高频小信号调谐放大器刘成方.docVIP

目 录 1 概述………………………………………………………………………………1 2 电路设计方案……………………………………………………………………2 2.1 设计任务…………………………………………………………………2 2.2 高频小信号调谐放大器特点……………………………………………2 2.3 高频小信号调谐放大器要求……………………………………………2 3 电路的基本原理及电路的设计…………………………………………3 3.1 电路的基本原理…………………………………………………………3 3.2 主要性能指标及测试方法………………………………………………5 3.3 电路的设计与参数计算…………………………………………………8 4 电路的仿真与调试……………………………………………………………11 4.1 电路仿真………………………………………………………………11 4.2 电路元件参数设定及调试………………………………………………13 4.3 电路的安装与调试……………………………………………………15 5 心得体会………………………………………………………………………17参考文献……………………………………………………………………………18 致谢…………………………………………………………………………………19 附录…………………………………………………………………………………20 1 概述 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。这种小信号放大器是一种谐振放大器。 高频调谐放大器广泛应用于通信系统和其它无线电系统中，特别是在发射机的接收端，从天线上感应的信号是非常微弱的，这就需要用放大器将其放大。高频信号放大器理论非常简单，但实际制作却非常困难。其中最容易出现的问题是自激振荡，同时频率选择和各级间阻抗匹配也很难实现，通频带4MHz，负载电阻100电源电压+12V 3.1 电路基本原理 图3-1所示电路为共发射极接法的晶体管小信号调谐回路谐振放大器。它不仅要放大高频信号，而且还要有一定的选频作用，因此，晶体管的集电极负载为LC并联谐振回路。在高频情况下，晶体管本身的极间电容及连接导线的分布参数会影响放大器的输出信号的频率或相位。晶体管的静态工作点由电阻RB1和RB2以及RE决定，其计算方法与低频单管放大器相同。 图3-1 放大器在谐振时的等效电路如图3-1-2所示，晶体管的4个y参数分别如下： 输入导纳： ………………3.1 输出导纳： ………………3.2 正向传输导纳： ……………3.3 反向传输导纳： ……………3.4 式中，为晶体管的跨导，与发射极电流的关系为： …………………………………3.5 为发射结电导，与晶体管的电流放大系数及有关，其中的关系为下所示： ………………3.6 为基极体电阻，一般为几十欧姆；为集电极电容，一般为几皮法；为发射结电容，一般为几十皮法至几百皮法。 图3-2 晶体管在高频情况下的分布参数除了与静态工作点的电流 ，电流放大系数有关外，还与工作角频率w有关。晶体管手册中给出了的分布参数一般是在测试条件一定的情况下测得的。 图3-2所示的等效电路中，p1为晶体管的集电极接入系数，即 ………………………………3.7 式中，N2为电感L线圈的总匝数；p2为输出变压器Tr0的副边与原边匝数比，即 ………………………………3.8 式中，N3为副边总匝数。 为谐振放大器输出负载的电导，。通常小信号谐振放大器的下一级仍为晶体管谐振放大器，则将是下一级晶体管的输入电导。 由图3-1-2可见，并联谐振回路的总电导的表达式为 ………………………………3.9