课程设计任务书
学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 题 目：1.高频小信号调谐放大器的电路设计与仿真
2. 乘积型相位鉴频设计与仿真
3. 高频谐振功率放大器设计与制作
初始条件：
对电路器件的选型及电路形式的选择有一定的了解；具备高频电子电路的基本设计能力及基本调试能力。
要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）
1.谐振频率：o f ＝10.7MHz ；谐振电压放大倍数：dB A VO 20≥，；通频带：MHz B w 17.0=；矩形系数：101.0≤r K 。要求：放大器电路工作稳定，采用自耦变压器谐振输出回路
2.电路的主要技术指标：输出功率Po ≥125mW ，工作中心频率fo=6MHz ， >65%， 已知：电源供电为12V ，负载电阻,RL=51Ω，晶体管用3DA1，其主要参数：Pcm=1W,Icm=750mA,VCES=1.5V,fT=70MHz,hfe ≥10，功率增益Ap ≥13dB （20倍）。
时间安排：
第15周，安排任务（鉴3-204）
第16周，仿真、实物设计（鉴主实验室）
第17周，完成（答辩，提交报告，演示）
指导教师签名： 年 月 日
系主任（或责任教师）签名： 年 月 日
高频小信号谐振放大器 (3)
1.设计任务 (3)
2 .总体电路方框图 (3)
3 单元电路设计 (4)
3.1小信号放大电路 (4)
3.2 选频网络 (5)
4仿真结果 (6)
5 实物制作与测试 (7)
乘积型相位鉴频设计与仿真 (8)
1.鉴频器概述 (8)
2.鉴频器的主要参数 (8)
2.1鉴频特性(曲线) (8)
2.2鉴频器的主要参数 (9)
3.鉴频方法 (9)
3.1直接鉴频法 (9)
3.2间接鉴频法 (10)
3.2乘积型相位鉴频器原理说明 (10)
4.乘积型相位鉴频器实验电路说明及仿真设计 (11)
4.1乘积型相位鉴频器电路 (11)
4.2仿真电路设计及结果分析 (12)
5.MC1496鉴频电路的鉴频实物实验 (14)
5.1鉴频电路的鉴频操作过程 (14)
5.2鉴频特性曲线（S曲线）的测量方法 (14)
高频功率放大器 (15)
1.放大器电路分析 (15)
2 谐振功率放大器的动态特性 (16)
2.1谐振功放的三种工作状态 (16)
2.2 谐振功率放大器的外部特性 (17)
3单元电路的设计 (19)
3.1确定功放的工作状态 (19)
3.2基极偏置电路计算 (20)
3.3计算谐振回路与耦合线圈的参数 (21)
3.4电源去耦滤波元件选择 (21)
4电路的安装与调试 (22)
总结 (23)
参考文献 (24)
高频小信号谐振放大器
1.设计任务
设计一高频小信号谐振放大器，所设计电路的性能指标如下： 谐振频率：o f ＝10.7MHz, 谐振电压放大倍数：dB A VO 20≥， 通频带：MHz B w 17.0=， 矩形系数：
10
1.0≤r K 。
要求：放大器电路工作稳定，采用自耦变压器谐振输出回路。
2 .总体电路方框图
3 单元电路设计
3.1小信号放大电路
图（1） 静态工作点设置
设置静态工作点
采用国产三极管3DG6,经万用表测得放大倍数为40倍，
由于放大器是工作在小信号放大状态，放大器工作电流CQ I 一般在0.8－2mA 之间选取为宜，
设计电路中取 mA I c 2=，设Ω=K R e 2。 因为：E Q E Q e V I R = 而EQ
CQ I I ≈
所以：Vbe = 4V;
因为：B Q E Q B E Q V V V =+(硅管的发射结电压B E Q V 为0.7V) 所以：Vbq = 4.7V;
因为：EQ CC CEQ V V V -= 所以：V V V V CEQ 7.34.712=-=
因为：BQ BQ b I V R )105/(2-= 而mA mA I I CQ BQ 50.004/2/===β 取BQ I 10 则：2K 2=b R
考虑调整静态电流CQ I 的方便，1b R 用10K ?电位器。
3.2 选频网络
图（2）选频网络
选频网络参数设置
采用固定电感调电容的方法来达到10.7MHZ 的谐振频率。 1）回路中的总电感L
L=4uh
2）回路电容的计算
因为：
o
f =则:
pf
L
f o 925)2(1C 2
==
π
采用以800pf 的可调电容。
3）求电感线圈N2与N1的匝数：
根据理论推导，当线圈的尺寸及所选用的磁心确定后，则其相应的参数就可以认为是一个确定值，可以把它看成是一个常数。此时线圈的电感量仅和线圈匝数的平方成正比，
即： 2
KN L =
式中：K-系数，它与线圈的尺寸及磁性材料有关；
N-线圈的匝数
一般K 值的大小是由试验确定的。当要绕制的线圈电感量为某一值m L 时，可先在骨架上(也可以直接在磁心上)缠绕10匝，然后用电感测量仪测出其电感量O L ，再用下面的公式求出系数K 值： 2/o o K L N =
式中： O N -为实验所绕匝数，由此根据m L 和K 值便可求出线圈应绕的圈数，即：
K
L N m =
实验中，L 采用带螺纹磁芯、金属屏蔽罩的10S 型高频电感绕制。在原线圈骨架上用0.08mm 漆包线缠绕10匝后得到的电感为2uH 。由此可确定
2
6
28
/210
/10210
/O O K L N H --==?=?匝
要得到4 uH 的电感，所需匝数为
14N =
=
=匝
最后再按照接入系数要求的比例，来绕变压器的初级抽头与次级线圈的匝数。因有
211N p N *=，而142=N 匝。则：5.4143.01=*=N 匝
4仿真结果
5 实物制作与测试
测试结果：输入信号幅值：162mv;输出信号幅值：1.70V。
乘积型相位鉴频设计与仿真
1.鉴频器概述
鉴频器使输出电压和输入信号频率相对应的电路。按用途可以分为两类：第一类用于调频信号的解调。常见的有斜率鉴频器、相位鉴频器、比例鉴频器等。对这类电路的要求主要是非线性失真小，噪声门限低。第二类用于频率误差测量，如用在自动频率控制环路中产生误差信号的鉴频器。对于这类电路的零点漂移限制较严，对非线性失真和噪声门限则要求不高。
实现调频信号解调的鉴频电路可分为三类，第一类是调频——调幅变换型。第二类是相依乘法鉴频型，这种类型是将调频波经过移相电路变成调相调频波，其相位的变化正好与调频波瞬时频率的变化呈线性关系，然后将调相调频波与原调频波进行相位比较，通过低通滤波器取出解调信号，因为相位比较器通常用乘法器组成，所以称为相移乘法鉴频；第三类是脉冲均值型。
2.鉴频器的主要参数
2.1鉴频特性(曲线)
指鉴频器的输出电压u0与输入电压瞬时频率f 或频偏Δf 之间的关系曲线。理想鉴频特性曲线应是一条直线，但实际上往往有弯曲，呈S形，如下图所示。
(a)(b)
2.2鉴频器的主要参数
1）鉴频器的中心频率f0
鉴频器的中心频率f0对应于鉴频特性曲线原点处的频率。通常，由于
鉴频器中心与中频频率相同。 2）鉴频带宽Bm
鉴频带宽Bm:是指鉴频器能够不失真地解调所允许输入信号频率变化的最大范围。 3）鉴频器的线性度
鉴频器的线性度：是指鉴频特性曲线在鉴频带宽内的线性特性。 4）鉴频跨导SD
鉴频跨导SD :是指鉴频器在载频处的斜率，它表示单位频偏所能产生的解调输出电压。鉴频跨导又叫做鉴频灵敏度。用公式表示为：
跨导也可以理解为将输入频率转换为输出电压的能力或效率，因此又称为鉴频效率
3.鉴频方法
3.1直接鉴频法
是直接从调频信号的频率中提取原来调制信号的方法。主要有脉冲计数鉴频法。
c
o o D f f f du du S df
d f
=?==
=
?
3.2间接鉴频法
就是先对调频信号进行变换或处理，再从变换后的信号中提取原调制信 号的鉴频方法。又可分为振幅鉴频法、相位鉴频法两大类。 本设计采用相位鉴频法，原理如下：
相位鉴频器将输入的调频波UFM 做变换，变换成调相调频波UPM/FM,在与调频波UFM 叠加，在电路参数与信号参数匹配的情况下，得到幅度与调制信号呈线性关系的调幅调相调频波，最后经包络检波，解调出调制信号。 鉴相器是用来比较两个同频输入电压U 1（t ） 和U 2(t) 的相位，而输出电压 U 0(t) 是两个输入电压相位差的函数， 即
)]
()([)(21t t f t u o ??-=
3.2乘积型相位鉴频器原理说明
利用模拟乘法器的相乘原理可实现乘积型相位检波，其基本原理是：在乘法器的一个输入端输入调频波()s u t ，设其表达式为 ：
()()
cos cos s sm c f u t U t m t ω=+Ω
式中，f m ——调频系数，/f m w =?Ω或/f m f f =?，其中ω?为调制信号的频偏。 另一输入端输入经线性移相网络移相后的调频调相波()'s u t ，设其表达式为：
(){()'
'cos sin 2s sm
c f u t U
t m t πωφω??
=+Ω++??
??
()'sin sin sm c f U t m t ωφω??=+Ω+??
式中，()φω——移相网络的相频特性。 这时乘法器的输出()0u t 为
()()()
()()'
'01sin 2sin 2
E s s E sm sm
c f u t K u t u
t K U U
m t ωφω??==+Ω+??()'1
2
E sm sm K U U
φω+
式中，第一项为高频分量，可以被低通滤波器滤掉。第二项是所需要的频率分量，只要线性移相网络的相频特性()φω在调频波的频率变化范围内是线性的，当()0.4rad φω≤，
()()sin φωφω≈。
因此鉴频器的输出电压()0u t 的变化规律与调频波瞬时频率的变化规律相同，从而实现了相位鉴频。
4.乘积型相位鉴频器实验电路说明及仿真设计
4.1乘积型相位鉴频器电路
用MC1496构成的乘积型相位鉴频器电路如图4-12所示。
图4--12 MC1496构成的相位鉴频器
其中1C 与并联谐振回路2C L 共同组成线性移相网络，将调频波的瞬时频率的变化转变成瞬时相位的变化。分析表明，该网络的传输函数的相频特性()φω的表达式为：
()220
a r c t a n 12Q
π
ωφωω??
??=--?? ????? 当
1ω
ω?<<时，上式近似表示为：
2()arctan()
2
Q
π
ω
φωω??=
-
或 )
2arctan(2
)(0
f f Q f ?-=
?π
φ
式中0f —回路的谐振频率，与调频波的中心频率相等。
Q —回路品质因数。
f
?—瞬时频率偏移。
相移φ与频偏f ?的特性曲
线如图所示。
由图可见：在0f f =即0f ?=的范围内，相位与频偏呈线性关系，从而实现线性移相
MC1496的作用是将调频波与调频调相波相乘，其输出端接集成运放构成的差分放大器，将双端输出变成单端输出，再经R 0C 0滤波网络输出。
可见：在0f f =即0f ?=的范围内，相位与频偏呈线性关系，从而实现线性移相。
4.2仿真电路设计及结果分析
相位鉴频器整体仿真电路图
仿真结果：
相位鉴频电路波形
5.MC1496鉴频电路的鉴频实物实验
5.1鉴频电路的鉴频操作过程
1.首先测量鉴频器的静态工作点（使电路工作在平衡状态），再调谐并联谐振回路，使其谐振（谐振频率
10.7c f M H z =MHz ）
。 2.再从x u 端输入10.7c f M H z =，40cp p U m V
-=的载波（不接相移网络，0y u =），调节平
衡电位器RP 使载波抑制最佳00u =。
3.然后接入移相网络，输入调频波s U ，其中心频率10.7c f M H z =，40cp p U m V -=，调制信号的频率1f K H z Ω=，最大频偏m ax 75f K H z ?=，调节谐振回路2C 使输出端获得的低频调制信号()0U t 的波形失真最小，幅度最大。 5.2鉴频特性曲线（S
曲线）的测量方法
测量鉴频特性曲线的常用方法有逐点描迹法和扫频测量法
逐点描迹法的操作是：用高频信号发生器作为信号源加到鉴频器的输入端s U ，先调节中心频率10.7c f M H z =，输出幅度40cp p U m V -=。鉴频器的输出端0U 接数字万用表（置于“直流电压”档）测量输出电压0U 值。（调谐并联谐振回路，使其谐振）。再改变高频信号发生器的输出频率（维持幅度不变），记下对应的输出电压0U 值，并填入表4-5；最后根据表中测量值描绘S 曲线。
扫频测量法的操作是：将扫频仪（如ＢＴ－３型）的输出信号加到鉴频器的输入端s U ，扫频仪的检波探头电缆换成夹子电缆线接到鉴频器的输出端0U ，先调节ＢＴ－３的“频率偏移”、“输出衰减”和“Ｙ轴增益”等旋钮，使ＢＴ－３上直接显示出鉴频特性，利用“频标”可绘出Ｓ曲线。调节谐振回路电容2C ，平衡电位器ＲＰ可改变Ｓ曲线的斜率和对称性。
高频功率放大器
1.放大器电路分析
如图所示为高频功率放大器的基本电路。为了使高频功率放大器有高效率地输出大功率，常常选择工作在丙类状态下工作。我们知道，在一元件（呈电阻性）的耗散功率等于流过该元件的电流和元件两端电压的乘积。由图可知基极直流偏压V BB 使基极处于反向偏压的状态，对于NPN 型管来说，只有在激励信号为正值的一段时间内才有集电极电流产生，所以耗散功率很小。
晶体管的作用是在将供电电源的直流能量转变为交流能量的过程中起开关控制作用，谐振回路中LC 是晶体管的负载，电路工作在丙类工作状态。
v b BB CC
i
图1 高频功率放大器基本电路
下图为谐振功率放大器各级电压和电流波形。
图2 谐振功率放大器各级电压和电流波
2 谐振功率放大器的动态特性
2.1谐振功放的三种工作状态
在非线性谐振功率放大器中，常常根据集电极是否进入饱和区，将放大区的工作状态分为三种：
①欠压工作状态：
集电极最大点电流在临界线的右方 ②过压工作状态：
集电极最大点电流进入临界线之左的饱和区 ③临界工作状态：
是欠压和过压状态的分界点，
集电极最大点电流正好落在临界线上。 如图2-4为电压、电流随负载变化的波形图。
(a )
(b )
(c )
(d )
ω t
i C U o n
转移特性
i C
ω t
ω t
ω t
ω t
ω t
U b m
－θθu B E
u b
－θ
θi C m a x
U o n
U B B
u B E
i B
i C
u C E
U C C U C E m in
θ
θ－θθθ－θ
U b m
U B B
(e )
图3 电压、电流随负载变化波形
高频放大器的工作状态是由负载阻抗R p、激励电压V b、供电电压V CC、V BB等4个参量决定的。为了阐明各种工作状态的特点和正确调节放大器，就应该了解这几个参量的变化会使放大器的工作状态发生怎样的变化。
2.2 谐振功率放大器的外部特性
(1)负载特性
如果V CC、V BB、V b 这几个参变量不变，则放大器的工作状态就由负载电阻R决定。此时，放大器的电流、输出电压、功率、效率等随R p而变化的特性，就叫做放大器的负载特性。
①欠压状态：B点以右的区域。在欠压区至临界点的范围内，根据Vc=R* Ic1，放大器的交流输出电压在欠压区内必随负载电阻R的增大而增大，其输出功率、效率的变化也将如此。
②临界状态：负载线和Eb max正好相交于临界线的拐点。放大器工作在临界线状态时，输出功率大，管子损耗小，放大器的效率也就较大。所以，高频谐振功率放大器一般工作于这个状态。
③过压状态：放大器的负载较大，在过压区，随着负载Rp 的加大，Ic1要下降，因此放大器的输出功率和效率也要减小
图4 谐振放大器的负载特性
(2)集电极调制特性
集电极调制特性是指V BB 、Vbm 和R 一定，放大器性能随V CC 变化的特性。如图2-6所示。由于V BB 和Vbm 一定，也就是V BEmax 和I C 脉冲宽度一定，因而对应于V CEmin 的动态点必定在V BE ＝V BEmax 的那条特性曲线上移动；当V CC 由大减小时，相应的V CEmin 也由大减小，放大器的工作状态将由欠压进入过压，I C 波形也将由接近余弦变化的脉冲波变为中间凹陷的脉冲波。
图5 谐振放大器的集电极调制特性
(3)基极调制特性
基极调制特性是指V CC 、V bm 和R 一定，放大器性能随V BB 变化的特性。如图2-7所示。当V bm 一定， V BB 自负值向正方向增大，集电极电流脉冲不仅宽度增大，而且还因V BEmax 增大而使其高度增加，因而I C0和I C1m （相应的Vcm ）增大，结果使V CEmin 减小，放大器由欠压进入过压状态。
c0
CC
CC
图6 谐振放大器的基极调制特性
(4)放大特性
放大特性是指V BB 、V CC 和R 一定，放大器性能随V bm 变化的特性，如图2-8所示。固定V BB 、增大V bm 和上述固定V bm 、增大V BB 的情况类似，它们都使集电极电流脉冲的宽度和高度增大，放大器的工作状态有欠压进入过压；进入过压后，随着V bm 的增大，集电极的电流脉冲出现中间凹陷，且高度和宽度增加，凹陷加深。
图7 谐振放大器的放大特性
3单元电路的设计
3.1确定功放的工作状态
对高频功率放大器的基本要求是,尽可能输出大功率、高效率，为兼顾两者，通常选丙类且要求在临界工作状态，其电流流通角
c
θ在600—900范围。现设
c
θ=700。
查表3-1得：集电极电流余弦脉冲直流I CO 分解系数
0(70)0.25
α=
，集电极电流余弦
脉冲基波I CM1分解系数，
1(70)0.44
α=。设功放的输出功率为0.5W 。
功率放大器集电极的等效电阻为：
2
2
()
(12 1.5)
11022(0.5)C ES p o
Vcc V R P W
--=
=
=Ω
集电极基波电流振幅为：
195cm I mA
==
集电极电流脉冲的最大振幅为：
max 11/()95/0.44216c cm c I I m A m A
αθ===
集电极电流脉冲的直流分量为：
max ()2160.2554co c o c I I m A
αθ=?=?=
电源提供的直流功率为：12540.65D C C C O P V I V mA w
==?=
集电极的耗散功率为：0.650.50.15C D o P P P w
=-=-=
集电极的效率为：/0.5/0.6577%
o D P P η=== (满足设计要求)
已知：
13p A dB
= 即20
p A =
则：输入功率：/0.5/2025Pi Po Ap mV === 基极余弦脉冲电流的最大值（设3DA1的β=10）
21.6Bm Icm
I mA
β
==
基极基波电流的振幅为：0
11(70)9.5B m Bm I I m A
α== 得基极输入的电压振幅为：
12/ 5.3Bm i B m V P I V
==
3.2基极偏置电路计算
因 c o s E Z
c Bm
V V V θ+=
则有 ：
cos 5.3cos 70 1.1E bm c Z V V V V
θ=-==
因
E C O E
V I R
= 则有 ：
3
/ 1.1/(5410)20E E co R V I -==?=Ω
取高频旁路电容pf C E 01.02=
实验一高频小信号单调谐放大器实验 一、实验目的 1.掌握小信号单调谐放大器的基本工作原理； 2.熟悉放大器静态工作点的测量方法； 3.掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算； 4.了解高频单调谐小信号放大器幅频特性曲线的测试方法。 二、实验原理 小信号单谐振放大器是通信接收机的前端电路，主要用于高频小信号的线性放大。其实验原理电路如图1-1所示。该电路由晶体管BG、选频回路（LC并联谐振回路）二部分组成。它不仅对高频小信号进行放大，而且还有一定的选频作用。 1．单调谐回路谐振放大器原理 单调谐回路谐振放大器原理电路如图1-1所示。图中，R B1、R B2、R E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，R C是集电极（交流）电阻，它决定了回路Q值、带宽。为了减轻负载对回路Q值的影响，输出端采用了部分接入方式。 2．单调谐回路谐振放大器实验电路 单调谐回路谐振放大器实验电路如图1-2所示。其基本部分与图1-1相同。图中，C3用来调谐，K1、K2、K3用以改变集电极电阻，以观察集电极负载变化对谐振回路（包括电压增益、带宽、Q值）的影响。K4、K5、K6用以改变射极偏置电阻，以观察放大器静态工作点变化对谐振回路（包括电压增益、带宽、Q值）的影响。
图1-2 单调谐回路谐振放大器实验电路 高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f 0，谐振电压放大倍数A u0，放大器的通频带BW 0.7及选择性（通常用矩形系数K 0.1来表示）等。 放大器各项性能指标及测量方法如下： 1.谐振频率 放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f 0称为放大器的谐振频率，对于图1所示电路（也是以下各项指标所对应电路），f 0的表达式为 ∑=LC f π21 式中，L 为调谐回路电感线圈的电感量； ∑C 为调谐回路的总电容，∑C 的表达式为 21oe C C n C ∑=+ 式中， C oe 为晶体管的输出电容； n 1（注：此图中n 1=1）为初级线圈抽头系数；n 2为次级线圈抽头系数。 谐振频率f 0的测量方法是： 用扫频仪作为测量仪器，测出电路的幅频特性曲线，微调C3，使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f 0。 2.电压放大倍数 放大器的谐振回路谐振时，所对应的电压放大倍数A u0称为调谐放大器的电压放大倍数。A u0的表达式为
实验一高频小信号调谐放大器实验 一、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。 二、实验内容 1、谐振频率的调整与测定。 2、主要技术性能指标的测定：谐振频率、谐振放大增益Avo及动态范围、通频带 BW0.7、矩形系数Kr0.1。 三、实验仪器 1、高频信号发生器1台 2、2号板小信号放大模块1块 3、频率计1台 4、双踪示波器1台 5、万用表1台 6、扫频仪（可选）1台 四、实验原理 （一）单调谐小信号放大器
图1-1 单调谐小信号放大电路图 小信号谐振放大器是接收机的前端电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线形放大。图1-1为单调谐回路小信号谐振放大器的原理电路，实验单元电路由晶体管N1和选频回路T1组成，不仅对高频小信号放大，而且还有选频作用。其中W1,R5,R6,R7为直流偏置电阻（因与C3并联相接,所以C3仅有直流负反馈作用），同时调节W1可为放大器选择合适的静态工作点。C5为输入信号的耦合电容，E4,C3,C5为旁路滤波电容，R1为中周初级负载。C1与电感L 组成并联谐振回路，调节C1或改变中周T1磁芯的位置可以使回路谐振在信号中心频率上。本实验中单调谐小信号放大的谐振频率为fs=10.7MHz 。因此频率为10.7的小信号自C5耦合输入，经选频、放大后，中周次级将获得最大输出。 放大器各项性能指标及测量方法如下： 1、谐振频率 放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f 0称为放大器的谐振频率，对于图1-1所示电路（也是以下各项指标所对应电路），f 0的表达式为 ∑ = LC f π210 式中，L 为调谐回路电感线圈的电感量；
本科生实验报告 实验课程高频电路实验 学院名称信科院 专业名称物联网工程 学生姓名刘鑫 学生学号201313060108 指导教师陈川 实验地点6C1001 实验成绩 二〇年月二〇年月
高频小信号调谐放大器实验 一、实验目的 1.掌握小信号调谐放大器的基本工作原理； 2.掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算； 3.了解高频小信号放大器动态范围的测试方法； 二、实验仪器与设备 高频电子线路综合实验箱； 扫频仪； 高频信号发生器； 双踪示波器 三、实验原理 （一）单调谐放大器 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1-1所示。该电路由晶体管Q1、选频回路T1二部分组成。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f S＝12MHz。基极偏置电阻R A1、R4和射极电阻R5决定晶体管的静态工作点。可变电阻W3改变基极偏置电阻将改变晶体管的静态工作点，从而可以改变放大器的增益。 表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f0，谐振电压放大倍数A v0，放大器的通频带BW及选择性（通常用矩形系数K r0.1来表示）等。 放大器各项性能指标及测量方法如下： 1.谐振频率 放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f0称为放大器的谐振频率，对于图1-1所示电路（也是以下各项指标所对应电路），f0的表达式为
∑ = LC f π210 式中，L 为调谐回路电感线圈的电感量； ∑ C 为调谐回路的总电容，∑ C 的表达式为 ie oe C P C P C C 2221++=∑ 式中， C oe 为晶体管的输出电容；C ie 为晶体管的输入电容；P 1为初级线圈抽头系数；P 2为次级线圈抽头系数。 谐振频率f 0的测量方法是： 用扫频仪作为测量仪器，用扫频仪测出电路的幅频特性曲线，调变压器T 的磁芯，使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f 0。 2.电压放大倍数 放大器的谐振回路谐振时，所对应的电压放大倍数A V0称为调谐放大器的电压放大倍数。A V0的表达式为 G g p g p y p p g y p p v v A ie oe fe fe i V ++-=-=- =∑2 22 1212100 式中，g Σ为谐振回路谐振时的总电导。要注意的是y fe 本身也是一个复数，所以谐振时输出电压V 0与输入电压V i 相位差不是180o 而是为（180o + Φfe ）。 A V0的测量方法是：在谐振回路已处于谐振状态时，用高频电压表测量图1-1中R L 两端的电压V 0及输入信号V i 的大小，则电压放大倍数A V0由下式计算： A V0 = V 0 / V i 或 A V0 = 20 lg (V 0 /V i ) d B 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A V 下降到谐振电压放大倍数A V0的0.707倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带BW ，其表达式为 BW = 2△f 0.7 = fo/Q L 式中，Q L 为谐振回路的有载品质因数。 分析表明，放大器的谐振电压放大倍数A V0与通频带BW 的关系为 ∑ = ?C y BW A fe V π20
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 实验内容 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 ) 0.66 9 0.76 5 1 1.05 1.06 1.06 0.97 7 0.81 6 0.74 9 0.65 3 0.574 0.511 Av 2.65 5 3.03 6 3.96 8 4.16 7 4.20 6 4.20 6 3.87 7 3.23 8 2.97 2 2.59 1 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
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
《高频电子线路》课程设计说明书高频小信号调谐放大器设计与制作 院、部：电气与信息工程学院 学生姓名： 指导教师：职称副教授 专业：通信工程 班级：通信1103班 完成时间：2013年12月16日
摘要 高频小信号调谐放大器是为了对一些幅度比较小的高频信号进行有目的放大，在广播和通信设备中有广泛的应用,通常用于各种发射机的接收端。 本设计围绕高频小信号调谐放大器设计工作进行研究和实现，详细介绍了高频小信号调谐的整体结构，硬件设计，系统方案，单元电路模块和仿真情况的具体实现，介绍了一种利用三极管放大，LC并联谐振选频将特定的信号进行放大和选出相对应频率的信号，达到了设计要求，该设计适用于高频电路发射机的接收端。 关键词高频小信号； LC谐振；放大器；谐振电压放大倍数
ABSTRACT High frequency small signal for some smaller amplitude tuned amplifier is to have a purpose on high frequency signal amplification, widely used in radio and communication equipment. This design around the high frequency small signal tuned amplifier design work for research and implementation, introduces in detail the overall structure of the high frequency small signal tuning, hardware design, system solutions, unit circuit module and the concrete realization of the simulation conditions, the paper introduces a using triode amplifier, LC parallel resonant frequency selective specific signal amplification and to select the corresponding frequency of the signal, meet the design requirements, the design is suitable for hf transmitter circuit at the receiving end. Keywords triode High frequency small signal; LC resonance; Amplifier; Resonant voltage magnification
实验一 小信号调谐放大器实验报告 一 实验目的 1．进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理和基本电路结构。 2．掌握高频小信号调谐放大器的调试方法。 3．掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数（电压放大倍数，通频带，矩形系数）的测试。 二、实验使用仪器 1．小信号调谐放大器实验板 2．200MH 泰克双踪示波器 3. FLUKE 万用表 4. 模拟扫频仪（安泰信） 5. 高频信号源 三、实验基本原理与电路 1、 小信号调谐放大器的基本原理 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，放大这种信号的放大器工作在线性范围内。所谓“调谐”，主要是指放大器的集电极负载为调谐回路（如LC 调谐回路）。这种放大器对谐振频率0f 及附近频率的信号具有最强的放大作用，而对其它远离0f 的频率信号，放大作用很差，如图1-1所示。 图1.1 高频小信号调谐放大器的频率选择特性曲线 小信号调谐放大器技术参数如下： 1 0.707
1.增益:表示高频小信号调谐放大器放大微弱信号的能力 2.通频带和选择性：通常规定放大器的电压增益下降到最大值的0.707倍时，所对应的频率范围为高频放大器的通频带，用B0.7表示。衡量放大器的频率选择性，通常引入参数——矩形系数K0.1。 2.实验电路 原理图分析： In1是高频信号输入端，当信号从In1输入时，需要将跳线TP1的上部连接起来。In2是从天线接收空间中的高频信号输入，电感L1和电容C1,C2组成选频网络，此时，需要将跳线TP1的下部连接起来。电容C3是隔直电容，滑动变阻器RW2和电阻R2,R3是晶体管基极的直流偏置电阻，用来决定晶体管基极的直流电压，电阻R1是射极直流负反馈电阻，决定了晶体管射极的直流电流Ie。晶体管需要设置一个合适的直流工作点，才能保证小信号谐振放大器正常工作，有一定的电压增益。 通常，适当的增加晶体管射极的直流电流Ie可以提高晶体管的交流放大倍数 ，增大小信号谐振放大器的放大倍数。但Ie过大，输出波形容易失真。一般控制Ie在1-4mA之间。 电容C3是射极旁路电路，集电极回路由电容和电感组成，是一个并联的LC 谐振回路，起到选频的作用，其中有一个可变电容可以改变回路总的电容值。电
高频小信号调谐放大器 一、实验目的 1.进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理和基本电路结构。 2.掌握高频小信号调谐放大器的调试方法。 3.掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数（电压放大倍数，通频带，矩形系数）的测试方法。 4.熟练掌握multisim软件的使用方法，并能够通过仿真而了解到电路的一些特性以及各电路原件的作用 二、实验仿真 利用实验室计算机或者自己计算机上安装的Multisim9（10）软件，参照实验电路图，进行仿真 仿真电路图如下：
六、数据处理
()f MHz 7 8 9 9.7 9.8 9.9 10 10.1 10.2 10.3 ()i u mV 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 () o u mV 19 28 55 120 128 138 143 150 140 130 (/) u o i A u u 1.27 1.87 3.67 8.00 8.53 9.20 9.53 10.00 9.33 8.67 ()f MHz 10.4 10.5 10.6 10.7 11 12 13 14 15 16 ()i u mV 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 () o u mV 120 100 90 80 64 39 28 24 20 18 (/) u o i A u u 8.00 6.67 6.00 5.33 4.27 2.60 1.87 1.60 1.33 1.20 78910111213141516 25 50 75 100 125 1 50 f(MHz) 二、实验仿真 利用实验室计算机或者自己计算机上安装的Multisim9（10）软件，参照实验电路图，进行仿真 仿真电路图如下：
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
高频小信号谐振放大器实验 121180166 赵琛 一、 实验目的 1． 掌握高频小信号调谐放大器的工作原理和基本电路结构。 2． 掌握高频小信号调谐放大器的调试方法。 3． 掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数（电压放大倍数，通频带，矩形系数，1dB 压 缩点）的测试方法。 二、实验使用仪器 1．小信号调谐放大器实验板 2．200MH 泰克双踪示波器 3. FLUKE 万用表 4. 模拟扫频仪（安泰信） 5. 高频信号源 6. 高频毫伏表 三、实验基本原理与电路 1、 小信号调谐放大器的基本原理 小信号调谐放大器是构成无线电通信设备的主要电路， 其作用是有选择地对某一频率范围的高频小信号信号进行放大 。 所谓“小信号”，指输入信号电压一般在微伏~毫伏数量级范围内，对于这种幅度范围的输入信号，放大器一半工作在线性范围内。所谓“调谐”，主要是指放大器的集电极负载为调谐回路（如LC 调谐回路）。此时放大器对谐振频率0f 及附近频率的信号具有最大的增益，而对其它远离0f 频率的输入信号，增益很小，如图1-1所示。 2、小信号调谐放大器技主要技术指标 1. 增益：表示高频小信号调谐放大器对输入信号的放大能力 电压增益的定义：0 10 20log ()i U dB U ? (1_1） 其中输出信号和输入信号的有效值分别为0U ，i U 。
相对增益(d B ) f 图1.1 高频小信号调谐放大器的频率选择特性曲线 功率增益的定义： 0 10 10log ()i P dB P ? (1_2） 其中输出信号和输入信号的功率分别为0P ，i P 。在高频和射频电路中功率的单位常用dBm 表示：dBm 和mW 之间的换算关系： 1010log ()1P dBm mW =?，10dBm =10mW (1_3） 2. 通频带和选择性：通常将小信号放大器的电压增益下降到最大值的0.707倍时所对应的输入信号频率范围定义为放大器的通频带，用B 0.7表示。为衡量放大器的频率选择性，通常引入参数——矩形系数K 0.1，它定义为： 0.1 0.10.7 B K B = (1_4） 式中，B 0.1为电压增益下降到最大值的0.1倍处的输入信号带宽，如图1.1所示。理想的电路频率选择性如图1.1的虚线所示。矩形系数越小，放大器的选择性越好，抑制邻近无用信号的能力就越强。 3．稳定性：高频小信号谐振放大器能够稳定工作是首要条件。由于高频放大器的工作频率较高，根据晶体管的Y 参数模型，当工作频率较高时，晶体管本身存在内反馈参数fe y ，同样当工作频率较高时，需要考虑外电路元器件的引线电感和PCB 布线时的板间分布电容，
南京信息工程大学滨江学院高频电子线路实验报告 作者徐飞 学号 20092334925 系部电子工程系 专业班级通信三班
实验一 高频小信号放大器实验 一、实验原理 高频小信号放大器的作用就是放大无线电设备中的高频小信号， 以便作进一步变换或处 理。所谓“小信号” ，主要是强调放大器应工作在线性范围。高频与低频小信号放大器的基 本构成相同，都包括有源器件（晶体管、集成放大器等）和负载电路，但有源器件的性能及负载电路的形式有很大差异。 高频小信号放大器的基本类型是以各种选频网络作负载的频带 放大器，在某些场合，也采用无选频作用的负载电路，构成宽带放大器。 频带放大器最典型的单元电路如图所示， 由单调谐回路做法在构成晶体管调谐放大器。 图电路中，晶体管直流偏置电路与低频放大器电路相同，由于工作频率高，旁路电 容C b.、C e 可远小于低频放大器中旁路电容值。调谐回路的作用主要有两个： 晶体管单调谐回路调谐放大器 第一、选频作用，选择放大0f f =的信号频率，抑制其它频率信号。 第二、提供晶体管集电极所需的负载电阻，同时进行阻抗匹配变换。 高频小信号频带放大器的主要性能指标有： （1）中心频率 0f ：指放大器的工作频率。它是设计放大电路时，选择有源器件、计算 谐振回路元件参数的依据。 （2）增益：指放大器对有用信号的放大能力。通常表示为在中心频率上的电压增益和 功率增益。 电压增益 /VO O i A V V = 功率增益 /PO O i A P P = 式中 O V 、i V 分别为放大器中心频率上的输出、输入电压幅度， O P 、i P 分别为放大器中心频率上的输出、输入功率。增益通常用分贝表示。 （3）通频带：指放大电路增益由最大值下降 3db 时对应的频带宽度。它相当于输入不 变时，输出电压由最大值下降到 0.707 倍或功率下降到一半时对应的频带宽度。
太原理工大学现代科技学院高频电子线路课程实验报告 专业班级测控1001班 学号 姓名 指导教师
实验一高频小信号调谐放大器 一、实验目的 小信号调谐放大器是高频电子线路中的基本单元电路，主要用于高频小信号微弱信号的线性放大。在本实验中，通过对谐振回路的调试，对放大器处于谐振时各项技术指标的测试（电压放大倍数、通频带、矩形系数），进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理。学会小信号调谐放大器的设计方法。 二、实验仪器 1．BT-3（G）型频率特性测试仪（选项）一台 2．20MHz模拟示波器一台 3．数字万用表一块 4．调试工具一套 三、实验原理 图1-1所示电路为共发射极接法的晶体管高频小信号调谐放大器。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和相位。晶体管的静态工作点由电阻RB1，RB2及RE决定，其计算方法与低频单管放大器相同。 图1 小信号调谐放大器 该放大电路在高频情况下的等效为如图1-2所示，晶体管的4个y参数y ie，y oe，y fe 及y re分别为：
输入导纳（1-1） 输出导纳（1-2） 正向传输导纳（1-3） 反向传输导纳（1-4） 图1-2 放大器的高频等效回路 式中，gm——晶体管的跨导，与发射极电流的关系为 (1-5) gb’e——发射结电导，与晶体管的电流放大系数β及IE有关 其关系为（1-6） rb’b——基极体电阻，一般为几十欧姆; Cb’c——集电极电容，一般为几皮法； Cb’e——发射结电容，一般为几十皮法至几百皮法。 由此可见，晶体管在高频情况下的分布参数除了与静态工作电流IE，电流放大系数β关外，还与工作频率ω有关。晶体管手册中给出的分布参数一般是在测试条件一定的情况下测得的。如在f0=30MHz，I E=2mA，U CE=8V条件下测得3DG6C的y参数为： 如果工作条件发生变化，上述参数则有所变动。因此，高频电路的设计计算一般采用工
高频电子线路实验报告姓名： 班级：
实验一高频小信号调谐放大器 一、实验目的 1．掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算。 2．掌握信号源内阻及负载对谐振回路Q值的影响。 3．掌握高频小信号放大器动态范围的测试方法。 二、实验内容： 1．调测小信号放大器的静态工作状态。 2．用示波器观察放大器输出与偏置及回路并联电阻的关系。 3．观察放大器输出波形与谐振回路的关系。 4．调测放大器的幅频特性。 5．观察放大器的动态范围。 三、实验仪器设备： 1、高频电子线路实验箱GP-4。 2、数字存储示波器TDS-1002 3、高频信号发生器WY-1052A 4、数字万用表 四、实验步骤： 实验用单调谐回路谐振放大器电路如图1所示。图中，R1、R2、RE用以保证晶体管工作于放大区域，从而放大器工作于
甲类。 C2是RE的旁路电容，C1、C7是输入、输出耦合电容，L、C3、C4是谐振回路，C3用来调谐，K1、K2、K3用以改变集电极回路的阻尼电阻R3，以观察集电极负载变化对谐振回路（包括电压增益、带宽、Q值） 的影响。K4、K5、K6用 以改变射极偏置电阻R4， 以观察放大器静态工作 点变化对谐振回路 （包括电压增益）的 影响。为了减轻负载 对回路Q值的影响， 输出端采用了（部分 接入方式），即电感 抽头输出方式。
（一）：单级单调谐电路 用示波器在小信号放大器的模块的TT2处观察，调节小信号放大器的T2，CC2，适当调节该模块的w3,使TT2处信号V o的峰值V op-p 最大不失真。记录各数据，填表中。 电压增益系数： 放大器的谐振回路对应的电压放大系数Avo 称为谐振放大器的电压增益系数。当电路处于谐振放大状态时，Avo 计算公式如下: Avo = V o / Vi 或Avo = lg（V o / Vi）dB
《通信电子线路》课程设计说明书高频小信号调谐放大器 学院：电气与信息工程学院 学生姓名： 指导教师：职称副教授 专业：电子信息工程 班级：电子1302 学号：13303402 完成时间：2016年1月8日
摘要 高频小信号放大器广泛用于广播、电视、通信、测量仪器等设备中。它能感应到的众多微弱高频小信号（输入信号电压一般在uV至mV量级附近的信号），然后利用LC谐振回路作为选频网络，和三极管的放大作用,选出有用的频率信号加以放大，并且对于无用的频率信号进行抑制。所以位于接收机接收端的高频小信号谐振放大器是构成无线电通信设备的重要电路。 该课题所设计的谐振放大器主要由放大器和调谐回路两部分组成，设计过程中，先在Multisim10电路仿真软件上进行了电路仿真，然后结合实际情况，绘制原理图，购买元器件画PCB电路图，最后进行了实物制作和调试。实际电路里，使用10MHz的中周代替了不易调节的LC选频回路，选用了s9014三极管来实行放大环节的放大，而射极电阻选了一个电位器，用于调整射极电阻从而改变放大器的放大增益。仿真及实物调试结果：谐振频率在10MHz,电路也有一定的增益，说明设计成功。 关键词：高频小信号；LC谐振回路；s9014 i
目录 1 绪论 (i) 1.1 课题的研究意义 (i) 2 电路分析及原理分析 (iii) 2.1 单元电路分析 (iii) 2.2 整体电路分析 (iv) 3 性能指标 (viii) 3.1 电压增益 (viii) 3.3 通频带 (ix) 3.4 矩形系数 (ix) 4 仿真与调试结果 (x) 4.1仿真结果分析 (x) 4.2 实物调试数据 (xi) 4.3 性能指标计算 (xi) 4.4 误差分析 (xi) 心得体会 (xiii) 参考文献 (xiv) 致谢 (xv) 附录 (xvi) 附录A (xvi) 附录B..................................................................................................................................... x vii 附录C.................................................................................................................................... x viii 附录D...................................................................................................................................... x ix 1 绪论 1.1 课题的研究意义 随着科学技术的不断发展，无线电技术广泛应用于国民经济、军事和人们日常生活的各个领域，技术水平也越来越高。在无线电通信系统中，电信号是通过无线以电磁波的形式向空间辐射传输的。所以在无线电技术中，经常会面对这样的问题，所接受到的信号很弱，很容易受到其他信号和噪声等的干扰，而且在长距离的通信运输中信号也会衰减和，到达接收设备的信号变得非常弱，很难保证信息的准确性。故在传输过程中，要对接收到的信号进行选频和放大，保证传递到接收设备上的信息的准确性，减少失误。这样就要利用高频小信号调谐放大器
高频小信号放大器() 一、学习目标与要求 1.掌握单调谐回路谐振放大器工作原理的分析方法，理解提高稳定性措施； 2.了解同步调谐放大器和双参差调谐放大器工作原理； 3.了解双调谐放大电路，能够识读各种类型的谐振放大器电路； 4.了解集中选频放大器电路；了解噪声概念； 二、学习要点 （一）高频小信号放大器的分类 （l ）按器件分类 高频小信号放大器若按器件分可分为晶体管放大器、场效应管放大器、集成电路放大器。 (2)按通带分类 高频小信号放大器若按通带分可分为窄带放大器、宽带放大器。 （3）按负载分类 高频小信号放大器若按负载分可分为谐振放大器、非谐振放大器。 本章重点介绍单级窄带负载为I ．C 调谐回路的谐振放大器，这种放大器不仅有放大作用，而且有选频作用。对其他器件的单级谐振放大器、各种级联放大器以及集成电路放大器这略加讨论。 （二） 高频小信号放大器的质量指标 1.增益（放大系数） 放大器输出电压Vo(或功率P 。)与输入电压V i （或功率P i ）之比，称为放大器的增益或放大倍数，用A v （或A P ）表示（有时以dB 数计算）。我们希望每级放大器在中心频率（谐振频率）及通频带处的增益尽量大，使满足总增益时级数尽量少。 电压增益：i o v V V A = (6-1) 功率增益：i o P P P A = （6-2） 2.通频带 放大器的电压增益下降到最大值的0，7（即v ／1）倍时，所对应的频率范围称为放大器的通频带，用B ＝2△f 0.7表示，如图3－l 所示。2△f 0.7也称为3分贝带宽。 图6－1 高频小信号放大器的通频带 与谐振回路相同，放大器的通频带决定于回路的形式和回路的等效品质因数Q e 。此外，放大器的总通频带，随着级数的增加而变窄，并且，通频带愈宽，放大器的增益愈小。
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____.
实验１高频小信号放大器
幅频特性曲线为:
带宽： 8.0*0.7=5.6 Bw1=6.6-6.1=0.5MHz 2、观察集电极负载对单调谐回路谐振放大器幅频特性的影响 当放大器工作于放大状态下，运用上步点测法测出接通与不接通1R3的幅频特性曲线。既令2K1置“on”，重复测量并与上步图表中数据作比较。 5.6*0.7=3.92；Bw2= 6.65-6.1=0.55MHz 3、双调谐回路谐振放大器幅频特性测量 （保持输入幅度不变，改变输入信号的频率，测出与频率相对应的双调谐放大器的输出幅度，然后画出频率与幅度的关系曲线，该曲线即为双调谐回路放大器的幅频特性。）
2K2往上拨，接通2C6（80P），2K1置off。高频信号源输出频率6.3MHZ（用频率计测量），幅度300mv，然后用铆孔线接入双调谐放大器的输入端（IN）。2K03往下拨，使高频信号送入放大器输入端。示波器CH1接2TP01，示波器CH2接放大器的输出（2TP02）端。反复调整2C04、2C11使双调谐放大器输出为最大值，此时回路谐振于6.3MHZ。按照下表改变高频信号源的频率（用频率计测量），保持高频信号源输出幅度峰——峰值为300mv（示波器CH1监视），从示波器CH2上读出与频率相对应的双调谐放大器的幅度值，并把数据填入下表中。 幅频特性曲线： 8*0.7=5.6V；Bw3=6.55-5.5-1.05MHz 4、放大器动态范围测量 2K1置off,2K2置单调谐，接通2C6.高频信号源输出接双调谐放大器的输入端（IN），调整高频信号源频率为6.3MHz，幅度为100mV。2K3拨向下方，使高频信号源输出输入放大器输入端。示波器CH1接2TP01，示波器CH2接放大器的输出（2TP02）端。按照下表中的输入幅度，改变高频信号源的输出幅度（由CH1
摘要 放大高频小信号（中心频率在几百KHZ到几百MHZ，频谱宽度在几KHZ到几十MHZ的范围内）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
Abstract Zoom 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 integ- rated 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 pro- perties of the resonant circuit, the resonance amplifier for close to the resonant fre- quency 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 theo- retical 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 signal