【正文】 絡(luò)的高頻信號，保證電路供電的平穩(wěn)。 圖中 R1和 R3為阻尼電阻，阻尼電阻式根據(jù)電阻在電路中的作用而命名的。 L L C10和 L L C6分別為第一級和第二級的 LC振蕩網(wǎng)絡(luò)，起選頻諧振和作用。 電路參數(shù)的計算 圖中放大管選用 9018，該電路靜態(tài)工作點 Q主要由 1bR 和 1wR 、 2bR 、 eR 與 Vc 確定。 由此可知，只有當(dāng)1 BQII時，才能獲得BQV恒定，故硅管應(yīng)用時，1 (5 10)BQII??。 合肥學(xué)院（畢業(yè)論文） 第 17 頁 共 39 頁 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CQI一般在 － 2mA之間選取為宜，設(shè)計電路中取 mA? ，設(shè) 1eRK??。 諧振回路參數(shù)計算 回路電感 L=4μ H, 0 100Q ? ， 1 1p? ， 2 ? ，晶體管用 9018， 50?? 。 負載電阻 10LRK??。 合肥學(xué)院（畢業(yè)論文） 第 18 頁 共 39 頁 （ 1） 、 回路中的總電容 C? 因為： 0 12f LC? ?? 則 : ? ?21 3902C pffL?? ?? （ 2） 、 回路電容 C 因有 2212oe ieC C p C p C? ? ? ? 所以 223 9 0 ( 1 7 ) ( 0 . 3 1 9 ) 3 8 1 . 2 9C p f p f p f p f? ? ? ? ? ? 取 C為標(biāo)稱值 390pf 。此時線圈的電感量僅和線圈匝數(shù)的平方成正比， 即 ： 2KNL? 式中： K系數(shù)，它與線圈的尺寸及磁性材料有關(guān)； N線圈的匝數(shù) : 一般 K值的大小是由試驗確定的。在原線圈骨架上用 包線 纏繞 10匝后得到的電感為 2uH。因有1 1 2N p N?? ，而 2 14N ? 匝。 確定耦合電容與高頻濾波電容 耦合電容 C C C5的值，可在 1000 pf— ，一般用瓷片電容。 合肥學(xué)院（畢業(yè)論文） 第 20 頁 共 39 頁 第四章 高頻諧振放大器電路 測試結(jié)果分析 仿真測試結(jié)果分析 測量并調(diào)整放大器的靜態(tài)工作點 仿 真條件：晶體管用理想庫（ default）中的（ ideal） 器件。其余元件參數(shù)參見圖 。 仿真結(jié)果表 ： 表 靜態(tài)工作點數(shù)據(jù)測量 三極管 bV eV cV beV Q1 12 Q2 Q3 12 具體數(shù)據(jù)如圖 ： 圖 直流工作點分析 合肥學(xué)院（畢業(yè)論文） 第 21 頁 共 39 頁 諧振頻率的調(diào)測與技術(shù)指標(biāo)的測量 仿真條件：輸入高頻信號頻率 fo=4MHz,幅度（ 峰 峰值） 20mV。示波器的 CH1接的是輸 入， CH3接的是一級放大的輸出， CH4接的是 二級放大的 輸出，結(jié)果如圖： 圖 示波器輸出結(jié)果 （ 1）、 諧振頻率 在交流工作下繪出輸出增益隨頻率變化的幅頻特性曲線，電壓諧振曲線的峰值即對應(yīng)諧振頻率點，得到結(jié)果如下圖： 合肥學(xué)院（畢業(yè)論文） 第 22 頁 共 39 頁 圖 輸出增益隨頻率變化的幅頻特性曲線 由圖 ：諧振頻率 0 4f MHz? 。放大倍數(shù)為： 第一級放大： Av1=U1/Ui=， 第二級放大： Av2=U2/U1=。 （ 3） 、通頻帶 調(diào)整輸入信號頻率使輸出幅度為 ，得到如下結(jié)果： = = 通頻帶 = = MHZ 總結(jié) 如下表 ： 表 一級放大與二級放大之間的比較 電壓 mV/V 增益 dB 頻率 MHZ 中心頻率 MHZ 通頻帶寬 MHZ 信號輸入端 20 無 4 無 無 一級 LC 放大輸出端 370 無 4 二級 LC 放大輸出端 無 4 合肥學(xué)院（畢業(yè)論文） 第 23 頁 共 39 頁 高頻小信號諧振放大器的硬件實現(xiàn) 多級放大器的 PCB 圖 在基于 Multisim仿真結(jié)果正確的情況下， 用繪制電路板軟件 Altium Designer畫出電路板，具體如下圖所示： 圖 多級諧振放大器的 PCB 圖 然而由于打樣出的 PCB電路板在最后功能實現(xiàn)上與設(shè)計要求有差別， PCB板最后測試的增益只有 20dB，而設(shè)計要求為 40dB，在加上波形的不穩(wěn)定，所以又重新手工繪制了一快電路板，在后面的演示中均已 手工繪制電路板為主。 ，應(yīng)及時更新。 ,人體是否佩帶靜電環(huán)。以下是焊接的步驟： 將干凈的銅頭置于被焊金屬之間。焊錫必須是被工件熔化而非烙 鐵。這少量焊錫形成的液態(tài)稱之為熱橋。 用烙鐵盡快將工件加熱到焊接溫度，然后往焊點（非銅頭上）上加錫，即在元件腳末端實際需要焊接處擦拭焊錫。不要移動烙鐵，僅僅是將焊錫絲沿焊點繞行。先移開焊錫絲，再移開烙鐵，則停留工件上的烙鐵可保證助焊劑失去活性。 移開焊錫絲后，烙鐵再在工件上停留約半秒鐘，這樣可保證所有的焊錫達到焊接溫度，同時也可保證用此熱量使助焊劑失去活性。燒過的助焊劑必須清除。 讓焊點自然冷卻，不要吹它。 放大器的焊接 按照上述的焊接知識，嚴格按照其步驟執(zhí)行，得到焊接實物如圖 ，其分別為放大器的正面元件圖和背面焊接圖。 （ 1）、元器件間距盡量減小。 （ 3）、線路中不能有尖銳的管腳或焊錫暴露在外，以防止其作為天線將信號輻射出去。 實際測試結(jié)果分析 放大器實際測試環(huán)境 由于此次設(shè)計為高頻小信號諧振放大器，需要直流信號還需要交流信號及測試靜態(tài)工作點所需要的器件。 具體的測試情況如下圖所示： 圖 放大器的測試環(huán)境圖 合肥學(xué)院（畢業(yè)論文） 第 27 頁 共 39 頁 放大器實際調(diào)試及結(jié)果分析 （ 一） 放大器的調(diào)試 （ 1） 、 靜態(tài)工作點的調(diào)試 首先將萬用表打到 通斷檔位，測試電路的連通情況，經(jīng)測試線路中連接良好。 三個晶體管的靜態(tài)工作點測試數(shù)據(jù)如下： 表 晶體管的靜態(tài)工作點測試數(shù)據(jù) 三極管 bV cV eV beV 1Q 2Q 3Q （ 2） 、 交流工作狀態(tài)下的調(diào)試 通過測試靜態(tài)工作點，使晶體管處在放大狀態(tài)。最后用示波器來記錄放大器 中一 級放大和二級放大 的工作結(jié)果。放大倍數(shù)為： Av1=U1/Ui=13 ，增益為： 20lg（ Av1） =22dB 合肥學(xué)院（畢業(yè)論文） 第 29 頁 共 39 頁 ②通頻帶 調(diào)整輸入信號頻率使輸出幅度為 = = 通頻 帶 = = MHZ 根據(jù)上述表格中提供的數(shù)據(jù)，繪制出諧振曲線如下圖所示： 圖 一級放大的諧振曲線圖 （ 2） 、 測試點 2（二級放大輸出端）： 表 f/MHz V0/mv（ V） 712 832 965 Av 93 109 128 143 增益 /dB Av/Avo 表 f/MHz V0/mv（ V） Av 152 149 140 128 116 102 91 82 73 67 增益 /dB Av/Avo 1 合肥學(xué)院（畢業(yè)論文） 第 30 頁 共 39 頁 表 f/MHz V0/mv（ V） 920 720 680 Av 62 52 46 36 34 增益 /dB Av/Avo 實際測試圖如下： 圖 放大器二級放大實際測試圖 技術(shù)指標(biāo)測試結(jié)果： ①電壓增益 輸入 Ui=20mV，第二級放大輸出 U1=，由示波器可知輸出波形與輸入波形反向。而且中心頻率與輸入頻率也比較接近。 單級調(diào)諧放大器的電壓增益不能做得很高，當(dāng)需要較大電壓增益時，就需要多級放大器級聯(lián)來實現(xiàn)。 在此次設(shè)計中，遇到了很多問題，比如射極跟隨器應(yīng)用錯誤，令初第一級與第二級間級聯(lián)不上，經(jīng)過反復(fù)查找才發(fā)現(xiàn)原來是第二級級輸入端阻抗太低，不足以驅(qū)動，因而導(dǎo)致次級輸出信號失真，幅度下降 ；相比于兩極放大之間的其他三種極間耦合方式，此次設(shè)計選擇的，利用設(shè)計跟隨器作為緩沖電路在 Multisim仿真中相比前三種極間耦合方式出來的放大波形比較穩(wěn)定 。第三在布 PCB圖時，因為元器件布局不是很合理，導(dǎo)致跟隨器自激振蕩使最終出現(xiàn)大放大波形不是很理想。 總之，通過這次畢業(yè)設(shè)計給我?guī)淼氖斋@將是我人生中一比重要的財富。以下就給出自身的一些感受和想法。高頻書要不斷反復(fù)的看，還要多做練習(xí)，還有就是在實踐中學(xué)習(xí)，遇到問題反而 是你成長的捷徑，只有不斷解決問題我們水平才能不斷提高，遇到問題然后再翻書查找原因這樣學(xué)起來才很扎實，所以這次 畢 設(shè)意義很大。 通過這一 畢業(yè) 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。 完成這一 畢 設(shè)后，我對 高頻小信號放大器 也有了更深刻地理解。另一類是以濾波器為負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 ,噪聲信號進行抑制 ,以提高接收信號的質(zhì)量和抗干擾能力 。在本次課程設(shè)計中，我了解高頻小信號放大器的特點：①放大小信合肥學(xué)院（畢業(yè)論文） 第 33 頁 共 39 頁 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)。 顧涓涓 老師治學(xué)嚴謹、兢兢業(yè)業(yè)的工作作風(fēng)，使我終生受益。在此，我衷心地感謝這位老師！ 在本論文的撰寫過 程中，我要真心感謝所有關(guān)心、支持、幫助過我的老師和同學(xué)，有了他們的指導(dǎo)、鼓勵和幫助，才使我的畢業(yè)設(shè)計順利完成。感謝這些同學(xué)在四年期間給予我的幫助和支持，感謝他們陪我度過美好的快樂學(xué)習(xí)時光 ！ 最后，衷心感謝在百忙之中評審論文的各位老師，你們辛苦了 ！ 洪偉 2020 年 5 月 27 日 合肥學(xué)院（畢業(yè)論文） 第 36 頁 共 39 頁 附錄 1： （ 1） ．單級諧振放大電路圖 （ 2） . 多級諧振放大電路圖 合肥學(xué)院（畢業(yè)論文） 第 37 頁 共 39 頁 （ 3） . 多級諧振放大電路 Multisim 仿真結(jié)果圖 （ 4） . 多級諧振放大電路實物圖 合肥學(xué)院（畢業(yè)論文） 第 38 頁 共 39 頁 （ 5） . 多級諧振放大電路測試圖 （ 6） .多級諧振放大電路實際測試結(jié)果圖 合肥學(xué)院（畢業(yè)論文） 第 39 頁 共 39 頁 附錄 2： 元件清單列表 所需原件 原件參數(shù)或大小 原件個數(shù) 所需原件 原件參數(shù)或大小 原件個數(shù) 電阻 15K 3 電感 330uH 1 2 2 5K 1 2 10K 2 瓷片電容 100nF 3 510 2 4 470 1 390pF 2 1 1K 1 電解電容 10uF 1 電位器 50K 2 三極管 9018 3