高频小信号调谐放大器课程设计要点.docx

摘要放大高频小信号（中心频率在几百 KHZ至IJ几百MHZ频谱宽度在几KHZSJ几十MHZ勺范围内）的放大器，称为高频小信号放大器这类放大器，按照所用 器件可分为晶体管， 场效应管和集成电路放大器； 按照通过频谱的宽窄可分为窄带和宽带放大器； 按照电路形式可分为单级和级联放大器； 按照所用负载性质可分为谐振放大器和非谐振放大器 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， 增益很小 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 本文以理论分析为依据， 以实际制作为基础， 运用 LC 电路的谐振作为选频和滤波，利用三极管的放大作用来实现小信号放大的作用关键字：三极管；LC电路；放大器；高频小信号3AbstractZoom in high frequency small signal (center frequency in hundreds of KHZ to several hundred MHZ, spectrum width in the range of a few KHZ to dozens of MHZ) amplifier, known as the high frequency small signal amplifier. This kind of amplifier, according to the device can be divided into the transistor, field effect tube and integrated circuit amplifier; According to the through spectrum width can be divided into narrowband and broadband amplifier; According to the circuit form can be divided into single-stage and cascade amplifier; According to the nature of the load can be divided into resonance amplifier and the resonant amplifier. The so-called resonance amplifier, is to use as a load resonance loop of the amplifier. According to the properties of the resonant circuit, the resonance amplifier for close to the resonant frequency of the signal, have bigger gain; To stay away from the resonance frequency of the signal, gain is small. So, resonance amplifier has amplification effect not only, and also to play the role of a filter or frequency selective. High frequency small signal tuned amplifier is widely used in communication systems and other radio systems, especially in the receiving end of a transmitter, induction from the antenna signal is very weak, this needs with the amplifier to enlarge it. In this paper, based on theoretical analysis, based on the actual production, using the LC resonance frequency selective and filtering circuit, triode amplifying function is used to realize the role of small signal amplifier.Key words: triode; LC circuit; Amplifier; High frequency small signal1 绪论 11.1 高频小信号调谐放大器的由来 11.2 高频小信号调谐放大器的用途及其功能 12 高频小信号放大器电路设计的原理 22.1 高频小信号调谐放大器的基本原理 22.2 高频小信号调谐放大器主要质量指标 22.2.1 增益 22.2.2 通频带 22.2.3 选择性 22.2.4 品质因素 22.2.5 噪声系数 22.3 各元器件参数设计 32.3.1 静态工作点的选择 32.3.2 谐振回路的参数计算 43 电路仿真 63.1 电路仿真图 63.2 电路的输入与输出比较 64 调试与误差分析 84.1 电路板调试 84.1.1 元件的焊接 84.1.2 调试所用到的元器件 84.1.3 调试步骤与波形图 84.2 误差分析 9结束语 10参考文献 11附录一 电路图 12附录二 PCB 版图 13附录三 元件清单 14附录四 实物图 151 绪论1.1 高频小信号调谐放大器的由来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调谐放大器来完成1.2 高频小信号调谐放大器的用途及其功能高频小信号放大在各个领域都有其应用，特别是在通信部分，作为调幅、调频电路的接收部分 如在话筒制作中， 利用其选频与放大的作用， 得到我们想要的信号 高频小信号放大器的作用是无失真的放大某一频率范围内的信号 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12高频小信号放大器电路设计的原理2.1 高频小信号调谐放大器的基本原理小信号调谐放大器的作用是有选择地对某一频率范围的高频小信号进行放大所谓“小信号”，通常指输入信号电压一般在微伏 〜毫伏数量级附近，由于 信号小，从而可以认为放大器工作在晶体管的线性范围内。

所谓“调谐”，主要 是指放大器的集电极负载为调谐回路这种放大器对谐振频率 fo及附近频率的信号具有较强的放大作用，而对其它远离 fo的频率信号，放大作用很差2.2 高频小信号调谐放大器主要质量指标2.2.1 增益增益就是放大器输出电压与输入电压之比，用来表示高频小信号调谐放大器 放大微弱信号的能力，用Au表示在实验中，增益越大越好2.2.2 通频带通频带通常规定放大器的电压增益下降到最大值的 0.707倍时，所对应的频率范围即为高频放大器的通频带，用 B0.7表示2.2.3 选择性选择性是指回路从含有各种不同频率信号总和中选出有用信号、 抑制干扰信号的能力一般用B0.1表示，其值越大，回路选择性越好2.2.4 品质因素品质因素描述的是选频特性的好与差，用Q表示Q值越大，回路损耗愈小， 其选频特性就愈好2.2.5 噪声系数高频放大器由多级组成，降低噪声系数的关键在于减小前级电路的内部噪声因此，在设计前级放大器时，要求采用低噪声器件，合理地设置工作电流等， 使放大器在尽可能高的功率增益下噪声系数最小 用Nf表示，其值越接近1越说明噪声越小，电路的性能越好根据上面各个具体环节的考虑设计出下面总体的电路：小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路，主要用于高频小信号或微弱 信号的线性放大。

其实验单元电路如图 2-1所示该电品&由晶体管VT7、选频回 路CP2二部分组成它不仅对高频小信号放大，而且还有一定的选频作用本 实验中输入信号的频率fs= 10MHzR67、R68和射极电阻决定晶体管的静态工作点拨码开关S7改变回路并联电阻，即改变回路 Q值，从而改变放大器的增 益和通频带拨码开关S8改变射极电阻，从而改变放大器的增益L7,C72构成 滤波电路，滤除直流源的干扰信号J30信号输入接口，J31信号输出接口kkkk图2-1高频小信号放大器图2.2直流通路52.3 各元器件参数设计选择合适的静态工作点和10MHz的中周是高频小信号谐振放大器制作中关 键所在我们采用的是CP2中周，实际上是由LC并联构成变压器，具谐振频率 在一定范围内可调当在谐振点时有wi =i/wc，通过此公式计算可以确定LC 的值2.3.1 静态工作点的选择其直流通路如2.2所示：VB =VCC* R68/(R68 + R67) (2.1 )Ve=Vb_Vbeq (2.2)Ie=Ic=Ve/Re (2.3)为了使三极管工资在放大区，则必须要满足 Vc >Vb >Ve 0再通过公式计算，就可以确定静态工作点时，各元器件的参数。

2.3.2 谐振回路的参数计算其小信号模型如图2.3所示：b Go卜佑号源+ 晶体管一—・负载何路一T图2.3小信号模型小信号模型也为放大器在谐振时的等效电路，晶体管的4个y参数分别如下：输入导纳： ：1 — -) (2.4)、h bgm ■ 「y 证I / „ 【： 7^ \ J 31 h e输出导纳： L，h.h(幻 上-WQ (2.5)4 g EJ? 1 SsE? 一 ■■正向传输导纳： 1 入 jf"C b、) (2.6)〜 一向(：人反向传输导纳： …］一九七5,’「河 晚) (2.7)式中为晶体管的跨导，与发射极电流的关系为:26 mVg,i r为发射结电导，与晶体管的电流放大系数3及I e有关，其关系为:rbb,为基极体电阻，一般为几十欧姆； Cb’c为集电极电容，一般为几皮法；Cbe为发射结电容，一般为几十皮法至几百皮法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 Ie ,电流放大系数户：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在实验中，我们还用到了可变。