全国大学生电子方案竞赛设计模.docVIP

2011年全国大学生电子设计竞赛 （题） 【组】 目 录 1系统方案 1 1.1 衰减器选择 1 1.2 选择 1 2系统理论分析与计算 1 2.1 电路原理的分析 1 2.1.1 电路基本原理 1 2.1.2 LC谐振放大器主要质量指标 2 2.1.3 LC谐振放大电路的特性曲线 3 2.2影响谐振放大器的稳定因素 3 2.2.1影响放大器稳定的主要因素 3 2.2.2反馈对谐振放大器的影响 4 2.2.3 谐振放大器稳定的措施 5 2.3 LC谐振放大电路的计算计算 5 2.3.1设置静态工作点 5 2.3.2计算谐振回路参数 6 2.3.3确定输入耦合回路及高频滤波电容 6 3电路与程序设计 3.1电路的设计 6 3.1.1系统总体框图 6 3.1.2衰减器电路原理图 6 3.1.3 LC谐振放大器电路原理图 7 3.1.4电源 7 4测试方案与测试结果 4.1测试方案 8 4.2 测试条件与仪器 9 4.3 测试结果及分析 9 4.3.1测试结果(数据) 9 4.3.2测试分析与结论 9 参考文献 ……………………………………………………………… 11 2011年LC谐振放大器（题） 【组】 1系统方案 本系统主要由模块、模块、电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。 1.1 模块的选择衰减器的频率特性要满足系统的频率范围要求，在频率范围内衰减器的衰减量应和频率无关。因此，选用电阻元件组成。 1.2 LC谐振放大器选择2系统理论分析与计算 2.1 的分析 2.1.1 ,及决定，其计算方法与低频单管放大器相同。 图2 谐振放大器的高频等效电路 2.1.2 LC谐振放大器主要质量指标 增益：放大器输出电压与输入电压之比，我们希望每级放大器的增益尽量大，使满足增益时级数尽量少，放大器增益的大小，取决于所用的晶体管，要求的通频带宽，是否良好的匹配和稳定的工作。 通频带：放大器的通频带取决于负载回路的形式和回路的等效品质因数Q1。此外，放大器的总通频带随着放大级数的增加而变窄。并且，通频带越宽，放大器的增益就越小，两者是相互矛盾的。 选择性：放大器从含有各种不同 频率的信号的总和中选出有用信号，排除有害信号。选择性有两个基本指标-矩形系数和抑制比。 工作稳定性：工作稳定性是指放大器的工作状态（直流偏置）晶体管参数，电路元件参数等发生可能的变化时，放大器的主要特征的稳定程度。一般的不稳定变化是增益变化，中心偏移，通频带变宽，谐振曲线变形等。 噪声系数：在放大器中噪声系数总是有害无益的，因而应力求它的噪声系数越小越好，即要求噪声系数接近1. 2.1.3 LC谐振放大电路的特性曲线 图3谐振放大器典型幅频特性示意图 由于回路是些后电压放大倍数下降，所以放大器的频率特性曲线如图2所示，由式可知通频带越宽放大器的电压放大倍数越小。要想得到一定宽度的通频带，同时又能提高放大器的电压增益。 2.2影响谐振放大器的稳定因素 2.2.1影响放大器稳定的主要因素 放大器的工作稳定性是重要的质量指标之一，放大器的输入导纳 在前面讨论 A vo 时忽略了内部反馈 Y re ，由于晶体管不是理想的单向化元器件，存在着反向传输导纳Yre,输出电压反馈到输入端引起了输入电流和输入阻抗变化，在某些特定的频率上，可能使放大器呈现负阻，甚至使放大器失去性能，处于自激振荡状态，这是绝对不允许的，晶体管内部负反馈对频率特性的影响如图 图4反馈导纳对放大器谐振曲线的影响 放大器的工作稳定性是指放大器的工作状态、晶体管的参数、等发生可能的变化时，放大器的主要特性的稳定程度。 振放大器的稳定行不仅与内部反馈有关，实际上实际的制作电路中，还要考虑反馈引起的不稳定性。 应用电路中，放大器外部的寄生反馈，都是以电磁耦合的方式出现的，引起电磁干扰必然存在发射电磁干扰的源，能接收干扰的感应装置，以及两者之间的耦合途径。由于频率高的缘故，干扰和接收装置几乎是不可能避免的，关键是弄清楚耦合途径以及如何去截断它。 在其放大器组成的放大电路中，随着放大器的级联，总的频带明显减小，为保证一定的通频带，单级通频需加宽，单级增益就下降。而组成的单调谐和双调谐回路不能很好的解决总增益和总带宽的问题，参差调谐电路 就是其中最好的办法，必须采用各种方法是电路保持稳定。 2.2.2反馈对谐振放大器的影响 在放大器的反馈中，反馈的途径有两条：一是晶体管内部的反馈，二是晶体管外部干扰。 自激 在内部反馈中，自激是最重要的原因。放大器的输入阻抗等效电路图如图 图5放大器等效输入端回路 反馈导纳 BF ，其中 g F 改变了回路的 QL 值 , b F 引起回路失谐。g F是频率的函数，在某些频率上可能为负值，即呈负电导性，它使