全国电子设计竞赛LC谐振放大器D题

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1、全国大学生电子设计竞赛LC谐振放大器（D题）2011年9月3日..摘要本文主要论述了基于2N2222A三极管的LC谐振放大器的具体设计与实现，信号通过T型电阻网络实现阻抗匹配，并进行衰减以便于检测。然后将输出信号送给选频网络进行选频，LC谐振放大电路对信号进行高增益放大并输出信号。该放大器能够对高频小信号进行1000倍以上的放大，中心频率为15MHz。通频带内增益平坦，功耗低，稳定性好。关键词：2N2222ALC谐振放大中心频率增益AbstractThispapermainlydiscussesthedesignandimplementationofaLCresonan

2、tamplifierbasedonthe2N2222Atransistor.ThesignalgoesthroughthemodelTresistancenetworktorealizeimpedancematchinganddecaysinordertobeconvenientfordetection.Thentheoutputsignalistransportedtothefrequency-selectivenetworktochoosefrequency.TheLCresonanceamplifiercircuitmakeaHigh-gainamplificat

3、ionandtheoutputsignal.Theamplifiercanexpandsignalwithhighfrequencymorethan1000times,withcenterfrequencyof15MHz.Thesignalincreaseflatlyinthepassband,thepowerlossisverylow,andthesystemisverystability.Keywords:2N2222Alcresonanceamplifiercenterfrequencygain..目录1系统方案11.1衰减器方案的论证与选择11.2放大器方案的论

4、证与选择11.3选频网络方案的论证与选择12系统理论分析与计算22.1LC谐振放大电路的分析22.1.1静态工作点的计算22.1.2级数的确定22.1.3三极管型号的确定22.1.4增益及带宽22.2选频网络参数的计算22.2.1选频类型的设计22.2.2选频参数计算22.2.3选频应用点22.3衰减器的分析与计算32.4AGC检波电路的分析与计算33电路与仿真设计43.1电路的设计43.1.1系统总体框图43.1.2衰减器设计及电路原理图4..3.1.3选频网络设计及电路原理图53.1.4放大电路设计及原理图53.1.5电源设计及原理图63.2放大器仿真的实现74测试

5、方案与测试结果84.1测试方案84.2测试条件与仪器104.3测试结果分析与结论10参考文献10..LC谐振放大器（D题）【本科组】1系统方案本题要求设计并制作一个低压、低功耗的LC谐振放大器。根据题目要求，本系统主要由衰减模块、LC谐振放大模块、选频网络模块、电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。1.1衰减器方案的论证与选择方案一：用集成运放组成电压衰减器。能够搭成同向或反向电路进行衰减，但功耗较大，且含有较多杂波干扰，负载过重时还易产生振荡。方案二：用LC电路构成衰减器。能够完成40dB衰减，可以很好的控制带宽，使得频带满足题目要求，但线性不是很好。若选用非线

6、性的衰减网络，要求3dB带宽足够，特性阻抗保持50，这样很难达到。方案三：用T型电阻网络构成衰减器。由电阻网络构成衰减器，能够很好的完成50的阻抗匹配及40dB衰减，衰减器的频率特性能满足系统的频率范围要求，在频率范围内衰减器的衰减量不随频率变化。题目要求衰减器的输入输出阻抗匹配50，可以选择T型或∏型对称网络衰减器来完成。综合以上三种方案，我们选择稳定又简易的T型电阻网络。T型电阻网络构成的衰减器中频带能够满足题目要求，具有线性特性好、衰减量精密平坦等特点，且体积小、结构简单。我们选择方案三。1.2放大器方案的论证与选择方案一：用高速运放芯片组成放大器。首先题目要求功

7、耗低于350mW，供电电压低至3.6V，最大电流为100mA，中心频率要在15MHz，能同时满足电压的要求..和较高增益带宽积的芯片很难找到，而且很难实现整个电路的低功耗。方案二：用MOS管实现放大。用MOS管根本无法满足低于100mA电流，且高电压下易产生自激，直接舍弃该方案。方案三：三极管+分立元件。用三极管和分立元件搭出来的运放，具有低功耗的绝对优势，而且中心频率简单易调，电压电流控制灵活且独立性强，可以通过控制静态工作点调整放大器各项参数。综合以上三种方案，选择方案三。1.3选频网络方案的论证与选择对于选频网络，我们可以选择单调谐