅度增益约为81.5，即38.2dB。
通过交流信号分析工具，我们得到了其幅度增益和相位随输入信号频率而变化的曲线，如图4-2所示。
图4-2 交流小信号分析
从图中可以看出我们高频小信号放大器的幅度放大曲线是先增高至峰值再降低的，这也印证了我们高频小信号放大器的选频特性。
图4-3 瞬态分析
另外我们利用瞬态分析工具获得了电路起始时候的波形输出特性，它是由小信号开始逐渐幅度增大并且迅速稳定的一个过程。
4.2选频特性分析
利用波特计我们可以轻松得到高频小信号放大器的波特图，如图4-3所示。
图4-4 波特图
从波特图中我们可以测得，我们所设计的高频小信号放大器其实际的中心频率（即增益最大时的频率）为8.919MHz，但是由于其精度不高，我们又用结点测试的方法找到了增益更大的中心频率为9.07MHz，这与我们的计算有着一定的差距，说明我们的理论计算并不能完全反应实际情况，但却给了我们一个重要的参考。
从结点测量中中我们也读出了f0.1和f0.7所对应的频率值，得到了同频带为0.2MHz左右，矩形系数为13.7，这也说明了和我们理想计算时的9.95有一定差距。
接着，我们利用频谱分析工具结合示波器看到了选频特性的具体体现。
图4-5 含有4MHz和8.9MHz的输入信号放大结果
从图4-5中可以看出，当我们在输入端混入了离通频带较远的小信号时，我们的高频小信号放大器同样能够很好地将我们需要的信号进行
放大而抑制其他混入的信号，输出波形仍未标准的正弦波。
但当混入信号的频率接近通带频率时，单调谐放大器的选择性不足就凸显了出来，产生了较大的失真，从频域中看，我们也看到了虽然放大幅度不大但足以影响我们信号的频谱成分，如图4-6所示。
（a）混入8MHz信号的输入输出波形
（b）频谱图
图4-6 混入接近通频带信号时的图形
解决单调谐回路放大器的选择性不强的方法就是选择双调谐回路谐
振放大器，这时矩形系数会由减小至，大大提高了谐振回路的选择性。
4.3增益特性分析
通过波特图我们就可以得到高频小信号放大器的增益特性和输入频率之间的关系。
但我们并不能直观察觉到增益的差别，这让我们对其通频带产生了怀疑，于是我们利用结点测量的方法得到了的幅度增益表和功率增益表，我们看到频率的变化对幅度增益和功率增益的影响非常大。
（a）幅度增益表
（b）功率增益表
表4-1 通带增益表
由这两个表我们画出了两种情况下的增益曲线，如下图所示。
（a）幅度增益图（b）
功率增益图
图4-7 增益图
从图中可以看出，相对于通频带来说，其他频率成分的增益变化是比较快的，在中心频率周围其增益还是有一定变化的，当偏离中心频率时，增益会有一定下降，当在通频带范围外时，其下降也并非我们想象的那么快，这让我们怀疑了放大器的性能。
但通过讨论，我们认为，在实际应用中，实际的信号都是具有某一带宽的信号，尤其在加入了各种噪声和干扰后，其频带对于我们的通频带而言几乎无限长，毕竟我们的高频小信号放大器作用是放大而并非滤波，在前置滤波器之后我们对信号的放大是我们所关心的那一部分具有较大增益即可，对于宽频带噪声产生一定抑制作用而并非放大，这样相对于我们放大后的信号来说，它们即可忽略，这样就达到了我们的目的。
对于通频带外下降不够迅速则是因为单调谐回路的矩形系数太大造成的。
所以，这时候通频带内的增益变化并非主要矛盾，而减小矩形系数
则是我们高频小信号放大器的关键。
图4-8 寄生调幅的产生
此时我们想到了另一个问题，当我们的调频波接收以后进入放大器放大后，各频率成分放大倍数是有一定差距的，起码在通频带内有0.7倍的差距，所以在通过高频小信号放大器后，各个频率信号叠加后肯定会产生幅度不一致的情况，影响了后续的解调，我们认为这也是寄生调幅的来源之一，所以其后面限幅器的加入是非常有必要的。