第一篇：高頻小信號放大電路課程設(shè)計

通信基本電路課程設(shè)計報告

設(shè)計題目：高頻小信號放大電路

專業(yè)班級

學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 教師評分

目 錄

一、設(shè)計任務(wù)與要求………………………………….………………………..2

二、總體方案…………….………………………….…………………………..2

三、設(shè)計內(nèi)容…………………………….………….…………………………..2 3.1電路工作原理………………………………..………………….……….3 3.1.1 電路原理圖……………………………………………………….3 3.1.2 高頻小信號放大電路分析……………......….……….………….3 3.2 主要技術(shù)指標(biāo)…………………………………...………….……………6 3.3仿真結(jié)果與分析……………………………………………..…….……10

四、總結(jié)及體會…………………………………………………………………12

五、主要參考文獻(xiàn)………………………………………………………………13

電路原理圖如圖1：

圖1高頻小信號諧振放大器multisim電路

分析電路：

（1）增益要高，即放大倍數(shù)要大。

（2）頻率選擇性要好，即選擇所需信號和抑制無用信號的能力要強，通常用Q值來表示，其頻率特性曲線如圖2所示,帶寬BW=f2-f1= 2Δf0.7，品質(zhì)因數(shù)Q=f0/2Δf0.7.

圖4 諧振放大器電路的等效電路

放大器在諧振時的等效電路如圖4所示，晶體管的4個y參數(shù)分別如下：

輸入導(dǎo)納：

輸出導(dǎo)納：

正向傳輸導(dǎo)納：

反向傳輸導(dǎo)納：

式中為晶體管的跨導(dǎo)，與發(fā)射極電流的關(guān)系為：

有關(guān)，其關(guān)系為：，為發(fā)射結(jié)電導(dǎo)，與晶體管的電流放大系數(shù)及。

為基極體電阻，一般為幾十歐姆；

為集電極電容，一般為幾皮法；

為發(fā)射結(jié)電容，一般為幾十皮法至幾百皮法。

圖5 小信號放大器分析電路 如上圖圖5所示，輸入信號分別用于測量輸入信號

由高頻小信 號發(fā)生器提供，高頻電壓表，與輸出信號的值。直流毫安表mA用于測量放大器的集電極電流ic的值，示波器監(jiān)測負(fù)載RL兩端輸出波形。表征高頻小信號諧振放大器的主要性能指標(biāo)有諧振頻率f0，諧振電壓放大系數(shù)Avo，放大器的通頻帶BW及選擇性（通常用矩形系數(shù)Kr0.1），采用圖5所示電路可以粗略測各項指標(biāo)。諧振放大器的性能指標(biāo)及測量方法如下。

(1)諧振頻率

放大器的諧振回路諧振時所對應(yīng)的頻率f0稱為諧振頻率。f0的表達(dá)式為：

式中，L為諧振放大器電路的電感線圈的電感量；的表達(dá)式為：

式中，為晶體管的輸出電容；

為晶體管的輸入電容。

為諧路的總電容，諧振頻率f0的測試步驟是，首先使高頻信號發(fā)生器的輸出頻率為f0，輸出電壓為幾毫伏；然后調(diào)諧集電極回路即改變電容C或電感L使回路諧振。LC并聯(lián)諧振時，直流毫安表mA的指示為最?。ó?dāng)放大器工作在丙類狀態(tài)時），電壓表

圖6放大器的頻率選擇性曲線

由BW得表達(dá)式可知：

通頻帶越寬的電壓放大倍數(shù)越小。要想得到一定寬度的通頻帶，同時又能提高放大器的電壓增益，由式可知，除了選用yfe較大的晶體管外，還應(yīng)盡量減少調(diào)諧回路的總電容量。

(4)矩形系數(shù)

諧振放大器的選擇性可用諧振曲線的矩形系數(shù)Kr0.1來表示，如上圖所示，矩形系數(shù)Kr0.1為電壓放大倍數(shù)下降到0.1Avo時對應(yīng)的頻率范圍與電壓放大倍數(shù)下降到0.707 Avo時對應(yīng)的頻率偏移之比，即

上式表明，矩形系數(shù)Kr0.1越接近1，臨近波道的選擇性越好，濾除干擾信號的能力越強?？梢酝ㄟ^測量諧振放大器的頻率特性曲線來求得矩形波系數(shù)Kr0.1。

(5)噪聲系數(shù)

信噪比：用來表示噪聲對信號的影響程度，電路中某處信號功率與噪聲功率之比稱為信噪比。信噪比大，表示信號功率大，噪聲功率小，信號受噪聲影響小，信號質(zhì)量好。

噪聲系數(shù)：用來衡量放大器噪聲對信號質(zhì)量的影響程度，輸入信號的信噪比與輸出信號的信噪比的比值稱為噪聲系數(shù)。在多級放大器中，最前面一、二級對

.有掃頻儀（波特圖示儀）得出放大器的頻率選擇性曲線圖如下：

由圖可知通頻帶BW=

得

五、主要參考文獻(xiàn)

[1]張肅文.高頻電子線路（第四版）[M].北京：高等教育出版社,2004 [2]張肅文.高頻電子線路（第五版）[M].北京：高等教育出版社,2009 [3]曾興雯，劉乃安，陳健.高頻電路原理與分析（第四版），西安：西安電子科技大學(xué)出版社,2006

第二篇：高頻小信號諧振放大電路(打印版)

長 春 工 程 學(xué) 院

高頻電子線路 課程設(shè)計（論文）

題目：

高頻小信號放大電路設(shè)計

學(xué)

院：

電子與信息工程學(xué)院

專業(yè)班級：

電子0942班

學(xué)

號：

20號、31號、9號、26號

學(xué)生姓名：

指導(dǎo)教師：

起止時間：

2011.9.22~2011.10.20

電氣與信息學(xué)院

和諧

勤奮

求是

創(chuàng)新

內(nèi) 容 摘 要

高頻小信號諧振放大電路

摘要:掌握高頻小信號諧振放大器的工程設(shè)計方法,諧振回路的調(diào)諧方法,放大器的各項技術(shù)指標(biāo)的測試方法及高頻情況下的各種分布參數(shù)對電路性能的影響,表征高頻小信號諧振放大器的主要性能指標(biāo)由諧振頻率fo,諧振電壓放大倍數(shù)Avo,放大器的通頻帶BW及選擇性（通常用矩形系數(shù)Kr0.1）。

關(guān)鍵詞： 1.諧振頻率 放大器的諧振回路諧振時所對應(yīng)的頻率f0稱為諧振頻率。

2.電壓增益 放大器的諧振回路諧振時所對應(yīng)的電壓放大倍數(shù)Avo稱為諧振放大器的電壓增益（放大倍數(shù)）

3.通頻帶 由于諧振回路的選頻作用，當(dāng)工作頻率偏離諧振頻率時，放大器的電壓放大倍數(shù)下降，習(xí)慣上稱電壓放大倍數(shù)Av下降到諧振電壓放大倍數(shù)Avo的0.707倍時所對應(yīng)的頻率范圍稱為放大器的通頻帶BW。

4.矩形系數(shù) 諧振放大器的選擇性可由諧振曲線的矩形系數(shù)Kr0.1來表示矩形系數(shù)Kr0.1為電壓放大倍數(shù)下降到0.1Avo時對應(yīng)的頻率范圍與電壓放大倍數(shù)下降到0.707Avo時對應(yīng)的頻率偏離之比。

工作計劃：

1.確定電路形式。

2.設(shè)置靜態(tài)工作點。3.計算諧振回路的參數(shù)。

4.確定輸入耦合回路及高頻濾波電容。

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.設(shè)計任務(wù)說明

一、設(shè)計目的

1.了解LC串聯(lián)諧振回路和并聯(lián)諧振回路的選頻原理和回路參數(shù)對回路特性的影響；

2.掌握高頻單調(diào)諧放大器的構(gòu)成和工作原理；

3.掌握高頻單調(diào)諧放大器的等效電路、性能指標(biāo)要求及分析設(shè)計； 4.掌握高頻單調(diào)放大器的設(shè)計方案和測試方法。

二、主要技術(shù)指標(biāo)及要求

1.技術(shù)指標(biāo)

已知：電源電壓Vcc??12V，負(fù)載電阻RL?1K?條件下要求： 1)中心頻率：f0?15MHz； 2)電壓增益：40~60dB；

3)通頻帶：通頻帶B=2?f0?300KHz； 4)輸入阻抗：Z≥50Ω。2.設(shè)計要求

1)設(shè)計高頻小信號諧振放大電路；

2)根據(jù)設(shè)計要求和技術(shù)指標(biāo)設(shè)計好電路，選好元件及參數(shù)； 3)寫出設(shè)計報告。

目 錄

第一章 簡述???????????????????????????????1

1.1 論述??????????????????????????1 第二章 總體方案?????????????????????????????2 2.1 設(shè)計要求????????????????????????????2 2.2總體方案簡述??????????????????????????2 第三章電路的基本原理及電路的設(shè)計????????????????3 3.1電路的基本原理???????????????????????3 3.2 主要性能指標(biāo)及測試方法??????????????????5 3.3 電路的設(shè)計與參數(shù)的計算??????????????????8 3.3.1 電路的確定????????????????????????8 3.3.2參數(shù)計算????????????????????????8 第四章 心得體會???????????????????????????11 4.1 心得體會 ???????????????????????????11 參考文獻(xiàn)?????????????????????????????????12 致謝???????????????????????????????????13 附錄 元件清單 ????????????????????????????14

第一章

簡述

1.1 論述

高頻小信號放大器是通信設(shè)備中常用的功能電路，它所放大的信號頻率在數(shù)百千赫至數(shù)百兆赫。高頻小信號放大器的功能是實現(xiàn)對微弱的高頻信號進(jìn)行不失真的放大，從信號所含頻譜來看，輸入信號頻譜與放大后輸出信號的頻譜是相同的。

高頻小信號放大器的分類：

按元器件分為：晶體管放大器、場效應(yīng)管放大器、集成電路放大器;按頻帶分為：窄帶放大器、寬帶放大器;按電路形式分為：單級放大器、多級放大器;按負(fù)載性質(zhì)分為：諧振放大器、非諧振放大器;其中高頻小信號調(diào)諧放大器廣泛應(yīng)用于通信系統(tǒng)和其它無線電系統(tǒng)中，特別是在發(fā)射機(jī)的接收端，從天線上感應(yīng)的信號是非常微弱的，這就需要用放大器將其放大。高頻信號放大器理論非常簡單，但實際制作卻非常困難。其中最容易出現(xiàn)的問題是自激振蕩，同時頻率選擇和各級間阻抗匹配也很難實現(xiàn)。本文以理論分析為依據(jù)，以實際制作為基礎(chǔ)，用LC振蕩電路為輔助，來消除高頻放大器自激振蕩和實現(xiàn)準(zhǔn)確的頻率選擇；另加其它電路，實現(xiàn)放大器與前后級的阻抗匹配。

第二章 總體方案

2.1 設(shè)計要求

已知條件：電源電壓Vcc??12V，負(fù)載電阻RL?1K?，高頻三極管3DJ6。主要技術(shù)指標(biāo)：中心頻率f0?15MHz，電壓增益Auo?(40~60)dB(100倍~1000倍)，通頻帶B=2?f0?300KHz，輸入阻抗：Z≥50Ω。課程設(shè)計要求：要求有課程設(shè)計說明書。

2.2 總體方案簡述

高頻小信號放大器的功用就是無失真的放大某一頻率范圍內(nèi)的信號。按其頻帶寬度可以分為窄帶和寬帶放大器，而最常用的是窄帶放大器，它是以各種選頻電路作負(fù)載，兼具阻抗變換和選頻濾波功能。對高頻小信號放大器的基本要求是：

（1）增益要高，即放大倍數(shù)要大。

（2）頻率選擇性要好，即選擇所需信號和抑制無用信號的能力要強，通常用Q值來表示，其頻率特性曲線如圖-1所示,帶寬

=f2-f1= 2Δf0.7，品質(zhì)因數(shù)Q=fo/2Δf0.7.（3）工作穩(wěn)定可靠，即要求放大器的性能盡可能地不受溫度、電源電壓等外界因素變化的影響，內(nèi)部噪聲要小，特別是不產(chǎn)生自激，加入負(fù)反饋可以改善放大器的性能。

（4）阻抗匹配。第三章

電路的基本原理及電路的設(shè)計

3.1 電路基本原理

圖3-1-1所示電路為共發(fā)射極接法的晶體管小信號調(diào)諧回路諧振放大器。它不僅要放大高頻信號，而且還要有一定的選頻作用，因此，晶體管的集電極負(fù)載為LC并聯(lián)諧振回路。在高頻情況下，晶體管本身的極間電容及連接導(dǎo)線的分布參數(shù)會影響放大器的輸出信號的頻率或相位。晶體管的靜態(tài)工作點由電阻方法與低頻單管放大器相同。

和

以及

決定，其計算

圖3-1-1

放大器在諧振時的等效電路如圖3-1-2所示，晶體管的4個y參數(shù)分別如下：

輸入導(dǎo)納：

輸出導(dǎo)納：

正向傳輸導(dǎo)納：

反向傳輸導(dǎo)納： 式中，為晶體管的跨導(dǎo)，與發(fā)射極電流的關(guān)系為：

為發(fā)射結(jié)電導(dǎo)，與晶體管的電流放大系數(shù)及有關(guān)，其關(guān)系為

為基極體電阻，一般為幾十歐姆；射結(jié)電容，一般為幾十皮法至幾百皮法。

為集電極電容，一般為幾皮法；為發(fā)

圖3-1-2

，電流放大系數(shù)有晶體管在高頻情況下的分布參數(shù)除了與靜態(tài)工作點的電流關(guān)外，還與工作角頻率w有關(guān)。晶體管手冊中給出了的分布參數(shù)一般是在測試條件一定的情況下測得的。

圖3-1-2所示的等效電路中，為晶體管的集電極接入系數(shù)，即

式中，為電感L線圈的總匝數(shù)，且匝數(shù)比，即

；為輸出變壓器的副邊與原邊式中，為副邊總匝數(shù)。

。通常小信號諧振放大器的下。

為諧振放大器輸出負(fù)載的電導(dǎo)，一級仍為晶體管諧振放大器，則

將是下一級晶體管的輸入電導(dǎo)由圖3-1-2可見，并聯(lián)諧振回路的總電導(dǎo)的表達(dá)式為

式中，為LC回路本身的損耗電導(dǎo)。

3.2主要性能指標(biāo)及測量方法

表征高頻小信號諧振放大器的主要性能指標(biāo)有諧振頻率，放大器的通頻帶粗略測各項指標(biāo)。，諧振電壓放大系數(shù)

及選擇性（通常用矩形系數(shù)Kr0.1），采用3-2-1所示電路可以

圖3-2-1 輸入信號信號由高頻小信號發(fā)生器提供，高頻電壓表，分別用于測量2輸入的值，示與輸出信號的值。直流毫安表mA用于測量放大器的集電極電流波器監(jiān)測負(fù)載

1.諧振頻率 兩端輸出波形。諧振放大器的性能指標(biāo)及測量方法如下。

放大器的諧振回路諧振時所對應(yīng)的頻率稱為諧振頻率。的表達(dá)式為：

式中，L為諧振放大器電路的電感線圈的電感量；達(dá)式為：

式中，諧振頻率為晶體管的輸出電容；

為晶體管的輸入電容。，輸出電壓為幾毫

為諧路的總電容，的表的測試步驟是，首先使高頻信號發(fā)生器的輸出頻率為伏；然后調(diào)諧集電極回路即改變電容C或電感L使回路諧振。LC并聯(lián)諧振時，直流毫安表mA的指示為最?。ó?dāng)放大器工作在丙類狀態(tài)時），電壓表

指示值達(dá)到最大，且輸出波形無明顯失真。這時回路諧振頻率就等于信號發(fā)生器的輸出頻率。

2.電壓增益

放大器的諧振回路所對應(yīng)的電壓放大倍數(shù)Avo稱為諧振放大器的電壓增益.表達(dá)式為： 的的測量電路如圖3-2-1所示，測量條件是放大器的諧振回路處于諧振狀態(tài)。計算公式如下：

3.通頻帶

由于諧振回路的選頻作用，當(dāng)工作頻率偏離諧振頻率時，放大器的電壓放大倍數(shù)下降，習(xí)慣上稱電壓放大倍數(shù)Av下降到諧振電壓放大倍數(shù)率范圍稱為放大器的通頻帶BW，其表達(dá)式為： 的0.707倍時所對應(yīng)的頻

式中，為諧振放大器的有載品質(zhì)因素。

分析表明，放大器的諧振電壓放大倍數(shù)與通頻帶的關(guān)系為：

上式說明，當(dāng)晶體管通頻帶確定，且回路總電容

為定值時，諧振電壓放大倍數(shù)

與的乘積為一常數(shù)。

通頻帶的測量電路如圖3-2-1所示。可通過測量放大器的頻率特性曲線來求通頻帶。采用逐點法的測量步驟是：先使調(diào)諧放大器的諧振回路產(chǎn)生諧振，記下此時的與，然后改變高頻信號發(fā)生器的頻率（保持Vs不變），并測出對應(yīng)的電壓放大倍數(shù)Av，由于回路失諧后電壓放大倍數(shù)下降，所以放大器的頻率特性曲線如圖3-3-2所示：

圖3-2-2 由BW得表達(dá)式可知：

通頻帶越寬的電壓放大倍數(shù)越小。要想得到一定寬度的通頻帶，同時又能提高放大器的電壓增益，由式可知，除了選用電容量。4.矩形系數(shù)

諧振放大器的選擇性可用諧振曲線的矩形系數(shù)形系數(shù)0.707 為電壓放大倍數(shù)下降到0.1時對應(yīng)的頻率偏移之比，即

上式表明，矩形系數(shù)

越接近1，臨近波道的選擇性越好，濾除干擾信號的能力越強。

來表示，如圖3-2-2所示，矩

較大的晶體管外，還應(yīng)盡量減少調(diào)諧回路的總

時對應(yīng)的頻率范圍與電壓放大倍數(shù)下降到可以通過測量圖3-2-2所示的諧振放大器的頻率特性曲線來求得矩形波系數(shù)

3.3 電路的設(shè)計與參數(shù)計算 3.3.1 電路的確定

電路形式如圖3-3-1所示。

圖 3-3-1

3.3.2參數(shù)計算

已知參數(shù)要求與晶體管3DJ6參數(shù)為(1)設(shè)置靜態(tài)工作點

f MHz T ? 250，β=50。rbb??70?，Cb?c?3pF，取

IEQ=1mA, VEQ=1.5V, VCEQ=7.5V, 則

RE?VEQIEQVBQ?1.5K? VBQ??6ICQ

RB2?6IBQ??18.3K? ，取標(biāo)稱值18KΩ

RB1?VCC?VBQVBQRB2?55.6K?

RB1可用30kΩ電阻和100kΩ電位器串聯(lián),以便調(diào)整靜態(tài)工作點。

(2)計算諧振回路參數(shù) {gb?e}mS??{IE}mA?0.77mS

26?mV

{gm}mS?{IE}mA?38mS 26mV

下面計算4個y參數(shù)，yie?

因為yie?gie?j?Cie, 所以

gie?0.70mS，rie?

yoe?gb?e?j?Cb?e?0.70mS?j1.5mS，由此可得yie?1.66mS

1?rb?b(gb?e?j?Cb?e)1.5mS1?1k?，Cie??2.2pF gie?j?Cb?crb?bgm?j?Cb?c?0.02mS?j0.5mS由此可得yoe?0.5mS，1?rb?b(gb?e?j?Cb?e)，Z?11??2000Ω＞50Ω。YOyoe所以可知輸出阻抗：

因為yoe?goe?j?Coe，所以

goe?0.02mS，Coe?

yfe?

0.5mS??7.0pF

gm?37mS?j4.1mS由此可得：yfe?37.2mS

1?rb?b(gb?e?j?Cb?e),由中心頻率f0?15MHz，通頻帶B=2?f0?300KHz，則回路的有載品質(zhì)因數(shù)得：

QL?fo?50 B.設(shè)定回路的空載品質(zhì)因數(shù):

C??

再計算回路電容為：

的電容串聯(lián)。

回路中的自損耗電導(dǎo)為： go?=200,回路電感:L=5.6

1?20.1pF

(2?f0)2L,故回路總電容為:，故可采取兩個標(biāo)稱值為39pF

11??9.42?10-6SRoQo?2??fo?L

則回路總電導(dǎo)：

再設(shè)定晶體管的集電極接入系數(shù)則根據(jù)公式可得，即：

Auo?由分貝表示電壓增益

綜合以上理論分析可知，計算求出的單級放大器諧振時的電壓增益滿足設(shè)計要求。但若要驗證設(shè)計是否能夠在實驗室條件下工作，還需要搭建電路進(jìn)行實際操作，所以此方案還有待于進(jìn)一步的實驗驗證。

(3)確定輸入耦合回路及高頻濾波電容

高頻小信號諧振放大器的輸入耦合回路通常是指變壓器耦合的諧振回路。由于輸入變壓器原邊諧振回路與放大器諧振回路的諧振頻率相等，也可以直接采用電容耦合，p1?p2?yfeg??109.7

為

2，輸出變壓器3的副邊與原邊匝數(shù)比

1為，6。

高頻耦合電容一般選擇瓷片電容。

第四章 心得與體會

4.1 心得與體會

本次課程設(shè)計的完成，收獲頗多，鞏固和加深了對電子線路基本知識的理解，提高了綜合運用所學(xué)知識的能力。通過此次電路設(shè)計讓我們學(xué)會初步掌握了簡單實用電路的分析方法和工程設(shè)計方法。

在這次課程設(shè)計過程中最深刻的感觸是光有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還必須懂一些實踐中的知識，比如，元器件的參數(shù)在設(shè)置時盡量選擇與標(biāo)稱值相等或相近的（如電阻和電容值的選擇）；元器件的等效替換。

在本課程設(shè)計中，是我的動手能力有了更進(jìn)一步的提高，鞏固了已學(xué)的理論知識。高頻電路課程設(shè)計相對于以前的模電課程設(shè)計來更有難度，更有挑戰(zhàn)。

此次課程設(shè)計中不但考查了我們對高頻電子線路的了解程度，更進(jìn)一步的使我們更深刻的認(rèn)識了高頻電子線路這門課程在實際中的應(yīng)用和在電子領(lǐng)域的重要性。在此次設(shè)計時我們也遇到了不少的困難和問題，但在同伴們的共同努力下，辛苦的去鉆研，去學(xué)習(xí)，最終都克服了這些困難，使問題得到了解決。其中遇到的問題很多都是在書上不能找到的，所以我們必須自己查找相關(guān)資料，利用圖書館和網(wǎng)絡(luò)，這是一個比較辛苦和漫長的過程，你必須從無數(shù)的信息中分離出對于你有用的，然后加以整理，最后才學(xué)習(xí)到變?yōu)樽约旱牟⒂玫皆O(shè)計中的問題去。

通過這次課程設(shè)計，讓我對各種電路都有了大概的了解，所以說，坐而言不如立而行，對于這些電路還是應(yīng)該自己動手實際操作才會有深刻理解。也為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下了實踐的基礎(chǔ)。提高了我們發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力及對相關(guān)問題資料查找、分析、篩選、整合的能力。

總而言之，從此次電路設(shè)計過程中我們受益匪淺。

參考文獻(xiàn)

[1]王衛(wèi)東.高頻電子電路（第二版）.電子工業(yè)出版社 2004.[2] 童詩白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）.高等教育出版社 2006.致謝

本次課程設(shè)計，能夠順利的完成，多虧老師和同學(xué)的指導(dǎo)和幫助。

放大器的設(shè)計及制作在所有課題里是相對簡單的，但實際做起來并沒有我們想的那么容易。在原理圖與參數(shù)的設(shè)計的過程中，我們遇到了很大的困難，特別是在參數(shù)設(shè)置時，相對低頻放大，高頻放大的參數(shù)設(shè)置要復(fù)雜的多，我們遇到了許多的問題，經(jīng)過我們組的成員共同努力，和同學(xué)們的交流和耐心的指導(dǎo)，我們才順利完成任務(wù)，在此我我們向他表示我們衷心的感謝。

課程設(shè)計的完成，感謝老師的耐心指導(dǎo)幫助，在老師的嚴(yán)格要求下，這次的實際操作讓我學(xué)到了很多從書本上學(xué)不到卻終身受益的知識，良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，端正的學(xué)習(xí)態(tài)度。這為我以后的學(xué)習(xí)和工作打下了良好的基礎(chǔ)，更好的去面對社會，適應(yīng)社會，在此，再次向老師獻(xiàn)上我們最真誠的謝意，“老師您辛苦了”！

在此特別感謝姜航老師對我們的耐心教學(xué)及環(huán)環(huán)引導(dǎo)讓我們對高頻電子線路設(shè)計的學(xué)習(xí)變得生動有趣！

附錄

元件清單

元件名稱 元件大小 元件數(shù)量

電阻 30KΩ 一個

電阻 18K 電阻 1.5k 電阻 1k 電位器 100K 電容 1000pF 電容 0.01uF 電容 0.033uF 瓷片電容 39pF 三級管3DJ6

Ω Ω Ω Ω 一個 一個 一個 一個 一個 一個 一個

兩個

一個

第三篇：單級低頻小信號放大電路

單級低頻小信號放大電路

一、理解電路原理、和的作用：的作用：、組成什么反饋：什么作用：組成什么反饋：什么作用：的作用：的作用：的作用：

二、實驗結(jié)果、測出三極管

極對地電位，判斷三極管工作區(qū)域、輸入端接，峰峰值為的正弦波，測出輸出端的峰峰值，算出放大倍數(shù)：去掉，輸入端接，峰峰值為的正弦波，測出輸出端的峰峰值，算出放大倍數(shù)：哪個放大倍數(shù)大：、輸入端接，峰峰值慢慢變大的正弦波，查看輸出端波形變化，出現(xiàn)什么現(xiàn)象？、輸入端接，峰峰值的正弦波，調(diào)節(jié)，查看輸出端波形變化，出現(xiàn)什么現(xiàn)象？

第四篇：模電課程設(shè)計仿真 音頻放大電路

電子科技大學(xué)

設(shè)計題目：學(xué)生姓名：教師姓名：《模擬電路基礎(chǔ)》電子線路應(yīng)用設(shè)計報告

功率放大電路 學(xué)號：

日期： 2016.12.27

1、設(shè)計任務(wù)

設(shè)計要求：設(shè)計并制作用晶體管和集成運算放大器組成的音頻功率放大電路，負(fù)載為揚聲器，阻抗RL=8Ω。

性能指標(biāo)：頻率：20Hz～20kHz 輸出功率：≥8W 放大倍數(shù)：30dB 失真：≤10%

2、電路原理

2.1 電路整體方案 2.1.1 方案的確定及論證

一、OCL互補對稱功率放大器

圖 2.1.1-1 OCL電路

如圖所示放大電路是由兩個射極輸出器組成的，T1和T2分別為NPN型管和PNP型管，兩管的材料和參數(shù)相同（即特性對稱），且電源由對稱的雙電源+VCC和-VCC提供。

圖中，兩管基極沒有偏置電流，靜態(tài)損耗為0，電路工作在乙類狀態(tài)，信號從基極輸人，從射極輸出，RL為負(fù)載，輸出端沒有耦合電容。所以，把圖4-35所示的電路稱為無輸出電容的功率放大電路，簡稱OCL電路。靜態(tài)時，UEQ＝UBQ＝0 輸入電壓的正半周：＋VCC→T1→RL→地 輸入電壓的負(fù)半周：地→RL→T2→－VCC OCL電路的輸出功率的計算公式如下：

最大輸出功率：

轉(zhuǎn)換效率：

二、用集成器件實現(xiàn)

TDA2030集成功放芯片：

TDA2030是德律風(fēng)根生產(chǎn)的音頻功放電路，采用V型5腳單列直插式塑料封裝結(jié)構(gòu)。該集成電路廣泛應(yīng)用于汽車立體聲收錄音機(jī)、中功率音響設(shè)備，具有體積小、輸出功率大、失真小等特點。并具有內(nèi)部保護(hù)電路。

圖 2.1.1-2 TDA2030芯片

TDA2030管腳功能： 1腳是正相輸入端； 2腳是反向輸入端； 3腳是負(fù)電源輸入端； 4腳是功率輸出端； 5腳是正電源輸入端。

圖 2.1.1-3 TDA2030芯片

圖 2.1.1-4 TDA2030典型參數(shù)

TDA2030特點: 1.開機(jī)沖擊極小。2.外接元件非常少。

3.TDA2030輸出功率大，Po=18W(RL=4Ω)。4.采用超小型封裝(TO-220),可提高組裝密度。

5.內(nèi)含各種保護(hù)電路，因此工作安全可靠。主要保護(hù)電路有：短路保護(hù)、熱保護(hù)、地線偶然開路、電源極性反接(Vsmax=12V)以及負(fù)載泄放電壓反沖等。

6．TDA2030A能在最低±6V最高±22V的電壓下工作在±19V、8Ω阻抗時能夠輸出16W的有效功率，THD≤0.1%。

運用集成芯片TDA2030完成音頻功率放大電路的設(shè)計，能夠更好地達(dá)到設(shè)計任務(wù)和要求。2.1.2 整體電路

整體電路設(shè)計：使用TDA2030加少量外圍元件，輸入端使用高通濾波。

圖 2.1.2-1 音頻功放電路

2.2 各部分電路原理

一、輸入部分

圖 2.2-1 輸入部分電路

R3是直流平衡電阻，同時與C3構(gòu)成高通響應(yīng)，用以濾除低頻信號。

二、放大部分

圖 2.2-2 放大部分電路

R1、R2和C2構(gòu)成負(fù)反饋電路，決定電路的電壓增益及低端截止頻率。Au=R1/R2

三、輸出部分

輸出部分負(fù)載為揚聲器，阻抗RL=8Ω。

四、保護(hù)部分

圖 2.2-3 保護(hù)部分電路

R4和C7可以穩(wěn)定頻率，防止電路自激。D1、D2用以保護(hù)集成塊 2.3 電路參數(shù)選擇依據(jù)

闡述電路整體方案、各部分電路原理和電路參數(shù)選擇依據(jù)

3、電路仿真和結(jié)果

根據(jù)要求，仿真軟件選用multisim，在軟件中連接電路如圖4.1所示：

圖 3-1 電路仿真圖

一、波特圖輸出

圖 3-2 波特圖

由圖可以看出，其仿真的結(jié)果，在20Hz-20kHz內(nèi)中后段的波形放大能力基本保持不變化，且放大倍數(shù)約為30dB。符合題目要求。

二、輸出功率

圖 3-3 輸出回路上探針數(shù)據(jù) 圖 3-4 輸出功率圖

輸出功率為8.662W，≥8W，滿足要求。

三、失真分析

圖 3-5 失真分析圖

失真為0.014%，≤10%。滿足要求。

選擇的器件及其參數(shù)

給出部分和整體電路仿真截圖，給出仿真結(jié)果及結(jié)論。

4、電路加工及測試（可選）

闡述制作電路（畫圖、焊接）的過程及注意事項，給出PCB版圖、實物圖。闡明所用的測試儀表、測試方法，給出測試結(jié)果。在最后，針對這次DIY，也有些收獲和感悟。其中最重要的一點就是功放單點接地的問題！一定得慎之慎之處理處理不好功放會有底噪。

圖中R1、R2是輸入落地電阻，C2是直流反饋電容，接地點是小信號地，標(biāo)記為藍(lán)色，；C3、C4、C6、C7是退耦電容，接地端標(biāo)記為紅色，屬電源地。正確的接地方式為：三個小信號接地點可混合在一條地線上，四個電源地匯集為另一條地線，電源地與小信號地在總接地點處匯合，除總接地點外，兩種地不得有其他連通點。

5、問題解答

1、為什么共射放大電路不宜用作功率放大電路？

共射主要用于放大電壓信號，其輸出功率和效率都很低；而功放不僅需要有放大的電壓信號，還需要有放大的電流信號，只有電壓信號和電流信號都足夠大，才能滿足功放的要求，所以共射放大不宜用作功率放大電路。

2、TDA2030使用時對電路有什么要求？ TD2030使用時類似于集成運放，需要用負(fù)反饋電路。

3、如何實現(xiàn)電路的實物制作？

根據(jù)電路圖繪制PCB→將PCB文件導(dǎo)出為PDF文檔格式，采用1：1導(dǎo)出→將PDF打印到菲林上，采用實際大小打印→將打印好PCB菲林平鋪在感光板上，準(zhǔn)備曝光→用11W的日光臺燈曝光約15分鐘→曝光完畢后用顯影液進(jìn)行顯影→準(zhǔn)備好腐蝕溶液進(jìn)行腐蝕→腐蝕結(jié)束，鉆孔，準(zhǔn)備焊接→焊接元件

6、總結(jié)

通過此次的課程設(shè)計，我增進(jìn)了對功率放大電路的了解、掌握了音頻功率放大電路的基本設(shè)計方法，對于仿真軟件Multisim也用得更加得心應(yīng)手，此外我還新學(xué)會了利用軟件Altium Designer繪出PCB版圖。同時對于模電的課程的內(nèi)容也有了更加深刻的認(rèn)識。

電子設(shè)計和需要扎實的理論基本功，同時也需要有一定的動手能力。理論加上實踐，才能做等更好。

從選擇題目到開始著手去做，我才發(fā)現(xiàn)自己的模電知識掌握得并不牢固，于是花了很多時間去讀教材相關(guān)內(nèi)容，包括基本放大電路的知識，多級放大器，放大電路的反饋和功率放大器等章節(jié)，總算是有了大概的想法和思路。而后便查閱各種論文和書籍資料，瀏覽各樣的電子、電工論壇，看到別人的一些見解和討論，啟發(fā)了我的思路。最終發(fā)現(xiàn)了TDA2030的集成運放具有很大的優(yōu)點，便想用集成運放來實現(xiàn)。我選擇了TDA2030典型電路中的雙電源電路來實現(xiàn)，并揣摩該電路的設(shè)計思路和意圖，最終看出了其中的道理。之后便是應(yīng)用仿真軟件來實現(xiàn)。

制作實物電路圖又是一次挑戰(zhàn)。首先我詢問了一些搞電子設(shè)計的同學(xué)如何實現(xiàn)實物，得知要先繪出PCB布線再印制、最終把元件焊上去并調(diào)試。軟件Altium Designer的使用對我來說又是一項新鮮事物，我不斷嘗試，學(xué)會了如何利用軟件布線。學(xué)校開放實驗室給了我們很大的支持和鼓勵，元件的找尋以及板子的印制都不再成為困擾我們的問題。我在沒課的時候就呆在那里焊板子，最終做出了實物。

雖然我做出來的電路滿足了設(shè)計要求，但是我仍覺得有些遺憾，那就是這個電路圖我是直接用的TDA2030典型電路，并沒有在此基礎(chǔ)上做什么改進(jìn)和變化。我想，以后我要更加注重模電這樣的課程的學(xué)習(xí)，掌握扎實的基礎(chǔ)，才有創(chuàng)新思考的能力。同時我也認(rèn)識到，電子設(shè)計也需要有一定的動手能力。理論加上實踐，才能做得更好。

電路設(shè)計、仿真、加工、測試過程中的收獲和體會，對課程的理解，對實際電路的認(rèn)識等等。

說明：正文小四號宋體。圖表采用五號宋體，圖表分別按順序編號。

表1 選用的元器件型號和數(shù)量 圖1 xxx仿真電路圖

參考文獻(xiàn)

[1].[2].[3].[4].童詩白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].第四版.北京：高等教育出版社，2006.周文.淺談TDA2030集成音頻功率放大器的制作[J].課程教育研究,2013，(2).朱李明.線性集成電路——TDA2030A[J].集成電路應(yīng)用，1986,(3).張燕玉，陳國志.實用OCL集成音頻功率放大器的分析方法[J].科技資訊，2010，(3).[5].芮新芳，朱朝霞，牛耀國.使用Altium Designer Winter 09設(shè)計印刷電路板之常見問題及使用技巧[J].電腦與電信,2011，(9).[6].吳中華.Altium Designer 10使用快速入門[J].電子制作,2012，(6).

第五篇：信號調(diào)理電路

信號調(diào)理電路 信號處理電路，把模擬信號變換為用于數(shù)據(jù)采集、控制過程、執(zhí)行計算顯示讀出或其他目的的數(shù)字信號。模擬傳感器可測量很多物理量，如溫度、壓力、光強等...但由于傳感器信號不能直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，這是因為傳感器輸出是相當(dāng)小的電壓、電流或電阻變化，因此，在變換為數(shù)字信號之前必須進(jìn)行調(diào)理。調(diào)理就是放大，緩沖或定標(biāo)模擬信號等，使其適合于模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的輸入。然后，ADC對模擬信號進(jìn)行數(shù)字化，并把數(shù)字信號送到MCU或其他數(shù)字器件，以便用于系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理。

信號調(diào)理將您的數(shù)據(jù)采集設(shè)備轉(zhuǎn)換成一套完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，這是通過幫助您直接連接到廣泛的傳感器和信號類型(從熱電偶到高電壓信號)來實現(xiàn)的。關(guān)鍵的信號調(diào)理技術(shù)可以將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的總體性能和精度提高10倍。

信號調(diào)理簡單的說就是將待測信號通過放大、濾波等操作轉(zhuǎn)換成采集設(shè)備能夠識別的標(biāo)準(zhǔn)信號。是指利用內(nèi)部的電路(如濾波器、轉(zhuǎn)換器、放大器等…)來改變輸入的訊號類型并輸出之。因為工業(yè)信號有些是高壓，過流，浪涌等，不能被系統(tǒng)正確識別，必須調(diào)整理清之。

一般的采集卡上都帶有可編程的增益，但具體要不要作信號調(diào)理，要視待采信號的特點而定，若信號很小，則要經(jīng)過放大將信號調(diào)理到采集卡能夠識別的范圍，若信號干擾較大，就要考慮采集之前作濾波了。