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放大 3 绪论 电子学是一门使用很广的科学手艺
发布时间:2019-10-05  浏览次数:

  高频课程设想——中频放大器_IT/计较机_专业材料。高频电子电课程设想 —— 中频放大电 班级: 09 通信工程二班 姓名: 学号: 成就: 1 目次 1 摘要……………………………………………………3 2 绪论…………………………………

  高频电子电课程设想 —— 中频放大电 班级: 09 通信工程二班 姓名: 学号: 成就: 1 目次 1 摘要……………………………………………………3 2 绪论……………………………………………………4 3 设想使命和要求 ……………………………………5 4 系统方案和设想思……………………………………5 5 设想目标 ……………………………………………………9 6 模块设想……………………………………………10 7 AGC 从动增益申明……………………………………14 8 总电设想……………………………………………15 9 元件清单………………………………………………………..16 10 尝试仿实……………………………………………17 11 设想调试体味…………………………………………18 12 参考文献………………………………………………19 2 摘要 摘要 中频放大器次要是将混频器输出的信号进行大幅度提拔,以满脚解调 电的需要。其次要质量目标有:电压增益 Av、通频带 2?f0.7 、选择性, 即矩形系数 kr0.1 、噪声系数。对于中频放大器,不只需要获得高的增益、 好的选择性,还要有脚够宽的通频带和优良的频次响应、大的动态范畴等。 因为中频信号为单一的固定频次,其通频带可最大限度地做得很小,以提 高相邻信道选择性。正在现实工程上,一般采用多级放大器,并使每级实现某 一手艺要求,就电形式而言,第一级中频放大器多采用射极电, 多级晶体管枯燥谐回级联的体例实现应有的增益,中频放大器老是位居 变频(即混频)之后。本设想将采用晶体管枯燥谐回级联的体例, 来实现对中频信号 60dB 的放大,每一级的电完全不异,固要求每级谐 振电压放大倍数 Avo≥20dB. 环节词 中频放大,放大 3 绪论 电子学是一门使用很广的科学手艺,成长及其敏捷。要学好这门手艺, 起首是根本理论的系统进修,然后要加手艺锻炼,进而培育我们对理论联 系现实的能力,设想电的能力,现实操做的能力。同时也加深我们对电 子产物的理解。本次课程设想的使命是从 已 调 制 的 无 线 电 信 号 中 将 原 始 信 号 不 失 实 的 还 原 出 来 。通 常 颠末调制后获得的高频无线信号凡是很是 微弱,一般只要几十微伏至几毫伏,间接将它送入检波器进行检波无法正 常还原原始信号,所以要正在选择性电和检波器之间插入一个高频放大 器,放大信号的同时提高无线领受设备的噪声机能。随后的把高频信号的 载波频次变为中频的使命是由混频器来完成,颠末混频(或变频)之后的号 变成了一个固定的中频信号,需要用中频放大器加以放大,然后进行检波, 最终获得原始的信号。颠末混频(或变频)之后的收音信号变成了一个固定 的中频信号。所以中频放大器是——个特地放大中频一个频次信号的放大 器。中频放大器不只要放大信号,还要进行选频,即放大的是中频信 号。正在这一点上,取高频放大器是有所分歧的,高频放大器要放大 88— 108M1z 一个频段内的调频信号。中频放大器的输出信号要有脚够的幅度, 以便限幅和鉴频器能一般工做。所以,中频放大器的级数较多。本论文就 是对本次解调过程中的中频放大环节进行了阐述,包罗整个尝试的流程 图、尝试电图、中频放大环节的各项沉 要的手艺目标以及设想和仿线 一.设想使命取要求: 按照所学学问设想调相解调过程中所用到的中频放大器,领受到的混 频信号通过该放大器可以或许转换成输出功率较大的中频信号,满脚下一级检 波器对于输入信号的要求。放大器的增益大于 60dB,核心频次为 6.5KHZ, 带宽要求不小于 250KHZ,电源电压 12v。 二.系统方案设想思: 按照设想使命书的要求,因放大器的增益大于 60dB,核心频次为 6.5KHZ,带宽要求不小于 250KHZ,采用单级放大器不克不及实现这么大的增 益要求。连系现实环境以及教员的指点,决定采用多级枯燥谐形式的放大 电,每级大要放大 10 倍(20dB),级连即可放大 1000 倍(60dB)。 选定合适的晶体管,晶体管的特征频次大约为核心频次的 5 到 10 倍 即可。按照查表,发觉 3DG6C 晶体管脚够满脚设想要求。 因为该放大器件有不异的放大单位,故招考虑当输入电压发 生变化时,每个放大单位都能连结相对不变的工做形态。按照高频电中 所学学问可知,AGC 从动增益节制电恰是实现这一功能的,因而设想 有了很明白的成长标的目的。 5 中频信号经中放 1,中放 2,中放 3,3 级放大后,输出的平均电平做 为 AGC 的默认电平,AGC 从动节制中放 1 和中放 2 的输入端。如许就能 将中频信号以不变的电压增益放大,供给给下一模块。 系统布局图: 中放 1 中放 2 中放 3 中放输出 检波 AGC 节制 如上图统框图所示,3 级不异的单谐调放大器通过级联,每级放大 10dB,中放 3 出来的信号曾经放大为原信号的 60dB,将此信号做为 AGC 模块的输入,用来反馈节制中放 1 和中放 2.,当输入信号呈现增大或减小 时,AGC 模块能起到不变输出电压,连结不变的增益输出。 6 三.设想目标: 3.1 增益(放大系数): 假如,放大器有 m 级,各级的电压增益别离为 A v1 、 A v2 、… A vm ,则总增益 A m 是各级增益的乘积,即 A m = A v1 · A v2 … A vm (3-41) 若是多级放大器是由完全不异的单级放大器构成, 则 Am= m 级不异的放大器级联时,它的谐振曲线可由下式暗示 : 它等于各单级谐振曲线的乘积。所以级数愈多,谐振曲线愈锋利。 这 里 采 用 三 级 完 全 相 同 的 单 级 放 大 器 , 即 m=3 , 要 使 总 的 增 益 Av ? 60dB ,则每一级的电压增益应为 AV1 ? 20dB 即 Av ? 10 由前面计较获得的参数可知,每一级的谐振电压增益为 ( Avo )m a x? 2 y fe go1gi2 2 30 ?10?3 ? 10.2 0.1?10?3 ?10?2 7 3.2 通频带: 对 m 级放大器而言,通频带的计较应满脚下式 : 解上式,可求得 m 级放大器的通频带 (2?f0.7 )m 为 式中, 2 D f 0.7 为单级放大器的通频带, 称为带宽缩减因了, 它意味着,级数添加后,总通频带变窄的程度。设想中采用枯燥谐放 大,即 m=3,总的通频带为 250kHz,则单级的通频带 2?f0.7 ? f0 OL ? ? 2?f0.7 ? m 1 2m ?1 ? 250KHz 0.5 ? 500KHz 3.3 选择性: 从各类分歧频次信号的总和当选出有用信号,干扰信号的能力称 为放大器的选择性,选择性常采用矩形系数和比来暗示。 3.3.1 矩形系数: 按矩形系数定义,当 时,求得 2 D f 0.7 。对于多级而言求得 8 故 m 级枯燥谐回放大器的矩形系数为 当 m=3 时, K r0.1 ? 1 1003 ?1 ? 3.7510 1 23 ?1 3.3.2 比: 暗示对某个干扰信号 fn 的能力,用 dn 暗示: dn=AVO/An (An 为干扰信号的放大倍数;AVO 为谐振点 f0 的放大倍数) 3.4 工做不变性: 指的是电源电压变化或器件参数变化时,以上参数的不变程度。一般 的不不变现象是增益变化,核心频次偏移,通频带变窄等,不不变形态的 极端环境是放大器自激,以以致放大器完全不克不及工做。为使放大器不变工 做,必需采纳不变办法,即每级增益,选择内反馈小的晶体管,使用 中和或失配法等。 3.6 核心频次 中频放大器核心频次的选择不只影响中频放大器本身的机能,还影响 零件机能。它是超外差领受机的主要参数之一,应按照基带占领的频次宽 9 度来选择核心频次,核心频次要弘远于基带的最高频次,领受机的中 频选择还要细心考虑各类组合干扰能否落正在中几次带内。 核心频次选择较低时,要前置中放的噪声系数小,选频收集的参 数变化对宽带相对影响小,中频放大工做不变。中频较高时,解调时更易 滤去中频分量,能够减小镜像通道噪声和本振噪声的影响. 四.模块设想: 为满脚单级单谐调核心频次 6.5MHZ,单级电压增益 10dB 的要求,首 先确定选用 3DG6C 晶体管,查表知其参数为 fT ? 250MHz rbb ? 70? Cb c ? 3 pF IEQ ? 1mA ? 0 ? 60 求晶体管的夹杂? 参数 (1)发射结的结电阻 rbe =(26mv/ I EQ )β =1560Ω ; (2)发射结的结电导 gb e ? 1/ rb e ? 0.64 ?10 -3 s; (3 跨导 gm ? Ie(mA) / 26(mV ) ? 38.46 ?10 -3S; (4)发射结电容 cb,e ?(2πg m f )? T 24 .5pF 求晶体管的 Y 参数 C bc ? 3 pF 能够按下列 公式计较: (1)共射晶体管输入导纳 C ?? C b e b c 10 yie ? ? g ? j C b e b e ? 1.16 ? j2.82mS 1 ? rbb ( gb e ? j?Cb e) 由此可得:, gie ? 1.16mS Cie ? 22.5 ?10-12F (2)共射晶体管输出导纳 yoe ? j?C r g b c bb m ? 0.185 ? j0.922 mS 1 ? rbb (gb e ? j?Cb e) 由此可得: goe ? 0.185mS , Coe ? 7.3?10 -12F。 (3)共射晶体管正向传输导纳 y? gm ? 34.95 ? j0.73mS ? fe 1 ? rbb ( gb e ? j C ) b e 由此可得: yfe ? 35.65mS , ?fe ? ?1 1.3 7。 (4)共射晶体管反向传输导纳 y? ? j?Cb c ? ?0.07 ? j0.347 mS ? re 1 ? rbb ( gb e ? j C ) b e 由此可得: yre ? 0.354mS , ?fe ? ?1 0 .14 。。 确定静态工做点 为了不变静态工做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) IBQ ,这里取 10 倍关系,并设置VEQ ? 1.5V ,VCEQ ? 7.5V ,则 11 Re ? VEQ / IEQ ? 1.5V /1mA ? 1k? Rb2 ? (VEQ ? VBEQ) /(10IBQ) ? (1.5 ? 0.7)V /(1/ 60?10)mA ? 13.2k? 取标称值 13 kΩ ,获得现实的流过偏置电阻上的电流为 IRb2 ? (VEQ ? VBEQ) / Rb2 ? (1.5 ? 0.7)V /13k? ? 0.17mA Rb1 ? (Vcc ?VEQ ?VBEQ) / IRb2) ? (9 ?1.5 ? 0.7)V / 0.17mA ? 40k? 单级调谐放大回道理图即 Y 参数等效电 12 Y 参数等效 如图,正在单级枯燥谐放大器中,电感的接入系数 p1 ? n12 / n13 p2 ? n45 / n13 。 c ? c0 ? cT ,此中 c0 ? 10 pF ,cT 为可变电容,电容值为 10pF,拔取 p1 =0.6, p2 ? 0.3。 c? ? p12coe ?p 2 2cie ? c =24.653pF,将可调电容调理至 5.347, 则总电容变为 20pF。由公式 L ? (2π 1 f )2 C? 可得: L ? 3?H . 假定单级调谐回的通频带为 500KHZ QL ? f0 B ? 6.5M 500K ? 13 g? ? 1 w0 LQ L =0.63 此中 g? ? p12 goe ? p22 gie ? go ? gT (取空载 Q 值为 100) g0 ? 1 w0 LQ0 ? 2π 1 f0 L100 于是有: gT ? 0.377 mS rT ? 2 6 5Ω3 13 按照以上数据,可算出单级枯燥谐回的谐振电压增益 A uo ? p1 p2 Y fe g? ? 10.2 正在此单级单谐电中,报酬设定同频带 B=500KHZ,当 m 级不异的放大器 级联时,通频带的计较公式为 1 Bm ? B单级 2 m ?1 放大器级联后, B3 ? 254 KHZ 各项参数均满脚使命要求。 AGC 从动增益申明 14 如图,RG 为第中放输出端所接的反馈电阻,阻值为 20kΩ ,当输入信号没有较 大的波动时,电阻上仅有很微弱的电流;当输入端的信号强度俄然增大,使输出端的点 位升高,此时电阻大将发生一个反向的电流,如许以来就使输入端的电位降低,达到了 从动增益节制的功能。 总电设想图 Rb1 ? 40k Rb2 ? 13k Re ? 1k RT ? 2.6K RAGC ? 20k C0 ? 10PF CT ? 10PF C旁 ? 0.01uF CAGC ? 20uF 理论前提下可得: 系统核心频次 6.5MHZ 单级频带 500KHZ 级联后频带宽 254KHZ 单级增益 10.2 倍 总增益 1061 倍 0 元件清单 序号 元件 参数 1 变压器 T1 1:1 2 变压器 T2 10:3 3 晶体管 T 3DG6C 4 电阻 Rb1 40K 5 电阻 Rb2 13K 6 电阻 Re 1K 7 可调电阻 RT 5K 8 电容 C0 10PF 9 可调电容 CT 0.01uF 10 旁电容 C 9V 11 电源 VCC 12 负载 RL 1K 20PF 13 AGC 电容 Cg 20KΩ 1 五、尝试仿实 将输入输出端接入示波器仿线 接输出端,由图可知,输入信号 vpp 为 12mv,f 约为 6500hz,输出信号 vpp 为 16v,f 约为 6300hz。增益和理论值相差不大, 频次也未呈现较大误差,申明设想成功合理。 2 六、设想取调试体味 这个学期是第一次接触高频电的进修,而此次的高频电子课程设想既是对我们进修 的检测,又是一次很好的提拔机遇。 接到此次的使命课题开初完全不知该若何下手,逃避坚苦的心理也让我被动地等教员 来给我们做指点。跟着其他小组的同窗们课题进度的深切,我也起头焦炙起来,前三天 找了的材料反而让我愈加紊乱,学问没有理解,没有畅通领悟贯通,形成标题问题看了不少,可 是一关预备起头设想脑子里面就一片空白。 继续如许的方式下去必定不可。 我找到了同组的几个同窗,一面领会他们的进展,一面勤奋为本人找点冲破口。正在和 此中一位同窗的交换中,就让我收获颇丰。我看到他用的就是简单的晶体三极管放大, 比拟于书上的多级单谐放大电,他的电图一眼看去就比书上简练良多,那些书上我 看不懂的器件部门也被他省略了。随即我顿时问他,想弄大白两种电的不同正在哪里。 他告诉我,书上的电是颠末很大程度改良的,正在功能上趋近完满,好比一些旁电容, 电感之类,而教员给我们的要求是很宽松的,也是比力容易实现的,这时根基的道理电 就能完成所需的参数要求。 这当前我才恍然大悟,本来本人一曲纠结的问题不是从体,环节是要弄懂电的全体 构架。拿本次要求设想的枯燥谐放大器来说,乍一看书上的电很是复杂,混正在一路完 全无从下手。当把电恰当简化,去掉前一级和后一级,懂得了曲畅通和交畅通的 电图,理解起来就很是顺畅了。 万事开首难。 过了理解的关,后面的难题也是一个接一个。电的设想要求涉及到每个元件的具体 参数,包罗型号。正在选择用哪种晶体管时就犯了难,仍是不得已,要从头打开模电的书, 补习晶体管的相关学问,偏置电阻的选定啊,静态工做点啊,π 参数和 y 参数的具体计 算等等。这些都还只是预备工做,到了设想时,对我们的计较详尽程度和耐心又是一次 …… 此次设想还实不但只是进修了高频,对于计较机里面的 word 文档也是来了个亲密接触, 绘图时姑且向同窗,向书本就教若何利用 protel99se……不由感伤,现代的科技如斯发 达,哪怕一个很小的电子产物也是方方面面聪慧的结晶啊,要想能本人开辟出一个有价 值的产物,对你小我的要求常高的。学问面不只要普遍,学问的专业程度也要够深。 不由感伤,现代科技如斯发财,随便一个小的电子产物里面就包含了方方面面的科学 3 学问,要想正在专业范畴有所建树,可以或许开辟出有价值,有受众的科技产物,从现正在起就 要学好本人的专业学问,正在此根本上尽可能地拓宽学问面,普遍涉猎科学学问。结业以 后还必需有终身进修的毅力取决心。 通过此次为期两周的课程设想,我学到了良多。不管最初成果若何,我是有前进的, 成果只会督促我继续向这两周如许勤奋下去,研究下去,如许一来,我将会正在当前的人 生中收成更多! 七、参考文献 1.龙占超. 《通信电子线》.:科学出书社,2009 2.刘福太.《蓝版电子电》495 例.:科学出书社,2007 3.周选昌.《高频电子线》.杭州:浙江大学出书社,2006 4.姚福安.《电子电设想取实践》.济南:山东科学手艺出书社,2005 5.谭孝辉,陈思海.《电设想取仿实利用教程》.成都:电子科技大学出书 社,2007 6.童诗白.《模仿电子手艺根本》.:人平易近教育出书社,1982 4