通信电子电路课程设计new

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1、通信电子电路课程设计———高频LC谐振功率放大器学院：计算机科学与技术学院专业班级：通信工程1107学号：311109020725姓名：王晓宁指导老师：李亚13目录一、概述3二、选题思路4三、模型组成、工作原理43.1原理电路图43.2功率放大器的三种工作状态53.3高频功率放大器的外部特性6四、元件参数的选择74.1元件指标74.2电路参数8五、电路设计85.1衰减电路95.2第一级放大电路设计105.3 后级LC谐振放大电路105.4 仿真图105.5输出报表12六、设计小结12七、参考文献1313一、概述21世纪以来，随着通信行业的迅速发展,高频谐振放

2、大器在通信系统以及其他电子系统中应用逐渐变得广泛，例如在无线电广播系统发射机的发射端，所发送的信号需经过长距离的传输，到达接收端的信号将会变得相当微弱，为了使信号通过信道传送到接收端更加有效，需要根据传输距离等因素来计算发射端的发射功率，这时就需要用放大器将其放大。在发射机的接收端，从天线上感应的信号已经变得相当微弱，这时就需要用高频LC谐振放大器来放大，才能把传送的信号恢复出来。在无线通信中，发射与接收的信号应当适合于空间传输。所以，被通信设备处理和传输的信号是经过调制处理过的高频信号，这种信号具有窄带特性。而且通过长距离的通信传输，信号受到衰减和干扰，到

3、达接收设备的信号是非常弱的高频窄带信号，在做进一步处理之前，应当经过放大和限制干扰的处理。这就需要通过高频小信号放大器来完成。这种小信号放大器是一种谐振放大器。调谐放大器分为小信号调谐放大器和调谐功率放大器。其中小信号调谐放大器：输入信号很小，要求增益足够大，满足通频带要求，选择性好，工作在甲类，多用于接收机。小信号谐振放大器的主要应用于广播、电视、通信、测量等。利用它选出有用频率信号并加以放大，而对无用频率信号予以抑制。调谐功率放大器：输入信号mV以上，要求大的功率和效率，工作在丙类，多用于发射机。发射机中的振荡器产生的信号功率很小，需要经过多级功率放大器

4、才能获得足够的功率，送到天线辐射出去。调谐功率放大器输出功率范围，可以小到便携式发射机的毫瓦级，大到无线电广播电台的几十千瓦，甚至兆瓦级。目前，功率为几百瓦以上的调谐功率放大器，其有源器件大多为电子管，几百瓦以下的调谐功率放大器则主要采用双极晶体管和大功率场效应管。13二、选题思路题目要求设计一个LC谐振放大器。设计分为电源电路，衰减电路以及主要的谐振放大电路。电源部分采用直流稳压的技术输出稳定的电源电压；衰减部分采用高精度的电阻拼接组成一个40dB的固定衰减器插入到放大器的输入端，方便于测试；谐振放大电路以晶体管为核心，以 LC谐振回路作为晶体管的负载起到

5、选频滤波以及阻抗匹配的作用。但要注意的是放大电路是由输入信号的频带来确定，为了不放大地失真，要求放大电路的通频带应大于信号的频带。为了尽量地使LC谐振放大器达到低压、低功耗，必须采取有效的措施。三、模型组成、工作原理3.1原理电路图总体LC谐振功率放大器设计电路图13图中，高频扼流圈提供直流通路，C1为隔直流电容，谐振回路分别为输入和输出滤波匹配网络。其中天线等效阻抗，作为输出负载。与非谐振功放比较，它们都要求安全高效地输出足够大的不失真功率，但有一些区别。谐振功率放大器的基本电路上图是一个采用晶体管的高频功率放大器的原理线路。除电源和偏置电路外，它是由晶体

6、管，谐振回路和输入回路三部分组成。高频功放中常采用平面工艺制造的NPN高频大功率晶体管，它能承受高电压和大电流，并有较高的特征频率Tf。晶体管作为一个电流控制器件，它在较小的激励信号电压作用下，形成基极电流iB，iB控制了较大的集电极电流iC，iC流过谐振回路产生高频功率输出，从而完成了把电源的直流功率转换为高频功率的任务。为了使高频功放以高效输出大功率，常选在丙类状态下工作，为了保证在丙类工作，基极偏置电压应使晶体管工作在截止区，一般为负值，即静态时发射结为反偏。此时输入激励信号应为大信号，一般在0.5V以上，可达1到2V，甚至更大。3.2功率放大器的三种

7、工作状态 在非线性谐振功率放大器中，常常根据集电极是否进入饱和区，将放大器的工作状态分为三种情况： (1)欠压工作状态：集电极最大点电流在临界线的右方 (2)过压工作状态：集电极最大点电流进入临界线之左的饱和区 (3)临界工作状态：欠压和过压状态的分界点，集电极最大点电流正好落在临界线上。133.3高频功率放大器的外部特性 高频放大器的负载阻抗LR、激励电压bU、供电电压ccU、BBU4个外部变量会影响放大器的工作状态、功率及效率等。 高频功率放大器的负载特性高频功率放大器的振幅特性高频功率放大器的调制特性13四、元件参数的选择4.1元件指标（1）增益(放大

8、系数)放大器的电压咱益下降到最大值的O.707倍时，