LC谐振放大器设计报告

LC谐振放大器设计报告曲靖师范学院September3,2011LC谐振放大器设计报告本科组摘要：本设计由三部分组成：T型衰减器，两级三极管共射电路和LC谐振电路。T型衰减器主要是用来对输入信号的衰减，两级三极管共射电路是用来对信号的放大，一级是以01三极管为核心的变压器的耦合放大，另一级是由变压器TT91的次级将信号送给由02三极管为核心的LC谐振放大器放大作进一步的放大，最后输出。谐振放大器广泛应用于通信系统和其他电子系统中，如在发射设备中，为了有效地使信号通过信道传送到接收端，需要根据传送距离等因素来确定发射设备的发射功率，这就要用谐振放大器将信号放大到所需的发射功率；在接收设备中，从天线上感应到的信号是非常微弱的，一般在V级，要将传送的信号恢复出来，需要将信号放大，这就需要用高频小信号谐振放大器来完成。高频放大器的主要功能是放大高频信号，并且以高效输出大功率为目的。它主要应用于各种无线电发射机中。发射机中的振荡器产生的信号功率很小，需要经过多级放大器才能获得足够的功率，送到天线辐射出去。方案选择方案一：放大电路部分，以集成电路和LC并联谐振网络方式。集成电路选用TA7640AP与LC并联谐振网络。集成电路对电路的优点在于干扰小，稳定性强，在测试的过程中信号不容易受到干扰，因此在条件允许的情况下，最好选用集成模块来与LC并联谐振方式，缺点在于，在比赛过程中，由于时间有限，不一定能够买到这样的集成模块，有时候厂家不一定有与这相匹配的集成模块。图1方案一组成框图方案二：放大电路部分，以分离元件和LC并联谐振网络方式。两级共射放大电路，三极管选用两只C1815和谐振在15MHz的LC并联谐振电路配合实现电路功能。优点在于元器件较容易找到，电路可以实现。缺点在于使用分立元件，在焊接的过程中存在一些误差，焊接出来的电路在测试的过程中信号不稳定，很容易受到干扰，测得的结果偏差可能会较大。衰减器两级三极管共射电路图2方案二组成框图衰减器两级三极管共射电路方案一可靠性好，稳定性好，同时也便于调试。但是因为厂家没有集成模块，在比赛期间时间有限，不可能买到集成模块，因此方案一不可能实现。方案二虽然稳定性没有集成模块好，在测试过程中信号有干扰，但是易于焊接，电路易于搭建，故在设计过程中一些不足之处，但是易于实现，故选用方案二。工作原理

2.1衰减器衰减器(attenuator)为使输出端口提供的输出功率小于输入端口的入射功率而设计的双端口器件。在本设计电路中，通过信号发生器将信号输入电路后，通过衰减器将信号衰减到题目所要求的的40dB后，在送入以01三极管为核心的变压器耦合放大电路将信号放大。衰减器的目的就是将信号衰减到电路所要求的信号。:::R7:::R7：：^

••-VA—'R9Wv5DQ2.2放大电路电路控制着选频特性整个放大部分由两部分组成，•第一部分为变压器耦合放大电路，•第二部分为LC选频放大电路,电路中LC并联谐振电路控制着选频特性(1)变压器耦合放大电路图4变压器耦合放大电路如图4所示为以01三极管为核心的变压器耦合放大电路图，由于变压器是靠磁路耦合，所以它的各级放大电路的静态工作点相互独立，它的低频特性差，不能放大变化缓慢的信号，不能集成化，可以实现阻抗变换，因而在分立元件功率放大电路中得到广泛应用。因为本设计中无法使用集成电路，故只能够用分立元件焊接，故采用一三极管为核心的变压器耦合放大电路。（2）LC选频放大电路如图5为LC选频放大电路，因为后面输出的时高平信号，故选用高频选频放大器。高频选频放大器中常用的选频电路：LC谐振回路、品体滤波器、陶瓷滤波器、声表面波滤波器。LC谐振回路中的电容元件当工作频率很高时，感抗可能超过容抗，此时电容实际上成了电感。在实际电路中用于减小交流电压的去耦滤波电容通常将一个大容量的电容器和一个小容量的电容器并联使用。小信号选频放大器中：常用的选频电路有LC谐振回路，由陶瓷滤波器、石英品体构成的滤波器，声表面波滤波器。以LC谐振回路作为选频电路的小信号窄带放大器又称为小信号谐振放大器。丙类高频谐振放大器在通信电路中用于发送设备，以LC谐振电路作为耦合电路，所放大的信号是载波信号或已调窄带信号。大功率放大器具有高效率的意义：（1）高效率工作可以节约直流电源的电能（2）采用相同器件时，高效率工作可以输出更大的功率。元件参数估算电感磁芯（可调）电感实测约2.8H，在输入信号频率为15MHZ左右时，配接30PF的电容，再加上电路外接的分布电容约为40PF，实现谐振、选择。（1）T型衰减器;（2）如图6所示为T型衰减器电路图。

如图6所示，首先因为从输入端看进去的输入电阻应该等于R0,所以可得:(1)叫+R/)//R2+RjRo首先由电压相互关系可得：(1)明+R)UU明+R)UU(—商f+R)R2O联立方程(1)和(2)，可解得：Uo-1U和R2=R—O+1UIU+—(R1+R/)=UoO(2)R「Ro2UU4-2-1整体电路分析L.R11：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：§1QKLL.R11：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：§1QKL图7共射变压耦合放大电路送入电路的信号，首先被由三个电阻组成的T型信号衰减器衰减40dB后，送给由01三极管为核心的变压器耦合放大电路的放大，变压器TT91的次级将信号送给由02三极管为核心的LC谐振放大器放大作进一步的放大，最后输出。测试结果测试数据表1输出电压的最大值(mv)输入的频率(MHz)25212.041412.546413.048813.550414.051014.552515.052015.551216.049016.547417.042017.527018.0在整个设计过程中，考虑到电路的稳定性，本来选用集成模块以达到减小电路分布参数影响，增强电路的稳定性，但是由于在短时间内不能购买到集成电路，故只能够采用分离元件借用万用板焊接，因此在测试过程中，存在一些干扰，减弱电路的稳定性，但是在测