高频电子线路课程设计（论文）_2级高频小信号放大电路设计.docVIP

高频电子线路课程设计（论文） 2级高频小信号放大电路设计 摘 要 高频小信号放大器是用于无失真的放大某一频率范围的信号。按其频带宽度可分为窄带与宽带放大器，而最常用的为窄带放大器，它是以各种选频网络组成的谐振回路作为负载，兼具电阻变换和选频滤波的功能。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。LC单调谐回路谐振放大器主要用于无线电接收系统中高频和中频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，实现放大器与前后级的阻抗匹配，另外通过两级单调谐回路的级联来提高电路的总电压增益，从而使电路工作稳定可靠。 关键词：高频小信号；LC谐振回路；放大器 目 录 第1章 绪论 1 1.1 高频小信号放大电路的设计意义 1 1.2 设计参数及要求 2 第2章 电路基本原理 3 2.1 电路原理 3 2.2 主要质量指标 3 2.3 谐振放大器的工作稳定性 5 2.4 多级单调谐回路谐振放大器 6 第3章 整体电路设计 8 3.1 整体电路图及工作原理 8 3.2 电路参数计算 8 3.3 整体电路仿真及分析 10 第4章 设计总结 12 参考文献 13 附录： 14 绪论 高频小信号放大电路的设计意义 20世纪末，电子通讯获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。在无线通信中，发射与接收的信号应当适合于空间传输。所以，被通信设备处理和传输的信号是经过调制处理过的高频信号，这种信号具有窄带特性。而且，通过长距离的通信传输，信号受到衰减和干扰，到达接收设备的信号是非常弱的高频窄带信号，在做进一步处理之前，应当经过放大和限制干扰的处理。这就需要通过高频小信号放大器来完成。 高频放大器与低频放大器的主要区别是二者的工作频率范围和所需通过的频带宽度有所不同，所以采用的负载也不相同。低频放大器的工作频率低，但整个工作频带宽度很宽。高频放大器的中心频率一般在几百千赫至几百兆赫，但所需通过的频率范围（频带）和中心频率相比往往是很小的，或者只工作于某一频率，因此一般都是采用选频网络组成谐振放大器或非谐振放大器。所谓谐振放大器，就是采用谐振回路（串、并联及耦合回路）做负载的放大器。根据谐振回路的特性，谐振放大器对应靠近谐振频率的信号，有较大的增益；对于远离谐振频率的信号，增益迅速下降。所以，谐振放大器不仅有放大作用，而且也起着滤波或选频的作用。 高频小信号放大器是通信设备中常用的功能电路，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。 整体电路设计 整体电路图及工作原理 根据设计任务要求以及单调谐回路谐振放大器的原理，2级高频小信号放大器的整体电路如图3.1所示： 高频小信号放大器的工作原理是实现对微弱的高频信号进行不失真的放大。若输入信号电压为，则输出电压，其中为放大器的电压增益，即放大倍数。输入信号为小信号电压，输出信号是通过谐振回路放大后的电压。 电路参数计算 2级高频小信号放大器是由两个单调谐放大器级联而组成，由于是两级放大，为了计算方便，令两部分放大电路的元件参数均相同，即电路的主要质量指标完全相同。要计算整体电路的电压增益，则需要先计算单调谐回路谐振放大器的相关性能指标，由此推出设计电路的相关指标。 ⒈单调谐回路谐振放大器性能指标 假设谐振频率，通频带带宽，电压增益大于20dB，选用晶体管3DG6C在性能上可以满足要求。晶体管确定后，根据高频小信号谐振放大器的信号幅值较小，晶体管应工作于线性状态，在满足放大倍数的前提下，静态工作点处的电流应尽可能的小一些，以减小静态功率损耗。静态工作点电流的变化会引起Y参数的变化，在正常的取值范围内，随着的增加，会变大，和会增加。已知晶体管的参数为，，，，。由此可计算出如下参数： 　　由以上参数可得：，，因为，且，由以上四个参数根据计算公式得出相应的Ｙ参数： 由此可得：　， 由此可得：　， 由此可得：　， 由此可得：　， 由因为谐振回路总电容，，，，选取，，将以上参数代入中，得到，为了计算方便，可通过调节可变电容使，由此可计算出。 根据公式，可得。由中心频率，有载品质因数，，由可计算出。 由以上参数可得出以下电路性能指标： 电压增益： 通频带： 矩形系数： 2.2级高频小信号放大器性能指标 电压增益： 通频带： 矩形系数： 整体电路仿