2015 ~ 2016学年 第 1 学期
《高频电子线路》 课 程 设 计 报 告
题 目： 高频小信号谐振放大器的设计 专 业： 电子信息工程 班 级： 13电子信息 姓 名：
指导教师：
电气工程学院 2015年 12月12日
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任务书
课题名称 高频小信号谐振放大器的设计 指导教师（职称） 执行时间 2015~2016学年第1学期 第14周 学生姓名 学号 承担任务 方案设计、论文撰写 原理图绘制及仿真验证 方案验证与仿真 软件学习及资料查询 原理图验证 软件学习及仿真 1.了解LC串联谐振回路和并联谐振回路的选频原理和回路 参数对回路特性的影响； 设计目的 2.掌握高频单调谐放大器的构成和工作原理； 3.掌握高频单调谐放大器的等效电路、性能指标要求及分析设计； 4.掌握高频调谐放大器的设计方案和测试方法。 设计要求 1.设计高频小信号谐振放大电路 ； 2.根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元器件参数，测试并计算谐振频率、谐振增益、通频带、增益带宽、噪声系数等指标； 3.用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；另加其它电路，实现放大器与前后级的阻抗匹配； 4.设置静态工作点，确定耦合电容与高频滤波电容。 5.设计并制作高频小信号谐振放大器。
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摘 要
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。
高频小信号放大器的分类：
按元器件分为：晶体管放大器、场效应管放大器、集成电路放大器; 按频带分为：窄带放大器、宽带放大器;
按电路形式分为：单级放大器、多级放大器; 按负载性质分为：谐振放大器、非谐振放大器;
所谓谐振放大器，就是采用谐振回路作负载的放大器。根据谐振回路的特性，谐振放大器对于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。本文以理论分析为依据，以实际制作为基础，用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；另加其它电路，实现放大器与前后级的阻抗匹配。
关键词：高频小信号放大器；调谐放大器
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目 录
《高频电子线路》 ............................................................ 1 课 程 设 计 报 告 ....................................................................................................................................... 1 任务书 .................................................................................................................................................................. 2 摘 要 ........................................................................................................................................................... 3 目录 ............................................................................................................................................................. 4 第一章 总体方案 ........................................................................................................................................... 5
1.1 设计条件 ............................................................................................................................................ 5 1.2 总体方案简述 ................................................................................................................................... 5 第二章 高频小信号谐振放大器的原理分析 ......................................................................................... 6
2.1主要特点 ............................................................................................................................................. 6 2.2主要性能指标 .................................................................................................................................... 6
2.2.1谐振频率 ..................................................................................................................................... 6 2.2.2电压增益和功率增益 ................................................................................................................. 6 2.2.3通频带 ......................................................................................................................................... 7 2.2.4选择性 ......................................................................................................................................... 7 2.2.5工作稳定性 ................................................................................................................................. 7 2.2.6噪声系数 ..................................................................................................................................... 8 2.3放大器等效电路与分析方法 ........................................................................................................ 8 2.4单调谐回路谐振放大器 .................................................................................................... 9 2.5多级单调谐放大器 ............................................................................................................ 9 2.6调谐电路的稳定性 .......................................................................................................... 10
2.6.1中和法 ....................................................................................................................................... 11 2.6.2失配法 ....................................................................................................................................... 11
第三章 高频小信号谐振放大器的设计 ..................................................................................... 12
3.1主要参数 .......................................................................................................................... 12 3.2设计过程 .......................................................................................................................... 12
3.2.1回路的选择 ............................................................................................................................... 12 3.2.2设置静态工作点 ....................................................................................................................... 13 3.2.3谐振回路参数计算 ................................................................................................................... 13 3.2.4确定耦合电容与高频滤波电容 ............................................................................................... 14
第四章 高频小信号谐振放大器电路仿真 ................................................................................. 15
4.1总原理图 .......................................................................................................................... 15 4.2测量并调节静态工作点Q ............................................................................................... 15 4.3高频小信号谐振放大器主要性能的测量 ...................................................................... 16 总 结 ....................................................................................................................................... 19 参考文献 ....................................................................................................................................... 20 答辩记录及评分表 ....................................................................................................................... 21
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第一章 总体方案
1.1 设计条件
主要技术指标（要求：放大电路工作稳定） 谐振频率：f0?10.7??z
谐振电压放大倍数：?uo?20d? 通频带：?W0.7?6??z 选择性（矩形系数）：?r0.1?10
已知条件；负载电阻RL?10??，电源电压Vcc?12V
1.2 总体方案简述
高频小信号放大器的功用就是无失真的放大某一频率范围内的信号。按其频带宽度可以分为窄带和宽带放大器，而最常用的是窄带放大器，它是以各种选频电路作负载，兼具阻抗变换和选频滤波功能。对高频小信号放大器的基本要求是：
（1）增益要高，即放大倍数要高。
（2）频率选择性要好，即选择所需信号和抑制无用信号的能力要强，通常用Q值来
Δf0.7,品质因数为 Q?02Δf0.7表示。其中，带宽为?W0.7?f??fL?2（3）电路工作要稳定可靠，即要求放大器的性能尽可能地不受温度、电源电压等外界因素变化的影响，内部噪声要小，特别是不产生自激振荡，加入负反馈可以改善放大器的性能。
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高频小信号谐振放大器设计
