LC諧振放大器設(shè)計(jì)

1、LC諧振放大器設(shè)計(jì)報(bào)告摘要：用LC諧振回路作為選頻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的選頻放大器稱為諧振放大器或調(diào)諧放大器，其用來從眾多的微弱信號中，選出有用信號加以放大并對其他無用頻率信號予以抑制，它廣泛應(yīng)用于通信設(shè)備的接收機(jī)中。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)千赫茲到數(shù)百兆赫茲，LC諧振放大器的功能是實(shí)現(xiàn)對微弱信號的高頻信號進(jìn)行不失真的放大，所以本設(shè)計(jì)就是應(yīng)50uv的小信號進(jìn)行放大并保持頻率在15MHZ左右不失真而產(chǎn)生的。一總體框圖 本設(shè)計(jì)主要由衰減器、LC諧振放大和穩(wěn)壓電源電路四部分組成，系統(tǒng)框圖如圖1所示。信號源前置分壓衰減器放 大 器3.6V穩(wěn)壓電源圖1二、設(shè)計(jì)方案論證1、衰

2、減器方案一 用4個(gè)PIN管組成的Pi型衰減器，電路圖如圖2所示。此方案構(gòu)成的衰減器網(wǎng)絡(luò)是對稱的，而且偏置電路非常簡單。R5和R6分別作為串聯(lián)PIN管D7和D8的偏流電阻。R1、R2和R4將在串聯(lián)與并聯(lián)的PIN管之間提供恰當(dāng)?shù)碾娏鞣峙?，以保持在整個(gè)衰減動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)的良好的阻抗匹配特性。圖2我們經(jīng)過仿真得出，此方案元件的數(shù)量較多、所需的PIN管不是常用的，我們用常用的PIN管1N4007來代替，結(jié)果能達(dá)到12MHz的頻率和小信號的輸入的要求，但是衰減量達(dá)不到40dB的要求。方案二 用型電阻網(wǎng)絡(luò)來做衰減器，電路如圖3所示。此方案電路非常簡單，實(shí)現(xiàn)起來也非常容易，只需要3個(gè)電阻就可以達(dá)到要求，所以我們選

3、用方案二。圖32、LC諧振放大電路方案一 采用變?nèi)荻O管來調(diào)頻并實(shí)現(xiàn)放大，電路如圖4所示。此方案是由調(diào)制信號控制并改變變?nèi)荻O管的電容量，從而改變輸出信號的頻率，達(dá)到調(diào)頻的目的。調(diào)制信號有耦合電容C5輸入，經(jīng)電感L2加到變?nèi)荻O管的陰極。C5是耦合電容，調(diào)制信號通過它加到Vd上。此方案調(diào)制信號的頻率范圍是幾百Hz到幾十KHz，故達(dá)不到題目要求。圖4方案二 采用調(diào)頻收音機(jī)原理實(shí)現(xiàn)調(diào)頻放大，電路如圖5所示。其中三極管V1為變頻管，V2、V3為放大管，V4為檢波管，自動(dòng)增益控制用R7來實(shí)現(xiàn)抗干擾性能。檢波器是由三極管Q4等元件組成的大信號包絡(luò)檢波器，在檢波過程中，除了產(chǎn)生了所需的信號之外，還產(chǎn)生了反

4、映輸入信號強(qiáng)弱的直流分量，由檢波電容之一C12兩端取出后，經(jīng)R7、C4組成的低通濾波器濾波后，作為AGC電壓加到三極管Q2得基極，實(shí)現(xiàn)反向AGC。經(jīng)分析此方法能產(chǎn)生很好的高頻放大信號。所以我們采用此方案。圖53、電源方案一 采用220V市電來產(chǎn)生所需供電電源。先將220V市電用變壓器降壓，再經(jīng)過整流橋整流，再將整流濾波后的電壓用可調(diào)穩(wěn)壓管調(diào)到3.6V。此方案產(chǎn)生的信號雖能穩(wěn)定到3.6V，但是所產(chǎn)生的信號特性很復(fù)雜，有很大的電路影響，功率損耗大。圖6方案二 采用4節(jié)1.5V的干電池串聯(lián)來產(chǎn)生供電電路，電路如圖7所示。此方案產(chǎn)生的信號就能達(dá)到題目所需的要求，功率損耗小。所以我們采用此方案。圖7三、

5、理論分析與計(jì)算1、增益增益的計(jì)算2、自動(dòng)增益控制自動(dòng)增益控制是由檢波電容之一C12兩端取出后，經(jīng)R7、C4組成的低通濾波器濾波后，作為AGC電壓加到三極管Q2得基極，實(shí)現(xiàn)反向AGC。當(dāng)輸入信號增強(qiáng)是，AGC電壓降低，三級管Q2得基極偏置電壓降低，工作電流將減小，三極管的增益隨之降低，從而使得檢波器輸出的電平能夠維持在一定的范圍。此方案中的LC諧振能產(chǎn)生中頻的信號，我們改變LC參數(shù)使之工作在中心頻率為15MHz。3、帶寬與矩形系數(shù) 帶寬矩形系數(shù)四、測試方案與測試結(jié)果1、測試方法與儀器1）測試儀器：高頻函數(shù)信號發(fā)生器、數(shù)字示波器、掃頻儀、萬用表。2）測試方法：用高頻函數(shù)信號發(fā)生器產(chǎn)生15MHz的信

6、號，再用數(shù)字示波器測量輸出信號的相關(guān)參數(shù)（如頻率、峰峰值等）。2、測試結(jié)果及分析1）衰減器本設(shè)計(jì)所用的衰減器能達(dá)到題目所需要求，即衰減量40dB，特性阻抗50歐，頻率15MHz。2）放大器a）諧振頻率：；b）增益：；c）-3dB帶寬：；帶內(nèi)波動(dòng)為1.5dB；d）輸入電阻：；e）失真：當(dāng)負(fù)載電阻為200歐，輸出電壓為0.7V是，波形無明顯失真；3）自制的3.6V穩(wěn)壓電源完全能滿足題目所需要求，且穩(wěn)定性非常好。4）其他穩(wěn)壓電源用4節(jié)1.5V干電池來產(chǎn)生，使產(chǎn)生的3.6V放大器所需電源具有很好的穩(wěn)定性，且抗干擾能力很強(qiáng)。五、致謝我們能有如此的成績，除了自己的努力外，大家的幫助是離不開的。值此之際，我們衷心感謝主辦單位、承辦單位和協(xié)辦單位提供給我們這么好的機(jī)會(huì)；同時(shí)也感謝我們老師及同學(xué)們對我們的支持與幫助；對指導(dǎo)和關(guān)心、幫助和支持我們的老師及同學(xué)表示衷心的感謝，我們的每一步成長都離不開你們們的指引。 最后由衷的感謝各位專家、評委的批評指正！參考文獻(xiàn)1.全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽系統(tǒng)設(shè)計(jì)，黃智偉，編著，北京航空航天大學(xué)出版社2.高頻電子線路實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì).楊翠娥.哈爾濱工程大學(xué)出版社3.高頻電子線路（第二版），高吉祥，主編，電子工業(yè)出版社4.高頻電路設(shè)計(jì)與制作，何中庸譯，科學(xué)出版社5.電子線路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測試第三版.謝自美 主編.