第一篇：教材的高頻小信號諧振放大器習(xí)題解1

第一章 高頻小信號諧振放大器習(xí)題解答

1－1解：（1）這是純LC串聯(lián)諧振回路，信號和負(fù)載采用了簡單等效模型。畫出電路圖。

根據(jù)空載品質(zhì)因數(shù)的公式得（注意：空載品質(zhì)因數(shù)的定義為不考慮信號源的內(nèi)阻和負(fù)載的阻抗，只考慮L的內(nèi)阻。）

根據(jù)串聯(lián)LC諧振回路公式，Qo?1R?oCo?1?212

5?2??1.5?106?100?10?12（2）根據(jù)中心頻率的公式，f?？梢缘玫絃o?11?H?113?H 22226?124?foC4??1.5?10?100?10??（3）諧振時，L,C等效為短路線，電壓信號直接接在了R上。

回路電流 Io?Ums1mV??0.2mA R5?（4）電感上電壓與電容上電壓振幅相等，方向UCom?ULom?QoUms?212Ums?212mV相反。振幅為：或由公式：ULom?IoXL?0.2?10?3??L1LC

1－2解：1-1端短路時，諧振時，?o?所以:L?

111Q??100 又因為 : ??253?H226?12?rC?oC2??10?100?10o??所以 r?11??15.9? ?oQC2??106?100?10?12?1001-1端接Zx時，Zx為Rx和Cx的串聯(lián)，CCx200Cx?100,?100;解得：Cx＝200pF，C?Cx200?Cx?L?L由于：Q0＝0，QL＝0rRLQr501所以：L＝＝＝，QL?50,RL＝（r＋Rx）＝2r

Q0RL10022??106?253?10－6解得：RX＝r＝＝?＝15.9?Q0100?0L因而，未知阻抗由15.9?的電阻與200pF得電容串連組成。1－4 解：C'?C2?CL?22pF

所以接入系數(shù)

C'221p?'?? C?C120?222把RL折合到回路兩端，得：

R'o?Ro9?5?k??11.25k? 24pC1C'20?22??又 C??CS??5???pF?18.3pF

20?22?C1?C'?諧振頻率為fP?12?LC??12?0.8?10?18.3?10?6?12Hz?41.6MHz

諧振阻抗為RP?Qo?PL??100?2??41.6?106?0.8?10?6???20.9k?

總電導(dǎo)為

111?111??6g???'?????S?236.7?10S ?333RSRLRP?10?1011.25?1020.9?10?因而 R??最后得QL?1?4.2k? g?1?1?20.2

236.7?10?6?2??41.6?106?0.8?10?6g??PLB?2?f0.7?fP?2.06MHz QL1111???1－6（1）證明：因為回路總電導(dǎo)g??；B?2?f0.7 R?RSRPRLfO B?;QL?R??OC

QLB?fOfOfO???2?f0.7 QLR??OCR?2?fOC?1?g??4??f0.7C R? 證畢。

612?4（2）g??4??f0.7C?6.28?6?10?20?10S?7.536?10S1111 因為：g??R?R?R?R?gs?gp?gL

?SPL111?11??4?4?g?????7.536?10??S?5.536?10S?33RLRPRS?10?1010?10?RL?1??1.8k? ?45.536?101－9（1）Y參數(shù)等效電路圖：

gp為LC諧振回路的損耗電導(dǎo)。

P1=5/20=1/4;P2=5/20=1/4 因為空載品質(zhì)因數(shù)Q0?11?gp??3.719?10?5?0L1-3gp?0L1-3Q02g??gp?p12goe?p2gie211?200?10?6??2860?10?61616

?228.44?10?6(s)?3.719?10?5?p1p2yfeg?11??45?10?3?44?12.3 ?6228.44?10而Auo?QL??1?0L1?3g?1?16.2782??10.7?106?4?10?6?228.44?10?6f010.7?106B???0.657?106HZ

QL16.278 在LC 諧振回路接入三極管激勵和后面的負(fù)載后，空載品質(zhì)因數(shù)Q0的公式中的f0是考慮了前后三極管中等效電容后形成的總電容決定的中心工作頻率。而電容C為C總。電感一般就是電路中只有一個電感。三極管等效中沒有感抗，所以不用考慮。在使用公式時注意電容要使用總值。

1－10解：（1）Y參數(shù)等效電路圖如下：

（2）回路的諧振電阻

RP?QL?OL?100?6.28?30?106?1.5?10?6?28.3k?11?5g???3.538?10S

P3RP28.3?10兩級電路采用相同的晶體管，即gie1?gie2?2.8ms 則回路的總電導(dǎo)為（p1?N1/N1?1,p2?N2/N1?1/4）

2g??gP?p12goe?p2gie2?0.03538?103?0.2?10?3??0.25??2.8?10?3?0.41?10?3S2??（3）回路的總電容為

C??1?2?fO?2L?1?2??30?10?62?1.5?10?6?18.78pF

（4）根據(jù)電壓增益的表達(dá)式得 Auo?（5）

p1p2yfeg?1?0.25?45??27.44

0.41fog?'g?'fo因為：B???;QL?0C?2?C?所以：g?'?B2?C??10?106?6.28?18.78?10?12?1.18msg并?g?'?g??1.18?0.41?0.77msR并1??1.3k?g并1－12解：（1）兩級功放總增益為： Auo?Auo1??10??100 兩級功放總通頻帶為：

B?B12?1?4?0.64?2.56MHz

（2）為保持總通頻帶為4MHz，則單級通頻帶必須增加，即： B?'112B'2?112?4?6.25MHz 0.64（3）因為根據(jù)結(jié)論放大器的增益帶寬積基本保持不變，則此時單級放大器的增益應(yīng)為

' Auo1?B1Auo14?10??6.4 '6.25B12'2)??6.4??40.9 兩級總增益為：Auo'?(Auo1解法二：如果兩級級聯(lián)后的帶寬總值為4MHZ,說明每一級的帶寬不是4MHZ,如果三極管組成電路結(jié)構(gòu)不變，而且是并聯(lián)諧振回路的LC數(shù)值不變，只可能并聯(lián)的負(fù)載值R變化才能讓帶寬改變，中心頻率f。不變，總電導(dǎo)改變了。那現(xiàn)在的總增益為多少？ 原增益Auo(原)?p1p2yfe;Auo(現(xiàn))?

g（原）g（現(xiàn)）??p1p2yfeAuo(原)g（現(xiàn)）???所以： Auo(現(xiàn))g（原）??B（原）?1f0?QL(原)f0?f0?0Lg（原）?1?0Lg（原）?B（現(xiàn)）?1f0?QL(現(xiàn))f0?f0?0Lg（現(xiàn)）?1?0Lg（現(xiàn)）?4B1(原)g?(原)AUO(現(xiàn))?.....?? 6.25B1(現(xiàn))g?(現(xiàn))AUO(原)g?(原)AUO(現(xiàn))?AUO(原)?g?(現(xiàn))4??10?6.46.252

?A總(現(xiàn))??AUO(現(xiàn))??6.42?40.9

第二篇：高頻小信號諧振放大器習(xí)題解1

第一章 高頻小信號諧振放大器習(xí)題解答

1－1解：根據(jù)品質(zhì)因數(shù)的公式得：

Qo?1R?oCo?1?212

5?2??1.5?106?100?10?12Lo?11?H?113?H 22226?124?foC4??1.5?10?100?10??諧振時，回路電流 Io?Ums1mV??0.2mA R5?UCom?ULom?QoUms?212Ums?212mV

1－2解：1-1端短路時，?o?1LC

所以:L?111又因為 : Q??100 ??253?H226?12?orC?oC2??10?100?10??所以 r?11??15.9? 6?12?oQC2??10?100?10?1001-1端接Zx時，Zx為Rx和Cx的串聯(lián)，CCx200Cx?100,?100;解得：Cx＝200pF，C?Cx200?Cx?L?L由于：Q0＝0，QL＝0rRLQr501所以：L＝＝＝，QL?50,RL＝（r＋Rx）＝2r

Q0RL10022??106?253?10－6解得：RX＝r＝＝?＝15.9?Q0100?0L因而，未知阻抗由15.9?的電阻與200pF得電容串連組成。1－4 解：C'?C2?CL?22pF

所以接入系數(shù)

C'221p?'??

C?C120?222把RL折合到回路兩端，得：

R'o?Ro9?5?k??11.25k? 24pC1C'20?22??又 C??CS??5???pF?18.3pF

20?22?C1?C'?諧振頻率為fP?12?LC??12?0.8?10?18.3?10?6?12Hz?41.6MHz

諧振阻抗為RP?Qo?PL?100?2??41.6?106?0.8?10?6??20.9k? 總電導(dǎo)為

??g??111?111??6?'?????S?236.7?10S ?RSRLRP?10?10311.25?10320.9?103?1?4.2k? g?1g??PL?1?20.2

236.7?10?6?2??41.6?106?0.8?10?6因而 R??最后得QL?B?2?f0.7?fP?2.06MHz QL1111 ???RRSRPRL1－6（1）證明：因為回路總電導(dǎo)g??并且QL?fR 而B?O ?OLQLfO?所以B?R??OL??OLfOR

g??1B? R?OLfO1LC又因為 ?O?2?fo?

?ofo?所以 g??證明結(jié)束

1LC?12?LC?1 B?2?f0.7 2?LC2?f0.7?4??f0.7C

L2?LC（2）g??4??f0.7C?6.28?6?106?20?1012S?7.536?10?4S

11111???4?GL????7.536?10?4??S?5.536?10S?33RLRPRS?10?1010?10?

1??1.8k?

5.536?10?41－10解：（1）Y參數(shù)等效電路圖如下： RL?

uce yfeube yie

yreuce

gp

yoe

C

Yie2 ube

（2）回路的諧振電阻

RP?QP?OL?100?6.28?30?106?1.5?10?6?28.3k?

GP?11?5??3.54?10S 3RP28.3?10兩級電路采用相同的晶體管，即gie1?gie2?2.8ms

則回路的總電導(dǎo)為（p1?N1/N1?1,p2?N2/N1?1/4）

22g??GP?p1goe?p2gie2?0.0384?10?0.2?10??0.25??2.8?103?32??3??0.41?10?3S

（3）回路的總電容為

C??1?2?fO?2L?1?2??30?10?62?1.5?10?6?18.78pF

（4）根據(jù)電壓增益的表達(dá)式得 Auo?（5）

p1p2yfeg??1?0.25?45?27.44

0.41因為：B?fg'g'fo?o???;QL?0C?2?C?所以：g?'?B2?C??10?106?6.28?18.78?10?12?1.18ms

g并?g?'?g??1.18?0.41?0.77msR并?1?1.3k?g并1－12解：（1）兩級中放總增益為： Auo?Auo10??100 1??2 兩級中放總通頻帶為：

B?B12?1?4?0.64?2.56MHz

（2）為保持總通頻帶為4MHz，則單級通頻帶必須增加，即： B?'112B'12?2?1 因為放大器得增益帶寬積基本保持不變，則此時單級放大器的增益應(yīng)為

4?6.25MHz 0.64' Auo1?B1Auo14?10??6.4 '6.25B12'2兩級總增益為：Auo'?(Auo)??6.4??40.9 1

第二章 高頻功率放大器習(xí)題解答

2－1 解：諧振功率放大器通常用來放大窄帶高頻信號（信號的通帶寬度只有其中心頻率的1％或更小），其工作狀態(tài)通常選為丙類工作狀態(tài)（?C?90o），電流為余弦脈沖，為了不失真的放大信號，它的負(fù)載必須是諧振回路。而低頻功率放大器的負(fù)載為無調(diào)諧負(fù)載，如電阻、變壓器等，通常為甲類或乙類工作狀態(tài)。因此，低頻功率放大器不能工作于丙類，而高頻功率放大器則可工作于丙類。

2－5 解：高頻功率放大器的欠壓、臨界、過壓工作狀態(tài)是根據(jù)動態(tài)特性的A點的位置來區(qū)分。若A點在ubemax和飽和臨界線的交點上，這就是臨界狀態(tài)。若A點在ubemax的延長線上（實際不存在），動態(tài)特性為三段折線組成，則為過壓狀態(tài)。若A點在ubemax線上，但是在放大區(qū)，輸出幅度Ucm較小，則為欠壓狀態(tài)。

欠壓區(qū)的特點是電流脈沖為尖頂，輸出電壓幅度相對較小，其輸出功率較小，效率也低，除在基極調(diào)幅電路中應(yīng)用外，其它應(yīng)用較少。臨界狀態(tài)，輸出電壓較大，電流為尖頂脈沖，輸出功率最大，效率較高，較多的應(yīng)用于發(fā)射機(jī)中的輸出級。過壓狀態(tài)，電流為凹頂脈沖，輸出電壓幅度大，過壓區(qū)內(nèi)輸出電壓振幅隨RP變化小，常作為發(fā)射機(jī)的高頻功率放大器的中間級應(yīng)用。

改變EC時，EC由小變大，工作狀態(tài)由過壓到臨界然后到欠壓。改變Ubm時，由小變大，工作狀態(tài)由欠壓到臨界然后到過壓。改變UBB時，由負(fù)向正變，工作狀態(tài)由欠壓到臨界到過壓。改變RP時，由小到大變，工作狀態(tài)由欠壓到臨界然后到過壓。

2－8 解：（1）用功放進(jìn)行振幅調(diào)制，調(diào)制信號加在集電極時，功放應(yīng)工作在過壓區(qū)內(nèi)。在過壓區(qū)中輸出電壓隨EC 改變而變化；調(diào)制信號加在基極時功放應(yīng)工作在欠壓區(qū)中，在欠壓區(qū)中，輸出電壓隨UBB、Ubm改變而變化

（2）放大振幅調(diào)制信號時，工作在欠壓區(qū)，線性比較差，采用甲或乙類工作狀態(tài)時，線性較好

（3）放大等幅信號應(yīng)工作在臨界狀態(tài)。在臨界狀態(tài)輸出功率最大，效率也較高，是最佳工作狀態(tài)。

2－9 解：（1）ICO?ICM?O??C? ICM??O??C?ICO?9090??282.1mA o0.319?O90??ICM1?ICM?190o?282.1?0.500?141mAPO?121ICM1RP??1412?200?1988mW 22??

（2）?C?POPO1988???73.6% PECICO30?90P 2－14 解：依題意可得：pD?VCCICO?6W ?c?OP?83.3%

D2V??VCC?VCm RP???57.6? ICm1?Cm?417mA

RPPOPO2 g1??C???2???C?1.67

通過查余弦脈沖系數(shù)表得?c?78o。

2－16 解：（1）根據(jù)臨界狀態(tài)電壓利用系數(shù)計算公式有 ?cr?2PO11112?15??????0.91 2224gcrEC?1???241.5?24?0.4362P12?15??1.37A UC21.84 UC?EC?cr?24?0.91?21.84V IC1? ICO??1???IC1?O????1.37?0.253?0.79A 0.436PD?ECICO?24?0.79?18.96W

PC?PD?PO?18.96?15?3.96W

??PO15??100%?79% PD18.96 RLcr?UC21.84??15.94? IC11.37（2）若輸入信號振幅增加一倍，根據(jù)功放的振幅特性，放大器將工作在過壓狀態(tài)，此時輸出功率基本不變。

（3）若負(fù)載電阻增加一倍，根據(jù)功放的負(fù)載特性，放大器將工作在過壓狀態(tài)，此時輸出功率約為原來的一半。

（4）若回路失諧，功率放大器將工作在欠壓狀態(tài)，此時集電極損耗將增加，有可能燒壞晶體三極管，用UC指示調(diào)諧最明顯，UC最大即諧振。

2－18 解：第一級放大器的集電極回路：輸出的交流將流過直流電源，應(yīng)加扼流圈；加上

扼流圈后，交流沒有通路，故還應(yīng)加一旁路電容。

第二級放大器的基極回路：沒有直流通路，加一扼流圈。

第二級放大器的集電極回路：輸出的交流將流過直流電源，應(yīng)加扼流圈及濾波

電容；此時，直流電源將被輸出回路的電感短路，加隔直電容

改正后的電路如下圖所示：

第三章 正弦波振蕩器習(xí)題解答 2.6.8.9.10.11.12.13.16 3－2 解：電路的交流等效電路如圖所示：

fO?12?LC?12?LC?，C??C1C2

C1?C21?2.6MHz fO??2??50?106?100?10?300?10100?10?12?300?10?12?12?12 維持所必須的最小電壓放大倍數(shù)Aumin?3

3－6 解：改電路屬于三端式振蕩器，是否可能振蕩就要看是否滿足“射同它異”的原則。即要讓L1，C1回路與L2,C2回路在振蕩時呈現(xiàn)的電抗性質(zhì)相同，L3，C3回路與它們的電抗性質(zhì)不同。又由于三個回路都是并聯(lián)諧振回路，根據(jù)并聯(lián)諧振回路的相頻特性，該電路要能夠振蕩，三個回路的諧振頻率必須滿足：

fO3?max?fO1,fO2?或fO3?min?fO1,fO2?，所以：

（1）fO1?fO2?fO3，故電路可能振蕩，振蕩頻率fO與回路頻率的關(guān)系是：f1?f2?fO?f3，屬于電容反饋的振蕩器；

（2）fO1?fO2?fO3，故電路可能振蕩，振蕩頻率fO與回路頻率的關(guān)系是：f3?fO?f2?f1，屬于電感反饋的振蕩器；

（3）fO1?fO2?fO3，故電路可能振蕩，振蕩頻率fO與回路頻率的關(guān)系是：f1?f2?fO?f3，屬于電容反饋的振蕩器。

（4）fO1?fO2?fO3，故電路不可振蕩。

3－8 解：（1）Rb1,Rb2是基極偏置電阻；Re是射極偏置電阻；C1、C2、C3、C4、L是振蕩回路的元件，CP是輸出耦合電容。

（2）fO?12?L?C3?C4? 49.5?106?12?1.5?10?C3?C4?6

?C3?C4??6.91?10?12pF C4??6.91?3?pF?3.91pF 3－9 解：交流等效電路如圖所示：

fO?

12?LC?，L?1f?4??C?2O2

由題可知C?等于（8.2pF串8.2pF串20pF）再并4pF并3.3pF并（15pF串2.2pF）

8.2?8.2?2015?2.2??C????4?3.9?? 15?2.2? ?8.2?8.2?8.2?20?8.2?20??3.4?4?3.9?1.9?pF?13.2pF1?7?H 2122?1250?10?4?3.14?13.2?103－10 解：電路的等效交流如圖所示： L?

由等效電路圖可知，振蕩器屬電容三點式電路。根據(jù)等效電路圖可知：

????1??4.9pF C??3.3?111??????2.28.215?? fO?12?LC?12?3.14?57?10?4.9?10?6?12?9.6MHz

3－11 解： fO?12?LC? 式中，C?為（C1串C2）并CO并C3，即 C??1?CO?C3?43.33?CO（C3?10pF）

1C1?1C21?CO?C3?293.33?CO（C3?260pF）

1C1?1C2 或 C?? 因此解得L?0.76?H,CO?40pF 由于AuF?gmRF（1）

而 F?RiC12（2）?0.5，R??RP//RL?p2//2C2p1C1C212? p2??

C1?C23C1?C23 p1? RP?2?fOLQO?4.7752k?（fO?10MHz）

或 RP?2?fOLQO?9.5504k?（fO?20MHz）

將p1,p2,RO,R代入（2）式得： R?310.45?（fO?10MHz）

或 R?334.93?（fO?20MHz）

將RL代入（1）式得： gm?19.33mS（fO?10MHz）

或 gm?17.91mS（fO?20MHz）

為了保證波段內(nèi)所有頻率都能正常起振，gm及工作點IcQ的選擇如下：

gm?19.33mS IcQ?gm?26mV?0.5mA

3－12 解： 在電容三點式振蕩器中，由于晶體管的極間電容直接和回路元件L、C1、C2并聯(lián)，而結(jié)電容又是隨溫度、電壓、電流變化的不穩(wěn)定因素，因此如何減小晶體管的輸入、輸出電容對頻率穩(wěn)定度的影響仍是一個必須解決的問題。于是出現(xiàn)了改進(jìn)型的電容三點式振蕩電路——克拉潑電路。與電容三點式電路相比較，克拉潑電路的特點是，在回路中增加了一個與L串連的電容C3，C3和L的串連電路在振蕩頻率上等效為一個電感，整個電路仍屬于電容三點式電路。電路中晶體管極間電容對回路諧振頻率的影響小，使電路的振蕩頻率近似的只與C3、L有關(guān)。

針對克拉潑電路C1、C2過大振蕩幅度就過低以及振蕩頻率受到限制的缺點，出現(xiàn)了另一種改進(jìn)型電容三點式電路——西勒電路。西勒電路與克拉潑電路的不同點在于回路電感Ｌ兩端并聯(lián)了一個可變電容C4，而C3為固定值的電容器，且滿足C1、C2遠(yuǎn)大于C3，C1、C2遠(yuǎn)大于C4。西勒電路頻率穩(wěn)定性好，振蕩頻率可以較高，做可變頻率振蕩器時其頻率覆蓋范圍寬，波段范圍內(nèi)幅度比較平穩(wěn)，因此在短波、超短波通信機(jī)、電視接收機(jī)等高頻設(shè)備種得到廣泛的應(yīng)用。

3－13 解：晶體等效電路如圖所示：（1）串連諧振頻率：fq?（fq?12?LqCq聯(lián)

CqCo?2.5MHz

諧

振

頻

率

： 21）并

?fq1??COCq2?Lq??C?Cq?O?????2.5?5.25?10?5MHz

??（3）品質(zhì)因數(shù)：Qq?1rqLqCq?277022

4等效并聯(lián)諧振電阻

RP?Qq?PLq?8.4?1014?

3－16 解：能產(chǎn)生自激振蕩。振蕩角頻率?0與?1及?2等各頻率點的關(guān)系為：

?1??q??0??p??2（?q,?p為晶體的串、并聯(lián)諧振頻率）

第四章 頻率變換電路基礎(chǔ)習(xí)題解答

14－1解：已知u?Ucmcos?Ct?U?mcos?t?U?mcos2?t

21?? 所以i?a1u?a2u2?a1?Ucmcos?Ct?U?mcos?t?U?mcos2?t?

2??1?? ?a2?Ucmcos?Ct?U?mcos?t?U?mcos2?t?

2?? 式中存在組合頻率分量的項有： UcmU?mcos?Ctcos?t，UcmU?mcos?Ctcos2?t 所以組合頻率分量為?C??，?C?2?。

4－2解：時變電導(dǎo)g?t??diC du2 ?gdS?t?

2?12? ?gd??cos?1t?cos3?1t???

3??2?? id?t?中含有的頻率成分為：

（1）輸入信號的頻率?1,?2分量；（2）直流分量；

（3）頻率為?1的偶次諧波分量2n?1；

（4）頻率?2與?1的奇次諧波組合頻率分量?2n?1??1??2?n＝0,1,2??

4－3解：已知u1?cos2?Ft，u2?cos20?Ft

所以u1u2?cos2?Ft?cos20?Ft

11cos?2?F?20?F?t?cos?2?F?20?F?t 221 ??cos22?Ft?cos18?Ft?V ?

波形圖如下圖所示：

頻率圖如下圖所示：

4－4解：已知u?UQ?U1mcos?1t?U2mcos?2t?U3mcos?3t

所以i?a0?a1u?a2u2?a3u3

?a0?a1?UQ?U1mcos?1t?U2mcos?2t?U3mcos?3t?

a2UQ?U1mcos?1t?U2mcos?2t?U3mcos?3t???2?

a3UQ?U1mcos?1t?U2mcos?2t?U3mcos?3t 可以看出只有u2,u3項會產(chǎn)生組合頻率分量。

4－5解：由題意可知： I0?1?3?Im，其中Im?Um1RL?g

1Im?n?1?221?n?偶數(shù)?

電流的頻率分量的大小為：In?

?n2?10?n?奇數(shù)?4－6解：設(shè)流過D1的電流為i1，流過D2的電流為i2，則 i1?1Im，其中Im?u1RL?gu1RL?g?

i2?1?Im，其中Im? 所以i?i1?i2?2u?R?1Lg

4－8解：由題意可設(shè)i1為流過D1的電流，設(shè)i2為流過D2的電流，則 i1?K?u1?u2??Ku12?u2?2u1u2 i2?K?u1?u2??Ku12?u2?2u1u2

2????所以u0?i1RL?i2RL?RL?i1?i2??4KRLu1u2

4－9證明：從電路的結(jié)構(gòu)可以看出，它是一個恒流源差分放大電路，不同之處在于恒流源管VT3的基極輸入了信號uy?t?，即恒流源電流I0受uy?t?的控制。

根據(jù)晶體三極管特性，工作在放大區(qū)的晶體管VT2的集電極電流

u/U iC2?ie2?ISeBE2T

式中 UT?KT/q為PN結(jié)內(nèi)建電壓，IS為飽和電流。

?ie2??uX/UT? 又因為I0?ie1?ie2?ie1? 1??i1?e?i?e1e1???? 所以 ie2?uXI0I0????1?tanh??2U2?1?euX/UT?T????? ??????? ?? iC2?ie2??uXI0I0???1?tanh?uX/UT?2U2?1?e?T 所以 uO2?EC?iC2RC

?uXI0RC? ?EC??1?tanh??2U2??T????? ??

4－10證明：根據(jù)題意可知： i1?i2?i5tanhuX 2UTi4?i3?i6tanhuX 2UT i5?i6?I0tanhuX 2UT 因此可求出輸出電壓

uO?iARC??i1?i3?RC??i5?i6?RCtanhuX 2UT ?I0RCtanhuXutanhX 2UT2UT 當(dāng)輸入信號較小時，則有 tanhuXu?X 2UT2UT 所以 uO?I0RCuxuy 24UT4－11解：由線性化Gilbert相乘器電路的公式得：

'2RCuX uO? uytanhRy2UT ?2RCuxuy

IOXRxRy ?2?1.25?1031?10?5?102RC

IOXRxRy?3?32??6?3V

相乘系數(shù) K? ?2?1.25?1031?10?5?10?3?32??0.5

4－12解：偏置電阻R3、R13的計算： IR3?IOX??EE?uBE18R3?RW?Re?1mA

12?0.7?500?10.8k? ?31?10 R3?RW??EE?uBE18IR3?Re? 同理可求出R13?10.8k?

負(fù)反饋電阻RX和RY的計算：

流過RX的電流iX的最大幅度Ixm應(yīng)近似滿足

U Ixm?xmR?Iox

x 所以RX?UxmRx?101?10?3?10k? 同理可得：RY?UymIoy?10k?

負(fù)載電阻RC的計算：

已知增益系數(shù)K?0.1

2111 所以RC?KIoxRxRy???10?3??10?103??5k?

2210 電阻R1的計算： R1???EC?U112?9??1.5k? ?32Iox2?10第五章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻習(xí)題解答

5－1 解：（1）由調(diào)幅波方程式可知載頻fO?106Hz，載波振幅VO?25V，故

第一邊頻頻率為 ?O??1?2?106?5000

11第一邊頻振幅為 m1VO??0.7?25V?8.75V

22??第二邊頻頻率為 ?O??2?2?106?10000

11第二邊頻振幅為 m2VO??0.3?25V?3.75V（2）此調(diào)幅波包絡(luò)波形如圖所示：

?? 從此波形圖中可求出峰值的調(diào)

幅

度為 m上?Vmax?Vo1.5?1??0.5 Vo1谷值的調(diào)幅度為 m下?Vo?Vmin1?0??1 Vo1精確計算如下：令 V?25?1?0.7cos??0.3cos2?? 則

V'?25?0.7sin??2?0.3sin2??

令V'?0，解得??54.3o；所以當(dāng)??54.3o時，V有極大值

Vmax?251?0.7cos57.3o?0.3?cos2?57.3o?37.57

當(dāng)??180o時，V有極小值 Vmin?251?0.7cos180o?0.3cos2?180o?0 故峰值調(diào)幅度為 m上?????Vmax?Vo37.57?25??0.503 Vo25谷值調(diào)幅度為 m下?Vo?Vmin25?0??1 Vo252ma?PoT?25W 45－2 解： ma?1時 每一邊頻功率Po?C???Po?C?? ma?0.3Po?C???Po?C??時

每一邊頻功率2ma0.32?PoT??100?2.25W 44

5－3 解：（1）邊頻功率為 P?122maPoT?0.5??0.7??5000W?1225W 2（2）集電極調(diào)幅時，直流電源提供得輸入功率為

PD?PoT??5000?10000W 0.5（3）基極調(diào)幅時，直流電源提供得輸入功率為 集電極載波效率?C??2ma1?2?PoT50000.5?0.4 P???12500W D20.7?C0.41?25－4 解： ma?1時，總功率為Poav2?ma??1????PoT?1??1000?W ?1???1500?2??2?? 邊頻功率Po?C??2ma1?PoT??1000?500W 22 所以每一邊頻功率為250W。

ma?0.7時，總功率為Poav2?ma??0.72??PoT?W ?1????1245?1????1000???2?? 邊頻功率Po?C???m2a2P0.72oT?2?1000?245W 5－7 解；

Vc?V??i1RD?(i1?i2)RLVc?V??i2RD?(i2?i1)RLi1?i2V?1?i2?RK1(?Lt)d?2RL+Rd1VcK(ωt)或S(t)-Vi1Ω+-+Vci2RL-Rd2K(ωt)或S(t)

2?+Vc-+Vc-Rr13K(ωt-π)或S(t-T/2)VΩ+-i3i4Rr24RLK(ωt-π)或S(t-T/2)

?Vc?V??i3Rr?(i3?i4)RL?Vc?V??i4Rr?(i4?i3)RLi2?i4?i3?i?i1?i2?2V?K1(?Lt??)Rr?2RL2V?2V?K1(?Lt)?K1(?Lt??)Rd?2RLRr?2RL

K1(?1t)?1?2cos?1t?2cos3?1t?...2?3?

1?2n?1??(?1)cos(2n?1)?1t 2?(2n?1)?n?1

K1(?1t??)?1?2cos?1t?2cos3?1t?...2?3?

1?2n??(?1)cos(2n?1)?1t 2?(2n?1)?n?1

5－10 解；在大信號uC?t?的作用下，D1和D2的開關(guān)函數(shù)為K??Ct?，D3和D4的開關(guān)函數(shù)為K??Ct???。在uC?t?為對稱方波的條件下，開關(guān)函數(shù)如下表示：

444cos3?Ct?cos5?Ct??

K??Ct??cos?Ct??3?5?

444cos3?Ct?cos5?Ct??

K??Ct?????cos?Ct??3?5? 由題意可得：

i1?gdK??Ct??uC?t??u??t??

i2?gdK??Ct??uC?t??u??t??

i3?gdK??Ct?????uC?t??u??t??

i4?gdK??Ct?????uC?t??u??t??

次級回路的總電流為 i??i1?i3???i2?i4?

所以

i?2gd?2K??Ct??K??Ct????u??t?

44?4??2gd?cos?Ct?cos3?Ct?cos5?Ct???U?mcos?t?3?5???5－14 解：（1）

k?uo?cos?umgdUm(sin???cos?)idmax?gd(um?uo)?gdum(1?cos?)Io?iomax?(0)??平均分量為:2Iou2IR2gd所以:k?o?o?(sin???cos?)?cos?umum?所以:tan????

?2gDR二極管導(dǎo)通角?的表達(dá)式為 tan?????2gDR

根據(jù)公式tan?????3??5??????

3所以

3153??33? 2gDRKd?（2）根據(jù)電壓傳輸系數(shù)公式得：

U?mmaUim1maUimcos?1?2?cos?

maUim2 所以 Kd?1cos? 2222UimUimKdUim（3）根據(jù)公式得： Rid?，?I1m2RidR又因為Kd?5－16 解：

??311cos?? 所以 Rid?2R 223?rd33??125??0.585rad?33.54o R4700 傳輸系數(shù)Kd?cos??cos33.54o?0.8

1輸入電阻Rid?11R??4.7k??2.35k? 22 不產(chǎn)生負(fù)峰切割失真的條件是ma?R? R R?RL10???0.68 RR?RL4.7?10 ma?0.5?0.68，不產(chǎn)生負(fù)峰切割失真。

1?0.52 不產(chǎn)生惰性失真的條件是RC??

ma RC??4.7?103?0.01?10?6?10??103?1.48

21?mama1?0.52??1.73

0.5 滿足RC??21?mama，不產(chǎn)生惰性失真。

5－26 解： 對題中列出的三種現(xiàn)象的解釋可能為干擾哨聲、副波道干擾、交調(diào)干擾和互調(diào)干擾。這些干擾的產(chǎn)生都是由于混頻器中的非線性作用產(chǎn)生了接近中頻的組合頻率對有用信號形成的干擾。從干擾的形成（參與組合的頻率）可以將這四種干擾分開：干擾哨聲是有用信號（fS）與本振（fO）的組合形成的干擾；副波道干擾就是由干擾（fn）與本振（fO）的組合形成的干擾；交調(diào)干擾是有用信號（fS）與干擾（fn）的作用形成的干擾，它與信號并存；互調(diào)干擾是干擾（fn1）與干擾（fn2）組合形成的干擾，有頻率關(guān)系fS?fn1?fn1?fn2。根據(jù)各種干擾的特點，就不難分析出題中的三種現(xiàn)象，并分析出形成干擾的原因。

（1）當(dāng)接收信號1090kHz時，fS?1090kHz，那么收聽到的1323kHz的kHz?？梢耘袛噙@是副波道干擾。由于信號就一定是干擾信號，fn?1323kHz。由于 fS?1090kHz，收音機(jī)中頻fi?465kHz，則fO?fS?fi?1555?kHz??3110?2646?kHz?454kHz?fi。2fO?2fS??2?1555?2?1323因此，這種副波道干擾是一種四階干擾，p?q?2。

（2）由于在接收1080kHz信號時，聽到540kHz信號，因此，kHz。這是副波道干擾。fS?1080kHz，fn?540kHz，fO?fS?fi?1545由于

?kHz?465kHz?fi。因此，fO?2fn??1545?2?540?kHz??1545?1080這是三階副波道干擾，p?1,q?2。

（3）接收930kHz信號，同時收到690kHz和810kHz信號，但又不能單獨收到其中的一個臺，這里930kHz是有用信號的頻率，即fS?930kHz；690kHz和810kHz的信號應(yīng)為兩個干擾信號，故fn1?690kHz，fn2?810kHz。有兩個干擾信號同時存在，可能性最大的是互調(diào)干擾?？疾靸蓚€干擾頻率與信號頻率fS之間的關(guān)系，很明顯

fS?fn1??930?810?kHz?120kHz，fn1?fn2??810?690?kHz?120kHz，滿足fS?fn1?fn1?fn2的頻率條件，因而可以肯定這是一互調(diào)干擾。在混頻器中由四階項產(chǎn)生，在放大器中由三階項產(chǎn)生，但都稱為三階互調(diào)干擾。

1、試畫出下列三種已調(diào)信號的波形和頻譜圖。已知?c>>?

(1)v(t)= 5cos?tcos?ct(V)；(2)v(t)= 5cos(?c+?)t；(3)v(t)=(5 + 3cos?t)cos?ct。

2、在如圖所示的差分對管調(diào)制電路中，已知vc(t)= 360cos10? ? 106t（mV），v?(t)= 5cos2? ? 103t（mV），VCC =｜VEE｜= 10 V，REE =15 k?，晶體三極管???很大，VBE(on)可忽略。試用開關(guān)函數(shù)求iC =（iC1 ??iC2）值。

3：一集電極調(diào)幅電路，如圖例5-3所示。集電極電源電壓為VCC0=24V，平均集電極電流Ico=20mA，調(diào)幅變壓器次級的調(diào)制音頻電壓為vΩ=16.88sin2π×103t(V)，集電極效率η=80%，回路電壓的Vcmo=21.6V。試求：

(1)調(diào)幅系數(shù)Ma；(2)最大集電極瞬時電壓vCEmax；

(3)集電極平均輸入功率（PD）av；

(4)調(diào)制信號源輸出功率PΩ；(5)未調(diào)制時載波功率（P0）0；(6)已調(diào)波的平均輸出功率(P0)av；

4、包絡(luò)檢波電路如圖所示，二極管正向電阻Rd＝100Ω．F＝(100一5000)Hz。圖(a)中Mamax=0.8；圖(b)中Mamax=0.3。試求圖(a)中電路不產(chǎn)生負(fù)峰切割失真和惰性失真的C和Ri2值。圖(b)中當(dāng)可變電阻R2的接觸點在中心位置時，是否會產(chǎn)生負(fù)峰切割失真?

5.有一載波輸出功率等于15W的集電極被調(diào)放大器，ma=1時，它在載波點的集電極效率ηT=75%；求： 1)、直流輸入功率P=T，2)、未調(diào)時的集電極耗散功率Pc，3)、調(diào)制器供給的調(diào)制功率PcΩ 4)、邊帶功率PDSB，5)、總輸出功率Poav，6)、總輸入功率P=av,，7)、集電極平均耗散功率Pcav，8)、集電極平均效率η

av。

1：(1)?雙邊帶調(diào)制信號(a)；(2)?單邊帶調(diào)制信號(b)；(3)?普通調(diào)幅信號(c)。

2：iC = iC1 ? iC2 =?i0th(令xc?其中I0?vc)2VTVCM，i0 = I0 +?i?(t)VTVEE?5VREE?v(t)11mA，iΩ(t)?Ω??10?3cos(2π?103t)(mA)3REE31i0?[1?10?3cos(2π?103t)](mA)3V又xc?cm?360mV?13.85?10

VT26mV則th(xc444cos?ct)?K2(?ct)?cos?ct?cos3?ct?cos5?ct???? 2π3π5π所以

iC?i0th(xc1cos?ct)?[1?10?3cos(2π?103t)]K2(?ct)23?[1?10?3cos(2π?103t)][0.42cos(10π?106t)?0.14cos(30π?106t)?0.084cos(50π?106t)????](mA)3：(1)當(dāng)線性調(diào)制時

(2)集電極調(diào)幅時ξ不變，因此當(dāng)Vcmo=21.6V時

VCCmax=VCC0+VΩm=24+16.88V=40.88V VCEmax=VCCmax(1+ξ)=40.88×1.9V=77.7V(3)

（4）（5）

（6）

4、解：(1)?圖(a)中，已知RL = RL1 + RL2 = 5 k?，?max = 2? ? 5000 rad/s，Mamax = 0.8，根據(jù)不產(chǎn)生惰性失真條件，得

C?1?Ma2maxRLΩmaxMamax?4775pF

(2)?根據(jù)不產(chǎn)生負(fù)峰切割失真條件得? ZL(?)? MaZL(0)=?MamaxRL = 4 k?

因為ZL(?)= RL1 + RL2 // Ri2，Mamax = 0.8

故不產(chǎn)生負(fù)峰切割失真。?5、直流輸入功率P?T?POT?15W?20W

?T075未調(diào)時的集電極耗散功率PcT?P?T?POT?20?15W?5W 調(diào)制器供給的調(diào)制功率Pc?22ma1?P?T??20W?10W

222邊帶功率PDSB?1PoT?1?15W?7.5W

總輸出功率Poav?PoT?PDSB?15?7.5W?22.5W 總輸入功率Poavm?P＝T（1?a）?20?1.5W?30W

22集電極平均耗散功率Pcav?P＝av?Poav?30W－22.5W?7.5W 集電極平均效率ηav。?av?POav?22.5?75％

P＝av30第六章 角度調(diào)制與解調(diào)習(xí)題解答

6－1 解：（1）最大頻偏?fm?kfU?m?5?2?10kHz

調(diào)制指數(shù)mf?

（2）最大相移??m?kpU?m?2.5?2?5rad

6－2 解：??t??2??106t?10cos2000?t

??Ct???mcos2000?t??Ct????t?

由式可知：

（1）最大頻偏

?fm10??5 F2 ?f?t??1d???t?1???20000???sin2000?t 2?dt2??tHz

??104sin2000 所以 ?fm?104Hz

（2）最大相偏

由??t?公式可見

??m?10rad

（3）信號帶寬

已知：F?1kHz,mf?10，可求得B，所以

B?2mf?1F?2?10?1??103?22kHz

（4）單位電阻上地信號功率

不論是FM還是PM信號，都是等幅信號，其功率與載波功率相等。所以

1U21102???50W

P?2R21??（5）由于不知調(diào)制信號形式，因此僅從表達(dá)式無法確定次信號是FM波還是PM波。

6－3 解：由題意可知：

???t??2?kfu??2??6?103cos2??103t?2??9?103cos3??103t

???t?????t'dt'?6sin2??106t?6sin3??103t

0t?? 所以

uFM?5cos2??107t?6sin2??103t?6sin3??103tV

6－4 解：（1）已知調(diào)制信號為u??t??U?cos2??103tV，即F?1kHz，對于FM信號，由于mf?10，所以BS?2mf?1F?2?10?1??103?22kHz

對于PM信號，mp?10，所以

BS?2mp?1F?2?10?1??103?22kHz

??????（2）對于FM波：

?fm?kfU?，mf??fmF?kfU?F

若U?不變，F(xiàn)增大一倍，則?fm不變，mf減半，即mf?5，因此

BS?2mf?1F?2?5?1??2?103?24kHz

對于PM波：mp?kfU?，mp不變，因此

BS?2?10?1??2?103?44kHz

（3）F不變，U?增大一倍。

對于FM波：?fm和mf增大一倍，即mf?20，因此

BS?2mf?1F?2?20?1??103?42kHz

對于PM波：mp也增加一倍，即mp?20，因此

BS?2mp?1F?2?20?1??103?42kHz

（4）F和U?均增加一倍，對于FM波，mf不變，因此

BS?2mf?1F?2?10?1??2?103?44kHz

對于PM波：mp增大一倍，因此

BS?2mp?1F?2?20?1??2?103?84kHz

6－5 解：變?nèi)荻O管等效電容Cj?t?為

Cj?t??CO?u?1??UD?????????????????CO?U?u??t???1?Q???UD????225?6?3cos104t????1??0.6??12

?67.8?1?0.5cos10t?412?CjQ?1?mcos?t??pF

因為是全接入，故有

??t???C?1?mcos?t??2??C???C???mcos?t???2mcos2?t?? 其中： ?C? 1LCjQ?12?10?6?67.8?10?12?85.9?106rad/s

??2m11?1??1????C??C?2?m?C?????2?????85.9?106??106rad/s16162?2??2?2?2??m?

因而有：

?2m?C?111???85.9?106?10.7?106rad/s222?C85.9?106??13.7MHz

（1）fC?2?2???C106??159kHz

（2）?fC?2?2???m10.7?106??1.7MHz

（3）?fm?2?2??fm1.7?106（4）kf???5.7?105Hz/V

U?3（5）kf2?

6－12 解：（1）該變?nèi)莨苷{(diào)頻電路的交流等效電路如下圖所示。

??2m1??1?1?1????1?m???1???0.094 ??m4?2?4?4?2

由圖所示交流等效電路可知，該電路中C1,C2,L2和變?nèi)荻O管是參加振蕩 的回路元件，Cj隨u??t?變化從而改變振蕩頻率獲得調(diào)頻波。

圖中L1,L3為高頻扼流圈，阻止高頻信號進(jìn)入電源和調(diào)制源。1000pF和

0.01pF的電容為高頻旁路電容，電阻均為偏置。

（2）因為 fO?12?L2C?Cjo?UO??1?UD??????

206???1??0.6??3 CO??pF?0.015pF

C??C1?C2?C01?5?0.015?pF?0.015pF

C1C2?C1Cjo?C2Co1?5?1?0.015?5?0.01511?H?0.6?H

4?2fo2C?4?3.142?360?106?0.015 所以L2?（3）因為?fm??m8????1????2?m2KfO

8??C1?C2C1C2 p??0.98

C1?C2CO?C1C2 CO?Cjo?UO??1?UD???????206???1??0.6??3pF?0.015pF

K?p2CO0.015?0.982??7.58?10?3 2C?2?0.95 m?U?0.001??1.5?10?4

UD?U06?0.61 所以 ?fm??3?1.5?10?4?8??3?1??3?2??1.5?10?8

8??kHz

?7.58?10?3?360?106Hz?1.341

6－13 解：（1）當(dāng)U??0.1V，??2??103rad/s時，變?nèi)荻O管作為回路總電容，其電容值為：

Cj?CjQ?1?mcos?t??

式中，m?U??UD?UQ?為電容調(diào)制度。m?U?0.1??0.01

UD?UQ1?9 因為m很小，回路的諧振角頻率與u??t?的關(guān)系可表示為

??? ??t???C?1?mcos?t???C????t?

?2? 式中，???t???2m?Ccos?t。

并聯(lián)諧振回路在失諧不很大的條件下，輸出電壓相移?可表示為

???arctan2Q 當(dāng)???C???t?

??t?時，可認(rèn)為tan???，可得 6

????2Q?C???t????t??2Q?Q?mcos?t?mpcos?t ??t??C 即 mp?Q?m?20?2?0.01?0.4?fm?mpF?0.4?103?400Hz

（2）若U??0.1V，??4??103rad/s時，同理

m?U??UD?UQ??0.01

mp?Q?m?20?2?0.01?0.4

?fm?mpF?0.4?2?103?800Hz

（3）若U??0.05V，??2??103rad/s時，m?U??UD?UQ??0.00

5mp?Q?m?20?2?0.005?0.2?fm?mpF?0.2?103?200Hz

6－15 解：（1）由題意可知：

?fC1?5?40??10MHz?100MHz

所以 fC1?10MHz

??fm1?5?10?kHz?75kHz

所以 ?fm1?1.5kHz

（2）放大器1的中心頻率為f1?10MHz，通頻帶

B?2?fm?2F??2?1.5?2?15?kHz?33kHz

放大器2的中心頻率為f2?100MHz，通頻帶

' B?2?fm?2F??2??1.5?5?10??2?15?kHz?180kHz

例

1、某調(diào)頻振蕩器的主振頻率fOSC=1MHz，頻偏Δfm=2kHz?，F(xiàn)需要載頻fC=96MHz，偏頻Δfm=75kHz的調(diào)頻信號。試畫出頻率變換方框圖。解：采用倍頻混頻法。需擴(kuò)大的頻偏為75/2=37.5倍，但倍頻器是輸出頻率為輸入頻率整數(shù)倍的電路，所以先將2kHz的頻偏用二分頻器分頻，得到頻偏為1kHz。這樣需要擴(kuò)大的頻偏為75/1=75倍。再用級聯(lián)的方法可得如下框圖：

例

2、在一窄帶調(diào)頻中，晶體振蕩器載波頻率為200kHz，調(diào)制信號頻率為100Hz。為了保證線性調(diào)頻，矢量疊加調(diào)相器的調(diào)制指數(shù)mP取0.144rad。如果發(fā)射機(jī)要求75kHz的頻偏，如何實現(xiàn)載波為90MHz的調(diào)頻廣播？

75k?520814.4mIndirectFMF?mp?0.144N??fm?mFF?0.144?100?14.4ft?5208?200k?1041.6MHz解：

倍頻加變頻

1、有一諧振功率放大器，已知VCC＝12V，回路諧振阻抗Re＝130Ω，集電極效率η＝74.5％，輸出功率P0＝500mW?，F(xiàn)在為了提高η，在保持VCC、Re、P0不變的條件下，將通角減小到60°，并使放大器工作到臨界狀態(tài)。（1）試分析放大器原來的工作狀態(tài)。（2）計算η提高的百分比和φ＝60°時的效率。（3）試求集電極損耗功率PC減少了多少？（4）分析采取什么措施才能達(dá)到上述目的？

2、有一個工作頻率為20MHz的諧振放大器，采用高頻率功率管3DA14B，VCC=24V，實際測得的天線等效負(fù)載rA為50Ω，輸出功率PA為1.5W，集電極高頻電壓有效值VC為16.3V，ICO為82mA，VBB=0V，Vbm為7.5V，放大器的集電極回路采用π型網(wǎng)絡(luò)，基極在零偏壓工作。

（1）試畫出集電極采用并聯(lián)饋電的實用電路；

（2）設(shè)回路效率ηk為0.92，試求放大器的集電極效率ηc，諧振回路阻抗Re，并檢驗三極管是否安全工作。

（3）已知管子的輸出電容C0為60pF，試求π型網(wǎng)絡(luò)的各元件值。

第三篇：高頻小信號諧振放大器

高頻小信號諧振放大器實訓(xùn)電路

高頻小信號諧振放大器實訓(xùn)電路

高頻小信號諧振放大器的輸入、輸出波形圖 高頻小信號諧振放大器實訓(xùn)電路

高頻小信號諧振放大器的幅頻特性曲線

第四篇：高頻小信號諧振放大器理論

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BW=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RB1和RB2以及RE決定，其計算方法與低頻單管放大器相同。

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；

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3-1-2

，電流放大系晶體管在高頻情況下的分布參數(shù)除了與靜態(tài)工作點的電流數(shù)有關(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，p1為晶體管的集電極接入系數(shù)，即

式中，N2為電感L線圈的總匝數(shù)；p2為輸出變壓器Tr0的副邊與原邊匝數(shù)比，即

式中，N3為副邊總匝數(shù)。

為諧振放大器輸出負(fù)載的電導(dǎo)。通常小信號諧振放

。大器的下一級仍為晶體管諧振放大器，則由圖3-1-2可見，并聯(lián)諧振回路的總電導(dǎo)

將是下一級晶體管的輸入電導(dǎo)的表達(dá)式為

式中，1.諧振頻率 為LC回路本身的損耗電導(dǎo)。

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；

為諧路的總電容，3 的表達(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。，輸出電的測試步驟是，首先使高頻信號發(fā)生器的輸出頻率為壓為幾毫伏；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.Avo的表達(dá)式為：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)時所對應(yīng)的頻率范圍稱為放大器的通頻帶BW，其表達(dá)式為： 的0.707倍

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BW的關(guān)系為：

上式說明，當(dāng)晶體管

確定，且回路總電容

為定值時，諧振電壓放大倍數(shù)與通頻帶BW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，除了選用調(diào)諧回路的總電容量。4.矩形系數(shù)

較大的晶體管外，還應(yīng)盡量減少

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，如圖3-2-2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

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。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)Kr0.1。

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)。

(1)設(shè)置靜態(tài)工作點

取

IEQ=1mA, VEQ=1.5V, VCEQ=7.5V, 則

RE?VEQIEQ?1.5K?

RB2?VBQ6IBQ?VBQ??6ICQ?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?gb?e?j?Cb?e?0.96mS?j1.5mS

1?rb?b(gb?e?j?Cb?e)

因為yie?gie?j?Cie, 所以

gie?0.96mS，rie?11.5mS?1k?，Cie??2.2pF gie?

yoe?j?Cb?crb?bgm?j?Cb?c?0.06mS?j0.5mS

1?rb?b(gb?e?j?Cb?e)

因為yoe?goe?j?Coe，所以

goe?0.06mS，Coe?

yfe?0.5mS??7pF

gm?37mS?j4.1mS

1?rb?b(gb?e?j?Cb?e)

故模

|yfe|?372?4.12mS?37mS

回路總電容為

C??

再計算回路電容

2C?C??p1Coe?p2Cie?53.3pF，取標(biāo)稱值51pF

1?52.2pF

(2?f0)2L輸出耦合變壓器Tr0的原邊抽頭匝數(shù)N1及副邊匝數(shù)N3,即

N1?p1N2?5匝，N3?p2N2?5匝

(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Tri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，高頻耦合電容一般選擇瓷片電容

⑴在無信號輸入，僅有直流激勵的情況下用電流表測量三極管發(fā)射極極電流，測得IEQ約為1mA。

⑵接入信號發(fā)生器，觀察示波器輸入輸出波形，按照設(shè)計要求調(diào)節(jié)中周。利用儀器測得各指標(biāo)如下：

f0=10MHz Ａvo＝34dB 仿真數(shù)據(jù)分析：在誤差允許范圍里，仿真測量所得數(shù)據(jù)與理論值相等。

4.2電路的安裝與測試

將上述設(shè)計的元器件參數(shù)值按照圖2-1所示電路進(jìn)行安裝。先調(diào)整放大器的靜態(tài)工作點，然后再調(diào)諧振回路使其諧振。

調(diào)整靜態(tài)工作點的方法是，不加輸入信號（Vi=0），將C1的左端接地，將諧振回路的電容C開路，這時用萬用表測量電阻Re兩端的電壓，調(diào)整電阻Rb1使Veq=1.5V(Ie=1mA)。記下此時電路的Rb1值及靜態(tài)工作點Vbq、Vceq、Veq、及Ieq。

調(diào)諧振回路使其諧振的方法是，按照圖5-1所示的測試電路接入高頻電壓表V1、V2，直流毫安表mA及示波器。再將信號發(fā)生器的輸出頻率置于fi=10MHZ，輸出電壓Vi=5mV。為避免諧振回路失諧引起的高反向電壓損壞晶體管，可先將電源電壓+Vcc降低，如使+Vcc=+6V。調(diào)輸出耦合變壓器的磁芯使回路諧振，即電壓表V2的指示值達(dá)到最大，毫安表mA為最小且輸出波形無明顯失真?；芈诽幱谥C振狀態(tài)后，再將電源電壓恢復(fù)至+12V。

實驗數(shù)據(jù)：

f0=9.7MHz Ａvo＝28dB

數(shù)據(jù)分析：

在誤差允許范圍內(nèi)，中心頻率的理論值與實際值一致，在放大器處于諧振狀態(tài)下，電壓放大倍數(shù)Avo放大倍數(shù)與理論值有一定的差距，導(dǎo)致誤差的原因有如下幾點：

（1）實物的實際值與理論值有一定的差距。如電阻電容的理論值與標(biāo)稱值不一致，并且電阻電容的標(biāo)稱值也有一定的誤差。

（2）由于分布參數(shù)的影響，晶體管手冊中給出的分布參數(shù)一般都是在測試條件一定 的情況下測得的。且分布參數(shù)還與靜態(tài)工作電流及電流放大系數(shù)有關(guān)。放大器的 各項技術(shù)指標(biāo)滿足設(shè)計要求后的元器件參數(shù)值與設(shè)計計算值有一定的偏離。（3）性能指標(biāo)參數(shù)的測量方法存在一定的誤差。如在調(diào)諧過程中，我們通過直接觀察波形的輸出值的大小來確定電路是否調(diào)諧。這樣調(diào)諧頻率的測量值存在誤差的同時，放大倍數(shù)的測量值也會產(chǎn)生誤差。

（4）實驗儀器設(shè)備的老化等也會導(dǎo)致電路調(diào)試過程中出現(xiàn)一定的誤差。

（5）由于工作頻率較高，高頻小信號放大器容易受到外界各種信號的干擾，特別是射頻干擾。通常采取的措施是把放大器裝入金屬屏蔽盒內(nèi)（屏蔽盒與地線應(yīng)接觸良好）。但電路調(diào)試環(huán)境條件有限。

第五篇：高頻小信號單調(diào)諧振放大器

摘 要

本次電子線路設(shè)計對高頻調(diào)諧小信號放大器，LC振蕩器，高頻功放電路設(shè)計原理作了簡要分析，研究了各個電路的參數(shù)設(shè)置方法。并利用其它相關(guān)電路為輔助工具來調(diào)試放大電路，解決了放大電路中經(jīng)常出現(xiàn)的自激振蕩問題和難以準(zhǔn)確的調(diào)諧問題。同時也給出了具體的理論依據(jù)和調(diào)試方案，從而實現(xiàn)了快速、有效的分析和制作高頻放大器，振蕩器和功放電路。

高頻小信號諧振放大電路是將高頻小信號或接收機(jī)中經(jīng)變頻后的中頻信號進(jìn)行放大，已達(dá)到下級所需的激勵電壓幅度。LC振蕩器的作用是產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的信號源。高頻功放的作用是以高的效率輸出最大的高頻功率。三部分都是通信系統(tǒng)中無線電收發(fā)信機(jī)所用到的技術(shù)，所以在現(xiàn)實生活中具有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：高頻小信號放大器；LC振蕩器；高頻功放電路；放大電路

I

ABSTRACT

The electronic circuit design of high-frequency tuned small-signal amplifier, LC oscillator, high-frequency power amplifier circuit design principles briefly analyzed to study the various circuit parameters to set methods.And to use other related tools to debug the circuit for the auxiliary amplifier circuit solve the amplifier circuit that often appear in self-oscillation problems and difficult to accurately tuning problems.Also given in detail the theoretical basis and debug programs in order to achieve a rapid, effective analysis and production of high-frequency amplifiers, oscillator and power amplifier circuits.High-frequency small-signal amplification circuit is the resonant frequency small-signal or a receiver through the frequency of IF signals, after amplification, has reached the lower the required excitation voltage amplitude.The role of the LC oscillator is to generate a standard signal source.The role of high-frequency power amplifier's efficiency is the largest high-frequency power output.Three parts are the communication systems used by the radio transceiver technology, so in real life, with a fairly wide range of applications.Key words: high-frequency small-signal amplifier;LC oscillator;high-frequency power amplifier circuit;amplifier circuit II

目 錄 設(shè)計任務(wù)與總體方案………………………………………………………………1 1.1設(shè)計任務(wù)…………………………………………………………………… 1 1.2總體方案簡述……………………………………………………………… 2 2 電路的基本原理……………………………………………………………………3 2.1電路的基本原理………………………………………………………3 2.2 主要性能指標(biāo)及測試方法……………………………………………5 3 電路的設(shè)計與參數(shù)的計算…………………………………………………………8 3.1電路的確定…………………………………………………………………8 3.2參數(shù)計算……………………………………………………………………8 4 電路的仿真………………………………………………………………………10 4.1 電路仿真……………………………………………………………………10 5實物的制作與調(diào)試………………………………………………………………12 5.1元件的焊接…………………………………………………………………12 5.2電路板的調(diào)試………………………………………………………………12 結(jié)束語………………………………………………………………………………13 致謝…………………………………………………………………………………14 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………15 附錄 A電路原理圖………………………………………………………………16 附錄B PCB圖………………………………………………………………………17 附錄C 實物圖…………………………………………………………………… 18 附錄D 元器件清單…………………………………………………………………19 設(shè)計任務(wù)與總體方案

1．1 設(shè)計任務(wù)

一．設(shè)計要求

要求有課程設(shè)計說明書，并制作出實際電路。

二．技術(shù)指標(biāo)

已知條件：電源電壓VCC??12V，負(fù)載電阻RL?1K?。

。主要技術(shù)指標(biāo)：中心頻率

f0?10MHz，電壓增益Au??35dB(56倍)三．實驗儀器設(shè)備

高頻信號發(fā)生器

數(shù)字存儲示波器

無感起子

數(shù)字萬用表

1臺 1臺 1把 1臺 1臺 12V直流穩(wěn)壓電源

1.2 總體方案簡述

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。

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。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1.2．1所示,帶寬BW=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。反饋導(dǎo)納對放大器諧振曲線的影響如圖1.2．2所示。

圖1．2．1頻率特性曲線 圖1．2．2反饋導(dǎo)納對放大器諧振曲線的影響

（4）前后級之間的阻抗匹配，即把各級聯(lián)接起來之后仍有較大的增益，同時，各級之間不能產(chǎn)生明顯的相互干擾。電路的基本原理

2.1 電路基本原理

圖2．1．1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RB1和RB2以及RE決定，其計算方法與低頻單管放大器相同。

圖2．1．1

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

輸入導(dǎo)納：

(2-1)輸出導(dǎo)納：(2-2)正向傳輸導(dǎo)納：(2-3)反向傳輸導(dǎo)納： 式中，(2-4)為晶體管的跨導(dǎo)，與發(fā)射極電流的關(guān)系為：

（2-5）

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

(2-6)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2.1.2 晶體管在高頻情況下的分布參數(shù)除了與靜態(tài)工作點的電流測試條件一定的情況下測得的。

圖2.1.2所示的等效電路中，p1為晶體管的集電極接入系數(shù)，即

，電流放大系數(shù)有關(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(2-7)式中，N2為電感L線圈的總匝數(shù)；p2為輸出變壓器Tr0的副邊與原邊匝數(shù)比，即

(2-8)式中，N3為副邊總匝數(shù)。為諧振放大器輸出負(fù)載的電導(dǎo)。通常小信號諧振放大器的。下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)的表達(dá)式為 由圖2.1.2可見，并聯(lián)諧振回路的總電導(dǎo)

式中，為LC回路本身的損耗電導(dǎo)。

2.2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)有諧振頻率所示電路可以粗略測各項指標(biāo)。，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2.2.圖2.2.1 輸入信號輸入信號如下。

由高頻小信號發(fā)生器提供，高頻電壓表，分別用于測量與輸出信號的值。直流毫安表mA用于測量放大器的集電極電流兩端輸出波形。諧振放大器的性能指標(biāo)及測量方法的值，示波器監(jiān)測負(fù)載

1.諧振頻率

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：

(2-10)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：

(2-11)

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

為諧路的總電容，的測試步驟是，首先使高頻信號發(fā)生器的輸出頻率為為幾毫伏；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.Avo的表達(dá)式為：

(2-12)的測量電路如圖2.2.1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：

(2-13)

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)時所對應(yīng)的頻率范圍稱為放大器的通頻帶BW，其表達(dá)式為：

(2-14)的0.707倍 7

式中，為諧振放大器的有載品質(zhì)因素。

與通頻帶BW的關(guān)系為：

(2-15)分析表明，放大器的諧振電壓放大倍數(shù)上式說明，當(dāng)晶體管確定，且回路總電容為定值時，諧振電壓放大倍數(shù)與通頻帶BW的乘積為一常數(shù)。

通頻帶的測量電路如圖2.2.1所示?？赏ㄟ^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2.2.2所示：

圖2.2.2 由BW得表達(dá)式可知：(2-16)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，如圖2．2.2較大的晶體管外，還應(yīng)盡量減少 8

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

時對應(yīng)的頻率偏移之比，即

(2-17)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)Kr0.1。電路的設(shè)計與參數(shù)計算

3.1 電路的確定

電路形式如圖2.3.1所示。

圖2.3.1

3.2參數(shù)計算

靜態(tài)工作點的確定

由于設(shè)計要求中心頻率

f0?10MHz，電壓增益Au??35dB(56倍)，且電壓增益不是很大，選用晶體管9018在性能上可以滿足需要。晶體管選定后，根據(jù)高頻小信號諧振放大器應(yīng)工作于線性區(qū)，且在滿足電壓增益要求的前提下，IEQ應(yīng)盡量小些以減小靜態(tài)功率損耗。值得注意的是，IEQ變化會引起Y參數(shù)的變化。

這里采用IEQ等于1mA進(jìn)行計算，看是否能滿足增益的需要，否則將進(jìn)行調(diào)整。晶體管用9018，β=50。查手冊可知，9018在Vcegoe?200us?10VIE、?2mAgie時，?2860us，,coe?7pf，cie?19pf，yfe?45ms，yre?0.31ms。

(1)設(shè)置靜態(tài)工作點

由于放大器是工作在小信號放大狀態(tài)，放大器工作電流 ICQ一般在0.8－2mA 之間選取為宜。

設(shè)計電路中取:ICQ因為：VEQ?IEQ?ReVBQ?VEQ?VBEQ?1.5mA 任取合適的Re的值。

(2-18)(2-19)(2-20)VCEQ?VCC?VEQ R2而 IBQ?VBQ?ICQ?5~10??IBQ(2-21)?CC(2-22)?VBQ??R2VBQ因為：R1??V(2-23)則R1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)

根據(jù)要求應(yīng)由諧振頻率選取電感L，中心頻率即電容C6? 50pFfo?10MHz取電容為50pF,.L?1(2?f0)C?2由公式

得L2?5uH。

(2-24)

(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Tri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，高頻耦合電容一般選擇瓷片電容。

4電路的仿真與結(jié)果

4.1電路的仿真與結(jié)果

(1)利用MULTISIM繪制出如圖4.1.1所示的仿真實驗電路

圖4.1.1 仿真電路

(2)設(shè)置函數(shù)信號發(fā)生器的參數(shù)，如4.1.2圖所示。

圖4.1.2

（3）設(shè)置好參數(shù)后，打開仿真開關(guān)，從示波器上兩個通道觀察輸出波形以及與輸入信號的關(guān)系。如4.1.3圖所示。

圖4.1.3輸出波形

按照設(shè)計要求調(diào)節(jié)中周。利用儀器測得各指標(biāo)如下：

f0=10MHz Ａvo＝34dB 仿真數(shù)據(jù)分析：在誤差允許范圍里，仿真測量所得數(shù)據(jù)與理論值相等。

5實物的制作及調(diào)試

5.1 元件的焊接

經(jīng)過仿真后，根據(jù)原理圖將元件一一通過檢測之后焊接在面包板上，然后正確連上導(dǎo)線。

焊接之前一定要確定每個元件都要能正常工作，元件更不能接反，如可變電容的引腳，電位器三個腳中有效地兩個腳都必須事先了解后才接入電路，焊接好連號導(dǎo)線后，還必須要用萬用表確定線路是否連接好。焊接完成后，還要檢查是否有短路。

5.2 電路板的調(diào)試

先在實驗箱上調(diào)試出一個號。

調(diào)節(jié)可變電容和定位器可以調(diào)節(jié)頻率及放大倍數(shù)，當(dāng)調(diào)節(jié)可變電容或定位器頻率沒有變化時，很可能是晶體管壞了或者是某電容壞了，用萬用表測試并檢查電路，可以找出問題所在。如果信號的頻率偏大或偏小，可以調(diào)節(jié)可變電容或者可變電感使頻率達(dá)到10MHz。如果放大倍數(shù)太大或太小，可以調(diào)節(jié)定位器改變放大倍數(shù)，以達(dá)到要求的放大倍數(shù)。

若電路沒有問題，調(diào)節(jié)可變電容及定位器后，在輸出端可以得到一個頻率為10MHz左右，放大倍數(shù)為56倍左右的信正弦波號。

f0?10MHz，Vp?p?100mV的信號。再將電路板接通+12V的電源，并接入調(diào)試好的輸入信號，在顯示器上可以看到一個正弦波信

結(jié)束語

不知不覺本次課程設(shè)計已接近尾聲，通過這一課程設(shè)計，我掌握了獨立搜集資料、思考分析問題的能力和獨立學(xué)習(xí)的能力，使自己無論在今后的學(xué)習(xí)中還是工作中遇到困難的時候都能自己將其解決。同時，對書理論知識有了更深刻的了解。

完成這一課設(shè)后，我對高頻小信號放大器也有了更深刻地理解。高頻小信號放大器廣泛用于廣播,電視,通信,測量儀器等設(shè)備中.高頻小信號放大器可分為兩類:一類是以諧振回路為負(fù)載的諧振放大器;另一類是以濾波器為負(fù)載的集中選頻放大器.它們的主要功能都是從接收的眾多電信號中,選出有用信號并加以放大,同時對無用信號,干擾信號,噪聲信號進(jìn)行抑制,以提高接收信號的質(zhì)量和抗干擾能力.高頻小信號調(diào)諧放大器是高頻電子線路中的基本單元電路,主要用于高頻小信號或微弱信號的線性放大。在本次課設(shè)中，我了解了高頻小信號放大器的特點： ① 放大小信號,晶體管工作在線性范圍內(nèi)(甲類放大器)② 信號的中心頻率一般在幾百kHz到幾百MHz,頻帶寬度在幾khz到幾十MHz,為頻帶放大器,故必須用選頻網(wǎng)絡(luò)。

在測試過程中，我不斷利用課堂所學(xué)理論知識調(diào)整電路，并最終實現(xiàn)設(shè)計目的過程使自己從另一個層面更形象地理解了理論，對于理論與實踐的關(guān)系也有了新的認(rèn)識。曾經(jīng)的學(xué)習(xí)只停留在書本上，但課程設(shè)計使我更充分的接觸到了實際。

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。從原理圖與參數(shù)的設(shè)計到面包板的制作。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，在使用MULTISIM進(jìn)行仿真時，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，還要感謝實驗室老師的耐心指導(dǎo)以及老師給我們提供的各種參考文獻(xiàn)，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”！

在此特別感謝張松華老師一學(xué)期來對我們的的耐心教學(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！

參考文獻(xiàn)

[1] 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ) 模擬部分(第五版)[M].北京：高等教育出版社，2006 [2] 謝自美.電子線路設(shè)計·實驗·測試(第三版)[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2006 [3] 邱光源.電路(第五版)[M].北京：高等教育出版社，2011 [4] 胡宴如，耿蘇燕.高頻電子線路 [M].北京：高等教育出版社，2012

附錄A 電路原理圖

附錄B PCB圖

附錄C 實物圖

附錄D 元器件清單

元件名稱 元件大小 元件數(shù)量 電阻 62K 一個 電阻 33K 一個 電阻 50K 電阻 1K 電位器 10K 電位器 50K 電容 100nF 電容 10nF 電容 100pF 可變電容 30pF 電感 470uH 中周 三級管3DJ6 20

一個 一個 一個 一個 一個 三個 一個 一個 一個 一個 一個