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1、XX学院 毕 业 设 计LC谐振放大器的设计与仿真The design and simulation of LC resonance amplifier系 别：电子信息系专 业：XXXX姓 名： XX学 号：XX指导教师姓名、职称：XX完成日期 2014 年 3 月10日4XX学院本科毕业论文（设计）开题报告选 题LC谐振放大器的设计与仿真院 系XX专 业XX学生姓名XX指导教师XX本选题的意义及国内外发展状况：谐振电路由电感L和电容C元件组成，当然，经常在电路中加一个电阻R起到负载目的。一般来讲，电路中电压和其相对应的电流这两者之间的相位存在着差距。当我们调节电路中的电感L或电容C使其相等时
2、整个电路呈现为纯电阻性，我们称这种状态为谐振。在谐振状态下，总阻抗趋于无穷。本选题的目的在于把握这种现象的规律，找出它好的方面来并加以充分利用，同时对于它坏的一面我们又要尽量避免，防止它的危害。当前，用LC作为谐振回路的放大器用途甚广，特别是通信系统中，如各种接收机、录音机等等。我们知道，空间中信号的传送是是非常微弱的，接收机收到信号后如果要直接识别非常困难，这就需要有一个信号放大的过程。谐振放大器是采用谐振回路作负载的放大器。增益是我们最终的目的，我们通过设计LC回路，调节参数等手段来达到我们的目的。放大器工作时若参数变化（晶体管参数、电路元件参数等）时会引起增益变化；中心频率、通频带、谐振
3、曲线这几个指标如果不理想也会会影响放大器的工作稳定性。LC谐振放大器最容易出现的问题是自激震荡、各级的阻抗匹配等。研究内容：设计制作一个低压、低消耗的LC谐振放大器，并仿真出来。其中注意其特点：1. 频率较高，此次中心频率达到15MHZ，选用选频网络。2. 小信号。信号较小故工作在线性范围内，即工作在线性放大状态。3. 谐振回路作负载，即在谐振频率附近的信号增益较好，相对的在谐振频率偏远的信号其增益越来越小，这就是所谓的选频放大作用。研究方法、手段及步骤：研究方法及手段： 基于对LC谐振回路，放大器的知识，设计出简单的LC谐振放大器，对其进行调试（即分析、解决电路中出现的问题），并通过仿真得出
4、合格的电路模块。步骤为：（1） 自主设计一个40dB的衰减器，插入在信号输入端与放大器之间。（2） 根据放大器指标（谐振频率15MHZ、增益60DB，输入电阻50欧）要求设计电路。（3） 电路设计完成后，用PSpice仿真分析，适当调节电路，得出结果。参考文献：1 宴泽昕.宽带大功率放大器的研究与实现D.成都：电子科技大学，20042 宁武，唐晓宁，闫晓金.全国电子竞赛技能指导，20073 严文娟，基于Pspice单调谐放大器的分析与设计J，山西电子技术.2008（03）4 邬丽娜，放大器的仿真调试J，科技信息，2010（31）5 樊玉兰，高频小信号谐振放大电路时域与频域对比分析J. 电子技术
5、. 2011(07)6 IEC 60747-16-1 AMD 1-2007. 半导体器件.第16-1部分:微波集成电路.放大器.修改件1S. 2007 LC谐振放大器的设计与仿真摘要本设计主要对LC谐振回路、放大器的原理作了简要的分析，运用了高频、模电以及仿真等知识。放大器电路的实质，说到底是由一个电感L和电容C并联在一起形成回路，利用该回路谐振时会放大的特性将电路放大的一种电路。在这之后，依据设计的要求在放大器前面设计了一个衰减器，其主要的作用是：由信号发生器充当信号源，当信号经过衰减器后衰减了40dB。之后再经放大器被放大60dB左右。并且能同时进行频率筛选，得出频率为15MHZ的信号。当
6、然，在这个过程中，需要用到相关的仿真软件。本次主要选用的是PSpice仿真软件，主要作用是对你所设计的电路进行验证修改。考虑到参数的问题，此次主要的仿真是对通频带、选择性和谐振增益这三个放大器的主要性能指标进行探讨，其中需要提一下的是，通通频带与选择性是相互制约的，该怎么选需要慎重考虑。之后搭建电路图，通过调节、改变参数的方法我们可以得出一系列有关的数据，再加以对照，最后我们可以得到所想要的参数值。关键词：LC并联谐振回路；衰减器；LC谐振放大器The design and simulation of LC resonance amplifierAbstractThis design main
7、ly for LC resonance circuit, amplifier, makes a brief analysis of the principle of using high frequency, such as mold electrical knowledge. After all, the essence of the amplifier circuit, by an inductance and capacitance C L parallel together form a loop, using the loop resonance when the amplifier
8、 amplification circuit according to the features of a circuit. After that, in front of the amplifier designed a attenuator, ACTS as a signal source by signal generator, when the signal attenuation after attenuator for 40 db. After the attenuation of the signal through the LC resonance amplifier, be
9、amplified around 60 db. And can simultaneously frequency selection, it is concluded that the frequency of 15 MHZ signal. The main selection is simulation software PSpice software, main effect is to you to verify the design of the circuit. Parameters into consideration, the main simulation is the pas
10、sband, selectivity and resonance gain main performance indexes of the three amplifier were discussed, through the method of adjustment, change the parameters we can obtain a series of related data, then contrast and, finally, we can want parameter values.Keywords: LC parallel resonant circuit； atten
11、uator； LC resonance amplifier目录1绪论12LC谐振回路22.1 LC并联谐振回路22.2 LC并联谐振相关参数23.衰减器43.1固定衰减器的方案与论证53.2 衰减器电路设计53.3 衰减器的相关参数54.LC谐振放大器64.1 LC谐振电路原理图64.2 LC谐振放大器性能指标84.2.1 谐振频率84.2.2 电压放大倍数84.2.3 通频带94.2.4 矩形系数105.总体框图116.电路仿真116.1 仿真电路原理116.1.1 衰减器原理图116.1.2 LC并联谐振放大器原理图126.2 仿真电路的测试126.2.1 衰减器测试126.2.2 LC谐
12、振放大器的测试141频率特性的仿真分析142. 谐振曲线与 LC 的关系仿真分析153.谐振电阻与质量指标的关系157.心得体会及总结16附录181 元件清单182 总电路原理框图19参考文献20致谢211 绪论小信号选频放大器在现代高新科技特别是高频电子线路中占有十分重要的地位。由于它具有选频放大的作用（即在混合信号中将我们需要的频率信号筛选出来再加以放大），这使得它成为了现代的众多通信设备领域的宠儿。用LC谐振回路作为选频网络构成的选频放大器称为小信号谐振放大器或谐调放大器。它主要放大的对象主要是高频小信号或微小信号。由于输入信号小，放大器工作在甲类。包括通频带、选择性和谐振增益在内我们称
13、为放大器的三大技术指标，它是用来衡量性能的好坏的。通频带与选择性呈反比关系，他们是相互制约的。能够全面说明两者之间这种关系是矩形系数。矩形系数在1的范围之间波动越小越好的。对于单谐调放大器的性能来说，要想知道其好坏，那么就要看其谐振回路特性的好坏。好的放大器回路的品质因数很高（即谐振增益较好），选择性也很好，但相对的通频带会变窄。所以在通频带允许的范围内，应尽量提高回路的有载品质因数。不过，就单谐调放大器而言，其选择性还是比较差的。因为它的矩形系数Kv0.1趋近于10，远远要大于1。另外，由于晶体管会产生寄生电容以及不可避免的外部寄生反馈的缘故；再加上谐振回路性质和阻抗大小也会随着频率变化而变
14、化，最终导致谐振放大器工作不稳定。为了保证放大器工作的稳定性，适当的采取一定的措施显得尤为重要。例如不去刻意地追求过高的放大量、采用电路中和法进行电路优化和采用组合电路减少干扰等。LC谐振放大器的选频作用，说到底是由于当谐振发生时，信号通过三极管到达谐振回路，在谐振点的电流信号呈现出较大的纯电阻特性，此时输出的电流信号将变成电压信号；而不在这个频率点上的电流信号却呈现很小的阻抗特性。因此在设计谐振回路时，应尽量抑制失谐点频率，这样才能抑制无用的信号，才能减少干扰，才能更好的选择出所需接收的信号。全文共分为6小节。第一节为绪论部分，主要概述本次设计的设计目的、要求、研究方向等。第二节为LC谐振回
15、路，主要介绍LC谐振回路的主要组成，其中着重讲了LC并联谐振回路以及影响回路的相关参数如谐振电导、谐振频率等。第三节为衰减器，主要介绍本次设计所以选择衰减器的特点，从而在下列的几种方案中选择最佳的一组再由选择的衰减器结构特点计算出各元件所需要的值。第四节为LC谐振放大器，主要介绍谐振放大器的主要工作原理、特性及电路，同时又对放大器的各项性能指标进行了讨论。第五节较为简单，为电路的框图，主要是结合了第二、三节的论证方案，对本次的设计作了一个简单的概述。第六节为实验仿真阶段，主要是对第三节的讨论进行了验证。对各种参数进行了相应的探讨，找出其影响的因素并进行修正。第七节为心得体会及总结，主要是述说了此次设计中的所见所感，由遇到难题到解决问题再到感触，这是本人的一点成长体验。限于本人水平
