电子仿真报告讲解.docx

大连理工大学 ? ? ? 本科实验报告 ? ? ? ?????????课程名称： 电子系统仿真实验 ?????????学院（系）：电子信息与电气工程学部? ?????????专????业：?? 电子信息工程???????? ?????????班????级：? 电子1302???????????????? ?????????学????号： 201302023????????????????? ??????? ?学生姓名：??? 李安妮?????????????? ? ? ? ? ????2015??年????12??月????2?日 混频器及中频放大器设计 实验目的和要求 设计一个混频器，共包括四级，第一级为产生高频小信号放大电路，第二级为本地振荡器，第三级为混频器，第四级为中频放大器。 其中各级的具体设计要求如下： 第一级：输入信号为幅值为60mV的正弦波，谐振频率在12.5Mhz，放大倍数不小于20db。 第二级：本地振荡器产生频率为10.8Mhz的正弦波，频率可调，幅值不小于1V。 第三级：级联之后混频器输出第一级与第二级差值频率的正弦（1.7Mhz），允许有毛刺。 第四级：中频放大器增益不小于20db，级联之后输出第三级频率的正弦波。 全部采用12V直流供电，误差在允许范围在5%以内。 二、????实验原理和内容 1、高频小信号放大电路 小信号并联谐振放大器的负载为LC并联回路，直接与管子的输出阻抗相连，利用LC谐振回路的放大及选频特性，得到一定频率和放大倍数的信号。其电路原理图如下： 2、本地振荡器 晶体振荡电路有两种类型，即并联型和串联型。在串联晶体振荡电路中，晶体起着高Q短路器的作用；而在并联晶体振荡电路中，晶体起着高Q电感器的作用。在串联谐振频率点上，串联在反馈支路上的高Q石英谐振器近乎短路，此时，它实际上就是一个考毕兹振荡器。因此，设计串联晶体振荡电路，就是设计一个振荡频率接近晶体标称频率的LC振荡器，振荡回路的L、C元件值很容易由振荡频率来确定。此外，串联晶体振荡电路的调节非常方便，可先将晶体用短路线代替，将三点式振荡电路调谐在晶体的串联谐振频率点附近，然后拿走短路线将晶体接入电路即可。设计容易、调节方便是选择串联型晶体振荡电路的主要原因。在电路结构方面，克拉泼电路或西勒电路性能较好，选用克拉泼电路。 R1、R2、RW、R4 构成偏置电路，与R3一起为晶体管提供 静态工作点, RW 可调使放大器工作点连续可调。 C4为高频旁路电容，并与R2一起构成自给偏置。C5耦合电容，隔直流通交流。C1、C2和可变电容C3、L1组成振荡回路。 振荡频率f0=12πLC∑ 1C∑=1C3+1C2+Ci+1C1+C0 因为C1、C2比较大，并且C3?C2+CI,振荡频率主要由C3、L1决定，调节C3可改变频率，大大减小晶体管的输出电容C0、C1以及输入电容Ci对振荡频率f的影响。因此小电容C3的加入使晶体管与谐振回路实现了松耦合，提高了频率稳定性。 3、晶体管混频器 如上图，混频器共用四种组态，图(b)电路，由于是基极输入、发射极注入型，输入信号和本振信号相互影响小，不易产生频率牵引，但要求输入的本振功率大，不过通常所需功率也不是很大，本振电路完全可以供给，所以选择图(b)电路。 4、中频放大器 中频放大器原理与高频小信号放大器原理相同，只需改变谐振回路并联电容和电感的参数，使其谐振在需要的频率上即可。 三、主要仪器设备 名称型号主要性能参数电子计算机DELL,Windows 7Intel(R) Core(TM)2 Duo CPU E7400 @2.80GHz 2.00G内存电路分析软件Multisim12.0提供多种电路分析方法及虚拟仪器设备四、实验步骤及操作方法 1、高频小信号放大器电路图如下: 对三极管的静态工作点进行直流分析 交流分析结果如下： 由上图可以看出，当可变电容调到50%时，谐振频率在12.496Mhz，满足设计需要。 电路输出波形如下： 器件清单如下： 器件名称所在库属性电阻R1GROUP:BASIC,FAMILY:RESISTOR阻值Resistance（R）：500电阻R2GROUP:BASIC,FAMILY:RESISTOR阻值Resistance（R）：4.7k电阻R3GROUP:BASIC,FAMILY:RESISTOR阻值Resistance（R）：3.3k电阻R4GROUP:BASIC,FAMILY:RESISTOR阻值Resistanc