高频电子线路课程设计(报告)
图3 小信号放大器分析电路 如上图图3所示，输入信号分别用于测量输入信号电极电流
由高频小信号发生器提供，高频电压表
，
与输出信号的值。直流毫安表mA用于测量放大器的集两端输出波形。 表征高频小信号谐振放大器的
的值，示波器监测负载
主要性能指标有谐振频率，谐振电压放大系数Avo，放大器的通频带BW及选择性
（通常用矩形系数Kr0.1），采用图3所示电路可以粗略测各项指标。谐振放大器的性能指标及测量方法如下。
(1)谐振频率
放大器的谐振回路谐振时所对应的频率
称为谐振频率。
的表达式为：
式中，L为谐振放大器电路的电感线圈的电感量；表达式为：
式中，谐振频率
为晶体管的输出电容；
为晶体管的输入电容。
，输出电压
为谐路的总电容，
的
的测试步骤是，首先使高频信号发生器的输出频率为
为几毫伏；然后调谐集电极回路即改变电容C或电感L使回路谐振。LC并联谐振时，直流毫安表mA的指示为最小（当放大器工作在丙类状态时），电压表
指示值达到
最大，且输出波形无明显失真。这时回路谐振频率就等于信号发生器的输出频率。
(2)电压增益
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高频电子线路课程设计(报告) 放大器的谐振回路所对应的电压放大倍数Avo称为谐振放大器的电压增益.Avo的表达式为：
的测量电路如上图所示，测量条件是放大器的谐振回路处于谐振状态。算公式如下：
(3)通频带
由于谐振回路的选频作用，当工作频率偏离谐振频率时，放大器的电压放大倍数下降，习惯上称电压放大倍数Av下降到谐振电压放大倍数的频率范围称为放大器的通频带BW，其表达式为：
的0.707倍时所对应
计
式中，为谐振放大器的有载品质因素。
分析表明，放大器的谐振电压放大倍数与通频带BW的关系为：
上式说明，当晶体管
确定，且回路总电容
为定值时，谐振电压放大倍数
与通频带BW的乘积为一常数。
通频带的测量电路如图所示。可通过测量放大器的频率特性曲线来求通频带。采用逐点法的测量步骤是：先使调谐放大器的谐振回路产生谐振，记下此时的
与
，然后改变高频信号发生器的频率（保持Vs不变），并测出对应的电压放大倍数Av，由于回路失谐后电压放大倍数下降，所以放大器的频率特性曲线如图4所示：
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高频电子线路课程设计(报告)
图4 由BW得表达式可知：
通频带越宽的电压放大倍数越小。要想得到一定宽度的通频带，同时又能提高放大器的电压增益，由式可知，除了选用的总电容量。
(4) 矩形系数
谐振放大器的选择性可用谐振曲线的矩形系数Kr0.1来表示，如上图所示，矩形系数Kr0.1为电压放大倍数下降到0.1Avo时对应的频率范围与电压放大倍数下降到0.707
时对应的频率偏移之比，即
上式表明，矩形系数Kr0.1越接近1，临近波道的选择性越好，滤除干扰信号的能力越强。可以通过测量图3-2-2所示的谐振放大器的频率特性曲线来求得矩形波系数Kr0.1。
(5)噪声系数
信噪比：用来表示噪声对信号的影响程度，电路中某处信号功率与噪声功率之比称为信噪比。信噪比大，表示信号功率大，噪声功率小，信号受噪声影响小，信号质量好。
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较大的晶体管外，还应尽量减少调谐回路
高频电子线路课程设计(报告) 噪声系数：用来衡量放大器噪声对信号质量的影响程度，输入信号的信噪比与输出信号的信噪比的比值称为噪声系数。在多级放大器中，最前面一、二级对整个放大器的噪声起决定性作用，因此要求它们的噪声系数尽量接近1。
二、设计步骤和调试过程
1、总体设计电路
VCC12VVCCJ2XSC1Ext Trig+Key = A 9R11kΩ1L211ACB1608L-120L12.2uHJ1210C133pFKey = A C630pF45%Key=AC2103FR318kΩ0LED150kΩ50%Key=A4Q1C5100nF0R25.1kΩR83C3120pF8VARIABLE_XFORMERT27+A_+B__2N50595R410Ω6C410mFR51.5kΩ0R61kΩ 图5高频小信号谐振放大器multisim电路
2、电路工作状态或元件参数的确定
参考所附电路原理图5。先调静态工作点，由于设计要求中心频率f0?6.5MHz，通频带BW?0.8MHz， 矩形系数kr0.1?10，电压增益Au??20dB，且电压增益不是很大，选用晶体管在性能上可以满足需要。晶体管选定后，根据高频小信号谐振放大器应工作于线性区，且在满足电压增益要求的前提下，IEQ应尽量小些以减小静态功率损耗。值得注意的是，IEQ变化会引起Y参数的变化。这里采用IEQ等于1mA进行计算，看是否能满足增益的需要，否则将进行调整。然后再调谐振回路。
(1)按照所附电原理图5，将器件用连接器连好，按下开关J2，接通12V 电 源，此时LED1 点亮。
(2)调整晶体管的静态工作点：
在不加输入信号（即ui=0），将测试点接地，用万用表直流电压档（20V 档）测量电阻RA4 的电压，调整可调电阻WA1，使uEQ=2.25V（IE=1.5mA），记下此时的uBQ，uCEQ，uEQ 及IEQ 值。
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高频电子线路课程设计(报告) (3)调谐放大器的谐振回路使它谐振在6.5MHz
方法是用BT-3 频率特性测试仪的扫频电压输出端和检波探头，分别接电路的信号输入端TTA1 及测试端TTA2，通过调节y 轴，放大器的“增益”旋纽和“输出衰减”旋纽于合适位置，调节中心频率度盘，使荧光屏上显示出放大器的“幅频谐振特性曲线”，根据频标指示用绝缘起子慢慢旋动变压器的磁芯，使中心频率f0=6.5MHz 所对应的幅值最大。
如果没有频率特性测试仪，也可用示波器来观察调谐过程，方法是：在TTA1 处 用高频信号发生器注入频率为6.5MHz，大小为25mV 的信号，用示波器探头在TTA2 处测试（在示波器上看到的是正弦波），调节变压器磁芯使示波器波形最大（即 调好后，磁芯不论往上或往下，波形幅度都减小）。
(4)测量电压增益AV0
用频率特性测试仪测AV0.在测量前，先要对测试仪的y 轴放大器进行校正，即零分贝校正，调节“输出衰减”和“y 轴增益“旋纽，使屏幕上显示的方框占有一定的高度，记下此时的高度和此时“输出衰减”的读数N1dB，然后接入被测放大器，在保持y 轴增益不变的前提下，改变扫频信号的“输出衰减”旋纽，使谐振曲线清晰可见。记下此时的“输出衰减”的值N2dB，则电压增益为AV0 =（N2-N1）dB或者在TTA1 处用高频信号发生器注入频率为6.5MHz，大小为25mV 的信号,使调谐回路处于谐振状态，用高频毫伏表测量RL(RAS) 两端的电压uo, 并利用式来计算AV0.若用示波器测，则为输出信号的大小比输入信号的大小之比。如果AV0 较小，可以通过调静态工作点来解决（即IE 增大）。 (5) 测量通频带BW
用扫频仪测量BW先调节“频率偏移”（扫频宽度）旋纽，使相邻两个频标在横轴上占有适当的格数，然后接入被测放大器，调节“输出衰减”和y 轴增益，使谐振特性曲线在纵轴占有一定高度，测出其曲线下降3dB 处两对称点在横轴上占有的宽度，根据内频标就可以近似算出放大器的通频带BW=B0.7=100kHz ×（宽度）或者利用描点法来测量。
(6) 测量放大器的选择性
放大器选择性的优劣可用放大器谐振曲线的矩形系数Kr0.1 表示。用(5)中同样的方法测出B0.1 即可
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