【正文】 為兩極放大之間的連接。如果要保證總的通頻帶與單級(jí)時(shí)一樣，則必須通過(guò)減小每級(jí)回路有載品質(zhì)因素eQ 的值，以加寬各級(jí)放大器的通頻帶的方法來(lái)彌補(bǔ)。 表 矩形系數(shù)與級(jí)數(shù) n 的關(guān)系 1 2 3 4 5 6 ? ? 如圖 ： 合肥學(xué)院（畢業(yè)論文） 第 15 頁(yè) 共 39 頁(yè) 圖 多級(jí)諧振放大器電原理圖 方案選擇 在此次設(shè)計(jì)中我們選用方案二作為研究對(duì)象。 表 縮小因子與級(jí)數(shù) 的關(guān)系 1 2 3 4 5 ? 1 ? （ 3） 、 多級(jí)單調(diào)諧放大器的選擇性 放大器的級(jí)數(shù)越多，曲線的形狀越接近于矩 形，也就是說(shuō)矩形系數(shù)越接近 1，選擇性越好。級(jí)數(shù)越多，總通頻帶越窄。 多級(jí)放大器中的每級(jí)增益都受到最大穩(wěn)定增益的限制。電路形式鎖定以后，根據(jù)對(duì)增益的要求和每級(jí)放大器可能達(dá)到的穩(wěn)定增益，確定放大器的級(jí)數(shù)。 多級(jí)放大器時(shí)，必須處理好各項(xiàng)指標(biāo)之間的矛盾，包括合理地選擇電路形式，半導(dǎo)體器件類型和諧振回路的參數(shù)。 方案一 ：?jiǎn)渭?jí)諧振放大 電路 的設(shè)計(jì) 依設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)要求，考慮高頻放大器應(yīng)具有的基本特性 ,可采用共射晶體管單調(diào)諧回路諧振放大器 [9]，設(shè)計(jì)參考電路見(jiàn)圖 。 （ 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。對(duì)高頻小信號(hào)放大器的基本要求是： （ 1） 、 增益要高，即放大倍數(shù)要大。()b e b e b cY j C C???。 39。39。 其中 39。|1 139。02 39。 139。| 139。102 39。bcr 39。b 39。bbr 39。| 1mfeV bb b egIy I r Y?? ?。 2201 39。 39。m begV 代表晶體管的電流放大作用； cer 集射極間電阻； cec 集射級(jí)電容； 高頻電路取長(zhǎng)補(bǔ)短合成這兩個(gè)等效電路 ，用混合 π 參數(shù)表示的 Y 參數(shù)： 239。bcc 集電結(jié)電容 39。bcr 集電結(jié)電阻； 39。bcC 圖 混合π等效電路圖 圖中： 39。 相比 Y參數(shù)，混合π等效 電路中各個(gè)原件在很寬的頻率范圍內(nèi)都保持常數(shù)，但在電路分析上不夠方便 [3]。 Y參數(shù)的缺點(diǎn)：隨頻率變化，不涉及晶體管內(nèi)物理過(guò)程。 rey 表示輸出電壓對(duì)輸入電流的控制作用（反向控制）； fey 表示輸入電壓對(duì)輸出電流的控制作用（ 正向控制 ） ； fey 越大，表示晶體管的放大能力越強(qiáng)， rey 越大，表示晶體管的內(nèi)部反饋越強(qiáng)。 高頻小信號(hào)放大器由于輸入信號(hào)幅值小，可以認(rèn)為晶體管工作在線性區(qū)，經(jīng)常采用有源線性四端網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析。可以通過(guò)測(cè)量調(diào)諧放大器的諧振曲線來(lái)求矩形系數(shù)。 合肥學(xué)院（畢業(yè)論文） 第 8 頁(yè) 共 39 頁(yè) 圖 放大器的通頻帶和諧振曲線 選擇性 調(diào)諧放大器的選擇性可用諧振曲線的矩形系數(shù) 時(shí)來(lái)表示，矩形系數(shù) 為電壓放大倍數(shù)下降到 AV0 時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率偏移與電壓放大倍數(shù)下降到 AV0 時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率偏移之比，即 0. 1 0. 1 0. 7 0. 12 / 2 2 /vK f f f B W? ? ? ? ? 上式表明，矩形系數(shù) 越小，諧振曲線的形狀越接近矩形，選擇性越好，反之亦然。測(cè)試時(shí)，可以先調(diào)諧放大器的諧振回路使其諧振，記下此時(shí)的諧振頻率 0f 及電 壓放大倍數(shù) 0VA ，然后改變高頻信號(hào)發(fā)生器的頻率（保持其輸出電壓不變），并測(cè)出對(duì)應(yīng)的電壓放大倍數(shù) [5]。 逐點(diǎn)法：又叫逐點(diǎn)測(cè)量法，就是測(cè)試電路在不同頻率點(diǎn)下對(duì)應(yīng)的信號(hào)大小，利用得到的數(shù)據(jù)，做出信號(hào)大小隨頻率變 化的曲線，根據(jù)繪出的諧振曲線，利用定義得到通頻帶。測(cè)試時(shí)，掃頻儀的輸出接放大器的輸入，放大器的輸出接掃頻儀檢波頭的輸入，檢波頭的輸出接掃頻儀的輸入。測(cè)量方法主要采用掃頻法，也可以是逐點(diǎn)法。 當(dāng)晶體管選定后，回路總電容為定值時(shí)，諧振電壓放 大倍數(shù)0f與通頻帶 BW的乘積為一常數(shù)。 VA 的測(cè)量方法：當(dāng)諧振回路處于諧振狀態(tài)時(shí)，用高頻毫伏表測(cè)量輸入信號(hào) iV 和輸出信號(hào) 0V 大小，利用下式計(jì)算： oviVA V? ，則電壓放大分貝數(shù)定義為 20 lg oiVK V??? ???? 另外，也可以利用功率增益系數(shù)進(jìn)行估算： opiPA P? 10 lg oApiPK p??? ???? 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(shí)，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) /V o iA V V? 下降到諧振電壓放大倍數(shù) 0VA 的 倍時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率偏移稱為放大器的通頻帶帶寬 BW，通常用 2Δ 表示，有時(shí)也稱 ? 為 3dB 帶寬 [10]。 而是為 180186。 0VA 的表達(dá)式為 1 2 1 200 2212fe feVi o e iep p y p p yVA V g p g p g G???? ? ? ? ?? 式中， g? 為諧振回路諧振時(shí)的總電導(dǎo)。這時(shí)回路諧振頻率就等于信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率 [12]。 諧振頻率 0f 的測(cè)試步驟是，首先使高頻信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率為 0f ，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。 0f 的表達(dá)式為： 0 12f LC?? 式中， L為諧振放大器電路的電感線圈的電感量； C? 為諧路的總電容， C? 的表達(dá)式為： 2212oe ieC C p C p C? ? ? ? 式中， oeC 為晶體管的輸出電容； ieC 為 晶體管的輸入電容。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(huì)影響放大器的輸出信號(hào)的頻率或相位 [9]。 在兩級(jí)選頻網(wǎng)絡(luò) 耦合輸出 小信號(hào) 放大電路 合肥學(xué)院（畢業(yè)論文） 第 5 頁(yè) 共 39 頁(yè) 放大之間加上緩沖電路，這里我們用射級(jí)跟隨器 作為緩沖電路。 （ 2） LC并聯(lián)諧振回路 在接收機(jī)的各級(jí)高頻小信號(hào)放大器中，利用 LC并聯(lián)諧振回路的選頻作用，對(duì)諧振點(diǎn)頻率的電流信號(hào)呈現(xiàn)較大的阻抗，而且是純電阻性的，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出，而對(duì)失諧點(diǎn)頻率的電流信號(hào)呈現(xiàn)很小的阻抗，抑制失諧點(diǎn)頻率電流信號(hào)的輸出，起到選擇出所需接收的信號(hào)，抑制無(wú)用的信號(hào)和干擾的目的 [4]。高頻小功率晶體管的作用與低頻小功率晶體管一樣，工作在甲類工作 狀態(tài)，起電流放大作用 [2]。低頻晶體管只能工作在 3MHz以下的頻率上，而高頻晶體管可以工作在幾十到幾百兆赫茲，甚至更高的頻率上。采用基極分壓式設(shè)計(jì)偏置電路的好處在于當(dāng)溫度升高時(shí)電路能自動(dòng)地適當(dāng)減小基極電流，就不會(huì)使得放大電路中的集電極靜態(tài)電流隨溫度升高而增加導(dǎo)致 Q點(diǎn)隨溫度變化。因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中，電源電壓的波動(dòng)、原件參數(shù)的分散性及元件的老化 、環(huán)境溫度變化等，都會(huì)引起靜態(tài)工作點(diǎn)的不穩(wěn)定，影響放大電路的正 常工作。 PCB 的設(shè)計(jì)及制作 ：產(chǎn)品級(jí)版圖的設(shè)計(jì)及制作 [6]。 要觀察仿真的結(jié)果，你可以有多種選擇：時(shí)域，頻域， XY 圖，對(duì)數(shù)坐標(biāo)， 比特誤碼率 ，眼圖和功率譜。使學(xué)生學(xué)的更快并且掌握的更多。系統(tǒng)的組成及仿真： Commsim 是一個(gè)理想的通信系統(tǒng)的教學(xué)軟件。 器件建模及仿真：可以建模及仿真的器件： 模擬器件（二極管，三極管，功率管等）； 數(shù)字器件（ 74 系列， COMS 系列， PLD， CPLD 等）； FPGA 器件。 特點(diǎn)如下 （ 1） 可以根據(jù)自己的需求制造出真正屬于自己的儀器； （ 2） 所有的虛擬信號(hào)都可以通過(guò)計(jì)算機(jī)輸出到實(shí)際的硬件電路上； （ 3） 所有硬件電路產(chǎn)生的結(jié)果都可以輸回到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理和分析。按負(fù)載性質(zhì)分為：諧振放大器、非諧振放大器 ； Multisim 軟件的簡(jiǎn)單介紹 Multisim 是美國(guó)國(guó)家儀器（ NI）有限公司推 出的以 Windows 為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級(jí)的模擬 /數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)工作。 高頻小信號(hào)放大器的分類： 按元器件分為：晶體管放大器、場(chǎng)效應(yīng)管放大器、集成電路放大器 。高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器廣泛應(yīng)用于通信系統(tǒng)和其它無(wú)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(hào)是非常微弱的，這就需要用放大器將其放大。所 謂諧振放大器，就是采用諧振回路作負(fù)載的放大器。 Voltage gain 目錄 第一章 緒論 ..................................................................................................................................... 1 背景及意義 ............................................................................................................................. 1 Multisim 軟件的簡(jiǎn)單介紹 ....................................................................................................... 1 設(shè)計(jì)過(guò)程及工藝要求 ............................................................................................................... 2 基本參數(shù) ......................................................................................................................... 2 主要組成部分 .................................................................................................................. 3 第二章 電路的基本原理和性能指標(biāo) ................................................................................................. 4 ................................................................................................................ 4 ........................................................................................... 4 ........................................................................................... 5 .......................................................................................................................... 5 （ VA ） ............................................................................................................. 6 ............................................................................................................................. 6 ............................................................................................................................. 8 ......