LC谐振放大器的实验报告.docx

LC谐振放大器设计报告（D题）内容摘要：本文介绍了 LC谐振放大器的设计原理，分析了有可能影响LC 谐振放大器的因素以及采取的针对性措施在此设计中我们运用衰减 器来减小输入电压的值进而方便了放大器电路的测量冲周电感和聚 酯电容来提取频率为15MHz的波用三极管来放大电路，并使用其 他措施来减小电路误差整个系统的_3dB带宽为300kHN在较低的 外部电压下，放大器电路的整体功耗很小关键词：LC谐振放大器 衰减器 中周电感第一章绪论1.1：设计任务设计并制作一台LC谐振放大器设计的大体示意图如下所示:图1电路框图12设计要求121：基本要求(1) 衰减器指标：衰减量40±2dB，特性阻抗50Q，频带 与放大器相适应2) 放大器指标：(a) 谐振频率：fO=15MHz；允许偏差土lOOKHz；(b) 增益：不小于60dB；(c) -3dB带宽：2Af0.=300KHz；带内波动不大于2dB；(d) 输入电阻：Rin=50Q ；(e) 失真：负载电阻为200Q，输出电压lv时，波形无明显失真3) 放大器使用3.6v稳压电源供电(电源自备)最大不允许超过 360mW,尽可能减小功耗1.2.2 :发挥部分(1) 在-3dB带宽不变条件下，提高放大器增益到大于等忝0dB。

2) 在最大增益情况下，尽可能减小矩形系数r0.］3) 设计一个自动增益控制(AGC)电路AGC控制范围大于40 dBoAGC 控制范围为20lg(Vomin/Vimin)-20lg(Vomax/Vimax) (dB)附录：图二是LC谐振放大器的特性曲线,矩形系数KrO.l=2No.i/2Afo.77oH 2 咖 Hi图2.谐振放大器典型幅频特性示意图第二章方案的比较与论证本系统主要有以下几个模块：自制电源 衰减器LC谐振放大器等 三大功能模块2.1自制电源模块：方案一：线性稳压源采用效率较高的串联电路，尤其是采用集 成三端稳压器，输出电压波纹小，可靠性高，性价比高可为后面的 谐振放大电路提供不失真保障方案二：开关稳压电源此方案效率高，但电路复杂，开关稳压 电源但开关稳压源通常的频率在几十到几百KHz和设计要求的谐 波相差不多，极易对我们需要采取的谐波产生干扰在同等的自制电源的要求下，我们采用制作简单可靠性高的方案2.2衰减器模块采用n型衰减器模型，根据特性阻抗50Q和衰减的40dB直 接计算出精确地数据，此衰减器的结构简单，使用方便精确度高 而且n型衰减器还可以起到如下作用：（1）、控制功率电平：在微波 超外差接收机中对本振输出功率进行控制，获得最佳噪声系数和变频 损耗，达到最佳接收效果。

在微波接收机中，实现自动增益控制，改 善动态范围2）去耦元件：作为振荡器与负载之间的去耦合元件 2.3LC谐振放大器模块方案一：采用AD603芯片作为放大器的核心芯片，输入端采用LC 谐振进行采波然而，运放AD603的放大频带很宽，造成在放大过程 中引入很多杂波输出的信号里面就掺杂进去了杂波此放大器就不 符合设计的要求方案二：采用三极管和电感、电容等分立元件搭建LC谐振放大电 路在第一级放大时效果不错，但进行级联后，直接耦合的情况下, 电路的放大倍数受到限制信号极易失真如要调试此类电路达到要 求必须进行长时间的调试，而且电路不太稳定故LC谐振放大器电 路不采用此方案方案三：采用MC2833芯片和电阻，电容等元器件搭建放大器的核心,电路简单而且所达到的效果很好把失真控制的很好而且由于采用 MC2833芯片去搭建电路，应用了芯片内部的两个三极管而且芯片本身 已经考虑了芯片内部两个三极管直接耦合后的零点漂移现象所以采 用此简洁、方便、有效的方案第三章主要单元的电路设计(1) 衰减器的电路：R5 Res2R7RSRes2R9 Res2RIORfis2RURe>2 I1K1KIKIKIKIKIKR13El 4■R15R16R17R13R19R2DRfis2Res2Res2Rfis2Res2Rfis2Rfis2Res2n注1T1K十鼻Tik■iGNDGND(2) LC谐振放大器电路如下图所示:gi-tdENDlOmHU.OluFGHB±C7HFI二:爭U1ltI-h：'Slu!E ClE1EAC OUTDCPLMOD DTvccTR2 COLL TR2 EMITTR2 EASETRI COLL TRI EMIT TRI EASELHC AluIP DT luEC AMP OUTRF OSCET OSCRF OUTGl-II：'MC2S33PCS0.0li.imHC6C4T I——I' GNDO：01uF1516jvcc■11O.UluF图中的三极管我们采用MC2833.MC2833的参数如下：（1） 电源电压范围较宽，为2.8V~~9.0V（2） 外接电子元件较少（3） 当电源电压为4.0V时，载频为166MHz是，最大频偏可达10KHz（4） 调制灵敏度可达15Hz/mV（5） 输出最大功率为10nW（50Q负载）（6） 低功耗电流（典型值为2.9mA）（7） 该芯片的极限参数如下表所示：MC2S33的极眼Vcc=4.0V)名称标识符扱限值单位电源电压Vcc10V(DC)工作电压范国Vcc2.8—9.0V(DC)最咼结温TJ+150r坏境温度TA-30-75r储藏温度Tstg-65—+150r因为MC2833的频宽可达100MHz完全满足谐振频率15MHz的要求，而 且芯片MC2833具有较高的性价比。

第四章 系统调试4.1硬件的调试：4.1.1衰减器的调试：接通一个15MHz,Vpp为0.1v的正弦信号而后在输出端接上一个50 Q的电阻在电阻两端接上电压表,测得其电压值为Ul, Au=0.1/Ul, 其衰减量为20lgAu4.1.2 LC放大器的调试测量：还是在衰减器之前接上一个15MHZ Vpp为0.1v的正弦信号，而 后把衰减器和LC谐振放大器连接在一起在谐振放大器后接上一个 200Q的负载电阻测量负载电阻的两端电压和在示波器上的波形， 观察是否发生了失真在一级和二级放大的输出端预留测试点，方便对放大电路进行调 试和测量第五章指标测试（1）单独测试衰减器模块：输入15MHZ、Vpp为IV的正弦信号在进 行衰减器衰减后，转换为Vpp为10.2mV的15MHz的信号所以衰减器的 衰减量满足40dB±2dB2）（2）????六实验总结：本设计较好的完成了题目设计要求，完成了基本部分的全部内 容以及部分发挥部分的内容而且还可对LC谐振放大器进一步提高放 大倍数但由于时间的限制，不能把一些设计都实现在本次设计中， 我深切体会到了理论分析与实际动手能力相结合的重要性在知识、 团队合作和手动操作方面都有了长足的进步。

也对以前学过的知识有 了更深刻的理解参考书目：黄丽亚杨恒新模拟电子技术基础机械工业出版社2010年高吉祥唐朝京大学生电子设计竞赛教程电子工业出版社2010年。