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1、2014年2月1日现代电子技术Feb.2014第37卷第3期ModernElectronicsTechniqueVo1.37NO.3丙类倍频器的设计与仿真孙冬艳(南开大学电子信息与光学工程学院,天津300071)摘要:基于晶体管丙类功率放大器的原理,设计晶体管丙类倍频器,给出了倍频器中基极偏置电路元件参数设计过程。利用Muhisim软件对所设计电路进行了仿真,通过调整LC并联回路的谐振频率实现对输入信号的三倍频,根据输出信号的频谱图提出进一步优化电路的办法。仿真表明应用Muhisim软件辅助设计丙类倍频
2、器,可以使电路设计更加直观高效。关键词:倍频器;谐振;基极偏置;丙类放大中图分类号:TN771.34文献标识码:A文章编号:1004.373X(2014)03.0088—03DesignandsimulationofclassCfrequencymultiplier’SUNDong—yan(CollegeofElectronicInformationandOpticalEngineering,NankaiUniversity,Tianjin300071,China)Abstract:AclassC~eq
3、uencymultiplierwithatransistorisdesignedbasedontheprincipleofclassCpoweramplifier.Thedesignprocessofthecomponentvaluesofthebasebiascircuitareprovided.Multisimsoftwareisusedtosimulatethecir—cuitandtheresonant~equencyofLCtankmultiplecircuitisadjustedtotrip
4、lethe~equencyoftheinputsigna1.Theoptimizingmethodofthecircuitisproposedaccordingtothefrequencyspectrumoftheoutputsigna1.ThesimulationresultshowsthatwiththeaideddesignofMuhisim,thedesignofclassCfrequencymuhiplierwillbemoreintuitiveandeficient.Keywords:fre
5、quencymultiplier;resonance;basebias;classCpoweramplifier并可以自建仿真模型,有各类使用方便的虚拟仪器,既0引言可对模拟或数字电路分别进行仿真,也可进行数模混在无线电发射机等电子设备的中间级,常需要通过合电路仿真[6-8]o特别是包含在射频电路设计中常用的倍频器使输出信号的频率比输入信号频率成整数倍增可调电感、可调电容等可调元件,在仿真过程中可以实加,不仅使工作频率提高,在调频系统中还可扩大频时调节元件参数,非常适合需要调谐的丙类放大电路的偏。倍频器
6、按工作原理可以分为丙类倍频器和参量倍设计仿真。”。频器两大类。丙类倍频器利用晶体管的非线性电阻本文首先介绍丙类倍频器原理,然后利用Muhisim效应,基于丙类放大器工作原理,用选频回路将输入正软件设计并仿真一个三倍频电路。弦波的某次谐波选出,从而实现倍频功能。晶体管在非1丙类倍频器原理线性区工作时,折线分析法是较方便的工程计算方法,但频率进入中频和高频区便会由于晶体管的内部物理丙类倍频器的工作原理和丙类谐振式功率放大器过程,使实际值与计算数值可能有很大的不同,往往是的工作原理相同,电路图可用图1表示,不
7、同的是输出对晶体管电路的学习和应用中遇到的难点问题。在非谐振回路调谐于输入频率的谐波频率,因而集电极上呈线性电路的设计中利用先进的仿真软件可以在对参数现的交变电压的频率为输入频率的倍频。理论计算的基础上,更快捷高效地实现电路的设计和优图1中,基极电路的电压间有以下关系:化,在教学上起到理论学习和实践能力培养的作用。VBE=+VBB=VbCOStot+BB(1)Multisim软件是美国国家仪器公司推出的一种功参看图2,i为:能强大的电路设计与仿真软件,包含丰富的电子元件库ic=gc(COStot+BB—
8、h),VbCOStOt>h—VBB(2)集电极电流流通角0满足:收稿日期:2013-10.18COS0c=h—BB第3期孙冬艳:丙类倍频器的设计与仿真89因而有:同的,最佳值可用120。/n计算J。0在实际电路中Vth-VBB(3)可以通过改变基极偏置电压或改变基极激励电压的幅:arcc。sVb度来调整。基极偏置电压可采用集电极直流电源经电将式(3)代人式(2)得:阻分压后提供固定偏置,也可采用自给偏压电路来获icgcVbcoscot—CO
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