lc_諧振放大器設(shè)計(jì)論文-資料下載頁(yè)
2025-02-04 15:15本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】帶與放大器相適應(yīng)放大指標(biāo)：中心頻率也能夠很好的穩(wěn)定在15MHz，放大增益理論可達(dá)60dB之多，輸入內(nèi)阻基本達(dá)到50Ω，并且焊接出實(shí)物作品。本作品通過(guò)實(shí)驗(yàn)完成，在仿真軟件模擬下電路完全能夠達(dá)到題目要求。整個(gè)作品制作成本低、穩(wěn)定性好、功耗小，除個(gè)別指標(biāo)未能達(dá)到完美設(shè)計(jì)要求外，其它全部達(dá)到設(shè)計(jì)要求。的固定衰減器有T型網(wǎng)絡(luò)衰減器和π型衰減網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，故可以有以下方案。出50歐40dBT型衰減器：R1=49ohm，R2=1ohm。同理，帶入數(shù)據(jù)或者利用固定衰減器計(jì)算軟件算出50歐40dBPI型衰減器：R1=51ohm，考慮到系統(tǒng)電阻使用及購(gòu)買(mǎi)問(wèn)題，我們采用此方案。綜合比較，基于實(shí)驗(yàn)要求的考慮，及便利之舉，我們選擇方案二。此方案的優(yōu)點(diǎn)是電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，指標(biāo)和可靠性容易得到保。證，易于電路分析和調(diào)試，但本賽題要求精確度較高，集成器件電壓要求較高，故為不可取方案。
【正文】 19 因此， Multisim11 仿真軟件對(duì)于需要仿真電路的要求是綽綽有余的。在本次比賽中我們用此軟件進(jìn)行電路的仿真，及獲得處理數(shù)據(jù)。 . 功率衰減器的仿真及處理 . 衰減器電路原理圖及設(shè)計(jì)分析 圖 41 衰減器原理圖 圖 42 衰減器數(shù)據(jù)分析圖 20 根據(jù)原理圖及仿真獲得的數(shù)據(jù)圖的數(shù)據(jù)分析得：當(dāng)輸入振幅為 5mvp 時(shí)，輸入電壓峰值為 Ui =，經(jīng)過(guò)衰減器后，電壓輸出峰值為 Uo=，故其衰減倍數(shù) : 3 0 7 1 ???oiUUA 衰減量： dBL ogD ?? 符合題目要求的衰減量 40177。 2dB 的指標(biāo)。 . 高頻諧振功率放大器電路的仿真與分析 圖 43 放大電路仿真圖 21 . 中心頻率的確定 1） 當(dāng)輸入頻率為 15MHz 時(shí)，仿真圖如下： 圖 44 2） 當(dāng)頻率由 15MHz 下降 100KHz 時(shí)，仿真圖如下： 圖 45 本仿真圖說(shuō)明當(dāng)頻率由 15MHz 下降了 100KHz 后，輸出信號(hào)幅度下降，且信號(hào)明顯。 3） 當(dāng)頻率由 15MHz 上升 200KHz 時(shí)，仿真圖如下： 22 圖 46 此圖說(shuō)明當(dāng)頻率由 15MHz 上升了 200KHz 后，輸出信號(hào)幅度下降，且比較明顯。 綜合（ 1）、（ 2）、（ 3）可得：當(dāng)頻率在 15MHz 時(shí)輸出穩(wěn)定，而當(dāng)頻率增加或者下降 100Khz 左右時(shí)，輸出信號(hào)明顯下降，由此可以得出本放大器電路網(wǎng)絡(luò)的中心頻率在 15MHz 左右，符合題目要求，且偏差基本符合題目要求。 . 輸入內(nèi)阻 Rin 的確定 根據(jù)電路仿真圖我們可以得到輸入信號(hào)為 15MHz，幅度為 50181。vp 電壓值時(shí)的輸入電壓，輸入電流，以及輸出電壓電流值如下圖所示。 圖 47 輸入電壓電流 23 根據(jù)輸入內(nèi)阻與輸入電壓電流的關(guān)系我們可以計(jì)算出內(nèi)阻大小 為： ???? ooin IUR 故其輸入內(nèi)阻 Rin 為 50Ω基本吻合。 . 放大增益的確定 根據(jù)仿真電路圖顯示可估算出放大增益，仿真圖如下： 圖 48 由圖可以看出當(dāng)輸入信號(hào)為 50181。v， 15MHz 時(shí)，輸入電壓（紅色）顯示 Uo=180181。v， 輸出電壓顯示 Ui=180mv，由此可以計(jì)算出放大增益 Au。計(jì)算過(guò)程如下： ???iou UUA dBL o gL o g AA dB 6010002020 ??? 24 而本題要求增益不小于 60dB，我們所設(shè)計(jì)的剛好能夠達(dá)到要求，因此增益能夠確定。 . 負(fù)載特性 當(dāng)負(fù)載電阻為 200Ω時(shí) ,波形輸出如下圖： 圖 49 由圖可知波形無(wú)失真，符合題目要求。 25 . 電源系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)電路圖 圖 410 . 電源系統(tǒng)仿真結(jié)果 圖 411 26 4. 參考文獻(xiàn) 圖書(shū)： [1] 曾星雯 劉乃安 陳建．高頻電路原理與分析．西安電 子科技大學(xué)出版社， 2021 年． [2] 童詩(shī)白 華成英。模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)，高等教育出版社， 2021. [3] 葉昌茂 溫世敏 .實(shí)用直流放大器的設(shè)計(jì)［ J］ .電子工程師 ,2021. [4] 晏澤昕 .寬帶大功率放大器的研究與實(shí)現(xiàn) [D].成都 :電子科技大學(xué) ,2021. [5] 陳永真 .全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽試題精選 .電子工業(yè)出版社， 2021. [6] 寧武 唐曉寧 閆曉金 . 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽 基本技能指導(dǎo) ,2021. 電子文獻(xiàn) : [1] 佚名．電子文獻(xiàn)題名 [高頻電子線路課程設(shè)計(jì) ]． ． 27 5. 結(jié)束語(yǔ) 本設(shè)計(jì)在發(fā)揮部分之內(nèi)，完成了衰減電路及放大增益電路的設(shè)計(jì)， 中心頻率等指標(biāo)基本 符合題目基本要求，同時(shí)利用 Multisimt 實(shí)現(xiàn)了高精度頻率測(cè)量及仿真實(shí)驗(yàn) ，并制作出實(shí)物 。 本系統(tǒng)采用以 9018 三極管為中心的放大電路及π型衰減網(wǎng)絡(luò)電路，實(shí)現(xiàn)了 衰減量達(dá)到，特性阻抗 50Ω，且頻帶與放大器相適應(yīng)放大指標(biāo)， 中心頻率也能夠很好的穩(wěn)定在 15MHz，放大增益可達(dá) 60dB 之多，輸入內(nèi)阻基 本達(dá)到 及放大功能； 在 300KHz 帶寬范圍內(nèi)增益起伏≤ 200dB；同時(shí)，輸出電壓在一定范圍內(nèi)，波形無(wú)明顯失真。自制的基于穩(wěn)壓電源電路具有很高的效率。本系統(tǒng)從方案設(shè)計(jì)，理論計(jì)算，實(shí)際制作，軟硬件調(diào)試等方面進(jìn)行了緊張而又認(rèn)真仔細(xì)的工作，實(shí)現(xiàn)了寬帶直流放大系統(tǒng)。在理論設(shè)計(jì)計(jì)算方面，我們充分運(yùn)用了我們所掌握的知識(shí)，力爭(zhēng)做到更好。但在實(shí)際制作過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)卡在一些小問(wèn)題上，說(shuō)明了我們還是缺少實(shí)際的工程經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致加工工藝和板子的可靠性方面做得不是很好。通過(guò)此次設(shè)計(jì)，我們組的三個(gè)成員都獲益匪淺，尤其對(duì)電子設(shè)計(jì)的 整個(gè)制作流程和設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問(wèn)題有了深入的體會(huì)。如果在設(shè)計(jì)與制作中利用數(shù)模隔離、電源隔離、濾波和去耦等技術(shù)，不但能有效減少噪聲和干擾的影響 ,同時(shí)還能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 在方案實(shí)施過(guò)程中，由于時(shí)間比較緊，來(lái)不及制版，而實(shí)驗(yàn)板的結(jié)構(gòu)受限，導(dǎo)致頻率過(guò)高的時(shí)候會(huì)引入干擾。如果能在精確調(diào)整之后，將整體電路利用 PCB 開(kāi)出電路板，減少連線引起的干擾，一定可以提高精度和性能。
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