高频小信号放大器设计

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1、河南理工大学万方科技学院课程设计报告2010—2011学年第一学期课程名称高频电路原理与分析设计题目高频小信号调谐放大器的设计学生姓名学号0720130026专业班级通信07-1班指导教师苏玉娜2010年9月18日目录1.绪论…………………………………………………………………………12.设计目的………………………………………………………………………23.总体方案简介…………………………………………………………………33.1电路的基本原理………………………………………………………33.2设计思路…………………………………………………………………43.3设计方案………………………………………………

2、…………………84.结果与分析………………………………………………………………125.心得体会………………………………………………………………………156.参考文献………………………………………………………………………157.附录………………………………………………………………………………16高频小信号放大器设计1绪论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百千赫至数百兆赫。高频小信号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。高频小信号放大器的功用就是无失真的放大某一频率范围内的信号。按其频带宽

3、度可以分为窄带和宽带放大器，而最常用的是窄带放大器，它是以各种选频电路作负载，兼具阻抗变换和选频滤波功能。高频小信号放大器的分类：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;其中高频小信号调谐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。高频信号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

4、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。2设计目的高频调谐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。高频信号放大器理论非常简单，但实际制作却非常困难。其中最容易出现问题是自激震荡，同时频率选择和各级建阻抗匹配也恶化你难实现。Multisim软件能实现从电学概念设计到输出物理生产数据，以及这之间的所有分析、验证、和设计数据管理。使用Multisim等计算机软件对产品进行辅助设计在很早以前就已经成为了一种趋势，这类软件的问世也极大

5、地提高了设计人员在机械、电子等行业的产品设计质量与效率。通过对高频电子线路的学习，使用Multisim软件设计了一个高频小信号放大器。3总体方案简介3.1电路的基本原理高频小信号放大器的功用就是五失真的放大某一频率范围内的信号。按其频带宽度可以分为窄带和宽带放大器。高频小信号放大器是通信电子设备中常用的功能电路，它所放大的信号频率在数百千赫。高频小信号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。图3.1晶体管高频小信号单极单调谐回路谐振放大器图3.1所示电路为共发射极接法的晶体管高频小信号单极单调谐回路谐振放大器。它不仅要

6、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射出信号的频率或相位。晶体管的静态工作点电阻RB1、RB2及RE决定，其计算方法与低频单管放大器相同。放大器在谐振时的等效电路如图3.2所示，晶体管的4个y参数分别为：输入导纳：输出导纳：正向传输导纳：反向传输导纳：式中为晶体管的跨导，与发射极电流的关系为：图3.2谐振放大器的高频等效电路晶体管在高频情况下的分布参数除了与静态工作电流、电流放大系数有关外，还与工作角频率有关。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。如在条件

7、下测的2SC945的y参数：如果工作条件发生变化，则上述参数值仅作参考。因此，高频电路的设计计算一般采用工程估算方法。如图所示等效电路中，为晶体管的集电极接入系数，即：式中，为电感线圈的总匝数；为输出变压器的副边与原边的匝数比，即：式中，为副边的总匝数；为谐振放大器输出负载的电导，。通常小信号谐振放大器的下一级仍为晶体管谐振放大器，则将是下一级晶体管的输出电导。可见并联谐振回路的总电导：3.2设计