高频电路设计与制作

㈠ 怎样制作一个简单的高频振荡电路

高频信号发生器主要用来向各种电子设备和电路提供高频能量或高频标准信号，以便测试各种电子设备和电路的电气特性。例如，测试各类高频接收机的工作特性，便是高频信号发生器一个重要的用途。在电路结构上，高频信号发生器和高频发射机很相似。

1、设计达到的主要技术指标有：

(1)电源电压：4.5V；

(2)输出正弦波功率：0.2W；

(3)调制方式：普通调幅；

(4)工作频率范围

3档：465kHz～1.5MHz；4MHz～15MHz；25MHz～49MHz；

每档频率要连续可调。 电路结构采用分立元件实现。

2、要求完成的设计工作主要有： (1)收集资料、消化资料；

(2)选择原理电路，分析并计算电路参数；

(3)绘制电路原理图一张(用A4图纸)；

(4)绘制元件明细表一张(用A4图纸)；

(5)设计印制电路板底图一张；

一、设计方案

一般高频信号发生器由主振级、调制级、输出级、缓冲级等几大部分组成，如图

㈡ 高频电子线路的参考文献

北京大学出版社
高频电子线路
作者：李福勤，杨建平主编
ISBN：10位[7301123868]13位[9787301123867]
出版社：北京大学出版社
出版日期：2008-1-1
定价：￥20.00元

内容简介
本书是面向21世纪高等职业教育的教材。全书共9章，内容包括：绪论、高频电路基础知识、高频小信号放大器、高频功率放大器、正弦波振荡器、幅度调制与解调电路、角度调制与解调电路、锁相环路与频率合成技术、高频电子电路应用。
本书在选材和论述方面注重基本概念和实际应用，第3章～第8章每个章节都安排了实训项目，有利于学生加深对高频电子线路知识的理解和提高学生的实践能力，同时每个章节都安排了一定数量的习题。
本书可作为高职高专院校电子信息工程、通信工程等专业的教材，也可供相关专业工程技术人员参考。
目录
第1章绪论
1.1信息技术
1.2通信系统
1.2.1通信的含义
1.2.2无线电的传播途径
1.2.3无线通信系统的组成
1.3小结
1.4习题
第2章高频电路基础知识
2.1高频电路中的元器件
2.1.1高频电路中的无源器件
2.1.2高频电路中的有源器件
2.2天线
2.2.1天线的作用及分类
2.2.2对称天线和单极天线
2.2.3抛物面天线和微带天线
2.3放大电路内部噪声的来源和特点
2.3.1电阻的热噪声
2.3.2晶体三极管的噪声
2.3.3场效应管的噪声
2.4噪声系数
2.4.1噪声系数的定义
2.4.2噪声系数的表示
2.5小结
2.6习题
第3章高频小信号放大器
3.1概述
3.2高频小信号放大器的功能
3.2.1高频小信号放大器的分类
3.2.2高频小信号放大器的主要性能指标
3.3分析小信号放大器的有关知识
3.3.1串并联谐振回路的特性
3.3.2双口网络的Y参数
3.4小信号谐振放大器
3.4.1单级单调谐放大器
3.4.2多级单调谐放大器
3.4.3双调谐回路谐振放大器
3.4.4集中选频放大器
3.4.5谐振放大器的稳定性
3.5小结
3.6实训：高频小信号谐振放大器仿真
3.7习题
第4章高频功率放夫器
4.1概述
4.1.1高频功率放大器的功能
4.1.2高频功率放大器的技术指标
4.1.3高频功率放大器的分类
4.2高频功率放大器
4.2.1谐振功率放大器的基本原理
4.2.2谐振功率放大器的工作状态分析
4.2.3谐振功率放大器电路
4.2.4非谐振功率放大器宽频带功率合成
4.3倍频器
4.3.1丙类倍频器
4.3.2参量倍频器
4.4高频功率放大电路印制电路板(PCB)设计
4.5功放管的工作特性
4.6小结
4.7实训：高频谐振功率放大器的仿真
4.8习题
第5章正弦波振荡器
5.1概述
5.2反馈振荡器的工作原理
5.2.1起振条件和平衡条件
5.2.2稳定条件
5.2.3正弦波振荡电路的基本组成
5.3LC正弦波振荡器
5.3.1三点式振荡电路
5.3.2改进型电容三点式振荡电路
5.4石英晶体振荡器
5.4.1石英谐振器及其特性
5.4.2石英晶体振荡电路
5.5小结
5.6实训：正弦波振荡器的仿真
5.7习题
第6章幅度调制与解调电路
6.1概述
6.1.1振幅调制电路
6.1.2振幅解调电路
6.1.3混频电路
6.2幅度调制电路
6.2.1普通调幅分析
6.2.2双边带调幅分析
6.2.3单边带调幅分析及实现模型
6.3幅度解调电路
6.3.1二极管包络检波电路
6.3.2同步检波电路
6.4混频器
6.4.1混频电路
6.4.2混频干扰
6.5自动增益控制
6.5.1AGC电路的功能
6.5.2AGC电压产生与实现AGC的方法
6.6小结
6.7实训：幅度调制与解调电路仿真
6.8习题
第7章角度调制与解调电路
7.1概述
7.2角度调制
7.2.1调频信号的数学分析
7.2.2调相信号的数学分析
7.2.3调角信号的频谱和频谱宽度
7.3调频电路
7.3.1直接调频电路
7.3.2间接调频电路
7.4调角波的解调
7.4.1相位检波电路
7.4.2频率检波电路
7.5自动频率控制
7.5.1AFC电路的功能
7.5.2AFC的应用
7.6小结
7.7实训：三管调频发射机的制作
7.8习题
第8章锁相环路与频率合成技术
8.1锁相环路
8.1.1锁相环路的构成和基本原理
8.1.2锁相环路的数学模型和基本方程
8.1.3锁相环路的锁定、捕捉和跟踪特性
8.1.4集成锁相环路
8.2锁相鉴频和锁相调频
8.2.1锁相鉴频电路
8.2.2锁相调频电路
8.3频率合成技术
8.3.1直接频率合成
8.3.2间接频率合成
8.3.3直接数字式频率合成器
8.4锁相环应用举例
8.5小结
8.6实训：频率合成器的制作
8.7习题
第9章高频电子电路应用
9.1发射机电路工作原理
9.2接收机电路工作原理
9.3制作49.67MHz窄带调频发射器举例
9.4制作49.67MHz窄带调频接收器举例
9.5常用射频发射模块与接收模块
9.5.1常用射频发射模块应用举例
9.5.2常用射频接收模块应用举例 普高教材 高频电子线路 书号： 20744 ISBN： 978-7-111-20744-3 作者： 杨霓清 印次： 1-2 责编： 王保家 开本： 16 字数： 定价： ￥29.00 所属丛书： 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 装订： 平 出版日期： 2008-04-01 内容简介
本教材为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。 本教材以教育部教学指导委员会制定的新的教学基本要求为依据，主要内容包括：选频网络与阻抗变换、高频小信号放大器、正弦波振荡器、频谱搬移电路、角度调制与解调电路、反馈控制电路与频率合成技术、高频功率放大器、干扰与噪声等。在内容的编排上，尽量做到思路清晰、由简到繁，便于自学。同时注重理论与实践相结合，电路紧密围绕通信系统中的接收、发送设备，以接收、发送设备为背景，从信号传输与电路实现的角度，将各功能电路的分析以及它们之间的关系有机地结合起来，使学生在学习理论的同时建立起整机的概念。
本教材可以作为通信工程、电子信息工程等专业的本科生教材，也可作为高职高专、电大、职大的教材和有关工程技术人员的参考书。
目录
前言
本书常用符号表
绪论
第1章 选频网络与阻抗变换
第2章高频小信号放大器
第3章正弦波振荡器
第4章 频谱搬移电路
第5章 角度调制与解调电路
第6章 反馈控制电路与频率合成技术
第7章 高频功率放大器
第8章 噪声与干扰 机械工业出版社
高频电子线路
作者：江力主编
出 版 社：机械工业出版社
出版时间：2011-5-1
开本：16开
I S B N：9787111329350
定 价: 22.00元
层 次: 高职高专
本书配有电子课件
内容简介
本教材的编写本着“理论够用为度，培养技能，重在应用”的原则。在基本知识和基本原理讲清的基础上，在每一章后面都安排有实际的技能训练，并在附录中安排了收音机的安装实习。全书以通信系统的组成原理为引导，侧重介绍各单元电路的基本工作原理和基本分析方法及其技术应用方法，减少不必要的数学推导和计算。在内容安排上，先基础知识，后系统介绍，并有效利用了计算机在高频电子技术教学的应用，利用电子技术仿真(EWB)软件对每章内容中的主要单元电路进行仿真实验，能将抽象难懂的概念和理论转化成生动直观的仿真调试。更有助于学生对知识的深化和掌握。本教材主要内容有：高频小信号放大器，高频功率放大器，正弦波振荡器，调幅、检波与混频，角度调制与解调电路，锁相环路。每章后面都设有本章小结、思考与练习、实训和仿真。
本教材是针对高职高专院校编写的具有高职特色的教材，适用于电子信息类和通信类专业的学生学习或工程技术人员工作参考。
目录
前言
第1章高频小信号放大器
1.1 概述
1.2 谐振回路的特性
1.2.1 并联谐振回路
1.2.2 串联谐振回路
1.2.3 耦合谐振回路
1.2.4 阻抗变换
1.3 晶体管高频小信号电路模型
1.4谐振放大器
1.5 集中选频滤波器
本章小结
思考与练习1
实训1 高频小信号谐振放大器
仿真实验1 高频小信号谐振放大器
第2章 高频功率放大器
2.1 概述
2.1.1 高频功率放大器的分类
2.1.2 高频功率放大器的特点
2.2谐振功率放大器
2.2.1谐振功率放大器的基本工作原理
2.2.2谐振功率放大器的性能分析
2.2.3谐振功率放大器电路
本章小结
思考与练习2
实训2 高频谐振功率放大器
仿真实验2 高频谐振功率放大器
第3章正弦波振荡器
3.1反馈式振荡器
3.1.1 组成与分类
3.1.2 平衡条件和起振条件
3.1.3 主要性能指标
3.2 LC正弦波振荡器
3.2.1 变压器反馈式正弦波振荡器
3.2.2 三点式正弦波振荡器
3.2.3 改进型电容三点式振荡器
3.3石英晶体振荡器
3.3.1 石英谐振器及其特性
3.3.2石英晶体振荡器的分类
3.4 RC正弦波振荡器
3.4.1 RC串并联选频网络
3.4.2 文氏电桥振荡器
3.4.3 RC桥式振荡器的应用举例
3.5 负阻正弦波振荡器
3.5.1 负阻器件
3.5.2 负阻振荡原理
3.5.3 负阻正弦波振荡器电路
本章小结
思考与练习3
实训3 三点式正弦波振荡器
仿真实验3正弦波振荡器
第4章 调幅、检波与混频
4.1 调幅波的基本性质
4.1.1普通调幅波
4.1.2双边带调制
4.1.3单边带调制
4.1.4 残留单边带调制
4.2调幅电路
4.2.1 高电平调幅电路
4.2.2 低电平调幅电路
4.3 检波器
4.3.1 检波器的基本原理
4.3.2 大信号峰值包络检波器
……
第5章角度调制与解调电路
第6章锁相环路 高频电子线路
层 次：高职高专
配 套：电子课件
作者：郭根芳
出版社： 机械工业出版社
出版时间： 2011-3-1
ISBN: 9787111334019
开本： 16开
定价: 24.00 元
内容简介
郭根芳主编的这本《高频电子线路》主要解决无线电广播、电视和通信中发射与接收设备中高频电子线路的有关技术问题，力求符合高职高专的教学特点。
《高频电子线路》内容分为基础理论和实践操作两大部分：基础理论包括第1章绪论，第2章小信号选频放大器，第3章高频功率放大器，第4章正弦波振荡器，第5章振幅调制、解调与混频电路，第6章角度调制与解调电路及第7章反馈控制电路；实践操作部分是第8章实验与实训。
本书以应用为目的，用工程的观点删繁就简、突出重点，加强基本知识、基本理论和基本电路的分析；在内容取舍上，尽量做到少而精、重点突出、层次分明。每章编有目的和要求、重点和难点、重要知识点、本章小结、思考题与习题，书后附有部分习题参考答案、文字符号及说明。本书在安排实验、实训内容时，力求突出本课程的重点和基本要求，并注意到与工程应用相结合。
本书可作为高职高专院校电子信息类、通信类、无线电技术类等专业的教材，也可供相关工程技术人员参考。
目录
第1章绪论
1.1通信与通信系统
1.1.1通信系统的基本组成
1.1.2无线电发送设备与接收设备
1.1.3无线电波段的划分和无线电波的传播
1.2本课程的主要内容及特点
重要知识点
本章小结
思考题与习题
第2章小信号选频放大器
2.1谐振回路
2.1.1并联谐振回路的选频特性
2.1.2阻抗变换电路
2.2小信号谐振放大器
2.2.1单谐振回路谐振放大器
2.2.2多级单谐振回路谐振放大器
2.3集中选频放大器
2.3.1滤波器
2.3.2集中选频放大器应用举例
2.4故障诊断
2.4.1放大电路的故障诊断
2.4.2谐振回路与滤波器的故障诊断
重要知识点
本章小结
思考题与习题
第3章高频功率放大器
3.1谐振功率放大器的工作原理
3.1.1基本工作原理
3.1.2余弦电流脉冲的分解
3.1.3输出功率与效率
3.2谐振功率放大器的特性分析
3.2.1谐振功率放大器的负载特性
3.2.2Vcc对谐振功率放大器工作状态的影响
3.2.3Uim与VBB对谐振功率放大器工作状态的影响
3.3谐振功率放大器与倍频器电路
3.3.1谐振功率放大器的直流馈电电路
3.3.2滤波匹配网络
3.3.3谐振功率放大器应用电路
3.3.4丙类倍频器应用电路
3.4宽带高频功率放大器
3.4.1传输线变压器
3.4.2功率合成技术
3.4.3宽带高频功率放大器电路
重要知识点
本章小结
思考题与习题
第4章正弦波振荡器
4.1振荡器的工作原理
4.1.1产生振荡的基本原理
4.1.2振荡器的起振条件和平衡条件
4.2LC正弦波振荡器
4.2.1三点式振荡器的基本工作原理
4.2.2电感三点式振荡器
4.2.3电容三点式振荡器
4.2.4两种三点式振荡器的特点比较
4.2.5改进型电容三点式振荡器
4.2.6振荡器的频率稳定和振幅稳定
4.3石英晶体振荡器
4.3.1石英晶体及其特性
4.3.2并联型石英晶体振荡器
4.3.3串联型石英晶体振荡器
4.4故障诊断
重要知识点
本章小结
思考题与习题
第5章振幅调制、解调与混频电路
5.1振幅调制、解调与混频基本原理
5.1.1乘法器及其频率变换作用
5.1.2振幅调制的基本原理
5.1.3振幅解调的基本原理
5.1.4混频的基本原理
5.2振幅调制电路
5.2.1低电平振幅调制电路
5.2.2高电平振幅调制电路
5.3振幅检波电路
5.3.1包络检波器的质量指标
5.3.2二极管包络检波电路
5.3.3同步检波电路
5.4混频电路
5.4.1晶体管混频电路
5.4.2集成模拟乘法器混频电路
5.4.3混频干扰
5.5故障诊断
5.5.1振幅调制电路的故障诊断
5.5.2振幅检波电路的故障诊断
5.5.3混频电路的故障诊断
重要知识点
本章小结
思考题与习题
第6章角度调制与解调电路
6.1角度调制信号的基本特性
6.1.1瞬时频率与瞬时相位的概念
6.1.2调频信号与调相信号
6.1.3角度调制信号的频谱与带宽
6.2调频电路
6.2.1变容二极管直接调频电路
6.2.2间接调频电路
6.2.3扩展最大频偏的方法
6.3鉴频电路
6.3.1鉴频特性及鉴频的实现方法
6.3.2斜率鉴频器
6.3.3相位鉴频器
6.3.4脉冲计数式鉴频器
6.3.5限幅器
重要知识点
本章小结
思考题与习题
第7章反馈控制电路
7.1自动增益控制电路
7.1.1自动增益控制电路的作用
7.1.2自动增益控制电路应用举例
7.2自动频率控制电路
7.2.1工作原理
7.2.2自动频率控制电路应用举例
7.3锁相环路与频率合成
7.3.1锁相环路的基本原理
7.3.2频率合成的基本原理
7.3.3锁相环路的应用举例
重要知识点
本章小结
思考题与习题
第8章实验与实训
8.1高频小信号选频(谐振)放大器
8.2高频丙类谐振功率放大器
8.3LC电容三点式振荡器
8.4石英晶体振荡器
8.5振幅调制器
8.6振幅检波器
8.7变容二极管直接调频振荡器
8.8相位鉴频器
8.9混频器
8.10锁相调频与鉴频器
8.11调幅广播超外差式收音机的组装与调试
8.12调频收音机/对讲机的组装与调试
8.13集成电路调频/调幅收音机的组装与调试
部分思考题与习题参考答案
附录文字符号及说明

㈢ 高频小信号调谐放大器课程设计

通信电子线路课程设计说明书

高频小信号调谐放大器
系 、 部： 电气与信息工程系
学生姓名： 陈 颖
指导教师： 贾雅琼 职称 讲师
专 业： 电子信息工程
班 级： 电子0903班
完成时间： 2011年12月6日

引 言
随着电子技术的飞跃发展，社会发展步入了信息时代，随着信息时代对人才高素质和信息化的要求，随着高等教育发展的趋势，人们的生活水平提高，对精神文明生活的要求也跟着提高，这对电子领域提出了跟更高的要求。
通信电子线路学是一门应用很广泛的科学技术，发展及其迅速。要想学好这门技术，首先是基础理论的系统学习，然后要技术训练，进而培养我们对理论联系实际的能力，设计电路的能力，实际操作的能力，以及培养正确处理数据、分析和综合实验结果、检查和排除故障的能力。同时也加深我们对电子产品的理解。
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。
高频小信号放大器广泛用于广播、电视、通信、测量仪器等设备中。高频小信号放大器可分为两类：一类是以谐振回路为负载的谐振放大器；另一类是以滤波器为负载的集中选频放大器。它们的主要功能都是从接收的众多电信号中，选出有用信号并加以放大，同时对无用信号、干扰信号、噪声信号进行抑制，以提高接收信号的质量和抗干扰能力。
高频小信号放大器是通信设备中常用的功能电路，它所放大的信号频率在数百千赫至数百兆赫。高频小信号放大器的功能是实现对微弱的高频信号进行不失真的放大，从信号所含频谱来看，输入信号频谱与放大后输出信号的频谱是相同的。

任务书
一、设计题目：高频小信号调谐放大器
二、适用班级：电子0901～0903
三、指导教师：贾雅琼
四、设计目的与任务：
学生通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《通信电子线路》中所学的理论知识和实验技能，掌握通信电子系统的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。
五、设计要求
设计一个高频小信号调谐放大器。要求中心频率为20MHz,电压增益，通频带为4MHz，负载电阻100，电源电压+12V。

概 序
高频小信号放大器是通信设备中常用的功能电路，它所放大的信号频率在数百千赫至数百兆赫。高频小信号放大器的功能是实现对微弱的高频信号进行不失真的放大，从信号所含频谱来看，输入信号频谱与放大后输出信号的频谱是相同的。
高频小信号放大器的分类：
按元器件分为：晶体管放大器、场效应管放大器、集成电路放大器;按频带分为：窄带放大器、宽带放大器;按电路形式分为：单级放大器、多级放大器;按负载性质分为：谐振放大器、非谐振放大器;高频小信号放大器的特点：
频率较高中心频率一般在几百kHz到几百MHz频带宽度在几KHz到几十MHz，故必须用选频网络小信号信号较小故工作在线性范围内(甲类 放大器)即工作在线形放大状态。
采用谐振回路作负载，即对靠近谐振频率附近的信号有较大的增益，对远离谐振频率附近的信号其增益迅速下降，即具有选频放大作用。
其中高频小信号调谐放大器广泛应用于通信系统和其它无线电系统中，特别是在发射机的接收端，从天线上感应的信号是非常微弱的，这就需要用放大器将其放大。高频信号放大器理论非常简单，但实际制作却非常困难。其中最容易出现的问题是自激振荡，同时频率选择和各级间阻抗匹配也很难实现。本文以理论分析为依据，以实际制作为基础，用LC振荡电路为辅助，来消除高频放大器自激振荡和实现准确的频率选择；另加其它电路，实现放大器与前后级的阻抗匹配。

第一章 高频小信号放大器主要性能指标简介
高频小信号放大器的主要性能指标包括电压增益与功率增益、频带宽度、矩形系数、工作稳定性。
1. 电压增益与功率增益
电压增益等于放大器输出电压与输入电压之比；而功率增益等于放大器输出给负载的功率与输入功率之比。
2．频带宽度
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，习惯称电压的放大倍数Av下降到谐振电压放大倍数Avo的0.707倍时所对应的频率范围称为放大器的通频带BW，其表达式：
BW=2Δ= 式1-1-1
上式中为谐振回路的有载品质因数。可知放大器的谐振电压放大倍数Av与通频带BW的关系为： 式1-1-2
上式说明，当晶体管选定即确定，且回路总电容为定值时，谐振放大倍数Avo与通频带BW的乘积为一常数。这与低频放大器的增益为一常数的概念是相同的。由于谐振回路失调后电压放大倍数下降，所以放大器的频率特性曲线如图1-1-1所示。由式1-1-1可得：
式1-1-3
通频带越宽放大器的电压放大倍数越小。要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1-1-2可知，除了选用较大的晶体管外，还应尽量减少调谐回路的总电容量。如果放大器只是用来放大来自接收天线的某一固定频率的微弱信号，则可减少通频带BW，尽量提高放大器的增益。
其频率特性曲线如图（1-1）所示：
图（1-1-1）频率特性曲线
3．矩形系数
矩形系数是表征放大器选择性好坏的一个参量。用表示。矩形系数为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0.707Avo时对应的频率偏移之比，即
= 式1-1-4
式1-1-4中， 为放大器的通频带，为放大器的电压增益下降至最大值的0.1倍时所对应的频带宽度。矩形系数越接近1，邻近波道的选择性越好，滤除干扰能力越强。一般单级谐振放大器的选择性较差，因其矩形系数远大于1，为提高放大器的选择性，通常采用多级谐振放大器。
4．工作稳定性
指放大器的直流偏置、晶体管参数、电路元件参数等在可能发生变化时，放大器主要性能的稳定程度。放大器的性能尽可能地不受温度、电源电压等外界因素变化的影响，内部噪声要小，特别是不产生自激，加入负反馈可以改善放大器的性能。有无反馈对其稳定性影响的比较曲线图如下图（1-2）所示：

图（1-2）反馈对放大器谐振曲线的影响

第二章 电路设计原理
2.1单调谐谐振放大器
小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。其实验单元电路如图1-1所示。该电路由晶体管Q1、选频回路T1二部分组成。它不仅对高频小信号进行放大，而且还有一定的选频作用。本实验中输入信号的频率fS＝10.7MHz。基极偏置电阻W3、R22、R4和射极电阻R5决定晶体管的静态工作点。调节可变电阻W3改变基极偏置电阻将改变晶体管的静态工作点，从而可以改变放大器的增益。
高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f0，谐振电压放大倍数Av0，放大器的通频带BW及选择性（通常用矩形系数Kr0.1来表示）等。

图2-1-1 单调谐放大器
2.1.1谐振频率
放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f0称为放大器的谐振频率，对于图1-1所示电路（也是以下各项指标所对应电路），f0的表达式为

式中，L为调谐回路电感线圈的电感量；
为调谐回路的总电容，的表达式为

式中， Coe为晶体管的输出电容；Cie为晶体管的输入电容；P1为初级线圈抽头系数；P2为次级线圈抽头系数。
谐振频率f0的测量方法是：用扫频仪作为测量仪器，测出电路的幅频特性曲线，调变压器T的磁芯，使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f0。
2.1.2电压放大倍数
放大器的谐振回路谐振时，所对应的电压放大倍数AV0称为调谐放大器的电压放大倍数。AV0的表达式为

式中，为谐振回路谐振时的总电导。要注意的是yfe本身也是一个复数，所以谐振时输出电压V0与输入电压Vi相位差不是180º 而是为180º+Φfe。
AV0的测量方法是：在谐振回路已处于谐振状态时，用高频电压表测量图1-1中输出信号V0及输入信号Vi的大小，则电压放大倍数AV0由下式计算：
AV0 = V0 / Vi 或 AV0 = 20 lg (V0 /Vi) dB
2.1.3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AV0的0.707倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带BW，其表达式为
BW = 2△f0.7 = f0/QL
式中，QL为谐振回路的有载品质因数。
分析表明，放大器的谐振电压放大倍数AV0与通频带BW的关系为

上式说明，当晶体管选定即yfe确定，且回路总电容为定值时，谐振电压放大倍数AV0与通频带BW的乘积为一常数。这与低频放大器中的增益带宽积为一常数的概念是相同的。
通频带BW的测量方法：是通过测量放大器的谐振曲线来求通频带。测量方法可以是扫频法，也可以是逐点法。逐点法的测量步骤是：先调谐放大器的谐振回路使其谐振，记下此时的谐振频率f0及电压放大倍数AV0然后改变高频信号发生器的频率（保持其输出电压VS不变），并测出对应的电压放大倍数AV0。由于回路失谐后电压放大倍数下降，所以放大器的谐振曲线如图1-2所示。
可得：
通频带越宽放大器的电压放大倍数越小。要想得到一定宽度的通频宽，同时又能提高放大器的电压增益，除了选用yfe较大的晶体管外，还应尽量减小调谐回路的总电容量CΣ。如果放大器只用来放大来自接收天线的某一固定频率的微弱信号，则可减小通频带，尽量提高放大器的增益。
2.1.4选择性
调谐放大器的选择性可用谐振曲线的矩形系数Kv0.1时来表示，如图1-2所示的谐振曲线，矩形系数Kv0.1为电压放大倍数下降到0.1 AV0时对应的频率偏移与电压放大倍数下降到0.707 AV0时对应的频率偏移之比，即
Kv0.1 = 2△f0.1/ 2△f0.7 = 2△f0.1/BW
上式表明，矩形系数Kv0.1越小，谐振曲线的形状越接近矩形，选择性越好，反之亦然。一般单级调谐放大器的选择性较差（矩形系数Kv0.1远大于1），为提高放大器的选择性，通常采用多级单调谐回路的谐振放大器。可以通过测量调谐放大器的谐振曲线来求矩形系数Kv0.1。
单调谐放大器的矩形系数远大增益与带宽的乘积是一个常数。这就是说明单调谐放大器的增益和通频带是一对矛盾，要增大增益，必然要减小通频带。将变窄。但是这对矛盾在低增益或窄带放大器的情况下并不冲突。一般的解决方法是尽可能选择大的晶体管，设计较小的回路总电容。


第三章 高频小信号调谐电路的设计
3.1单级调谐电路设计
3.1.1电路结构的选择
根据设计任务书的要求，因放大器的增益大于20dB，且，，可采用单级放大器实现，拟定高频小信号谐振放大器的电路原理图如图3-1-1所示。

图3-1-1高频小信号单级调谐放大电路
图3-1-1中变压器T1为耦合元件，变压器T2为耦合元件；初级线圈与电容器C组成选频回路；晶体管T放大元件；电阻Rb1、Rb2为偏置电阻，固定晶体管的基集静态电位；电阻Re 发射极直流负反馈电阻，稳定静态工作点；电容C与CT、T2初级线圈组成晶体管集电极谐振负载，起选频作用；电容器CT谐振回路谐振频率调节电容；电阻RT谐振回路可调电阻，调节谐振回路品质因素，实现阻抗匹配；电容器Cf电源滤波电容；电容器Cb基极旁路电容；电容器Ce发射极旁路电容；Vcc为直流电源。
静态工作过程当输入信号ui=0V时，放大器处于直流工作状态(静态)。理想情况下，变压器T1的次级、变压器T2的初级视为短路，电容器Cb、Ce、Cf视为开路，放大器的直流通路如图3-1-2(a)所示。此时，输出信号为0。

图3-1-2 放大器交流和直流通路
动态工作过程当输入信号ui不等于0V时，放大器处于交直流工作状态(动态)。理想情况下，电容器Cb、Ce、Cf视为短路，放大器的交流通路如图3-1-2(b)所示。
3.1.2电路参数的计算与元件选择
(一)选择晶体管与计算Y参数
根据晶体管Y参数等效电路可知，为了保证当大气工作稳定，应该选择yre小的晶体管。为了能在给顶的工作频率上正行工作，要求晶体管的频率特性要好，一般选用的管子。在要求电压增益高的情况下，应选取|yfe|大的晶体管。
由于设计要求，，且电压增益不是很大，选用晶体管3DG6C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，应尽量小些以减小静态功率损耗。值得注意的是，变化会引起Y参数的变化，在正常的取值范围内，随着的增加，|yfe|变大，gie、goe略有增加。这里采用等于1mA进行Y参数计算，看是否能满足增益的需要，否则将进行调整。
已知晶体管3DG6C的参数为，，，，。据此可求得：
(1)发射结的结电阻3；
(2)发射结的结电导-3S；
(3)晶体管的跨导-3S；
(4)发射结电容-12F = 24.5pF。
2、由混合参数求Y参数
由于，，可以按下列公式计算：
共射晶体管输入导纳

（3-1-1）
由此可得：，-12F
共射晶体管输出导纳
（3-1-2）
由此可得：，-12F
共射晶体管正向传输导纳
（3-1-3）
由此可得：，。
共射晶体管反向传输导纳
（3-1-4）
由此可得：，。
确定静态工作点
根据晶体管的混合参数已知条件可知：晶体管为3DG6C，，，。为了稳定静态工作点，晶体管分压式偏置电阻上流过的电流一般需设置为(5~10)，这里取10倍关系，并设置，，则
；

取标称值为13K，得到实际流过偏置电阻上的电流为：

。
在实际制作过程中，可用30的电阻和50的电位器串联，以便调整静态工作点。
计算谐振回路参数
高频小信号谐振放大器的Y参数等效电路和简化等效电路，分别如图1-3、1-4所示。

图3-1-3 Y参数等效电路

图3-1-4简化等效电路
计算谐振回路总电容
由图可知谐振回路的总电容为
(3-1-5)
式中，,，，。
选取，，，，则有谐振回路总电容为
，为了计算方便，可通过调节可变电容CT使。
根据谐振频率选取电感L
由公式可得：
=44.38
根据中心频率可得回路的损耗电导
(3-1-6)
其中有载品质因数，故
0.542mS
由图3-1-4可知回路损耗电导
(3-1-7)
式中，为空载品质因素，其表达式为
(3-1-8)
若取回路空载品质因素，则有。
在式(3-1-7)中代入，，，可得

解得。
电压增益
(3-1-9)

第四章 EWB仿真分析
4.1 EWB软件简介
EWB是一种电子电路计算机仿真软件，它被称为电子设计工作平台或虚拟电子实验室，英文全称为Electronics Workbench。EWB是加拿大Interactive Image Technologies公司于1988年开发的，自发布以来，已经有35个国家、10种语言的人在使用。EWB以SPICE3F5为软件核心，增强了其在数字及模拟混合信号方面的仿真功能。SPICE3F5是SPICE的最新版本，SPICE自1972年使用以来，已经成为模拟集成电路设计的标准软件。
EWB建立在SPICE基础上，它具有以下突出的特点：
（1）采用直观的图形界面创建电路：在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台，绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取；
（2）软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似，可以实时显示测量结果。
（3）EWB软件带有丰富的电路元件库，提供多种电路分析方法。
（4）作为设计工具，它可以同其它流行的电路分析、设计和制板软件交换数据。 （5）EWB还是一个优秀的电子技术训练工具，利用它提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验，仿真电路的实际运行情况，熟悉常用电子仪器测量方法。
4.2利用EWB仿真软件仿真高频小信号单调谐放大电路
4.2.1高频小信号单调谐放大器仿真电路

图4—1-1 高频小信号单调谐放大器仿真电路

4.2.2静态测试
选择“Analysi”→“DC Operating Point”，设置分析类型为直流分析，可得放大器的直流工作点如下图4-1-2图所示。

图4-1-2 放大器的直流工作点
4.2.3动态测试
电压增益当接上信号源Ui时，开启仿真器实验电源开关，双击示波器，调整适当的时基及A、B通道的灵敏度，即可看到如下图所示的输入、输出波形。如图4-1-3所示。

图4-1-3 高频小信号谐振放大器输入、输出波形图
矩形系数，双击波特图仪，适当选择垂直坐标与水平坐标的起点和终点值，即可看到如下图4-1-4所示的高频小信号谐振放大器的特性曲线

图4-1-4 高频小信号谐振放大器的特性曲线

4.3利用EWB仿真软件仿真高频小信号共发射极双调谐放大电路
4.3.1高频小信号双调谐共发射极放大器仿真电路
如下图4—2-1所示

图4—2-1高频小信号双调谐共发射极放大器仿真电路
4.3.2动态测试
(1)电压增益
当接上信号源Ui时，开启仿真器实验电源开关，双击示波器，调整适当的时基及A、B通道的灵敏度，即可看到如下图所示的输入、输出波形。如图4-2-3所示。

图4-2-2 高频小信号双谐振共发射极放大器输入、输出波形图
4.3.3矩形系数
双击波特图仪，适当选择垂直坐标与水平坐标的起点和终点值，即可看到如下图4-2-3所示的高频小信号谐振放大器的特性曲线

图4-2-3 高频小信号双调谐共发射极放大器的特性曲线
4.3谐振参数对输出波形的影响
当输入信号参数不变、改变谐振网络的参数其输入信号与输出信号波形图如图4-3-1所示。

图4-3-1 谐振参数对输出波形的影响
当输入信号的频率大小不在谐振频率的频带范围内则会发生严重的失真。甚至为一条直线。因为小信号谐振放大就是利用晶体管的非线性特性将集电极直流按一定特性转化为高频信号。

设计心得体会

通过课程设计不但锻炼了我们最基本的通信电子线路的设计能力，更重要的是让我们更深刻的认识了通信电子线路这门课程在实际中的应用。
在此次设计时我们也遇到了不少的困难和问题，但在同伴们的共同努力下，辛苦的去专研去学习，最终都克服了这些困难，使问题得到了解决。其中遇到的问题很多都是在书上不能找到的，所以我们必须自己查找相关资料，利用图书馆和网络，这是一个比较辛苦和漫长的过程，你必须从无数的信息中分离出对你有用的，然后加以整理，最后才学习到变为自己的并用到设计中的问题去。也正是在这个查找与整理的过程中，使我们初步学会了如何去找到于自己有用的资源。因为在信息高度发达的现代社会，一个人要想获得成功，除了自己的努力外，还必须学会利用更多其他人的知识，这样我们才能快速的掌握知识和能力。当然这个过程是一个积累的过程，当你做的多了以后你就会积累相当多的经验，会注意在设计的过程中要注意那些问题，那些方法可以使设计一次完成而不用再不断的返工。不像我们刚开始的时候什么都不知道，真的就是凭着自己上课的一点知识来做的。当然设计会有很多不合理的地方，需要在后期的工作中去修改和完善。
生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。劳动是人类生存生活永恒不变的话题。通过本次课程设计，我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义。我想说，设计确实有些辛苦，但苦中也有乐，在如今单一的理论学习中，很少有机会能有实践的机会，但我们可以，而且设计也是一个团队的任务，一起的做课程设计，相互帮助，配合默契，多少人间欢乐在这里洒下，平时相处还赶不上这十来天的合作，我感觉我和同学们之间的距离更加近了；同时也培养了我们的团队意识。我想说，确实很累，但当我们看到自己所做的成果时，心中也不免产生兴奋。更加激发了我们对后续专业知识的学习兴趣。
对我们而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次课程设计的过程必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。同时在此忠心的感谢老师为我们提供了这样一次难得的锻炼机会。

参考文献
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[2]湖南工学院电气与信息工程系电工电子实验室. 电路分析与电子技术试验指导书[M].2005.
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[4]曹才开.电路分析.北京：清华大学出版社，2008
[5]刘泉，通信电子线路——武汉：武汉理工大学出版社，2005
[6]张肃文，高频电子线路——北京：高等教育出版社，2004
[7]刘骋，高频电子技术——北京：人民邮电出版社，2006