通信电路课程设计与实验

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1、课程设计设计题目：通信电路课程设计学生姓名：徐涛学号：20110259专业班级：光信息科学与技术11-2班指导教师：陈丽娟、杨蕾、吴晔、张腾达实验组员：徐涛、丁增平、李飞、潘银飞、王晶晶、韩慧鑫、李瑞2014年1月2号设计题目小信号调谐放大器电路设计、基于MATLAB的带通滤波器设计成绩课程设计主要内容我们组硬件部分做的是小信号调谐放大器电路设计，参数是中周频率＝465KHz（理想），其他参数自定，设计好模拟电路后，实际搭建后，调出理想波形。软件部分我们组选择的是题目1-B，设计带通滤波器，我们使用了凯瑟窗和频率采样法，选定方法后，设计程序，调试程序，直到

2、符合理想输出。主要工作：本人负责滤波器matlab程序设计和分析，解释每条程序。指导老师评语签名：20年月日建议：从学生的工作状态、工作量、设计论文的创造性、学术性、实用性及书面表达能力等方面给出评价。目录一、硬件部分41、题目42、小信号调谐放大器的电路的基本要求43、单级单调谐回路谐振放大器原理44、小信号调谐放大器的参数计算与仿真电路54.1、主要技术指标预期值54.2、小信号放大器参数54.3、电容的取值64.4、谐振回路参数计算64.5、仿真电路图64.6、仿真输出结果图74.7、仿真输入输出倍数95、实际设计电路及结果96、实际结果分析107、

3、硬件部分过程总结10二、软件部分111、凯瑟窗111.1、原理111.2、参数设置121.3、MATLAB程序121.4、实验图像131.5、结果分析142、切比雪夫滤波器152.1、原理152.2、参数设置162.3、MATLAB程序162.4、实验图像172.5、结果分析17心得体会17参考资料18一、硬件部分一、题目：小信号调谐放大器的电路设计一、小信号调谐放大器的电路的基本要求是：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③工作稳定可靠，即要求放大器的性能尽可能地不受外界因素变化的影响。④前后级间的阻抗匹配

4、，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。二、单级单调谐回路谐振放大器原理：高频小信号谐振放大器是由放大电路（由晶体管、场效应管或集成电路组成）与选频电路（主要是LC谐振回路）组成，作用是将微小的高频信号进行线性放大，选出中心频率（输入信号对应）的信号，并滤除不需要的干扰频率信号。采用谐振回路作负载，即对靠近谐振频率附近的信号有较大的增益，对远离谐振频率附近的信号其增益迅速下降，即具有选频放大作用。本电路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

5、电容及连接导线的分布参数会影响放大器的输出信号的频率或相位。晶体管的静态工作点由电阻R1和R2以及R3决定。图1-3-1单级单调谐回路谐振放大器原理图（1）、理论上分析，谐振时电压增益：（2）、放大器的增益可用带宽表示为：其中四、小信号调谐放大器的参数计算与仿真电路：1、主要技术指标预期值：（1）谐振频率：＝465KHz（理想）（2）谐振电压放大倍数：，即输出是输入的十倍（3）通频带：2、小信号放大器参数：（1）由于放大器是工作在小信号放大状态，放大器工作电流一般在0.8－2mA之间选取为宜，设计电路中取，设。（2）因为，而所以：（3）因为：(硅管的发射结

6、电压为0.7V)所以：（4）因为：所以：（5）因为：而而：。考虑调整静态电流的方便，用20KΏ电位器与10KΏ电阻串联。3、电容的取值：耦合电容的值，可在1000pf—0.01uf之间选择，旁路电容的取值一般为0.01-1uF。4、谐振回路参数计算1）回路中的总电容C∑：因为：给定的理想谐振频率f0=465KHz，则计算得LC的乘积满足电感L=47uH，可计算回路电容C约为2491PF。仿真电路中取2300PF2）回路电容C取C为固定值2300pf,与0-500Pf可调电容并联。3）但由于实际时间等客观因素的限制，电感线圈和电容所构成的LC回路用模拟的中周

7、代替。求电感线圈N2与N1的匝数没有进行深入研究。说明：虽然计算出的确定值但是通过我们下面的仿真，在仿真过程中调整了一些参数使输出波形比较理想所以计算出来的值只是参照值，我们最终得出的图1-4-1 图1-4-1仿真电路设计图5、仿真输出结果：图1-4-2输入、输出电压波形图图1-4-3输入电压数值图图1-4-4输出电压数值图6、仿真输入输出倍数：放大倍数=6.827V/35.335mV=193.2079因此仿真电路的放大倍数大约为193五、实际设计电路及结果：图1-5-1硬件电路连接实物图图1-5-2示波器输入输出波形图六、实际结果分析：（1）、由输入输出

8、图可看出：输入电压为17mV，输出电压为220mV，中心频率即谐振