第一篇：如何正確安裝信號放大器,增強有線電視信號

如何正確安裝信號放大器,增強有線電視信號?

其實常常遇到一些使用者對于自己的訊號不甚滿意，但是又不知道如何加以改善，這篇文章之所以會出現，其實想把自己知道的一些小知識及方法分享給大家，讓大家都能有清晰的電視收看，不需要忍受恐怖畫質，要呈現一個漂亮的有線電視畫質，主要需要以下兩點第一是清晰的有線電視訊號，第二是一張好的電視卡來相互配合，1.清晰的有線電視訊號

首先，或許有些人會覺得詭異，怎么把有線電視的訊號放為首位呢 或許大家不相信，有線電視訊號才是主要影響畫面呈現的主要原因！因為實際上即使有一張好的電視卡，訊號質量本身太差，也是發揮不了的！如果在沒有分接的狀況底下，別客氣！直接撥打有線電視的電話，請他們過來調整，因為是付費使用線路，有線電視業者就必須要確保進入家中的訊號是良好的，但問題來了，大多數的使用者都會將訊號分接使用，有線電視并不會幫你確保分接后的訊號，而大多數分接的情況都是非理想，什么叫做非理想呢 大部分都是如底下這種情況，房間的距離都不太相同，如果訊號一開始進入家中的有線電視訊號是良好的，但是分接線拉到各臺電視的距離卻不同，這時可能第二位使用者的訊號是良好的，但是其它三位卻會感受到程度不一的訊號不足，典型的訊號不足畫面就是畫面有雪花畫面有雪花的訊號范例)

或許大家立刻就想到，那我加信號放大器總可以了吧！??沒錯，訊號過弱的確是該加臺信號放大器 這是問題就在于該加在哪邊 該如何加如果加在不清晰的電視卡前面，的確能改善掉畫面不清晰的問題，但如果每一臺電視前都給一臺信號放大器來獨自使用，一方面可能造成訊號反射互相干擾，除此之外，大家要有一個概念，就是信號放大器只能將訊號放大，并沒有辦法將原本就不好的訊號變成好的，因為訊號本身已經不好，再做放大的動作往往會連同噪聲一同放大！無法幫你把訊號改善，甚至容易造成部分臺數過強斜紋、部分臺數太弱雪花的狀況，而分接的數目越多，大家的狀況可能又更不同，如此畫面是不太可能變好的，原因就在于獨自使用的信號放大器互相干擾及訊號本身在不良的情況下又被放大了。

最正確的方式是加在訊號的源頭，然后放大的強度稍微調整到過強 當然這時候比較靠近的兩臺電視就看起來會變得過強！訊號過強會造成斜紋畫面有斜紋的訊號范例這時候在比較近的兩臺分別加上適當dB值的衰減器注來把過強的訊號給衰減，這時候兩臺較遠的電視畫面訊號強度就足夠，而比較近的兩臺訊號也能夠透過衰減器來達到適當的強度，如此一來分接的所有訊號皆能畫質清晰畫質清晰的訊號范例)

注：適當dB值的衰減器可在電子材料行選購，有各式各樣的dB值(5dB、10dB)約20~30元之間。

適當的分接示意圖如下：

補充：不良的訊號分接方法與好的線路分接方法

大家可以比較看看這兩種接線方式有何不同:)

▼不良的線路分接方式

▼較好的線路分接方式

2.好的電視卡

有了好的訊號，接下來就是需要有一張好的電視卡來做配合，畫面才能達到滿意的地步，大部分初次接觸電視卡產品的人會有個疑問，為什么有的電視卡幾百塊就有，有的卻需要到上千元其實電視卡的好壞除了功能性上的差別之外，電視卡的硬件設計及軟件也都有差異，成本也不相同，要畫質好有三個東西要做

deinterlace(去交錯、noise reduction(噪聲抑制、ghost reduction(去鬼影可以的話還要加上3D Y/C

首先是所謂的deinterlace去交錯

可參考什么是deinterlace(去交錯，這邊簡單引用里面的范例來用圖說明，底下是沒有做deinterlace(去交錯的范例

做完deinterlace(去交錯的范例

再來是所謂的noise reduction抑制噪聲

所謂抑制噪聲的技術，就是將不必要或不穩定的訊號先行過濾，因為藉由這種噪聲抑制的處理，可以將訊號在傳輸時產生的噪聲給濾除而達到抑制噪聲的目的，也就是能夠減少雪花畫面的程度，但這種技術是種雙面刃，使用過多的noise reduction會造成動態畫面的拖影，看電視的時候較動態的畫面看起來就像有殘影，因此各家電視卡軟件工程師都會將默認值仔細的調整后，讓殘影在最看不出來的狀況下，來使用此技術，當然，像是compro DTV3的軟件也將noise reduction的選項給獨立出來給使用者自行調整，甚至可各臺獨立調整。

最后是高階電視卡才會見到的獨立3D YC分離芯片的功能

首先什么是3D YC呢 簡單的來說，電視訊號其實是由亮度(Luminance)與彩度(Chrominance)所合成的，亮度代表的英文符號為，彩度代表的英文符號為，所以所謂的Y/C分離就是將這兩種訊號分離，由于現行的電視訊號發送是將亮度與彩度的訊號迭合在一個載波上，然后到了電視機后，再運用載波的特性將訊號用濾波器分開亮度與彩度的訊號，這樣做的好處是黑白電視機和彩色電視機都可以接收同樣的訊號，因此過去當黑白電視機正轉換成彩色電視機的年代確實有其必要性。因此，電視機收到訊號后，就用濾波器直接分開亮度與彩度而顯示到屏幕上，但是這樣有個很大的問題，當亮度與彩度的訊號迭合在一起時，部分的載波會重迭而無法準確分離，這種特性稱為Footprint，造成無法準確的還原亮度與彩度，形成畫面上的瑕疵，比如說亮度被當做彩度來處理會造成畫面上會出現彩虹般的 色彩串色，Cross-Color Artifact)，彩度被當做亮度來處理則會出現水平或垂直的虛線抖線，Cross-Luminance)，所以若沒有好的方式將亮度與彩度的訊號分開來，容易產生串色和抖線的畫面，因此采用一個好的算法來分開亮度與彩度的訊號是很重要的，讓我們看電視時文字及色彩能清晰和亮麗，畫質才能達到完美的境地，而3D Y/C分離就是一種好的算法來分開電視訊號的亮度與彩度。

這幾種技術在卡片上的定位

看完了以上初步的技術介紹，這幾種處理畫面的技術，他所針對的狀況都不相同，對于畫面的幫助效果依序是noise reduction > deinterlace > ghost reduction > 3D Y/C但對于CPU的負載 卻是反過來 3D Y/C > deinterlace > noise reduction 一般的CPU幾乎都是做 noise reduction + deinterlace，但其實效果好的deinterlace 其實很花CPU負載的，現在所有DTV的deinterlace都是用最簡單的算法，因為復雜的太吃loading了，對典型的就是像是 dscaler 為什么loading那么重，因為他追求畫質，所以用了相當程度的deinterlace運算法，但是一般DTV如果用這種效果好的deinterlace大概會被罵到臭頭豬頭，因為計算機負載會太高容易當機，所以幾乎3D Y/C都是電視卡上面會有獨立出來的3D YC芯片特殊DSP也就是一顆高速的CPU IC)及內存來負責運算，或是隨著技術的進步，也有芯片廠做出復合式的芯片里面包含了3D YC的功能，前者像是康博的M800、X800就是獨立的3D Y/C芯片，H900就是復合式含硬壓及其它功能的3D Y/C芯片。

最后，希望這些信息有助于大家選擇到理想的電視卡產品，如果有誤也煩請指教互相學習。

第二篇：高頻小信號放大器實驗報告

南京信息工程大學濱江學院

高頻電子線路實驗報告

作者 徐飛 學號 20092334925 系部 電子工程系 專業班級 通信三班

實驗一 高頻小信號放大器實驗

一、實驗原理

高頻小信號放大器的作用就是放大無線電設備中的高頻小信號，以便作進一步變換或處

理。所謂“小信號”，主要是強調放大器應工作在線性范圍。高頻與低頻小信號放大器的基 本構成相同，都包括有源器件（晶體管、集成放大器等）和負載電路，但有源器件的性能及負載電路的形式有很大差異。高頻小信號放大器的基本類型是以各種選頻網絡作負載的頻帶 放大器，在某些場合，也采用無選頻作用的負載電路，構成寬帶放大器。

頻帶放大器最典型的單元電路如圖所示，由單調諧回路做法在構成晶體管調諧放大器。

圖電路中，晶體管直流偏置電路與低頻放大器電路相同，由于工作頻率高，旁路電

容Cb.、Ce可遠小于低頻放大器中旁路電容值。調諧回路的作用主要有兩個：

晶體管單調諧回路調諧放大器

第一、選頻作用，選擇放大f?f0的信號頻率，抑制其它頻率信號。

第二、提供晶體管集電極所需的負載電阻，同時進行阻抗匹配變換。

高頻小信號頻帶放大器的主要性能指標有：

（1）中心頻率 f0：指放大器的工作頻率。它是設計放大電路時，選擇有源器件、計算

諧振回路元件參數的依據。

（2）增益：指放大器對有用信號的放大能力。通常表示為在中心頻率上的電壓增益和

功率增益。

電壓增益 AVO?VO/Vi

功率增益 APO?PO/Pi

式中 VO、Vi分別為放大器中心頻率上的輸出、輸入電壓幅度，PO、Pi分別為放大器中心頻率上的輸出、輸入功率。增益通常用分貝表示。

（3）通頻帶：指放大電路增益由最大值下降 3db 時對應的頻帶寬度。它相當于輸入不

變時，輸出電壓由最大值下降到 0.707 倍或功率下降到一半時對應的頻帶寬度。（4）選擇性：指放大器對通頻帶之外干擾信號的衰減能力。通常有兩種表征方法： 其一，用矩形系數說明鄰近波道選擇性的好壞。

其二，用抑制比來說明對帶外某一特定干擾頻率 fn信號抑制能力的大小，其定義為中心頻率上功率增益 AP?f0?與特定干擾頻率fn上的功率增益 AP?fn?之比：

d??f0?

Ap?fn?Ap還有其它一些性能指標參數，如工作穩定性，噪聲系數等。

高頻小信號諧振放大電路如圖所示：

高頻小信號諧振放大器

晶體管基極為正偏，工作在甲類，負載為 LC 并聯諧振回路，調諧在輸入信號的頻率

465khz 上。該放大電路能夠對輸入的高頻小信號進行反向放大。

在 Multisim 7 電路窗口中，創建如圖所示的高頻小信號放大電路圖，其中晶體管

Q1 選用虛擬晶體管。單擊“防真”按鈕，就可以從示波器中觀察到輸入與輸出的信號波形。

二、實驗內容

（一）頻帶放大器的測量

1.觀察高頻小信號放大器輸入輸出信號的波形，注意幅度變化和相位關系。

高頻小信號放大器輸入輸出信號

2.高頻小信號的選頻作用

觀察輸入輸出波形，分析產生此種現象的原因

3.高頻小信號放大電路的通頻帶和矩形系數

利用 Multisim 7 仿真軟件中所提供的波特圖儀觀察上述高頻小信號放大電路的通頻

帶，將波特圖儀接入高頻小信號諧振放大電路，觀察幅頻特性。

4.觀察雙調諧回路高頻小信號放大器輸入與輸出波形，分析幅頻特性。

（二）寬帶放大器的測量

觀察輸入輸出信號的波形，分析幅頻特性。

第三篇：高頻小信號諧振放大器

高頻小信號諧振放大器實訓電路

高頻小信號諧振放大器實訓電路

高頻小信號諧振放大器的輸入、輸出波形圖 高頻小信號諧振放大器實訓電路

高頻小信號諧振放大器的幅頻特性曲線

第四篇：高頻小信號單調諧振放大器

摘 要

本次電子線路設計對高頻調諧小信號放大器，LC振蕩器，高頻功放電路設計原理作了簡要分析，研究了各個電路的參數設置方法。并利用其它相關電路為輔助工具來調試放大電路，解決了放大電路中經常出現的自激振蕩問題和難以準確的調諧問題。同時也給出了具體的理論依據和調試方案，從而實現了快速、有效的分析和制作高頻放大器，振蕩器和功放電路。

高頻小信號諧振放大電路是將高頻小信號或接收機中經變頻后的中頻信號進行放大，已達到下級所需的激勵電壓幅度。LC振蕩器的作用是產生標準的信號源。高頻功放的作用是以高的效率輸出最大的高頻功率。三部分都是通信系統中無線電收發信機所用到的技術，所以在現實生活中具有著相當廣泛的應用。

關鍵詞：高頻小信號放大器；LC振蕩器；高頻功放電路；放大電路

I

ABSTRACT

The electronic circuit design of high-frequency tuned small-signal amplifier, LC oscillator, high-frequency power amplifier circuit design principles briefly analyzed to study the various circuit parameters to set methods.And to use other related tools to debug the circuit for the auxiliary amplifier circuit solve the amplifier circuit that often appear in self-oscillation problems and difficult to accurately tuning problems.Also given in detail the theoretical basis and debug programs in order to achieve a rapid, effective analysis and production of high-frequency amplifiers, oscillator and power amplifier circuits.High-frequency small-signal amplification circuit is the resonant frequency small-signal or a receiver through the frequency of IF signals, after amplification, has reached the lower the required excitation voltage amplitude.The role of the LC oscillator is to generate a standard signal source.The role of high-frequency power amplifier's efficiency is the largest high-frequency power output.Three parts are the communication systems used by the radio transceiver technology, so in real life, with a fairly wide range of applications.Key words: high-frequency small-signal amplifier;LC oscillator;high-frequency power amplifier circuit;amplifier circuit II

目 錄 設計任務與總體方案………………………………………………………………1 1.1設計任務…………………………………………………………………… 1 1.2總體方案簡述……………………………………………………………… 2 2 電路的基本原理……………………………………………………………………3 2.1電路的基本原理………………………………………………………3 2.2 主要性能指標及測試方法……………………………………………5 3 電路的設計與參數的計算…………………………………………………………8 3.1電路的確定…………………………………………………………………8 3.2參數計算……………………………………………………………………8 4 電路的仿真………………………………………………………………………10 4.1 電路仿真……………………………………………………………………10 5實物的制作與調試………………………………………………………………12 5.1元件的焊接…………………………………………………………………12 5.2電路板的調試………………………………………………………………12 結束語………………………………………………………………………………13 致謝…………………………………………………………………………………14 參考文獻……………………………………………………………………………15 附錄 A電路原理圖………………………………………………………………16 附錄B PCB圖………………………………………………………………………17 附錄C 實物圖…………………………………………………………………… 18 附錄D 元器件清單…………………………………………………………………19 設計任務與總體方案

1．1 設計任務

一．設計要求

要求有課程設計說明書，并制作出實際電路。

二．技術指標

已知條件：電源電壓VCC??12V，負載電阻RL?1K?。

。主要技術指標：中心頻率

f0?10MHz，電壓增益Au??35dB(56倍)三．實驗儀器設備

高頻信號發生器

數字存儲示波器

無感起子

數字萬用表

1臺 1臺 1把 1臺 1臺 12V直流穩壓電源

1.2 總體方案簡述

高頻小信號放大器是通信設備中常用的功能電路，它所放大的信號頻率在數百千赫至數百兆赫。高頻小信號放大器的功能是實現對微弱的高頻信號進行不失真的放大，從信號所含頻譜來看，輸入信號頻譜與放大后輸出信號的頻譜是相同的。

高頻小信號放大器的分類：

按元器件分為：晶體管放大器、場效應管放大器、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：單級放大器、多級放大器;按負載性質分為：諧振放大器、非諧振放大器;其中高頻小信號調諧放大器廣泛應用于通信系統和其它無線電系統中，特別是在發射機的接收端，從天線上感應的信號是非常微弱的，這就需要用放大器將其放大。高頻信號放大器理論非常簡單，但實際制作卻非常困難。其中最容易出現的問題是自激振蕩，同時頻率選擇和各級間阻抗匹配也很難實現。本文以理論分析為依據，以實際制作為基礎，用LC振蕩電路為輔助，來消除高頻放大器自激振蕩和實現準確的頻率選擇；另加其它電路，實現放大器與前后級的阻抗匹配。

高頻小信號放大器的功用就是無失真的放大某一頻率范圍內的信號。最常用的是窄帶放大器，它是以各種選頻電路作負載，兼具阻抗變換和選頻濾波功能。對高頻小信號放大器的基本要求是：（1）增益要高，即放大倍數要大。

（2）頻率選擇性要好，即選擇所需信號和抑制無用信號的能力要強，通常用Q值來表示，其頻率特性曲線如圖1.2．1所示,帶寬BW=f2-f1= 2Δf0.7，品質因數Q=fo/2Δf0.7.（3）工作穩定可靠，即要求放大器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，內部噪聲要小，特別是不產生自激，加入負反饋可以改善放大器的性能。反饋導納對放大器諧振曲線的影響如圖1.2．2所示。

圖1．2．1頻率特性曲線 圖1．2．2反饋導納對放大器諧振曲線的影響

（4）前后級之間的阻抗匹配，即把各級聯接起來之后仍有較大的增益，同時，各級之間不能產生明顯的相互干擾。電路的基本原理

2.1 電路基本原理

圖2．1．1所示電路為共發射極接法的晶體管小信號調諧回路諧振放大器。它不僅要放大高頻信號，而且還要有一定的選頻作用，因此，晶體管的集電極負載為LC并聯諧振回路。在高頻情況下，晶體管本身的極間電容及連接導線的分布參數會影響放大器的輸出信號的頻率或相位。晶體管的靜態工作點由電阻RB1和RB2以及RE決定，其計算方法與低頻單管放大器相同。

圖2．1．1

放大器在諧振時的等效電路如圖2．1．2所示，晶體管的4個y參數分別如下：

輸入導納：

(2-1)輸出導納：(2-2)正向傳輸導納：(2-3)反向傳輸導納： 式中，(2-4)為晶體管的跨導，與發射極電流的關系為：

（2-5）

為發射結電導，與晶體管的電流放大系數及

有關，其關系為

(2-6)為基極體電阻，一般為幾十歐姆；為集電極電容，一般為幾皮法；為發射結電容，一般為幾十皮法至幾百皮法。

圖2.1.2 晶體管在高頻情況下的分布參數除了與靜態工作點的電流測試條件一定的情況下測得的。

圖2.1.2所示的等效電路中，p1為晶體管的集電極接入系數，即

，電流放大系數有關外，還與工作角頻率w有關。晶體管手冊中給出了的分布參數一般是在(2-7)式中，N2為電感L線圈的總匝數；p2為輸出變壓器Tr0的副邊與原邊匝數比，即

(2-8)式中，N3為副邊總匝數。為諧振放大器輸出負載的電導。通常小信號諧振放大器的。下一級仍為晶體管諧振放大器，則將是下一級晶體管的輸入電導的表達式為 由圖2.1.2可見，并聯諧振回路的總電導

式中，為LC回路本身的損耗電導。

2.2主要性能指標及測量方法

表征高頻小信號諧振放大器的主要性能指標有諧振頻率所示電路可以粗略測各項指標。，諧振電壓放大系數Avo，放大器的通頻帶BW及選擇性（通常用矩形系數Kr0.1），采用2.2.圖2.2.1 輸入信號輸入信號如下。

由高頻小信號發生器提供，高頻電壓表，分別用于測量與輸出信號的值。直流毫安表mA用于測量放大器的集電極電流兩端輸出波形。諧振放大器的性能指標及測量方法的值，示波器監測負載

1.諧振頻率

放大器的諧振回路諧振時所對應的頻率

稱為諧振頻率。的表達式為：

(2-10)式中，L為諧振放大器電路的電感線圈的電感量；的表達式為：

(2-11)

式中，諧振頻率為晶體管的輸出電容；

為晶體管的輸入電容。，輸出電壓

為諧路的總電容，的測試步驟是，首先使高頻信號發生器的輸出頻率為為幾毫伏；然后調諧集電極回路即改變電容C或電感L使回路諧振。LC并聯諧振時，直流毫安表mA的指示為最?。ó敺糯笃鞴ぷ髟诒悹顟B時），電壓表指示值達到最大，且輸出波形無明顯失真。這時回路諧振頻率就等于信號發生器的輸出頻率。

2.電壓增益

放大器的諧振回路所對應的電壓放大倍數Avo稱為諧振放大器的電壓增益.Avo的表達式為：

(2-12)的測量電路如圖2.2.1所示，測量條件是放大器的諧振回路處于諧振狀態。計算公式如下：

(2-13)

3.通頻帶

由于諧振回路的選頻作用，當工作頻率偏離諧振頻率時，放大器的電壓放大倍數下降，習慣上稱電壓放大倍數Av下降到諧振電壓放大倍數時所對應的頻率范圍稱為放大器的通頻帶BW，其表達式為：

(2-14)的0.707倍 7

式中，為諧振放大器的有載品質因素。

與通頻帶BW的關系為：

(2-15)分析表明，放大器的諧振電壓放大倍數上式說明，當晶體管確定，且回路總電容為定值時，諧振電壓放大倍數與通頻帶BW的乘積為一常數。

通頻帶的測量電路如圖2.2.1所示。可通過測量放大器的頻率特性曲線來求通頻帶。采用逐點法的測量步驟是：先使調諧放大器的諧振回路產生諧振，記下此時的與，然后改變高頻信號發生器的頻率（保持Vs不變），并測出對應的電壓放大倍數Av，由于回路失諧后電壓放大倍數下降，所以放大器的頻率特性曲線如圖2.2.2所示：

圖2.2.2 由BW得表達式可知：(2-16)通頻帶越寬的電壓放大倍數越小。要想得到一定寬度的通頻帶，同時又能提高放大器的電壓增益，由式可知，除了選用調諧回路的總電容量。4.矩形系數

諧振放大器的選擇性可用諧振曲線的矩形系數Kr0.1來表示，如圖2．2.2較大的晶體管外，還應盡量減少 8

所示，矩形系數Kr0.1為電壓放大倍數下降到0.1Avo時對應的頻率范圍與電壓放大倍數下降到0.707

時對應的頻率偏移之比，即

(2-17)上式表明，矩形系數Kr0.1越接近1，臨近波道的選擇性越好，濾除干擾信號的能力越強。可以通過測量圖3-2-2所示的諧振放大器的頻率特性曲線來求得矩形波系數Kr0.1。電路的設計與參數計算

3.1 電路的確定

電路形式如圖2.3.1所示。

圖2.3.1

3.2參數計算

靜態工作點的確定

由于設計要求中心頻率

f0?10MHz，電壓增益Au??35dB(56倍)，且電壓增益不是很大，選用晶體管9018在性能上可以滿足需要。晶體管選定后，根據高頻小信號諧振放大器應工作于線性區，且在滿足電壓增益要求的前提下，IEQ應盡量小些以減小靜態功率損耗。值得注意的是，IEQ變化會引起Y參數的變化。

這里采用IEQ等于1mA進行計算，看是否能滿足增益的需要，否則將進行調整。晶體管用9018，β=50。查手冊可知，9018在Vcegoe?200us?10VIE、?2mAgie時，?2860us，,coe?7pf，cie?19pf，yfe?45ms，yre?0.31ms。

(1)設置靜態工作點

由于放大器是工作在小信號放大狀態，放大器工作電流 ICQ一般在0.8－2mA 之間選取為宜。

設計電路中取:ICQ因為：VEQ?IEQ?ReVBQ?VEQ?VBEQ?1.5mA 任取合適的Re的值。

(2-18)(2-19)(2-20)VCEQ?VCC?VEQ R2而 IBQ?VBQ?ICQ?5~10??IBQ(2-21)?CC(2-22)?VBQ??R2VBQ因為：R1??V(2-23)則R1可用30kΩ電阻和100kΩ電位器串聯,以便調整靜態工作點。

(2)計算諧振回路參數

根據要求應由諧振頻率選取電感L，中心頻率即電容C6? 50pFfo?10MHz取電容為50pF,.L?1(2?f0)C?2由公式

得L2?5uH。

(2-24)

(3)確定輸入耦合回路及高頻濾波電容

高頻小信號諧振放大器的輸入耦合回路通常是 指變壓器耦合的諧振回路。由于輸入變壓器Tri原邊諧振回路與放大器諧振回路的諧振頻率相等，也可以直接采用電容耦合，高頻耦合電容一般選擇瓷片電容。

4電路的仿真與結果

4.1電路的仿真與結果

(1)利用MULTISIM繪制出如圖4.1.1所示的仿真實驗電路

圖4.1.1 仿真電路

(2)設置函數信號發生器的參數，如4.1.2圖所示。

圖4.1.2

（3）設置好參數后，打開仿真開關，從示波器上兩個通道觀察輸出波形以及與輸入信號的關系。如4.1.3圖所示。

圖4.1.3輸出波形

按照設計要求調節中周。利用儀器測得各指標如下：

f0=10MHz Ａvo＝34dB 仿真數據分析：在誤差允許范圍里，仿真測量所得數據與理論值相等。

5實物的制作及調試

5.1 元件的焊接

經過仿真后，根據原理圖將元件一一通過檢測之后焊接在面包板上，然后正確連上導線。

焊接之前一定要確定每個元件都要能正常工作，元件更不能接反，如可變電容的引腳，電位器三個腳中有效地兩個腳都必須事先了解后才接入電路，焊接好連號導線后，還必須要用萬用表確定線路是否連接好。焊接完成后，還要檢查是否有短路。

5.2 電路板的調試

先在實驗箱上調試出一個號。

調節可變電容和定位器可以調節頻率及放大倍數，當調節可變電容或定位器頻率沒有變化時，很可能是晶體管壞了或者是某電容壞了，用萬用表測試并檢查電路，可以找出問題所在。如果信號的頻率偏大或偏小，可以調節可變電容或者可變電感使頻率達到10MHz。如果放大倍數太大或太小，可以調節定位器改變放大倍數，以達到要求的放大倍數。

若電路沒有問題，調節可變電容及定位器后，在輸出端可以得到一個頻率為10MHz左右，放大倍數為56倍左右的信正弦波號。

f0?10MHz，Vp?p?100mV的信號。再將電路板接通+12V的電源，并接入調試好的輸入信號，在顯示器上可以看到一個正弦波信

結束語

不知不覺本次課程設計已接近尾聲，通過這一課程設計，我掌握了獨立搜集資料、思考分析問題的能力和獨立學習的能力，使自己無論在今后的學習中還是工作中遇到困難的時候都能自己將其解決。同時，對書理論知識有了更深刻的了解。

完成這一課設后，我對高頻小信號放大器也有了更深刻地理解。高頻小信號放大器廣泛用于廣播,電視,通信,測量儀器等設備中.高頻小信號放大器可分為兩類:一類是以諧振回路為負載的諧振放大器;另一類是以濾波器為負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中,選出有用信號并加以放大,同時對無用信號,干擾信號,噪聲信號進行抑制,以提高接收信號的質量和抗干擾能力.高頻小信號調諧放大器是高頻電子線路中的基本單元電路,主要用于高頻小信號或微弱信號的線性放大。在本次課設中，我了解了高頻小信號放大器的特點： ① 放大小信號,晶體管工作在線性范圍內(甲類放大器)② 信號的中心頻率一般在幾百kHz到幾百MHz,頻帶寬度在幾khz到幾十MHz,為頻帶放大器,故必須用選頻網絡。

在測試過程中，我不斷利用課堂所學理論知識調整電路，并最終實現設計目的過程使自己從另一個層面更形象地理解了理論，對于理論與實踐的關系也有了新的認識。曾經的學習只停留在書本上，但課程設計使我更充分的接觸到了實際。

致 謝

本次課程設計，能夠順利的完成，多虧老師和同學的指導和幫助。放大器的設計及制作在所有課題里是相對簡單的，但實際做起來并沒有我們想的那么容易。從原理圖與參數的設計到面包板的制作。我們遇到了很大的困難，特別是在參數設置時，相對低頻放大，高頻放大的參數設置要復雜的多，在使用MULTISIM進行仿真時，我們遇到了許多的問題，經過我們組的成員共同努力，和同學們的交流和耐心的指導，我們才順利完成任務，在此我我們向他表示我們衷心的感謝。

課程設計的完成，還要感謝實驗室老師的耐心指導以及老師給我們提供的各種參考文獻，在老師的嚴格要求下，這次的實際操作讓我學到了很多從書本上學不到卻終身受益的知識，良好的學習習慣，端正的學習態度。這為我以后的學習和工作打下了良好的基礎，更好的去面對社會，適應社會，在此，再次向老師獻上我們最真誠的謝意，“老師您辛苦了”！

在此特別感謝張松華老師一學期來對我們的的耐心教學及環環引導讓我們對高頻電子線路設計的學習變得生動有趣！

參考文獻

[1] 康華光.電子技術基礎 模擬部分(第五版)[M].北京：高等教育出版社，2006 [2] 謝自美.電子線路設計·實驗·測試(第三版)[M].武漢：華中科技大學出版社，2006 [3] 邱光源.電路(第五版)[M].北京：高等教育出版社，2011 [4] 胡宴如，耿蘇燕.高頻電子線路 [M].北京：高等教育出版社，2012

附錄A 電路原理圖

附錄B PCB圖

附錄C 實物圖

附錄D 元器件清單

元件名稱 元件大小 元件數量 電阻 62K 一個 電阻 33K 一個 電阻 50K 電阻 1K 電位器 10K 電位器 50K 電容 100nF 電容 10nF 電容 100pF 可變電容 30pF 電感 470uH 中周 三級管3DJ6 20

一個 一個 一個 一個 一個 三個 一個 一個 一個 一個 一個

第五篇：高頻小信號諧振放大器理論

2.2 總體方案簡述

高頻小信號放大器的功用就是無失真的放大某一頻率范圍內的信號。按其頻帶寬度可以分為窄帶和寬帶放大器，而最常用的是窄帶放大器，它是以各種選頻電路作負載，兼具阻抗變換和選頻濾波功能。對高頻小信號放大器的基本要求是：

（1）增益要高，即放大倍數要大。

（2）頻率選擇性要好，即選擇所需信號和抑制無用信號的能力要強，通常用Q值來表示，其頻率特性曲線如圖-1所示,帶寬BW=f2-f1= 2Δf0.7，品質因數Q=fo/2Δf0.7.（3）工作穩定可靠，即要求放大器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，內部噪聲要小，特別是不產生自激，加入負反饋可以改善放大器的性能。

（4）阻抗匹配。

第三章

電路的基本原理及電路的設計

3.1 電路基本原理

圖3-1-1所示電路為共發射極接法的晶體管小信號調諧回路諧振放大器。它不僅要放大高頻信號，而且還要有一定的選頻作用，因此，晶體管的集電極負載為LC并聯諧振回路。在高頻情況下，晶體管本身的極間電容及連接導線的分布參數會影響放大器的輸出信號的頻率或相位。晶體管的靜態工作點由電阻RB1和RB2以及RE決定，其計算方法與低頻單管放大器相同。

圖3-1-1 放大器在諧振時的等效電路如圖3-1-2所示，晶體管的4個y參數分別如下：

輸入導納：

輸出導納：

正向傳輸導納：

反向傳輸導納： 式中，為晶體管的跨導，與發射極電流的關系為：

為發射結電導，與晶體管的電流放大系數及有關，其關系為

為基極體電阻，一般為幾十歐姆；

為集電極電容，一般為幾皮法；為發射結電容，一般為幾十皮法至幾百皮法。

圖3-1-2

，電流放大系晶體管在高頻情況下的分布參數除了與靜態工作點的電流數有關外，還與工作角頻率w有關。晶體管手冊中給出了的分布參數一般是在測試條件一定的情況下測得的。

圖3-1-2所示的等效電路中，p1為晶體管的集電極接入系數，即

式中，N2為電感L線圈的總匝數；p2為輸出變壓器Tr0的副邊與原邊匝數比，即

式中，N3為副邊總匝數。

為諧振放大器輸出負載的電導。通常小信號諧振放

。大器的下一級仍為晶體管諧振放大器，則由圖3-1-2可見，并聯諧振回路的總電導

將是下一級晶體管的輸入電導的表達式為

式中，1.諧振頻率 為LC回路本身的損耗電導。

放大器的諧振回路諧振時所對應的頻率稱為諧振頻率。的表達式為：

式中，L為諧振放大器電路的電感線圈的電感量；

為諧路的總電容，3 的表達式為：

式中，諧振頻率為晶體管的輸出電容；

為晶體管的輸入電容。，輸出電的測試步驟是，首先使高頻信號發生器的輸出頻率為壓為幾毫伏；然后調諧集電極回路即改變電容C或電感L使回路諧振。LC并聯諧振時，直流毫安表mA的指示為最?。ó敺糯笃鞴ぷ髟诒悹顟B時），電壓表指示值達到最大，且輸出波形無明顯失真。這時回路諧振頻率就等于信號發生器的輸出頻率。

2.電壓增益

放大器的諧振回路所對應的電壓放大倍數Avo稱為諧振放大器的電壓增益.Avo的表達式為：的測量電路如圖3-2-1所示，測量條件是放大器的諧振回路處于諧振狀態。計算公式如下：

3.通頻帶

由于諧振回路的選頻作用，當工作頻率偏離諧振頻率時，放大器的電壓放大倍數下降，習慣上稱電壓放大倍數Av下降到諧振電壓放大倍數時所對應的頻率范圍稱為放大器的通頻帶BW，其表達式為： 的0.707倍

式中，為諧振放大器的有載品質因素。

分析表明，放大器的諧振電壓放大倍數與通頻帶BW的關系為：

上式說明，當晶體管

確定，且回路總電容

為定值時，諧振電壓放大倍數與通頻帶BW的乘積為一常數。

通頻帶的測量電路如圖3-2-1所示。可通過測量放大器的頻率特性曲線來求通頻帶。采用逐點法的測量步驟是：先使調諧放大器的諧振回路產生諧振，記下此時的與，然后改變高頻信號發生器的頻率（保持Vs不變），并測出對應的電壓放大倍數Av，由于回路失諧后電壓放大倍數下降，所以放大器的頻率特性曲線如圖3-3-2所示：

圖3-2-2 由BW得表達式可知：

通頻帶越寬的電壓放大倍數越小。要想得到一定寬度的通頻帶，同時又能提高放大器的電壓增益，由式可知，除了選用調諧回路的總電容量。4.矩形系數

較大的晶體管外，還應盡量減少

諧振放大器的選擇性可用諧振曲線的矩形系數Kr0.1來表示，如圖3-2-2所示，矩形系數Kr0.1為電壓放大倍數下降到0.1Avo時對應的頻率范圍與電壓放大倍數下降到0.707

時對應的頻率偏移之比，即

上式表明，矩形系數Kr0.1越接近1，臨近波道的選擇性越好，濾除干擾信號的能力越強?？梢酝ㄟ^測量圖3-2-2所示的諧振放大器的頻率特性曲線來求得矩形波系數Kr0.1。

3.3 電路的設計與參數計算

3.3.1 電路的確定

電路形式如圖3-3-1所示。

圖 3-3-1

3.3.2參數計算

已知參數要求與晶體管3DJ6參數。

(1)設置靜態工作點

取

IEQ=1mA, VEQ=1.5V, VCEQ=7.5V, 則

RE?VEQIEQ?1.5K?

RB2?VBQ6IBQ?VBQ??6ICQ?18.3K? ，取標稱值18KΩ

RB1?VCC?VBQVBQRB2?55.6K?

RB1可用30kΩ電阻和100kΩ電位器串聯,以便調整靜態工作點。

(2)計算諧振回路參數 {gb?e}mS??{IE}mA?0.77mS

26?mV

{gm}mS?{IE}mA?38mS 26mV

下面計算4個y參數，yie?gb?e?j?Cb?e?0.96mS?j1.5mS

1?rb?b(gb?e?j?Cb?e)

因為yie?gie?j?Cie, 所以

gie?0.96mS，rie?11.5mS?1k?，Cie??2.2pF gie?

yoe?j?Cb?crb?bgm?j?Cb?c?0.06mS?j0.5mS

1?rb?b(gb?e?j?Cb?e)

因為yoe?goe?j?Coe，所以

goe?0.06mS，Coe?

yfe?0.5mS??7pF

gm?37mS?j4.1mS

1?rb?b(gb?e?j?Cb?e)

故模

|yfe|?372?4.12mS?37mS

回路總電容為

C??

再計算回路電容

2C?C??p1Coe?p2Cie?53.3pF，取標稱值51pF

1?52.2pF

(2?f0)2L輸出耦合變壓器Tr0的原邊抽頭匝數N1及副邊匝數N3,即

N1?p1N2?5匝，N3?p2N2?5匝

(3)確定輸入耦合回路及高頻濾波電容

高頻小信號諧振放大器的輸入耦合回路通常是 指變壓器耦合的諧振回路。由于輸入變壓器Tri原邊諧振回路與放大器諧振回路的諧振頻率相等，也可以直接采用電容耦合，高頻耦合電容一般選擇瓷片電容

⑴在無信號輸入，僅有直流激勵的情況下用電流表測量三極管發射極極電流，測得IEQ約為1mA。

⑵接入信號發生器，觀察示波器輸入輸出波形，按照設計要求調節中周。利用儀器測得各指標如下：

f0=10MHz Ａvo＝34dB 仿真數據分析：在誤差允許范圍里，仿真測量所得數據與理論值相等。

4.2電路的安裝與測試

將上述設計的元器件參數值按照圖2-1所示電路進行安裝。先調整放大器的靜態工作點，然后再調諧振回路使其諧振。

調整靜態工作點的方法是，不加輸入信號（Vi=0），將C1的左端接地，將諧振回路的電容C開路，這時用萬用表測量電阻Re兩端的電壓，調整電阻Rb1使Veq=1.5V(Ie=1mA)。記下此時電路的Rb1值及靜態工作點Vbq、Vceq、Veq、及Ieq。

調諧振回路使其諧振的方法是，按照圖5-1所示的測試電路接入高頻電壓表V1、V2，直流毫安表mA及示波器。再將信號發生器的輸出頻率置于fi=10MHZ，輸出電壓Vi=5mV。為避免諧振回路失諧引起的高反向電壓損壞晶體管，可先將電源電壓+Vcc降低，如使+Vcc=+6V。調輸出耦合變壓器的磁芯使回路諧振，即電壓表V2的指示值達到最大，毫安表mA為最小且輸出波形無明顯失真?；芈诽幱谥C振狀態后，再將電源電壓恢復至+12V。

實驗數據：

f0=9.7MHz Ａvo＝28dB

數據分析：

在誤差允許范圍內，中心頻率的理論值與實際值一致，在放大器處于諧振狀態下，電壓放大倍數Avo放大倍數與理論值有一定的差距，導致誤差的原因有如下幾點：

（1）實物的實際值與理論值有一定的差距。如電阻電容的理論值與標稱值不一致，并且電阻電容的標稱值也有一定的誤差。

（2）由于分布參數的影響，晶體管手冊中給出的分布參數一般都是在測試條件一定 的情況下測得的。且分布參數還與靜態工作電流及電流放大系數有關。放大器的 各項技術指標滿足設計要求后的元器件參數值與設計計算值有一定的偏離。（3）性能指標參數的測量方法存在一定的誤差。如在調諧過程中，我們通過直接觀察波形的輸出值的大小來確定電路是否調諧。這樣調諧頻率的測量值存在誤差的同時，放大倍數的測量值也會產生誤差。

（4）實驗儀器設備的老化等也會導致電路調試過程中出現一定的誤差。

（5）由于工作頻率較高，高頻小信號放大器容易受到外界各種信號的干擾，特別是射頻干擾。通常采取的措施是把放大器裝入金屬屏蔽盒內（屏蔽盒與地線應接觸良好）。但電路調試環境條件有限。