LC谐振放大器
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谐振放大器的实验报告
LC谐振放大器设计报告（D题）内容摘要：本文介绍了LC谐振放大器的设计原理，分析了有可能影响LC 谐振放大器的因素以及采取的针对性措施。
在此设计中我们运用衰减器来减小输入电压的值进而方便了放大器电路的测量。
中周电感和聚酯电容来提取频率为15MHz的波。
用三极管来放大电路，并使用其他措施来减小电路误差。
整个系统的-3dB带宽为300kHz。
在较低的外部电压下，放大器电路的整体功耗很小。
关键词：LC谐振放大器衰减器中周电感第一章绪论1.1：设计任务设计并制作一台LC谐振放大器。
设计的大体示意图如下所示：1.2：设计要求1.2.1：基本要求（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：Rin=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。
1.2.2：发挥部分（1）在-3dB 带宽不变条件下，提高放大器增益到大于等于80dB。
（2）在最大增益情况下，尽可能减小矩形系数Kr0.1。
（3）设计一个自动增益控制（AGC）电路。
AGC控制范围大于40dB。
AGC控制范围为20lg(Vomin/Vimin)-20lg(Vomax/Vimax) (dB)。
（4）其他。
附录：图二是LC谐振放大器的特性曲线，矩形系数Kr0.1=2Δf0.1/2Δf0.7第二章方案的比较与论证本系统主要有以下几个模块：自制电源衰减器LC谐振放大器等三大功能模块。
2.1自制电源模块：方案一：线性稳压源。
采用效率较高的串联电路，尤其是采用集成三端稳压器，输出电压波纹小，可靠性高，性价比高。
可为后面的谐振放大电路提供不失真保障。
LC谐振放大器
LC谐振放大器LC谐振放大器摘要LC谐振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百千赫至数百兆赫。
LC谐振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，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。
LC谐振放大器的分类：按元器件分为：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;其中LC谐振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。
LC谐振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。
本文以理论分析为依据，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。
关键词：LC谐振、放大、选频、震荡目录1 方案设计与论证﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍51.1衰减器的选择﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍51.2 选频电路的选择﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍51.3 LC谐振放大选型﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍52 主要技术指标﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍6２.1电压增益﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍6 ２.2放大器的通频带﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍6 ２.3放大器矩形系数﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍6 ２.4谐振频率﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍6 3 电路设计﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍73.1 T型电阻网络﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍73.2 LC并联谐振回路﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍73.3LC谐振放大器电路图﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍84 仿真调试﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍84.1 仿真软件﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍84.2测试方法﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍84.3 衰减器仿真﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍84.4仿真电路图﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍94.5谐振频率测试﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍94.6 幅频特性图﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍105 设计总结﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍106 实物调试记录解说﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍106.1 制作好的芯片﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍106.2 调试电压显示﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍111．方案设计与论证1.1衰减器的选择方案一：非线衰减网络，根据题目要求频带要与放大器相适应，则要求3dB带宽足够宽，特性阻抗保持50欧，这样时比较难达到的。
LC谐振放大器(宾峰 叶永雄 饶学良)
LC谐振放大器（D题）摘要：本作品由衰减器、LC并联谐振选频网络、固定增益放大电路和自动增益控制电路四个模块组成。
衰减器由精密电阻构成的π型衰减网络，各放大器模块之间采用电容耦合，可达到消除前级的零漂对后级的影响，LC并联谐振电路由自绕线圈构成的电感和槽路电容组成，并通过微调磁芯使其谐振频率尽量靠近15MHZ。
在三级LC并联单谐调回路中间加AD8061作跟随器，实现前后级的阻抗匹配。
前级固定增益放大电路由三极管搭建的共射级放大电路构成,后级固定增益放大电路由集成芯片OPA355构成，自动增益控制电路由AGC三极管构成。
放大器所用直流稳压电源采用自制串联型线性电源，合理PCB布局减少板载电容，并采用多级滤波，减少电源纹波对输入小信号的影响及抑制放大器噪声，提高了系统稳定性。
关键词:LC并联谐振、中周、AD8061、OPA355、自动增益控制、串联型线性电源目录LC谐振放大器（D题） (1)1、方案比较与选择 (1)1.1 衰减器设计 (1)1.2 LC谐振放大器设计 (1)1.3 自动增益控制（AGC）设计 (1)1.4 系统整体方案 (2)2、理论分析计算 (2)2.1带宽和矩形系数 (2)2.2静态工作点设置 (3)2.3谐振增益 (5)2.4自动增益控制 (5)3、系统电路设计 (6)3.1衰减器设计 (6)3.2 LC选频放大器 (7)3.3前级固定增益电路设计 (8)3.4后级固定增益电路设计 (8)3.5电源设计 (9)4、测试方案与测试结果 (10)1、测试仪器 (10)2、测试方案和测试结果 (10)（１）-3dB带宽测试 (10)（2）最大不失真输出电压测试 (10)（3）功耗测试 (10)（4）AGC测试 (11)(5) 衰减器衰减量测试 (11)(6) 矩形系数测试 (11)(7) 最大放大倍数 (11)5、总结 (12)6、参考文献 (12)附件A 系统电路图 (13)1、方案比较与选择1.1衰减器设计方案一:增益可控运放。
高频小信号谐振放大器
动态范围
动态范围是指放大器能够处理的信号幅度范围， 高频小信号谐振放大器的动态范围通常较小。
稳定性分析
稳定性
01
高频小信号谐振放大器的稳定性是一个重要指标，需要分析其
在不同工作条件下的稳定性表现。
稳定性因素
02
影响高频小信号谐振放大器稳定性的因素包括温度、电源电压、
材料选择
选用具有低温度系数的元件和材料，提高放大器 的热稳定性。
05
实际应用与案例分析
无线通信系统中的应用
无线通信系统中的信号传输需要经过 多个中继站，而每个中继站都离不开 高频小信号谐振放大器的应用。
在无线通信系统中，高频小信号谐振 放大器主要应用于基站、中继站和移 动终端等设备中，是实现无线通信的 关键元件之一。
在雷达系统中，高频小信号谐振放大器主要应用于发射机和接收机中，是实现雷达 探测的关键元件之一。
卫星通信系统中的应用
卫星通信系统由于其覆盖范围广、传输距离远等特点，被 广泛应用于国际通信、军事通信等领域，而高频小信号谐 振放大器在其中也发挥了重要的作用。
高频小信号谐振放大器能够将卫星接收到的微弱信号进行 放大，提高信号的传输质量和距离，保证卫星通信系统的 稳定性和可靠性。
应用场景
01
02
03
通信系统
用于接收微弱的高频信号， 如无线电广播、卫星通信 等。
雷达系统
用于检测和跟踪目标，如 军事雷达、气象雷达等。
导航系统
用于接收和放大GPS等导 航信号，实现精确定位。
02
谐振放大器的基本结构
输入和输出匹配网络
输入匹配网络
lc谐振放大器
LC谐振放大器1. 引言LC谐振放大器是一种电子放大器电路，能够在特定频率下实现放大信号的功能。
它使用了电感和电容组合成谐振回路，在谐振频率处具有较高的增益，而在其他频率下的增益较低。
这使得LC谐振放大器在无线电通信、音频放大以及其他需要放大特定频率信号的应用中非常有用。
本文将介绍LC谐振放大器的基本原理、电路结构、工作原理，以及使用LC谐振放大器的注意事项。
2. 基本原理LC谐振放大器的基本原理是利用电感和电容的参与形成谐振回路，使得在谐振频率下能够放大信号。
谐振回路由一个电感和一个电容串联或并联而成，其谐振频率可以通过以下公式计算：$$ f_{res} = \\frac{1}{2\\pi \\sqrt{LC}} $$其中，f res是谐振频率，L是电感的感值，C是电容的容值。
3. 电路结构LC谐振放大器的电路结构可以被分为三个主要部分：输入匹配网络、谐振回路和输出匹配网络。
3.1 输入匹配网络输入匹配网络的作用是将输入信号与谐振频率进行匹配，使得输入信号能够被谐振回路有效地吸收和放大。
输入匹配网络通常由电容和电感构成，其设计原则是使得输入阻抗与输入信号源的输出阻抗匹配。
3.2 谐振回路谐振回路由电感和电容串联或并联而成，用于放大谐振频率的信号。
谐振回路的选择取决于应用需求，常见的有串联LC回路和并联LC回路。
串联LC回路在谐振频率处具有较高的电压增益，适用于需要高电压放大的应用；并联LC回路在谐振频率处具有较高的电流增益，适用于需要高电流放大的应用。
3.3 输出匹配网络输出匹配网络的作用是将谐振回路放大后的信号与负载进行匹配，使得信号能够传递给负载而不损失大量的能量。
输出匹配网络也由电容和电感构成，其设计原则是使得输出阻抗与负载的输入阻抗匹配。
4. 工作原理LC谐振放大器的工作原理可以通过下面的步骤来解释：1.输入信号经过输入匹配网络，使得其阻抗与信号源输出阻抗匹配。
2.匹配后的信号进入谐振回路，在谐振频率处经过放大。
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。
LC谐振放大器
高频电路课程设计实习报告LC 谐振放大器学校专业班级学号姓名日期目录序言 (2)1、设计课题 (3)2、实践目的 (3)3、设计要求 (3) (3)4、设计原理. (4) (4)4.2输出电压、功率与效率 (4) (5)4.4电压增益、谐振频率、品质因素、通频带理论计算 (7) (8) (8) (9)5、设计电路 (9)6、心得体会 (11)7、参考文献 (12)序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；在接受设备中，从天线上感应到的信号是非常微弱的，要将传送的信号恢复出来，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。
已知功率是不能放大的，高频信号的功率放大，其实质是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，因此除要求高频功率放大器产生符合要求的高频功率外，还要求尽可能高的转换效率。
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。
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。
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。
LC谐振放大器(D题)
2011年全国大学生电子设计竞赛设计报告题目：LC谐振放大器 (D题)队号：512077LC谐振放大器摘要：本系统以高频小信号LC谐振放大电路为核心，设计制作了振荡频率为15MHz的谐振放大器。
系统第一部分输入信号通过型电阻网络衰减电路实现信号衰减的功能，同时完成电路阻抗匹配，使信号能够很好的传给下一级放大电路。
综合考虑功耗、通频带、选择性噪声影响及工作稳定等因素，第二部分设计了两级高频小信号单调谐放大电路相串联来完成60dB的放大。
每级高频小信号放大电路均采用分立元件搭建而成，使用三极管S9018作为高频放大管，谐振负载采用LC并联谐振回路。
通过各个模块间的配合使用，实现了谐振频率达15MHz，上下偏差不超过100KHz，并且系统带宽为，带内波动不大于，同时又降低了整个系统的成本及提高了系统的可实现性。
总的来说，本系统基本符合指标的要求。
关键词：衰减器谐振回路高级小信号放大阻抗匹配目录一、系统方案论证 11、衰减器方案论证 12、LC谐振放大器方案论证 1二、理论分析与计算 1三、电路设计 21、衰减电路设计 22、LC谐振放大电路设计 3四、系统测试 41、放大性能测试 42、通频带测试 43、矩形系数 54衰减电路测试 6五、总结 6一、系统方案论证经过仔细地分析和论证，根据题目要求，将本次谐振放大器由分为两大部分：即衰减电路和LC谐振放大电路。
1、衰减器方案论证方案一：采用集成运放构成有源衰减器，但这种衰减器输出容易产生超调或振荡现象，这种衰减器用常于自动增益和斜率控制电路中，电路比较复杂，不容易实现。
方案二：采用型电阻网络衰减器，这种衰减器又称为无源衰减器。
利用这种衰减电路不仅可以对信号进行准确衰减而且还能进行阻抗匹配，从而提高测量准确度。
型衰减器可以在规定的频率范围内实现较理想阻抗变换而且型衰减器尺寸小、成本低、功耗低、电路简单、易于实现等诸多优点。
因此在本设计中，我们选择型衰减器。
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。
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。
高增益LC谐振放大器的设计
高增益LC谐振放大器的设计
采用分立元件设计了一个3级单调谐放大器，可用于通信接收机的前端电路，通过合理分配各级增益和多种措施提高抗干扰性，具有中心频率容易调整、稳定性高的特点。
电路经实际测试表明具有低功耗、高增益和较好的选择性。
本文设计的放大器具有增益和中心频率可调、低功耗、选择性好的特点。
1 电路原理及设计思路
高频小信号调谐放大器对中心频率的信号具有最大放大能力，中心频率为：
式(2)中，ri为晶体管的输入电阻，QL是回路的有载品质因素，RL。
电子设计大赛——LC谐振放大器ppt
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具体操作
• 1 制作电路板 • 根据仿真软件的仿真效果，将实物图连接成电路（焊接电 路板） • 2 实际检测 • 在检测实验仪器正常后，对实物电路板进行检测。包括用 示波器对衰减进行检测以及用波特仪对谐振放大器进行检 测。 • 3 记录实验数据 • 示波器的输入输出波形 波特仪中信号的中心频率及其增 益
系统要求及元件类型选择
• 衰减器的确定
第一级的衰减器需要衰减40dB。 经过分析可以采用π型衰减器。
• LC谐振放大器的确定
在信号传输过程中，被通讯设备处理和传输的信号是 经过调制处理过的高频信号，这种信号具有窄带特性。信 号受到衰减和干扰到达接收设备的信号是非常弱的高频窄 带信号，再进一步处理之前应当经过放大和限制干扰的处 理。这就需要高频小信号放大器来完成。 经过分析lc谐振 放大器要运用三极管来实现，因为放大器的选取比较困难， 而且不好调整。三极管最终决定选取2N2222。由于受到 元器件的约束实际电路决定用S9018替换。
LC谐振放大器
设计要求
设计简介
本系统是由衰减器和3级LC谐振放大电路构成 的LC谐振放大器。衰减器衰减量40dB±2，特性 阻抗50欧姆。放大器谐振频率为15MHZ，增益在 60dB以上，测试条件下输出负载为200欧姆，采 用三级级联的方式，每一级都需考虑与其它级之 间的匹配，综合多种干扰因素，将信号放大到预 定的倍数。
电路分析及设计
衰减器的设计图
我们设计的电路主要功能是将5mV输入信号衰减到所需的输 入信号，特性阻抗为50欧姆。经过公式可以求出，电路可达到衰 减40DB.设计图形如下图所示：
LC谐振电路设计图
用2N2222三极管设计出来的电路，采用三级运算放大 到题目所需增益，在中心频率达到76.65 dB。电路如图：
LC谐振放大
• 1.确定静态工作点 • 由于放大器是工作在小信号放大状态，放大器工作电流 ICQ 一般在 0.8－2mA之间选取为宜，设计电路中取 Ic = 1.2mA， • 设 Re = 1KΩ 。 • 因为 ：VEQ = IEQ Re 而 ICQ≈ IEQ • 所以： VEQ = 1.2mA × 1K Ω = 1.2V • 因为： VBQ = VEQ + VBEQ (硅管的发射结电压 VBEQ 为 0.7V) • 所以： VBQ = 1.2V + 0.7V = 1.9V • 因为： VCEQ = VCC − VEQ • 所以： VCEQ = 12V − 1.9V = 11.1V • 因为： Rb2 = VBQ /( 5 − 10) IBQ 而 IBQ = ICQ/β = 1.2mA / 50 =0.024mA • 取 10*IBQ • 则： Rb2 = VBQ / 10IBQ = 1.9V / 0.3 =6.3KΩ • 因为：Rb1 = [(VCC − VBQ ) / VBQ ] Rb2 • 则：Rb 1 = [(12V − 1.9V ) / 2.2V ] ∗ 8.2 K Ω = 32.2 K Ω， • 考虑调整静态工作点， Rb1 用 20KΏ电位器与 15KΏ串联
• 4.确定耦合电容与高频滤波电容： • 耦合电容C1、C2 的值，可在1000pf— 0.01uf之间选择，一般用瓷片电容。 • 旁路电容 Ce、C3、C4 的取值一般 为 0.01-1 μF， • 滤波电感的取值一般为220-330uH。
12
107
B1
12V
C D A B
R1
15K
TR2
RV1 R4
+
75%
C5
1UF 20K
50
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LC谐振放大器（D题）摘要谐振放大器，就是采用谐振回路（串、并联及耦合回路）作为负载的放大器。
根据谐振回路的特性，谐振放大器对于靠近谐振频率的信号，有较大的增益；对于偏离谐振频率的信号，增益迅速下降。
所以谐振放大器不仅有放大的作用，而且也起着滤波或者选频的作用。
本系统输入信号很小，小于50μV，放大倍数很高，超过80dB，再加上对低压低功耗的要求，所以采用分立元件进行多级谐振放大，加入反馈防止自激电路，AGC电路，使电路更加可靠，稳定。
关键词：谐振放大器选频自激AGC电路滤波目录1.前言： (3)2.总体方案设计： (3)3.单元模块设计： (5)（1）40db衰减器设计： (5)（2）谐振放大器设计 (6)1）.谐振频率 (10)2）.电压放大倍数 (10)3）.通频带 (11)4）.选择性——矩形系数 (12)（3）.自动增益调节AGC设计 (16)1).AGC的作用 (16)2).AGC的组成框图 (16)4.测试方法和仪器： (16)5.系统功能、指标参数： (17)6.设计总结： (18)7.参考文献： (19)8.附录： (20)1.前言：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。
1）高频小功率晶体管与LC并联谐振回路①高频小功率晶体管高频小信号放大电路中采用的高频小功率晶体管与常用电路低频小功率晶体管不同，主要区别是工作截止频率不同。
低频晶体管只能工作在3MHz以下的频率上，而高频晶体管可以工作在几十到几百兆赫兹，甚至更高的频率上。
目前高频小功率晶体管工的作频率可达几千兆赫，噪声系数为几个分贝。
高频小功率晶体管的作用与低频小功率晶体管一样，工作在甲类工作状态，起电流放大作用。
②LC并联谐振回路在接收机的各级高频小信号放大器中，利用LC并联谐振回路的选频作用，对谐振点频率的电流信号呈现较大的阻抗，而且是纯电阻性的，将电流信号转换成电压信号输出，而对失谐点频率的电流信号呈现很小的阻抗，抑制失谐点频率电流信号的输出，起到选择出所需接收的信号，抑制无用的信号和干扰的目的。
2）小信号谐振放大器的分类按调谐回路划分：单调谐回路放大器、双调谐回路放大器和参差调谐回路放大器。
按所用器件划分：晶体管放大器、场效应管放大器和集成电路放大器。
按器件连接方式划分：共基、共射与共集电极放大器或共源、共漏与共栅极放大器。
2.总体方案设计：包括方案比较、方案论证、方案选择（以方框图的形式给出各方案，并简要说明）①衰减器：方案一：固定衰减器。
精度高，性能好，但价格较贵。
方案二：分立元件自搭的衰减器。
例如π型和T型网络，精度不高，但衰减效果不错，性价比高。
综上所述：分立元件衰减器网路完全能满足系统的要求，其性价比高，故选择方案二②谐振放大电路：方案一：单调谐回路放大器。
结构简单，调试方便，但矩形系数大，选择性较差。
方案二：双调谐回路放大器。
选择性好，频带较宽，有效解决单调谐回路谐振放大器的增益与通频带之间的矛盾，但调试复杂。
据题目要求增益很高，综上所述，选择方案一。
③稳压电源：方案一：线性稳压电源。
是指调整管工作在线性状态下的稳压电源其中包括并联型和串联型两种结构。
并联型电路复杂，效率低，仅用于调整速率和精度要求较高的场合；串联型电路比较简单，效率较高，尤其是若采用集成三端稳压器，更是方便可靠。
方案二：开关稳压电源。
具有效率高的，但对于高频的电路系统，开关电源会带来很大的干扰。
方案三：现成的直流稳压源，稳定性好，短路保护过流保护措施完善。
依题目要求，不需要自制稳压电源，而且最大功耗不大于360mW，综上所述，提高系统的稳定性，选择方案三。
3.单元模块设计：图a：系统总体框图A是5mv的正弦波信号输入，产生于高频信号发生器，5mv的信号经过40db的衰减器之后进入谐振放大器，最后输出信号V o在1v以上。
（1）40db衰减器设计：衰减器是在指定的频率范围内，一种用以引入一预定衰减的电路。
一般以所引入衰减的分贝数及其特性阻抗的欧姆数来标明。
比如在接收机前加个衰减，可以避免过大的信号功率损坏接收机，或者在传输线路中加入衰减，模拟长距离传输的线路损耗，等等。
衰减器有无源衰减器和有源衰减器两种。
有源衰减器与其他热敏元件相配合组成可变衰减器，装置在放大器内用于自动增益或斜率控制电路中。
无源衰减器有固定衰减器和可调衰减器。
无源衰减网络有T型网络（图a）和π型网络（图b）。
R s1Rs2RpZ 1Z2RsRp1Z1Z2Rp2(a)(b)T型网络π型网络图b系统的要求特性阻抗为50欧姆，运用简单的衰减器计算器很容易得到参数，设计一个π型网络。
（2）.LC图c：谐振放大器设计（2）谐振放大器设计原理：图d所示电路为共发射极接法的晶体管高频小信号调谐放大器。
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和相位。
晶体管的静态工作点由电阻R B1，R B2及R E 决定，其计算方法 与低频单管放大器相同。
图d ： 小信号调谐放大器放大器在高频情况下的等效电路如图1-2所示，晶体管的4个y 参数y ie ，y oe ，y fe 及y re 分别为输入导纳 ()e b e b b b eb e b ie jwc g r jwc g y '''''1+++≈ （1-1）输出导纳 ()e b e b e b b b eb b b m oe jwc jwc g r jwc r g y ''''''1+++≈ （1-2）正向传输导纳 ()e b e b b b mfe jwc g r g y '''1++≈（1-3）反向传输导纳 ()e b e b b b eb re jwc g r jwc y ''''1++-≈ （1-4）图e ： 放大器的高频等效回路式中，g m ——晶体管的跨导，与发射极电流的关系为{}SmA I g E m 26=（1-5）g b ’e ——发射结电导，与晶体管的电流放大系数β及I E 有关， 其关系为 {}S mA I r g E e b e b β261''==（1-6）r b ’b ——基极体电阻，一般为几十欧姆； C b ’c ——集电极电容，一般为几皮法；C b ’e ——发射结电容，一般为几十皮法至几百皮法。
由此可见，晶体管在高频情况下的分布参数除了与静态工作电流I E ，电流放大系 数β有关外，还与工作频率ω有关。
晶体管手册中给出的分布参数一般是在测试条件一定的情况下测得的。
如在f 0=30MHz ，I E =2mA ，U CE =8V 条件下测得晶体管的y 参数为：mS r g ie 21==pF C ie 12= mS r g oe 2501==pF C oe 4= mS y fe 40= uS y re 350=如果工作条件发生变化，上述参数则有所变动。
因此，高频电路的设计采用工程估算的方法。
图1-2中所示的等效电路中，p 1为晶体管的集电极接入系数，即211/N N P =式中，N 1 为中间抽头绕线匝数。
N 2为初级级线圈的总匝数，。
P 2为输出变压器T 的副边与原边的匝数比，即232/N N P =式中，N 3为副边（次级）的总匝数。
g L 为调谐放大器输出负载的电导，g L =1/R L 。
通常小信号调谐放大器的下一级仍为晶体管调谐放大器，则g L 将是下一级晶体管的输入导纳g ie2。
由图1-2可见，并联谐振回路的总电导∑g的表达式为G jwL jwc g p g p gie oe ++++=∑12221G jwLjwc g p g p L oe ++++=12221式中，G 为LC 回路本身的损耗电导。
谐振时L 和C 的并联回路呈纯阻，其阻值等于1/G ，并联谐振电抗为无限大，则jwC 与1/（jwL ）的影响可以忽略。
调谐放大器的性能指标及测量方法表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f 0，谐振电压放大倍数A v0，放大器的通频带BW 及选择性（通常用矩形系数K r0.1来表示）等。
放大器各项性能指标及测量方法如下：1）.谐振频率放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f 0称为放大器的谐振频率，对于图1-1所示电路（也是以下各项指标所对应电路），f 0的表达式为∑=LCf π21式中，L 为调谐回路电感线圈的电感量；∑C为调谐回路的总电容，∑C的表达式为ie oe C P C P C C2221++=∑式中， Coe 为晶体管的输出电容；Cie 为晶体管的输入电容。
谐振频率f 0的测量方法是：用扫频仪作为测量仪器，用扫频仪测出电路的幅频特性曲线，调变压器T 的磁芯，使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f 0。
2）.电压放大倍数放大器的谐振回路谐振时，所对应的电压放大倍数A V0称为调谐放大器的电压放大倍数。
A V0的表达式为 Gg p g p y p p g y p p u u A ie oe fe fei V ++-=∑-=-=2221212100 式中，g Σ为谐振回路谐振时的总电导。
因为LC 并联回路在谐振点时的L 和C 的 并联电抗为无限大，因此可以忽略其电导。
但要注意的是y fe 本身也是一个复数，所以谐振时输出电压u 0与输入电压u i 相位差为（180o + Φfe ）。
A V0的测量方法是：在谐振回路已处于谐振状态时，用高频电压表测量图1-1中R L 两端的电压u 0及输入信号u i 的大小，则电压放大倍数A V0由下式计算：A V0 = u 0 / u i 或 A V0 = 20 lg (u 0 / u i ) dB3）.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A V 下降到谐振电压放大倍数A V0的0.707倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带B W ，其表达式为BW = 2△f 0.7 = fo/Q L 式中，Q L 为谐振回路的有载品质因数。
分析表明，放大器的谐振电压放大倍数A V0与通频带B W 的关系为 ∑=•Cy BW A fe V π20上式说明，当晶体管选定即y fe 确定，且回路总电容C Σ为定值时，谐振电压放大倍数A V0与通频带BW 的乘积为一常数。
这与低频放大器中的增益带宽积为一常数的概念是相同的。
通频带BW 的测量方法：是通过测量放大器的谐振曲线来求通频带。
测量方法可以是扫频法，也可以是逐点法。