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简易信号放大器

简易信号放大器
简易信号放大器

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R S

I T Y

模电大作业

题 目: 简易信号发生器的设计 学 院: 信息科学与工程学院 专业班级: 电子111 学生姓名: 袁李飞

设计时间: 2012 年 11 月 10 日 2012

年 11 月 21 日

一、函数发生器的工作原理

本课题中函数发生器电路组成框图1-1如下所示:

由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路,比较器输出的方波经积分器得到三角波,三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。差分放大器具有工作点稳定,输入阻抗高,抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器时,可以有效地抑制零点漂移,因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。

图1-1 函数发生器电路组成框图

二、各部分电路设计

⑴方波发生电路

此电路由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。RC回路既作为延迟环节,又作为反馈网络,通过RC充、放电实现输出状态的自动转换。设某一时刻输出电压Uo=+Uz,则同相输入端电位Up=+UT。Uo通过R3对电容C正向充电,反相输入端电位n随时间t的增长而逐渐增高,当t趋于无穷时,Un趋于+Uz;但是,一旦Un=+Ut,再稍增大,Uo从+Uz跃变为-Uz,与此同时Up从+Ut跃变为-Ut。随后,Uo又通过R3对电容C反向充电,Un随时间逐渐增长而减低,当t趋于无穷大时,Un趋于-Uz;但是,一旦Un=-Ut,再减小,Uo就从-Uz跃变为+Uz,Up从-Ut跃变为+Ut,电容又开始正相充电。上述过程周而复始,电路产生了自激振荡。如图1-2

图1-2 方波发生电路U-=Uc

U+= (R3/ (R3+R4+Rp2)) (+Uz)

Ut = (R3/ (R3+R4+Rp2)) (+Uz)

Uc (t) =Uc (oo) + [Uc (0)-Uc (oo)] e ^-t/τ

Ut+=Uz+ [Ut_-Uz]

T=2τ/ln (1+2R3/(R4+Rp2))

(2)方波转换为三角波(图1-3)

图1-3方波——三角波

(3)三角波转换成正弦波(图1-4)

三角波——正弦波的变换电路主要由差分放大电路来完成。

差分放大器具有工作点稳定,输入阻抗高,抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器,可以有效的抑制零点漂移,因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。

图1-4 三角波——正弦波

三、电路里面的一部分计算

比较器A1与积分器A2的元件计算如下。 得2

231

O m CC R U V R RP =

+

2231

41123O m CC U R R RP V ===+

取 210R K =Ω,则3130R RP K +=Ω,取320R K =Ω ,RP1为47K Ω的点位器。区平衡电阻1231//()10R R R RP K =+≈Ω

31

2422

4()R RP f R R RP C +=

+

即31

4122

4R RP R RP R C ++=

+

当110Z H f Z ≤≤H 时,取210C F μ=,则42(75~7.5)R RP k +=Ω,取4 5.1R k =Ω,为100K Ω电位器。当10100Z H f Z ≤≤H 时 ,取21C F μ=以实现频率波段的转换,R4及RP2的取值不变。取平衡电阻510R k =Ω。

三角波—>正弦波变换电路的参数选择原则是:隔直电容C3、C4、C5要取得较大,因为输出频率很低,取345470C C C F μ===,滤波电容6C 视输出的波形而定,若含高次斜波成分较多,6C 可取得较小,6C 一般为几十皮法至0.1微法。R11=100欧与RP 4=100欧姆相并联,以减小差分放大器的线性区。

四、总电路图

五、三角波——正弦波的仿真结果

频率调节范围:78HZ-12KHZ

幅度范围: 4.7mv-6.4v

六、心得体会

经过这次的大作业,我个人得到了不少的收获,一方面加深了我对课本理论的认识,另一方面也提高了仿真软件的操作能力。在该过程中培养了我在实践中研究问题,分析问题和解决问题的能力以及培养了良好的专业素质和科学道德,例如团队精神、交流能力、独立思考、测试前沿信息的捕获能力等;提高了自己动手能力,培养理论联系实际的作风,增强创新意识。

七、参考文献

1、模拟电路及其应用/何宝祥等编著.-北京:清华大学出版社,

2008.9

2、电路/邱关源,罗先绝主编.-5版.-北京:高等教育出版社,

2006.5

3、百度文库

4、豆丁网

音频小信号功率放大

摘要 本次电路设计课题是音频小信号放大电路,它属于模拟电路课程设计,所以实验中就需要用到大量的模拟电路知识。对于音频小信号放大电路它是由两级放大电路组成,第一部分是运用到了两级负反馈放大电路,旨在放大电压,第二部分OCL功率放大电路采用复合三极管,目的放大电路电流。两部分放大电路的设计根本目的就是为了将小信号放大为一个大信号而不失真。失真这是设计音频放大电路中的一个难点,电路的巧妙设计可以有效的避免失真,电容的运用是解决失真的关键。

目录 1 选题背景 (2) 1.1 指导思想 (2) 1.2 方案论证 (2) 1.3 基本设计任务 (2) 1.4 发挥设计任务 (2) 1.5电路特点 (3) 2 电路设计 (3) 2.1 总体方框图..................................... 错误!未定义书签。 2.2 工作原理 (3) 3 各主要电路及部件工作原理 (3) 3.1 第一级—输入信号放大电路 (4) 3.2 NE5532简要说明................................. 错误!未定义书签。 3.3 第二级—功率放大电路........................... 错误!未定义书签。 3.4 直流信号过滤电路 (6) 4 原理总图 (7) 5 元器件清单 (7) 6 调试过程及测试数据(或者仿真结果) (7) 6.1 仿真检查 (8) 6.1.1第一级仿真检查 (8) 6.1.2第二级仿真检查 (9) 6.2 通前电检查 (10) 6.3 通电检查 (10) 6.3.1第一级电路检查 (10) 6.3.2第二级电路检查 (10) 6.3.3完整电路检查 (10) 6.4 结果分析 (10) 7 小结 (10) 8 设计体会及今后的改进意见 (11) 8.1 体会 (11) 8.2 本方案特点及存在的问题 (11) 8.3 改进意见 (11) 参考文献 (12)

设计一个射频小信号放大器[1]要点

射 频 课 程 设 技 论 文 院系:电气信息工程学院 班级:电信2班 姓名:贾珂 学号:541101030211

1射频小信号放大器概述 射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,所谓小信号,一是信号幅度足够小,使得所有有源器件(晶体三极管,场效应管或IC)都可采用二端口Y参数或线性等效电路来模型化;二是放大器的输出信号与输入信号成线性比例关系.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。 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;. 小信号谐振放大器除具有放大功能外,还具有选频功能,即具有从众多信号中选择出有用信号,滤除无用的干扰信号的能力.从这个意义上讲,高频小信号谐振放大电路又可视为集放大,选频一体,由有源放大元件和无源选频网络所组成的高频电子电路.主要用途是做接收机的高频放大器和中频放大器. 其中射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。2电路的基本原理 图2-1所示电路为共发射极接法的晶体管高频小信号单级单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等会影响放大器输出信号的频率或相位。晶体管的静态工作点由电阻R b1、R b2及Re决定,其计算方法与低频单管放大器相同。

小信号放大器选型指南

小信号放大器选型总结 李杨2011/12/30 一、小信号放大器选型的几项重要指标 ⑴、电源电压:根据实际需求选择具有合适的工作电压的放大器。 ⑵、放大器精度:放大器的精度主要与输入偏置电压( V)相关,并分别随温度 os 漂移,电源抑制比(PSRR)以及共模抑制比(CMRR)变化。精密型一般是指具有低输入偏执电压及低输入偏置电压温度漂移的运算放大器。放大小信号需要采用高精密度的运算放大器。 ⑶、增益带宽积(GWB):电压反馈型运算放大器的增益带宽积决定了其在某项 应用中的有效带宽。将增益带宽积除以应用中的实际闭环增益,便可大致估算出实际可用带宽。增益带宽积是恒定的常数。选择大带宽/转换速率(slew rate)的运算放大器,能够实现更低的失真,更卓越的线性度、更佳的增益准确度。 4、电压噪声:放大器产生的噪声将会限制系统的最大动态范围、准确度和分辨率。 地电压噪声能够改善精确度。 5、输出偏置电流:当与源阻抗或反馈阻抗相互作用将产生偏置误差。具有高源阻 抗或高反馈阻抗的应用,通常需要有较低的输入偏置电流。场效应(FET)输入及COMS运算放大器一般都能够提供很低的输入偏置电流。 6、转换速率:放大器的最大变化速率。当驱动大信号至高频时,转换速率是一个 很重要的参数。一个运算放大器的最大可用带宽取决于其转换速率。 二、运算放大器选择需要注意的问题 1、输入信号的幅度大小 为确保因输入信号而产生的错误最小化,微小输入信号需要高精度(例如低偏执电压)的放大器,以确保放大信号输出的电压范围涵盖了所需的放大输出的信号范围 2、放大器周围环境的变化 运算放大器对于温度的变化极为敏感,因此,考虑偏置电压随温度偏移很重要 3、共模电压 一般需要确保运算放大器工作在其共模电压范围内,并保证足够的共模抑制比(CMRR)。共模电压会导致额外的偏置电压。 4、电源电压是否会改变 电源电压的改变会影响到偏置电压,这对使用电池供电的放大器尤为重要。三、集成运放的主要技术指标 集成运放的输入级通常由差分放大电路组成,因此一般具有两个输入端以及一个输出端,还有其他以连接电源电压等的引出端。两个输入端中,一个与输出端为反相关系,另一个为同相关系,分别称为反相输入端和同相输入端。 运算放大器的符号如下图所示。其中反相输入端和同相输入端分别用符号“-”和“+”标明。

通信电子电路课程设计小信号放大器

通信电子线路课程设计-- 高频小信号谐振放大器 学校: 姓名: 学号: 班级: 指导老师:

目录 一、刖言 (3) 二、电路基本原理................................................. .3 三、主要性能指标及测量方法....................................... .5 1谐振频率 (7) 2、电压增益 (7) 3、通频带 (8) 4、矩形系数 (9) 四、设计方案 (10) 1设置静态工作点 (10) 2、计算谐振回路参数 (10) 3、电路图、仿真图和PCB图 (11) 五、电路装调与测试.......................................... ??13 六、心得体会................................................. ??14 七、参考文献............................................... ???15

一、前言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。其中最容易出现问题是自激震荡,同时频率选择和各级建阻抗匹配也恶化你难实现。 Protel DXP 软件能实现从电学概念设计到输出物理生产数据,以及这之间的所有分析、验证、和设计数据管理。今天的Protel DXP 软件已不是单纯的PCB 设计工具,而是一个系统,它覆盖了以PCB 为核心的全部物理设计。使用Protel、等计算机软件对产品进行辅助 设计在很早以前就已经成为了一种趋势,这类软件的问世也极大地提高了设计人员在机械、电子等行业的产品设计质量与效率。 通过《通信电子线路》的学习,使用Protel DXP 软件设计了一个高频小信号放大器。 二、电路的基本原理高频小信号放大器的功用就是五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。高频小信号放大器是通信电子设备中常用的功能电路,它所放大的信号频率在数百千赫。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。

高频小信号调谐放大器

高频电子线路课程设计报告 题目: __ 高频小信号谐振放大器 __ 院系:_xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx_ 专业:____电子信息科学与技术 班级: xxxxxxxxxxx 姓名: xxxxxx 学号: _ xxxxxxxxxxxxxxx __ 指导教师: xxxxxxxx 报告成绩: 2016年12月16日

目录 一设计目的 (1) 二设计思路 (1) 2.1 电路的功能 (1) 2.2 设计的基本要求 (1) 三设计过程 (1) 3.1 设计电路 (1) 3.2 测量方法 (4) 3.2.1谐振频率 (4) 3.2.2电压增益 (4) 3.2.3通频带 (5) 3.2.4矩形系数 (5) 四系统调试与结果 (6) 4.1 设置静态工作点 (6) 4.2 计算谐振回路参数 (6) 4.3 利用Multisim 对电路的仿真图 (7) 4.4 设计结果与分析 (8) 五主要元器件与设备 (10) 5.1 元器件与设备 (10) 5.2相关参数 (11) 六课程设计体会与建议 (11) 6.1 设计体会 (11) 6.2 设计建议 (12) 七参考文献 (12)

一设计目的 (1)了解LC谐振回路的选频原理和回路参数对回路特性的影响。 (2)掌握高频单调谐放大器的构成和工作原理。 (3)掌握高频单特性放大器的等效电路、性能指标要求及分析设计。 (4)掌握高频单调谐放大器的设计方案和测试方法。 二设计思路 2.1 电路的功能 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。高频小信号放大器的作用是无失真的放大某一频率围的信号。按其频带宽度可以分为窄带和宽带放大器。高频小信号放大器是通信电子设备中常用的功能电路,它所放大的信号频率在数百千赫。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。 2.2设计的基本要求 (1)通过具体计算,选择器件给出电路设计电路 (2)给出最终实现电路 (3)进行仿真校验 (4)作出设计总结 三设计过程 3.1设计电路

高频小信号放大电路课程设计

通信基本电路课程设计报告设计题目:高频小信号放大电路 专业班级 学号 学生姓名 指导教师 教师评分

目录 一、设计任务与要求 (2) 二、总体方案 (2) 三、设计内容 (2) 3.1电路工作原理 (3) 3.1.1 电路原理图 (3) 3.1.2 高频小信号放大电路分析 (3) 3.2 主要技术指标 (6) 3.3仿真结果与分析 (10) 四、总结及体会 (12) 五、主要参考文献 (13)

一、设计任务与要求 1、主要内容 根据高频电子线路课程所学内容,设计一个高频小信号谐振放大器。通过在电路设计中发现问题、解决问题,掌握小信号谐振放大器的基本设计方法,加深对该门课程的理论知识的理解,提高电子实践能力。 2、基本要求 设计一个小信号谐振放大器,主要技术指标为: (1) 谐振频率04MHz f =; (2) 谐振电压放大倍数04060dB v dB A ≤≤; (3) 通频带300Hz BW K =。 二、总体方案 小信号调谐放大器是各种电子设备、发射和接收机中广泛应用的一种电压放大器。其主要特点是晶体管的输入输出回路(即负载)不是纯电阻,而是由L 、C 元件组成的并联谐振回路。 小信号调谐放大器的类型很多,按调谐回路区分:有单调谐回路,双调谐回路和参差调谐回路放大器。按晶体管连接方法区分:有共基极、共发射极和共集电极放大器。 高频小信号谐振放大器的作用、电路组成、及工作原理,与低频小信号放大电路是基本一致的。不同的是:一是在高频小信号谐振放大器中,所放大信号的频率远比低频放大电路信号频率高;二是高频小信号谐振放大器的频宽是窄带(要求只放大某一中心频率的载波信号)。因此,首先在电路组成上应将低频放大电路中的低频三极管换成具有更高功率晶体管和LC 并联谐振回路。 三、设计内容 1.电路工作原理

调谐某小信号放大器分析报告设计与仿真

实验室 时间段 座位号 实验报告 实验课程 实验名称 班级 姓名 学号 指导老师

小信号调谐放大器预习报告 一.实验目的 1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统; 2.掌握单调谐和双调谐放大器的基本工作原理; 3.掌握测量放大器幅频特性的方法; 4.熟悉放大器集电极负载对单调谐和双调谐放大器幅频特性的影响; 5.了解放大器动态范围的概念和测量方法。 二.实验内容 调谐放大器的频率特性如图所示。 图1-1 调谐放大器的频率特性 调谐放大器主要由放大器和调谐回路两部分组成。因此,调谐放大器不仅有放大作用,而且还有选频作用。本章讨论的小信号调谐放大器,一般工作在甲类状态,多用在接收机中做高频和中频放大,对它的主要指标要求是:有足够的增益,满足通频带和选择性要求,工作稳定等。 二.单调谐放大器 共发射极单调谐放大器原理电路如图1-2所示。 放大倍数f o f 1f K 0.7o K o K 2o f ?通频带f ?2o f ?2o f ?

图1-2 图中晶体管T 起放大信号的作用,R B1、R B2、R E 为直流偏置电阻,用以保证晶体管工作于放大区域,从而放大器工作于甲类。C E 是R E 的旁路电容,C B 、C C 是输入、输出耦合电容,L 、C 是谐振回路作为放大器的集电极负载起选频作用,它采用抽头接入法,以减轻晶体管输出电阻对谐振回路Q 值的影响,R C 是集电极(交流)电阻,它决定了回路Q 值、带宽。 三.双调谐回路放大器 图中,R B1、R B2、R E 为直流偏置电阻,用以保证晶体管工作于放大区域,且放大器工作于甲类状态,E C 为E R 的旁通电容,B C 和C C 为输入、输出耦合电容。图中两个谐振回路:11L C 、组成了初级回路,22L C 、组成了次级回路。两者之间并无互感耦合(必要时,可分别对12L L 、加以屏蔽),而是由电容3C 进行耦合,故称为电容耦合。

小信号放大器实验报告

实验设计报告 (模拟电子技术基础实践) 学院:电气工程与自动化学院 题目:小信号放大器的设计 专业班级:自动化131班 学号:2420132905 学生姓名:吴亚敏 指导老师:曾璐 2014年10月20日

第一章理论设计 1.设计目标与技术要求 1.1 设计目标:设计一个放大倍数约为10倍的小信号交流放大器 1.2 技术要求: (1)保证电路要有较大的输入电阻,主要是为了增大获取输入信号的能力。 (2)电路要有较小的输出电阻,主要是为了增大信号输出的能力。 (3)设计该放大电路,通过测试相应的参数,理解该放大电路的工作原理,掌握一些参数(输入阻抗、输出阻抗、放大倍数)的测量和计算方法。 2.设计方法(电路、元器件选择与参数计算) 2.1 实验原理图如下:

2.2 元件的选择: 电阻:需要33KΩ、16KΩ、3.9KΩ、2KΩ、1.2KΩ、390Ω的电阻各一个; 电容:需要47uF的4个,0.1uF的一个; 三极管:需要NPN型通用小信号晶体管2SC2458两个; 2.3 参数的计算: (1)基极的直流电位Ve是用R1和R2对电源电压Vcc分压后的电位,则 Vb=(R2/(R1+R2))*Vcc (2)发射机的直流电位Ve,则 Ve=Vb-Vbe (3)发射极上流过的直流电流Ie,则 Ie=Ve/Re=(Vb-Vbe)/Re (4)集电极的直流电压Vc等于电源电压减去Rc的压降而得到的值,则 Vc=Vcc-Ic*Rc (5)由于基极电流很小,我们在计算的时候可以省去, 则 Ic=Ie,Vc=Vcc-Ie*Rc (6)交流电压的放大倍数,则 Av=Rc/Re (7)确定耦合电容C1,C2和C3,C4的阻值 因为C1和C2是将基极或集电极的直流电压截止,仅让交流成分进行输入输出的耦合电容,电路中C1和输入阻抗,C2和连接在输出端的负载电阻分别形成高通滤波器--也就是让高频通过的滤波器,所以C1=C2=10uF,而C3和C4是电源的耦合电容应该是降低电源对GND交流阻抗的电容,如果没有这个电容的话,电路中可能产生振荡。所以要在电源上并联连接好小容量的C3=0.1uF电容器和大容量的C4=10uF电容器,能在宽频范围降低电源对GND的阻抗。 (8)静态工作点: Vbq=5*(R2/(R1+R2))=5*(33/(33+16))=3.44V Ieq=Ve/Re=(Vb-Vbe)/Re=Icq=0.5mA Vceq=Vcc-Ieq*Rc-Icq*Re=2.8V Ibq=Icq/(1+β)=0.05mA (9)动态工作点: Av=Rc/Re=3.9K/(2K//390)=10 Ri=Rb1//Rb2=33K//16K=0.093KΩ Ro=Rc=0Ω

高频小信号放大器实验报告

基于Multisim的通信电路仿真实验 实验一高频小信号放大器 1.1 实验目的 1、掌握高频小信号谐振电压放大器的电路组成与基本工作原理。 2、熟悉谐振回路的调谐方法及测试方法。 3、掌握高频谐振放大器处于谐振时各项主要技术指标意义及测试技能。 1.2 实验容 1.2.1 单调谐高频小信号放大器仿真 图1.1 单调谐高频小信号放大器 1、根据电路中选频网络参数值,计算该电路的谐振频率ωp。 ωp=1/(L1*C3)^2=2936KHz fp=ωp/(2*pi)=467KHz 2、通过仿真,观察示波器中的输入输出波形,计算电压增益Av0。 下图中绿色为输入波形,蓝色为输出波形

Avo=Vo/Vi=1.06/0.252=4.206 3、利用软件中的波特图仪观察通频带,并计算矩形系数。 通频带BW=2Δf0.7=7.121MHz-28.631KHz=7.092MHz 矩形系数Kr0.1=(2Δf0.1)/( 2Δf0.7)= (14.278GHz-9.359KHz)/7.092MHz=2013.254 4、改变信号源的频率(信号源幅值不变),通过示波器或着万用表测量输出电压的有效值,计算出输出电压的振幅值,完成下列表,并汇出f~Av 相应的图,根据图粗略计算出通频带。

Fo(KHz) 65 75 165 265 365 465 1065 1665 2265 2865 3465 4065 Uo(mV) 0.669 0.765 1 1.05 1.06 1.06 0.977 0.816 0.749 0.653 0.574 0.511 Av 2.655 3.036 3.968 4.167 4.206 4.206 3.877 3.238 2.972 2.591 2.278 2.028 5、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波,通过示波器观察图形, 体会该电路的选频作用。 2次谐波 4次谐波 6次谐波

小信号多级放大电路设计-模电课程设计报告

机械与电气工程学院 《模拟电子技术》课程设计报告 姓名: 学号: 班级: 指导教师:

课题名称:小信号多级放大电路设计 一、设计目的 1.通过本课程设计,掌握晶体管放大电路工作原理。 2.熟悉简单模拟电路的设计方法和主要流程。 3.学习模拟电路的制作与调试方法。 二、设计要求 1.输入电压:Vi p-p =30mV。 2.输入电阻:10k~40k。 3.频率特性:100HZ~100kHZ。 4.总谐波失真度(THD)≦3%。 5.供电电压:15V。 6.电压增益:100倍。 7.全部用分立元器件组成,不得使用集成运算放大器等集成电路。核心部分必须包含两级共射放大电路,耦合方式自选,在确保指标的前提下可自行添加其他电路。 8. 所有元器件必须为标准件,且平均每级电路中包含的电位器个数不得超过1个(其中指标为增益可调的电路,每个电路的电位器总个数可增加1个),最多不超过3个。 三、方案设计 1.负反馈的类型 在输出端,取样方式分为电压取样(电压反馈)和电流取样(电流反馈),在输入端,比较方式分为串联比较(串联反馈)和并联比较(并联反馈)。因此负反馈放大电路有四种类型:电压串联、电压并联、电流串联、电流并联。 2.负反馈对放大电路性能的影响 (1)引入负反馈使增益下降 闭环增益表达式为 =A/(1+AF) A f 其中D=1+AF为反馈深度。深度负反馈D>>1条件下

A f ≈1/F (2)负反馈提高增益的稳定性易得: d A f / A f =d A/(1+AF)*A=d A/D*A 上式表明,反馈越深,闭环增益的稳定性越好。(3)负反馈对输入电阻和输出电阻的影响 串联负反馈使R i 增加,并联负反馈使R i 下降。程度取决于反馈深度: R if =(1+AF)R i (串联负反馈) R if = R i /(1+AF)(并联负反馈) 电压负反馈使R o 下降,电流负反馈使R o 增加。程度上取决于反馈深度: R of =(1+AF)R o (电流负反馈) R of =R o /(1+AF) (电压负反馈) (4)负反馈展宽频带 基本放大电路高、低频响应均只有一个极点时,闭环上、下限截止频率为: f Hf =(1+AF)f H f Lf =f L /(1+AF) 3.方案确定 输入电阻:10k~40k,分析可知电路具有输入电阻较大的特点,则电路第一级要引入共集电路提高输入电阻。输出电阻:<1k,不是太小,则输出级不需要引入共集电路。电压增益:100倍,且题目要求必须要有两级共射电路,则电路分为两级共射放大。频率特性:100HZ~100kHZ,每一级的电容耦合,本来用10uF,但是通频带在仿真的时候下限只能达到290HZ,上限能达到4.5MHZ。所以用47uF电容耦合,能展宽通频带。 四、电路设计 设计电路图如图1所示

高频小信号放大器的设计

高 频 小 信 号 放 大 器 设 计 学号:320708030112 姓名:杨新梅 年级:07电信本1班 专业:电子信息工程 指导老师:张炜 2008年12月3日

目录 一、选题意义 (3) 二、总体方案 (4) 三、各部分设计及原理分析 (7) 四、参数选择 (11) 五、实验结果 (17) 六、结论 (18) 七、参考文献 (19)

一、选题的意义 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; 其中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。

二、总体方案 高频小信号调谐放大器简述: 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,即放大倍数要大。 (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值来表示,其频率特性曲线如图-1所示,带宽BW=f2-f1= 2Δf0.7,品质因数Q=fo/2Δf0.7. 图-1频率特性曲线

高频小信号放大器练习题

高频小信号放大器练习题 一、填空题 1、单向化是提高谐振放大器稳定性的措施之一,单向化的方法有 和 。 2、某小信号放大器共有三级,每一级的电压增益为10dB, 则三级放大器的总电压增益为 。 3、高频小信号谐放大器的主要特点是以 作为放大器的交流负载,具有 和 功能。 4、噪声系数等于 与 之比。 5、通频带的定义是幅值下降到最大值的 时所对应的频带宽度。 6、单调谐放大器经过级联后电压增益 、通频带 、选择性 。 7、晶体管的噪声有 噪声、 噪声、 噪声和 噪声四种。 8、噪声系数越大,则内部噪声越 。对级联系统而言,其噪声系数主要取决于 。 9、在单调谐放大器中,矩形系数越 ,其选择性越好;在单调谐的多级放大器中, 级数越多,通频带越 ,其矩形系数越 。 10、消除晶体管yre 的反馈作用的方法有 和 。 11、在单调谐放大器中,矩形系数越接近于1、其选择性越 ;在单调谐的多级放大器中,级数越多,通频带越 (宽或窄),其矩形系数越 (大或小) 12、小信号谐振放大器的主要特点是以 作为放大器的交流负载,具有 和 功能。 13、放大器的噪声系数的定义为 ,理想的噪声系数 , 实际的噪声系数 。 14、小信号调谐放大器按调谐回路的个数分 和 。 15、从晶体管角度看,影响高频小信号放大器稳定性的因素为 ,可用 和 方法提高稳定性。 16、放大电路直流通路和交流通路画法的要点是:画直流通路时,把 视为开路;画交流通路时,把 视为短路。 17、高频小信号调谐放大器一般工作在 (甲类,乙类,丙类)状态,它的主要技术指标有 和选频性能,选频性能通常用 和 两个指标衡量。 18、在单调谐放大器中,矩形系数越 ,其选择性越好;在单调谐的多级放大器中, 级数越多,通频带越 ,其矩形系数越 。 19、小信号调谐放大器级联后,若每级放大器完全相同,增益为A ,带宽为702.f ,则n 级放大器的总增益计算式为 ,通频带的计算式为 。 二、选择题 1、在高频放大器中,多用调谐回路作为负载,其作用不包括( )。 A 、选出有用频率 B 、滤除谐波成分 C 、阻抗匹配 D 、产生新的频率成分 2、小信号谐振放大器的主要技术指标不包含( ) A 、谐振电压增益 B 、失真系数 C 、通频带 D 、选择性 3、信号源和负载与谐振回路采取部分接入,其目的是____.

高频小信号放大器练习题

高频小信号放大器练习题 一、选择题 1、小信号谐振放大器的主要技术指标不包含() A、谐振电压增益 B、失真系数 C、通频带 D、选择性 2、高频小信号调谐放大器主要工作在() A.甲类B.乙类C.甲乙类D.丙类 3、在高频放大器中,多用调谐回路作为负载,其作用不包括() A.选出有用频率B.滤除谐波成分C.阻抗匹配D.产生新的频率成分4、下列不属于单调谐放大器主要技术指标的是( ) A.谐振电压增益B.通频带C.选择性D.纹波系数 F是指() 5、放大器的噪声系数 n A.输入端的信噪比/输出端的信噪比B.输出端的信噪比/输入端的信噪比C.输入端的噪声功率/输出端的噪声功率D.输出端的噪声功率/输入端的噪声功率6、如图所示调谐放大器,接入电阻R4的目的是() A.提高回路的Q值B.提高谐振频率C.加宽通频带D.减小通频带 7、放大器的通频带是指其电压增益下降到谐振时的()所对应的频率范围,用 2f 表 7.0 示。 A、1/2 B、1/3 C、1/3 D、1/2 8、多级单调谐放大器,可以提高放大器的增益并改善矩形系数,但通频带()。 A、变窄 B、变宽 C、不变 9、随着级数的增加,多级单调谐放大器(各级的参数相同)的通频带变,选择性变 。 A、大、好 B、小、好 C、大、差 D、小、差 10、高频电子电路中常采用()参数等效电路进行分析。 A、X B、Y C、Z D、S

11、多级调谐回路放大器的通频带是单调谐回路放大器的 倍。 A n B 121 -n C 2 D 、1/2 二、填空题 1、单向化是提高谐振放大器稳定性的措施之一,单向化的方法有 和 。 2、某小信号放大器共有三级,每一级的电压增益为10dB, 则三级放大器的总电压增益为 。 3、在小信号谐振放大器中,三极管的集电极负载通常采用 ,它的作用是 。 4、信噪比等于 与 之比。 5、噪声系数等于 与 之比。 6、为了抑制不需要的频率分量,要求输出端的带通滤波器的矩形系数 。 7、晶体管的截止频率f ?是指当电流放大倍数|β|下降到低频0β的 时所对应的工作频率。 8、矩形系数是表征放大器 好坏的一个物理量。 9、消除晶体管yre 的反馈作用的方法有 和 。 10、在单调谐放大器中,矩形系数越接近于1、其选择性越 ;在单调谐的多级放大器中,级数越多,通频带越 (宽或窄),其矩形系数越 (大或小) 11、小信号谐振放大器的主要特点是以 作为放大器的交流负载,具有 和 功能。 12、小信号调谐放大器按调谐回路的个数分 和 。 13、高频小信号放大器的主要性能指标有 、 、 和稳定性。为了提高稳定性,常用的措施有 和 。 14、两级高频小信号放大器的功率增益和噪声系数分别为1PH A 、1n F 和2PH A 、2n F ,总的噪声系数n F = 。 15、放大电路直流通路和交流通路画法的要点是:画直流通路时,把 视为开路;画交流通路时,把 视为短路。 16、高频小信号调谐放大器一般工作在 (甲类,乙类,丙类)状态,它的主要技术指标有 和选频性能,选频性能通常用 和 两个指标衡量。 三、判断题 1、小信号谐振放大器的矩形系数大于1,且越大越好。 ( ) 2、谐振放大器是采用谐振回路作负载的放大器。 ( ) 3、谐振放大器处在谐振时其增益最大。 ( ) 4、小信号谐振放大器抑制比越大,其选择性越好。 ( ) 5、谐振放大器的Kr 0.1愈大于1,则放大器的选择性愈好。 ( ) 6、多级耦合的调谐放大器的通频带比组成它的单级单调谐放大器的通频带宽。 ( ) 7、调谐放大器兼有放大和选频功能。 ( ) 8、高频小信号谐振放大器不稳定的主要原因是谐振曲线太尖锐。 ( ) 9、小信号调谐放大器单调谐回路的选择性比双调谐回路的选择性好。 ( ) 10、双调谐回路放大器在弱耦合状态下,其谐振特性曲线会出现双峰。 ( ) 四、计算题

小信号放大器设计

摘要 关键词:差动放大、低通滤波、共模抑止比、信噪比、输入电阻 电路的设计: 根据本次设计的要求,是放大倍数为1000倍,所以用3级放大,由第一级放大的是小信号,所以将第一级放大定为5倍,第二次放大倍数为20倍,第三级放大倍数为10倍。由输入 阻抗为10M Ω,所以第一级放大采用同相放大。考虑到共模抑止比的关系所以第二级放大采用差动放大。由于本次设计的是小信号为了保证信号的纯真度和频率响应范 围所以最后设计一个100HZ 的有源低通滤波器,并设计放大倍数为10倍。系统框图如下: 无源低通滤波器: 由RC f π21 = ,取C=0.1uf 得R=16k R1 16kΩ C1R216kΩ 13 同向放大器: 根据2 /1 11Rr R Av + =得到同相放大器放大倍数,根据同相端放大 5倍。取R1=10K ,则Rr=2K,因为考虑到放大倍数可调的目的所以将Rr 修改为滑动变阻器,并取值5K 。

5kΩ Key=A 差动放大器: 3 4 2R R Av - =得到差动放大器的放大倍数,根据差动放大级放大20倍。取R3=10K ,则R4=200K 。 R610k|?R710k|? C489 有源低通滤波器: 根据有源二阶低通滤波器的快速设计方法,首先由截止频率Fc=100HZ 得到确定一个电容C=1uF ,和K=7并根据放大倍数为20确定R1=470Ω,R2=2.7K ,C1=2.2uF 。在由有源二阶低通滤波器的放大倍数为10,取R3=3.6K ,则R4=36K,考虑到放大倍数的可调性,则将R4用滑动变阻器来代替,并取值为50K.

系统完整图: 系统PCB图:

高频小信号放大器——典型例题分析

高频小信号放大器——典型例题分析 1.集成宽带放大器L1590的内部电路如图7.5所示。试问电路中采用了什么方法来扩展通频带的?答:集成宽放L1590是由两级放大电路构成。第一级由V1、V2、V3、V6构成;第二级由V7~V10构成,三极管V11~V16、二极管V17~V20和有关电阻构成偏置电路。其中第一级的V1、V3和V2、V6均为共射-共基组合电路,它们共同构成共射-共基差动放大器,这种电路形式不仅具有较宽的频带,而且还提供了较高的增益,同时,R2、R3和R4引入的负反馈可扩展该级的频带。V3、V6集电极输出的信号分别送到V7、V10的基极。第二级的V7、V8和V9、V10均为共集-共射组合电路,它们共同构成共集-共射差动放大器,R18、R19和R20引入负反馈,这些都使该级具有很宽的频带,改变R20可调节增益。应该指出,V7、V10的共集组态可将第一级和后面电路隔离。由于采取了上述措施,使L1590的工作频带可达0~150MHZ。顺便提一下,图中的V4、V5起自动增益控制(AGC)作用,其中2脚接的是AGC电压。图7.5 集成宽放L1590的内部电路2.通频带为什么是小信号谐振放大器的一个重要指标?通频带不够会给信号带来什么影响?为什么?答:小信号谐振放大器的基本功能是选择和放大信号,而被放大的信号一般都是已调信号,包含一

定的边频,小信号谐振放大器的通频带的宽窄直接关系到信号通过放大器后是否产生失真,或产生的频率失真是否严重,因此,通频带是小信号谐振放大器的一个重要指标。通频带不够将使输入信号中处于通频带以外的分量衰减,使信号产生失真。3.超外差接收机(远程接收机)高放管为什么要尽量选用低噪声管?答:多级放大器的总噪声系数为由于每级放大器的噪声系数总是大于1,上式中的各项都为正值,因此放大器级数越多,总的噪声系数也就越大。上式还表明,各级放大器对总噪声系数的影响是不同的,第一级的影响最大,越往后级,影响就越小。因此,要降低整个放大器的噪声系数,最主要的是降低第一级(有时还包括第二级)的噪声系数,并提高其功率增益。综上所述,超外差接收机(远程接收机)高放管要尽量选用低噪声管,以降低系统噪声系数,提高系统灵敏度。4.试画出图7.6所示放大器的交流通路。工作频率f=465kHZ。答:根据画交流通路的一般原则,即大电容视为短路,直流电源视为短路,大电感按开路处理。就可以很容易画出其交流通路。对于图中0.01μF电容,因工作频率为465kHZ,其容抗为,相对于与它串联 和并联的电阻而言,可以忽略,所以可以视为短路。画出的交流通路如图7.7所示。图7.6 图7.75.共发射极单调谐放大器如图7.2所示,试推导出 谐振电压增益、通频带及选择性(矩形系数)公式。解:单

设计一个射频小信号放大器

题目:设计一个射频小信号放大器 概述 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,所谓小信号,一是信号幅度足够小,使得所有有源器件(晶体三极管,场效应管或IC)都可采用二端口Y参数或线性等效电路来模型化;二是放大器的输出信号与输入信号成线性比例关系.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;. 高频小信号谐振放大器除具有放大功能外,还具有选频功能,即具有从众多信号中选择出有用信号,滤除无用的干扰信号的能力.从这个意义上讲,高频小信号谐振放大电路又可视为集放大,选频一体,由有源放大元件和无源选频网络所组成的高频电子电路.主要用途是做接收机的高频放大器和中频放大器. 其中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。 2电路的基本原理 图2-1所示电路为共发射极接法的晶体管高频小信号单级单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等会影响放大器输出信号的频率或相位。晶体管的静态工作点由电阻R b1、R b2及Re决定,其计算方法与低频单管放大器相同。

高频小信号谐振放大电路(打印版)

长春工程学院 高频电子线路课程设计(论文)题目:高频小信号放大电路设计 学院:电子与信息工程学院 专业班级:电子0942班 学号:20号、31号、9号、26号 学生姓名: 指导教师: 起止时间:2011.9.22~2011.10.20 电气与信息学院 和谐勤奋求是创新

内容摘要 高频小信号谐振放大电路 摘要:掌握高频小信号谐振放大器的工程设计方法,谐振回路的调谐方法,放大器的各项技术指标的测试方法及高频情况下的各种分布参数对电路性能的影响,表征高频小信号谐振放大器的主要性能指标由谐振频率fo,谐振电压放大倍数Avo,放大器的通频带BW及选择性(通常用矩形系数Kr0.1)。 关键词: 1.谐振频率放大器的谐振回路谐振时所对应的频率f0称为谐振频率。 2.电压增益放大器的谐振回路谐振时所对应的电压放大倍数Avo称为谐振放大器的电压增益(放大倍数) 3.通频带由于谐振回路的选频作用,当工作频率偏离谐振频率时,放大器的电压放大倍数下降,习惯上称电压放大倍数Av下降到谐振电压放大倍数Avo的0.707倍时所对应的频率范围称为放大器的通频带BW。 4.矩形系数谐振放大器的选择性可由谐振曲线的矩形系数Kr0.1来表示矩形系数Kr0.1为电压放大倍数下降到0.1Avo时对应的频率范围与电压放大倍数下降到0.707Avo时对应的频率偏离之比。 工作计划: 1.确定电路形式。 2.设置静态工作点。 3.计算谐振回路的参数。 4.确定输入耦合回路及高频滤波电容。

content of marketing plan Resonant frequency small-signal amplifier Abstract: High-frequency small-signal resonance amplifier master of engineering design methods, resonant circuit tuning method, the technical specifications of the amplifier test methods and high-frequency parameters of various distributions in case of impact on circuit performance and characterization of high-frequency small-signal the main performance indicators of the resonant amplifier from the resonant frequency fo, the resonant voltage gain Avo, the amplifier passband BW and selective (usually rectangular coefficient Kr0.1). Keywords: 1 resonant circuit resonant frequency amplifier corresponding to the resonance frequency f0 is called the resonant frequency. 2 the resonant circuit voltage gain of the amplifier corresponding to the resonance voltage gain Avo called resonant amplifier voltage gain (magnification) 3 pass-band frequency selection as the role of the resonant circuit when the frequency deviation from the resonant frequency, the amplifier voltage gain drop, used to call down to the voltage gain Av resonant voltage gain Avo of 0.707 times the frequency range corresponding to known as the amplifier passband BW. 4 rectangular resonant amplifier selectivity coefficient by coefficient Kr0.1 resonance curve of the rectangle to represent a rectangle for the voltage gain coefficient Kr0.1 down to 0.1Avo corresponding to the frequency range and voltage gain drops to 0.707Avo the frequency corresponding to deviation of the ratio. Work plan: 1 to determine the circuit form. 2 set the quiescent operating point. 3 calculate the resonant circuit parameters. 4 Make sure the input coupling loop and high frequency filter capacitor. 设计任务说明

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