高頻電子課程設(shè)計(jì)--高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器

1、<p>　　通信電子線路課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書</p><p>　　高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器</p><p>　　系 、 部： 電氣與信息工程系 </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： 職稱 講師 </p><p>　　專 業(yè)：

2、 電子信息工程 </p><p>　　班 級(jí)： </p><p>　　完成時(shí)間： 2011年12月6日 </p><p>　　引 言</p><p>　　隨著電子技術(shù)的飛躍發(fā)展，社會(huì)發(fā)展步入了信息時(shí)代，隨著信息時(shí)代對(duì)人才高素質(zhì)和信息化的要求，隨著高等教育發(fā)展的趨勢(shì)，人們的生活水平

3、提高，對(duì)精神文明生活的要求也跟著提高，這對(duì)電子領(lǐng)域提出了跟更高的要求。</p><p>　　通信電子線路學(xué)是一門應(yīng)用很廣泛的科學(xué)技術(shù)，發(fā)展及其迅速。要想學(xué)好這門技術(shù)，首先是基礎(chǔ)理論的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，然后要技術(shù)訓(xùn)練，進(jìn)而培養(yǎng)我們對(duì)理論聯(lián)系實(shí)際的能力，設(shè)計(jì)電路的能力，實(shí)際操作的能力，以及培養(yǎng)正確處理數(shù)據(jù)、分析和綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果、檢查和排除故障的能力。同時(shí)也加深我們對(duì)電子產(chǎn)品的理解。</p><p>　　

4、在無(wú)線通信中，發(fā)射與接收的信號(hào)應(yīng)當(dāng)適合于空間傳輸。所以，被通信設(shè)備處理和傳輸?shù)男盘?hào)是經(jīng)過(guò)調(diào)制處理過(guò)的高頻信號(hào)，這種信號(hào)具有窄帶特性。而且，通過(guò)長(zhǎng)距離的通信傳輸，信號(hào)受到衰減和干擾，到達(dá)接收設(shè)備的信號(hào)是非常弱的高頻窄帶信號(hào)，在做進(jìn)一步處理之前，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)放大和限制干擾的處理。這就需要通過(guò)高頻小信號(hào)放大器來(lái)完成。這種小信號(hào)放大器是一種諧振放大器。</p><p>　　高頻小信號(hào)放大器廣泛用于廣播、電視、通信、測(cè)量?jī)x器等

5、設(shè)備中。高頻小信號(hào)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(hào)中，選出有用信號(hào)并加以放大，同時(shí)對(duì)無(wú)用信號(hào)、干擾信號(hào)、噪聲信號(hào)進(jìn)行抑制，以提高接收信號(hào)的質(zhì)量和抗干擾能力。 </p><p>　　高頻小信號(hào)放大器是通信設(shè)備中常用的功能電路，它所放大的信號(hào)頻率在數(shù)百千赫至數(shù)百兆赫。高頻小信號(hào)放大器的功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)微弱的高頻信號(hào)進(jìn)行不失真

6、的放大，從信號(hào)所含頻譜來(lái)看，輸入信號(hào)頻譜與放大后輸出信號(hào)的頻譜是相同的。</p><p><b>　　任務(wù)書</b></p><p>　　一、設(shè)計(jì)題目：高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器</p><p>　　二、適用班級(jí)：電子0901～0903</p><p>　　三、指導(dǎo)教師：賈雅瓊</p><p>　　四、

7、設(shè)計(jì)目的與任務(wù)：</p><p>　　學(xué)生通過(guò)理論設(shè)計(jì)和實(shí)物制作解決相應(yīng)的實(shí)際問題，鞏固和運(yùn)用在《通信電子線路》中所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，掌握通信電子系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)方法，提高設(shè)計(jì)能力和實(shí)踐動(dòng)手能力，為以后從事電子電路設(shè)計(jì)、研發(fā)電子產(chǎn)品打下良好的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　五、設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)高頻小信號(hào)調(diào)諧

8、放大器。要求中心頻率為20MHz,電壓增益，通頻帶為4MHz，負(fù)載電阻100，電源電壓+12V。</p><p><b>　　概 序</b></p><p>　　高頻小信號(hào)放大器是通信設(shè)備中常用的功能電路，它所放大的信號(hào)頻率在數(shù)百千赫至數(shù)百兆赫。高頻小信號(hào)放大器的功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)微弱的高頻信號(hào)進(jìn)行不失真的放大，從信號(hào)所含頻譜來(lái)看，輸入信號(hào)頻譜與放大后輸出信號(hào)的頻譜

9、是相同的。</p><p>　　高頻小信號(hào)放大器的分類：</p><p>　　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;按頻帶分為：窄帶放大器、寬帶放大器;按電路形式分為：?jiǎn)渭?jí)放大器、多級(jí)放大器;按負(fù)載性質(zhì)分為：諧振放大器、非諧振放大器;高頻小信號(hào)放大器的特點(diǎn)：</p><p>　　頻率較高中心頻率一般在幾百kHz到幾百M(fèi)Hz頻帶寬度在幾KHz到幾

10、十MHz，故必須用選頻網(wǎng)絡(luò)小信號(hào)信號(hào)較小故工作在線性范圍內(nèi)(甲類 放大器)即工作在線形放大狀態(tài)。</p><p>　　采用諧振回路作負(fù)載，即對(duì)靠近諧振頻率附近的信號(hào)有較大的增益，對(duì)遠(yuǎn)離諧振頻率附近的信號(hào)其增益迅速下降，即具有選頻放大作用。</p><p>　　其中高頻小信號(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

11、器將其放大。高頻信號(hào)放大器理論非常簡(jiǎn)單，但實(shí)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(shí)頻率選擇和各級(jí)間阻抗匹配也很難實(shí)現(xiàn)。本文以理論分析為依據(jù)，以實(shí)際制作為基礎(chǔ)，用LC振蕩電路為輔助，來(lái)消除高頻放大器自激振蕩和實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的頻率選擇；另加其它電路，實(shí)現(xiàn)放大器與前后級(jí)的阻抗匹配。</p><p>　　第一章 高頻小信號(hào)放大器主要性能指標(biāo)簡(jiǎn)介</p><p>　　高頻小信號(hào)放大器的主要

12、性能指標(biāo)包括電壓增益與功率增益、頻帶寬度、矩形系數(shù)、工作穩(wěn)定性。</p><p>　　1. 電壓增益與功率增益</p><p>　　電壓增益等于放大器輸出電壓與輸入電壓之比；而功率增益等于放大器輸出給負(fù)載的功率與輸入功率之比。</p><p><b>　　2．頻帶寬度</b></p><p>　　由于諧振回路的選頻作用，

13、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)慣稱電壓的放大倍數(shù)Av下降到諧振電壓放大倍數(shù)Avo的0.707倍時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率范圍稱為放大器的通頻帶BW，其表達(dá)式：</p><p>　　BW=2Δ= 式1-1-1</p><p>　　上式中為諧振回路的有載品質(zhì)因數(shù)?？芍糯笃鞯闹C振電壓放大倍數(shù)Av與通頻帶BW的關(guān)系為： 式1-1-2</p>&

14、lt;p>　　上式說(shuō)明，當(dāng)晶體管選定即確定，且回路總電容為定值時(shí)，諧振放大倍數(shù)Avo與通頻帶BW的乘積為一常數(shù)。這與低頻放大器的增益為一常數(shù)的概念是相同的。由于諧振回路失調(diào)后電壓放大倍數(shù)下降，所以放大器的頻率特性曲線如圖1-1-1所示。由式1-1-1可得：</p><p><b>　　式1-1-3</b></p><p>　　通頻帶越寬放大器的電壓放大倍數(shù)越小。

15、要得到一定寬度的通頻帶，同時(shí)又能提高放大器的電壓增益，由式1-1-2可知，除了選用較大的晶體管外，還應(yīng)盡量減少調(diào)諧回路的總電容量。如果放大器只是用來(lái)放大來(lái)自接收天線的某一固定頻率的微弱信號(hào)，則可減少通頻帶BW，盡量提高放大器的增益。</p><p>　　其頻率特性曲線如圖（1-1）所示：</p><p>　　圖（1-1-1）頻率特性曲線</p><p><b&

16、gt;　　3．矩形系數(shù)</b></p><p>　　矩形系數(shù)是表征放大器選擇性好壞的一個(gè)參量。用表示。矩形系數(shù)為為電壓放大倍數(shù)下降到0.1Avo時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率范圍與電壓放大倍數(shù)下降到0.707Avo時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率偏移之比，即</p><p>　　= 式1-1-4</p><p>　　式1-1-4中， 為放大器的通頻帶，為放大器的電壓增益

17、下降至最大值的0.1倍時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻帶寬度。矩形系數(shù)越接近1，鄰近波道的選擇性越好，濾除干擾能力越強(qiáng)。一般單級(jí)諧振放大器的選擇性較差，因其矩形系數(shù)遠(yuǎn)大于1，為提高放大器的選擇性，通常采用多級(jí)諧振放大器。</p><p><b>　　4．工作穩(wěn)定性</b></p><p>　　指放大器的直流偏置、晶體管參數(shù)、電路元件參數(shù)等在可能發(fā)生變化時(shí)，放大器主要性能的穩(wěn)定程度。放大器

18、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。有無(wú)反饋對(duì)其穩(wěn)定性影響的比較曲線圖如下圖（1-2）所示：</p><p>　　圖（1-2）反饋對(duì)放大器諧振曲線的影響</p><p>　　第二章 電路設(shè)計(jì)原理</p><p>　　2.1單調(diào)諧諧振放大器</p><p>　　

19、小信號(hào)諧振放大器是通信機(jī)接收端的前端電路，主要用于高頻小信號(hào)或微弱信號(hào)的線性放大。其實(shí)驗(yàn)單元電路如圖1-1所示。該電路由晶體管Q1、選頻回路T1二部分組成。它不僅對(duì)高頻小信號(hào)進(jìn)行放大，而且還有一定的選頻作用。本實(shí)驗(yàn)中輸入信號(hào)的頻率fS＝10.7MHz?；鶚O偏置電阻W3、R22、R4和射極電阻R5決定晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)。調(diào)節(jié)可變電阻W3改變基極偏置電阻將改變晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)，從而可以改變放大器的增益。</p><p&

20、gt;　　高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器的主要性能指標(biāo)有諧振頻率f0，諧振電壓放大倍數(shù)Av0，放大器的通頻帶BW及選擇性（通常用矩形系數(shù)Kr0.1來(lái)表示）等。</p><p>　　圖2-1-1 單調(diào)諧放大器</p><p><b>　　2.1.1諧振頻率</b></p><p>　　放大器的調(diào)諧回路諧振時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率f0稱為放大器的諧振頻率，對(duì)于圖1-

21、1所示電路（也是以下各項(xiàng)指標(biāo)所對(duì)應(yīng)電路），f0的表達(dá)式為</p><p>　　式中，L為調(diào)諧回路電感線圈的電感量；</p><p>　　為調(diào)諧回路的總電容，的表達(dá)式為</p><p>　　式中， Coe為晶體管的輸出電容；Cie為晶體管的輸入電容；P1為初級(jí)線圈抽頭系數(shù)；P2為次級(jí)線圈抽頭系數(shù)。</p><p>　　諧振頻率f0的測(cè)量方法是：

22、用掃頻儀作為測(cè)量?jī)x器，測(cè)出電路的幅頻特性曲線，調(diào)變壓器T的磁芯，使電壓諧振曲線的峰值出現(xiàn)在規(guī)定的諧振頻率點(diǎn)f0。</p><p>　　2.1.2電壓放大倍數(shù)</p><p>　　放大器的諧振回路諧振時(shí)，所對(duì)應(yīng)的電壓放大倍數(shù)AV0稱為調(diào)諧放大器的電壓放大倍數(shù)。AV0的表達(dá)式為</p><p>　　式中，為諧振回路諧振時(shí)的總電導(dǎo)。要注意的是yfe本身也是一個(gè)復(fù)數(shù)，所以諧

23、振時(shí)輸出電壓V0與輸入電壓Vi相位差不是180º 而是為180º+Φfe。</p><p>　　AV0的測(cè)量方法是：在諧振回路已處于諧振狀態(tài)時(shí)，用高頻電壓表測(cè)量圖1-1中輸出信號(hào)V0及輸入信號(hào)Vi的大小，則電壓放大倍數(shù)AV0由下式計(jì)算：</p><p>　　AV0 = V0 / Vi 或 AV0 = 20 lg (V0 /Vi) dB

24、</p><p><b>　　2.1.3通頻帶</b></p><p>　　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)AV下降到諧振電壓放大倍數(shù)AV0的0.707倍時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率偏移稱為放大器的通頻帶BW，其表達(dá)式為</p><p>　　BW = 2△f0.7 = f0/QL

25、 </p><p>　　式中，QL為諧振回路的有載品質(zhì)因數(shù)。</p><p>　　分析表明，放大器的諧振電壓放大倍數(shù)AV0與通頻帶BW的關(guān)系為</p><p>　　上式說(shuō)明，當(dāng)晶體管選定即yfe確定，且回路總電容為定值時(shí)，諧振電壓放大倍數(shù)AV0與通頻帶BW的乘積為一常數(shù)。這與低頻放大器中的增益帶寬積為一常數(shù)的概念是相同的。</p&

26、gt;<p>　　通頻帶BW的測(cè)量方法：是通過(guò)測(cè)量放大器的諧振曲線來(lái)求通頻帶。測(cè)量方法可以是掃頻法，也可以是逐點(diǎn)法。逐點(diǎn)法的測(cè)量步驟是：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f0及電壓放大倍數(shù)AV0然后改變高頻信號(hào)發(fā)生器的頻率（保持其輸出電壓VS不變），并測(cè)出對(duì)應(yīng)的電壓放大倍數(shù)AV0。由于回路失諧后電壓放大倍數(shù)下降，所以放大器的諧振曲線如圖1-2所示。</p><p><b>

27、　　可得：</b></p><p>　　通頻帶越寬放大器的電壓放大倍數(shù)越小。要想得到一定寬度的通頻寬，同時(shí)又能提高放大器的電壓增益，除了選用yfe較大的晶體管外，還應(yīng)盡量減小調(diào)諧回路的總電容量CΣ。如果放大器只用來(lái)放大來(lái)自接收天線的某一固定頻率的微弱信號(hào)，則可減小通頻帶，盡量提高放大器的增益。</p><p><b>　　2.1.4選擇性</b></

28、p><p>　　調(diào)諧放大器的選擇性可用諧振曲線的矩形系數(shù)Kv0.1時(shí)來(lái)表示，如圖1-2所示的諧振曲線，矩形系數(shù)Kv0.1為電壓放大倍數(shù)下降到0.1 AV0時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率偏移與電壓放大倍數(shù)下降到0.707 AV0時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率偏移之比，即</p><p>　　Kv0.1 = 2△f0.1/ 2△f0.7 = 2△f0.1/BW </p><p&g

29、t;　　上式表明，矩形系數(shù)Kv0.1越小，諧振曲線的形狀越接近矩形，選擇性越好，反之亦然。一般單級(jí)調(diào)諧放大器的選擇性較差（矩形系數(shù)Kv0.1遠(yuǎn)大于1），為提高放大器的選擇性，通常采用多級(jí)單調(diào)諧回路的諧振放大器?？梢酝ㄟ^(guò)測(cè)量調(diào)諧放大器的諧振曲線來(lái)求矩形系數(shù)Kv0.1。</p><p>　　單調(diào)諧放大器的矩形系數(shù)遠(yuǎn)大增益與帶寬的乘積是一個(gè)常數(shù)。這就是說(shuō)明單調(diào)諧放大器的增益和通頻帶是一對(duì)矛盾，要增大增益，必然要減小通頻

30、帶。將變窄。但是這對(duì)矛盾在低增益或窄帶放大器的情況下并不沖突。一般的解決方法是盡可能選擇大的晶體管，設(shè)計(jì)較小的回路總電容。</p><p>　　第三章 高頻小信號(hào)調(diào)諧電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1單級(jí)調(diào)諧電路設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1.1電路結(jié)構(gòu)的選擇</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，因放大器的增益大于20dB，且，

31、，可采用單級(jí)放大器實(shí)現(xiàn)，擬定高頻小信號(hào)諧振放大器的電路原理圖如圖3-1-1所示。</p><p>　　圖3-1-1高頻小信號(hào)單級(jí)調(diào)諧放大電路 </p><p>　　圖3-1-1中變壓器T1為耦合元件，變壓器T2為耦合元件；初級(jí)線圈與電容器C組成選頻回路；晶體管T放大元件；電阻Rb1、Rb2為偏置電阻，固定晶體管的基集靜態(tài)電位；電阻Re 發(fā)射極直流負(fù)反饋電阻，穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)；電容C與CT、T

32、2初級(jí)線圈組成晶體管集電極諧振負(fù)載，起選頻作用；電容器CT諧振回路諧振頻率調(diào)節(jié)電容；電阻RT諧振回路可調(diào)電阻，調(diào)節(jié)諧振回路品質(zhì)因素，實(shí)現(xiàn)阻抗匹配；電容器Cf電源濾波電容；電容器Cb基極旁路電容；電容器Ce發(fā)射極旁路電容；Vcc為直流電源。</p><p>　　靜態(tài)工作過(guò)程當(dāng)輸入信號(hào)ui=0V時(shí)，放大器處于直流工作狀態(tài)(靜態(tài))。理想情況下，變壓器T1的次級(jí)、變壓器T2的初級(jí)視為短路，電容器Cb、Ce、Cf視為開路，

33、放大器的直流通路如圖3-1-2(a)所示。此時(shí)，輸出信號(hào)為0。</p><p>　　圖3-1-2 放大器交流和直流通路</p><p>　　動(dòng)態(tài)工作過(guò)程當(dāng)輸入信號(hào)ui不等于0V時(shí)，放大器處于交直流工作狀態(tài)(動(dòng)態(tài))。理想情況下，電容器Cb、Ce、Cf視為短路，放大器的交流通路如圖3-1-2(b)所示。</p><p>　　3.1.2電路參數(shù)的計(jì)算與元件選擇</p

34、><p>　　(一)選擇晶體管與計(jì)算Y參數(shù)</p><p>　　根據(jù)晶體管Y參數(shù)等效電路可知，為了保證當(dāng)大氣工作穩(wěn)定，應(yīng)該選擇yre小的晶體管。為了能在給頂?shù)墓ぷ黝l率上正行工作，要求晶體管的頻率特性要好，一般選用的管子。在要求電壓增益高的情況下，應(yīng)選取|yfe|大的晶體管。</p><p>　　由于設(shè)計(jì)要求，，且電壓增益不是很大，選用晶體管3DG6C在性能上可以滿足需要

35、。晶體管選定后，根據(jù)高頻小信號(hào)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，應(yīng)盡量小些以減小靜態(tài)功率損耗。值得注意的是，變化會(huì)引起Y參數(shù)的變化，在正常的取值范圍內(nèi)，隨著的增加，|yfe|變大，gie、goe略有增加。這里采用等于1mA進(jìn)行Y參數(shù)計(jì)算，看是否能滿足增益的需要，否則將進(jìn)行調(diào)整。</p><p>　　已知晶體管3DG6C的參數(shù)為，，，，。據(jù)此可求得：</p><p>　

36、　(1)發(fā)射結(jié)的結(jié)電阻3；</p><p>　　(2)發(fā)射結(jié)的結(jié)電導(dǎo)-3S；</p><p>　　(3)晶體管的跨導(dǎo)-3S；</p><p>　　(4)發(fā)射結(jié)電容-12F = 24.5pF。</p><p>　　2、由混合參數(shù)求Y參數(shù)</p><p>　　由于，，可以按下列公式計(jì)算：</p><p&

37、gt;　　共射晶體管輸入導(dǎo)納 </p><p><b>　?。?-1-1）</b></p><p>　　由此可得：，-12F</p><p><b>　　共射晶體管輸出導(dǎo)納</b></p><p><b>　?。?-1-2）</b></p>

38、<p>　　由此可得：，-12F</p><p>　　共射晶體管正向傳輸導(dǎo)納</p><p><b>　?。?-1-3）</b></p><p><b>　　由此可得：，。</b></p><p>　　共射晶體管反向傳輸導(dǎo)納</p><p><b>　　

39、（3-1-4）</b></p><p><b>　　由此可得：，。</b></p><p><b>　　確定靜態(tài)工作點(diǎn)</b></p><p>　　根據(jù)晶體管的混合參數(shù)已知條件可知：晶體管為3DG6C，，，。為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，晶體管分壓式偏置電阻上流過(guò)的電流一般需設(shè)置為(5~10)，這里取10倍關(guān)系，并設(shè)置，

40、，則</p><p><b>　　；</b></p><p>　　取標(biāo)稱值為13K，得到實(shí)際流過(guò)偏置電阻上的電流為：</p><p><b>　　。</b></p><p>　　在實(shí)際制作過(guò)程中，可用30的電阻和50的電位器串聯(lián)，以便調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)。</p><p><

41、b>　　計(jì)算諧振回路參數(shù)</b></p><p>　　高頻小信號(hào)諧振放大器的Y參數(shù)等效電路和簡(jiǎn)化等效電路，分別如圖1-3、1-4所示。</p><p>　　圖3-1-3 Y參數(shù)等效電路</p><p>　　圖3-1-4簡(jiǎn)化等效電路</p><p><b>　　計(jì)算諧振回路總電容</b></p>

42、;<p>　　由圖可知諧振回路的總電容為</p><p><b>　　(3-1-5)</b></p><p><b>　　式中，,，，。</b></p><p>　　選取，，，，則有諧振回路總電容為</p><p>　　，為了計(jì)算方便，可通過(guò)調(diào)節(jié)可變電容CT使。</p>

43、<p>　　根據(jù)諧振頻率選取電感L</p><p><b>　　由公式可得：</b></p><p><b>　　=44.38 </b></p><p>　　根據(jù)中心頻率可得回路的損耗電導(dǎo)</p><p><b>　　(3-1-6)</b></p>&l

44、t;p>　　其中有載品質(zhì)因數(shù)，故</p><p><b>　　0.542mS</b></p><p>　　由圖3-1-4可知回路損耗電導(dǎo)</p><p><b>　　(3-1-7)</b></p><p>　　式中，為空載品質(zhì)因素，其表達(dá)式為</p><p><b

45、>　　(3-1-8)</b></p><p>　　若取回路空載品質(zhì)因素，則有。</p><p>　　在式(3-1-7)中代入，，，可得</p><p><b>　　解得。</b></p><p><b>　　電壓增益</b></p><p><b>

46、;　　(3-1-9)</b></p><p>　　第四章 EWB仿真分析 </p><p>　　4.1 EWB軟件簡(jiǎn)介</p><p>　　EWB是一種電子電路計(jì)算機(jī)仿真軟件，它被稱為電子設(shè)計(jì)工作平臺(tái)或虛擬電子實(shí)驗(yàn)室，英文全稱為Electronics Workbench。EWB是加拿大Interactive Image Technologies公司于19

47、88年開發(fā)的，自發(fā)布以來(lái)，已經(jīng)有35個(gè)國(guó)家、10種語(yǔ)言的人在使用。EWB以SPICE3F5為軟件核心，增強(qiáng)了其在數(shù)字及模擬混合信號(hào)方面的仿真功能。SPICE3F5是SPICE的最新版本，SPICE自1972年使用以來(lái)，已經(jīng)成為模擬集成電路設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)軟件。</p><p>　　EWB建立在SPICE基礎(chǔ)上，它具有以下突出的特點(diǎn)： </p><p>　　（1）采用直觀的圖形界面創(chuàng)建電路：在計(jì)算

48、機(jī)屏幕上模仿真實(shí)實(shí)驗(yàn)室的工作臺(tái)，繪制電路圖需要的元器件、電路仿真需要的測(cè)試儀器均可直接從屏幕上選取； </p><p>　　（2）軟件儀器的控制面板外形和操作方式都與實(shí)物相似，可以實(shí)時(shí)顯示測(cè)量結(jié)果。 </p><p>　?。?）EWB軟件帶有豐富的電路元件庫(kù)，提供多種電路分析方法。 </p><p>　?。?）作為設(shè)計(jì)工具，它可以同其它流行的電路分析、設(shè)計(jì)和制板軟件

49、交換數(shù)據(jù)。 （5）EWB還是一個(gè)優(yōu)秀的電子技術(shù)訓(xùn)練工具，利用它提供的虛擬儀器可以用比實(shí)驗(yàn)室中更靈活的方式進(jìn)行電路實(shí)驗(yàn)，仿真電路的實(shí)際運(yùn)行情況，熟悉常用電子儀器測(cè)量方法。</p><p>　　4.2利用EWB仿真軟件仿真高頻小信號(hào)單調(diào)諧放大電路</p><p>　　4.2.1高頻小信號(hào)單調(diào)諧放大器仿真電路</p><p>　　圖4—1-1 高頻小信號(hào)單調(diào)諧放大器

50、仿真電路</p><p><b>　　4.2.2靜態(tài)測(cè)試</b></p><p>　　選擇“Analysi”→“DC Operating Point”，設(shè)置分析類型為直流分析，可得放大器的直流工作點(diǎn)如下圖4-1-2圖所示。</p><p>　　圖4-1-2 放大器的直流工作點(diǎn)</p><p><b>　　4

51、.2.3動(dòng)態(tài)測(cè)試</b></p><p>　　電壓增益當(dāng)接上信號(hào)源Ui時(shí)，開啟仿真器實(shí)驗(yàn)電源開關(guān)，雙擊示波器，調(diào)整適當(dāng)?shù)臅r(shí)基及A、B通道的靈敏度，即可看到如下圖所示的輸入、輸出波形。如圖4-1-3所示。</p><p>　　圖4-1-3 高頻小信號(hào)諧振放大器輸入、輸出波形圖</p><p>　　矩形系數(shù)，雙擊波特圖儀，適當(dāng)選擇垂直坐標(biāo)與水平坐標(biāo)的起點(diǎn)

52、和終點(diǎn)值，即可看到如下圖4-1-4所示的高頻小信號(hào)諧振放大器的特性曲線</p><p>　　圖4-1-4 高頻小信號(hào)諧振放大器的特性曲線 </p><p>　　4.3利用EWB仿真軟件仿真高頻小信號(hào)共發(fā)射極雙調(diào)諧放大電路</p><p>　　4.3.1高頻小信號(hào)雙調(diào)諧共發(fā)射極放大器仿真電路</p><p>　　如下圖4—2-1所示<

53、/p><p>　　圖4—2-1高頻小信號(hào)雙調(diào)諧共發(fā)射極放大器仿真電路</p><p><b>　　4.3.2動(dòng)態(tài)測(cè)試</b></p><p><b>　　(1)電壓增益</b></p><p>　　當(dāng)接上信號(hào)源Ui時(shí)，開啟仿真器實(shí)驗(yàn)電源開關(guān)，雙擊示波器，調(diào)整適當(dāng)?shù)臅r(shí)基及A、B通道的靈敏度，即可看到如下圖

54、所示的輸入、輸出波形。如圖4-2-3所示。</p><p>　　圖4-2-2 高頻小信號(hào)雙諧振共發(fā)射極放大器輸入、輸出波形圖</p><p><b>　　4.3.3矩形系數(shù)</b></p><p>　　雙擊波特圖儀，適當(dāng)選擇垂直坐標(biāo)與水平坐標(biāo)的起點(diǎn)和終點(diǎn)值，即可看到如下圖4-2-3所示的高頻小信號(hào)諧振放大器的特性曲線</p>&

55、lt;p>　　圖4-2-3 高頻小信號(hào)雙調(diào)諧共發(fā)射極放大器的特性曲線 </p><p>　　4.3諧振參數(shù)對(duì)輸出波形的影響</p><p>　　當(dāng)輸入信號(hào)參數(shù)不變、改變諧振網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)其輸入信號(hào)與輸出信號(hào)波形圖如圖4-3-1所示。</p><p>　　圖4-3-1 諧振參數(shù)對(duì)輸出波形的影響</p><p>　　當(dāng)輸入信號(hào)的頻率大小不在

56、諧振頻率的頻帶范圍內(nèi)則會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的失真。甚至為一條直線。因?yàn)樾⌒盘?hào)諧振放大就是利用晶體管的非線性特性將集電極直流按一定特性轉(zhuǎn)化為高頻信號(hào)。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)心得體會(huì)</b></p><p>　　通過(guò)課程設(shè)計(jì)不但鍛煉了我們最基本的通信電子線路的設(shè)計(jì)能力，更重要的是讓我們更深刻的認(rèn)識(shí)了通信電子線路這門課程在實(shí)際中的應(yīng)用。</p><p&

57、gt;　　在此次設(shè)計(jì)時(shí)我們也遇到了不少的困難和問題，但在同伴們的共同努力下，辛苦的去專研去學(xué)習(xí)，最終都克服了這些困難，使問題得到了解決。其中遇到的問題很多都是在書上不能找到的，所以我們必須自己查找相關(guān)資料，利用圖書館和網(wǎng)絡(luò)，這是一個(gè)比較辛苦和漫長(zhǎng)的過(guò)程，你必須從無(wú)數(shù)的信息中分離出對(duì)你有用的，然后加以整理，最后才學(xué)習(xí)到變?yōu)樽约旱牟⒂玫皆O(shè)計(jì)中的問題去。也正是在這個(gè)查找與整理的過(guò)程中，使我們初步學(xué)會(huì)了如何去找到于自己有用的資源。因?yàn)樵谛畔⒏叨?/p>

58、發(fā)達(dá)的現(xiàn)代社會(huì)，一個(gè)人要想獲得成功，除了自己的努力外，還必須學(xué)會(huì)利用更多其他人的知識(shí)，這樣我們才能快速的掌握知識(shí)和能力。當(dāng)然這個(gè)過(guò)程是一個(gè)積累的過(guò)程，當(dāng)你做的多了以后你就會(huì)積累相當(dāng)多的經(jīng)驗(yàn)，會(huì)注意在設(shè)計(jì)的過(guò)程中要注意那些問題，那些方法可以使設(shè)計(jì)一次完成而不用再不斷的返工。不像我們剛開始的時(shí)候什么都不知道，真的就是憑著自己上課的一點(diǎn)知識(shí)來(lái)做的。當(dāng)然設(shè)計(jì)會(huì)有很多不合理的地方，需要在后期的工作中去修改和完善。</p><p

59、>　　生活就是這樣，汗水預(yù)示著結(jié)果也見證著收獲。勞動(dòng)是人類生存生活永恒不變的話題。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我才真正領(lǐng)略到“艱苦奮斗”這一詞的真正含義。我想說(shuō)，設(shè)計(jì)確實(shí)有些辛苦，但苦中也有樂，在如今單一的理論學(xué)習(xí)中，很少有機(jī)會(huì)能有實(shí)踐的機(jī)會(huì)，但我們可以，而且設(shè)計(jì)也是一個(gè)團(tuán)隊(duì)的任務(wù)，一起的做課程設(shè)計(jì)，相互幫助，配合默契，多少人間歡樂在這里灑下，平時(shí)相處還趕不上這十來(lái)天的合作，我感覺我和同學(xué)們之間的距離更加近了；同時(shí)也培養(yǎng)了我們的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。我

60、想說(shuō)，確實(shí)很累，但當(dāng)我們看到自己所做的成果時(shí)，心中也不免產(chǎn)生興奮。更加激發(fā)了我們對(duì)后續(xù)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣。</p><p>　　對(duì)我們而言，知識(shí)上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。挫折是一份財(cái)富，經(jīng)歷是一份擁有。這次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程必將成為我人生旅途上一個(gè)非常美好的回憶！</p><p>　　通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)

61、與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。同時(shí)在此忠心的感謝老師為我們提供了這樣一次難得的鍛煉機(jī)會(huì)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]胡宴如.模擬電子技術(shù)[M].第三版.北京：高等教育出版社，2008.</p><p>　　[2]湖南工學(xué)院電氣與信

62、息工程系電工電子實(shí)驗(yàn)室. 電路分析與電子技術(shù)試驗(yàn)指導(dǎo)書[M].2005.</p><p>　　[3]謝自美.電子線路設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn).測(cè)試.[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2000.</p><p>　　[4]曹才開.電路分析.北京：清華大學(xué)出版社，2008</p><p>　　[5]劉泉，通信電子線路——武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2005</p><