lc谐振放大器设计论

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1、LC谐振放大器（D题)设计论文27摘要本系统以LC谐振放大电路为核心，以π型衰减电路为衰减器网络电路，以9018三极管为主要放大器件；通过衰减器对输入电压进行调整衰减，然后经过两级调谐放大电路放大，并使用LM317芯片控制稳压电路为芯片3.6v供压，完成了LC谐振放大器的设计；通过运用Multisim11仿真软件仿真，从而顺利地实现了题目要求的指标：衰减量达到39.77dB，特性阻抗50Ω，且频带与放大器相适应放大指标：中心频率也能够很好的稳定在15MHz，放大增益理论可达60dB之多，输入内阻基本达到50Ω，并且焊接出实物作品。本作品通过实验完成

2、，在仿真软件模拟下电路完全能够达到题目要求。整个作品制作成本低、稳定性好、功耗小，除个别指标未能达到完美设计要求外，其它全部达到设计要求。关键词：小信号放大电路LC谐振放大器低功耗π型衰减网络27目录1.系统方案论证21.1.衰减器设计方案论证21.2.系统谐振放大器设计方案论证41.3.后级放大电路的比较与选择42.系统整体设计方案52.1.衰减器网络设计52.1.1.衰减器的原理52.1.2.衰减器的理论设计52.1.3.衰减器模块的设计制作72.2.LC谐振放大网络设计92.2.1.高频LC谐振功率放大器原理及特性分析92.2.2.高频LC谐

3、振功率放大器电路设计132.3.电源系统设计143.系统测试及仿真163.1.Multisim11仿真软件简介及概述163.2.功率衰减器的仿真及处理193.2.1.衰减器电路原理图及设计分析193.3.高频谐振功率放大器电路的仿真与分析203.3.1.中心频率的确定213.3.2.输入内阻Rin的确定223.3.3.放大增益的确定233.3.4.负载特性243.4.电源系统电路设计电路图253.4.1.电源系统仿真结果254.参考文献265.结束语27271.系统方案论证1.1.衰减器设计方案论证实际应用中，有固定衰减器和可变衰减两大类，我们本实

4、验需要的是固定衰减器，常用的固定衰减器有T型网络衰减器和π型衰减网络结构，故可以有以下方案。方案一：T型网络衰减器结构图如1-1所示，以图1-1为例对T型网络的设计公式进行推导:。图1-1首先从输入端看进去的输入电阻应该等于Ro，所以可得又根据电路输入电压和输出电压的关系可得：联立方程①和②，可解得：27题目要求衰减量40±2dB，特性阻抗50Ω，可带入数据或者利用固定衰减器计算软件算出50欧40dBT型衰减器：R1=49ohm，R2=1ohm。考虑到外围电路的设计及影响，我们不采用此方案。方案二：π型网络衰减器结构图如1-2所示。图1-2可得π型

5、网络的计算公式为：同理，带入数据或者利用固定衰减器计算软件算出50欧40dBPI型衰减器：R1=51ohm，R2=2496.8ohm。考虑到系统电阻使用及购买问题，我们采用此方案。综合比较，基于实验要求的考虑，及便利之举，我们选择方案二。271.1.系统谐振放大器设计方案论证方案一：采用谐振集成运放设计。此方案的优点是电路实现简单，指标和可靠性容易得到保证，易于电路分析和调试，但本赛题要求精确度较高，集成器件电压要求较高，故为不可取方案。方案二：采用分立元件设计。基于本题要求，此方案元器件成本低，频率高时更突出。虽此方案在长时间内难以保证可靠性和指

6、标，也不便于维护，但能够精确实验数据，维持实验基本要求。综合比较，基于器件购买选择及试题要求的考虑，采用方案二，即采用采用分立元件设计主放大器。1.2.后级放大电路的比较与选择由于9018放大倍数在40-100之间，不能满足题目放大要求，所以前级放大信号需经过后级功率放大达到更高的输出有效值。方案一：使用集成电路芯片。使用集成电路芯片电路简单、使用方便、性能稳定、有详细的文档说明。可是题目要求电源电压3.6V而在电子市场很难买到这样的芯片，而且很容易发生工作不稳定的情况。方案二：使用分立元件设计后级放大器。使用分立元件设计困难,调试繁琐,可是却可以

7、经过计算得到最合适的输入输出阻抗、放大倍数等参数,电阻电容可根据需要更换,在此时看来较集成电路灵活。因此,我们决定自行设计后级放大器。故根据题目LC谐振放大器的要求，为了很好的放大，故选择采用两级放大电路。系统设计总结构结构图如1-3所示：27电源电路LC谐振放大器衰减电路ABViVo图1-3系统结构示意图1.系统整体设计方案1.1.衰减器网络设计1.1.1.衰减器的原理衰减器的原理框图如图1-4所示。Port-1衰减器Port-2P1P2图2-1衰减器的原理框图其信号输入功率为P1，输出功率为P2。若P1、P2以毫瓦分贝（dBm）表示，并且衰减器

8、的衰减量为AdB,那么输出信号的功率关系可以表示为：1.1.2.衰减器的理论设计本题衰减器是双端口结构，电路利用π型电阻来