文档介绍：2011年全国大学生电子设计竞赛
LC谐振放大器(D题)
【本科组】
2011年9月3日
摘要
本系统采用分立元件单调谐放大方式实现低压、低功耗LC谐振放大器。该系统由两部分构成:衰减器、LC谐振放大器,衰减器为测试用,采用是成品,其衰减量40dB、特性阻抗50Ω。LC谐振放大器是本系统设计的核心部分,为满足本设计所需要的各项目指标,在分析论证各种实现方案进行论证的基础上,选用三极管2SC3355、中周、电容等搭建的单调谐放大电路多级级联来实现, V稳压电源。通过各种小信号及负载对所设计的LC谐振放大器进行测试,其增益基本达到60dB,其功耗将近于360m的低功耗等基本要求。为解决放大电路自激问题及减小输出噪声,本系统采用多种形式的抗干扰措施,抑制噪声,改善放大器的稳定性。
关键字:LC谐振放大器、三极管、级联

目录
1系统方案 - 3 -
衰减器的方案的论证与选择 - 3 -
高增益论证与选择 - 3 -
LC谐振的论证与选择 - 4 -
AGC电路的论证与选择 - 4 -
电源电路的选择 - 4 -
2系统理论分析与计算 - 5 -
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带宽与矩型系数 - 7 -
3电路设计 - 8 -
完整电路图 - 8 -
输出最大不失真电压及功耗 - 8 -
4测试方案与测试结果 - 9 -
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测试条件与仪器 - 9 -
测试结果及分析 - 10 -
5 参考文献 - 10 -
1系统方案
本系统主要由衰减器和LC谐振放大器两部分组成。
衰减器的方案的论证与选择
方案一:采用纯电阻网络的T型或π型衰减器。电路如图 ,按照相应的公式及衰减器指标计算出衰减器中电阻阻值,即可实现相应特性阻抗和衰减量的衰减器。
图
方案二:购买现成的衰减器。
分析可知,衰减器并不是本题目要求的部分,如题目所说只是为便于测试,在放大器的输入端插入一个 40dB 固定衰减器。其次,输入信号只有5mV,而一般空间耦合噪声甚至超过5mV,一般的纯电阻网络衰减引入噪声会将信号淹没。第三,一般的电阻都存在5%误差,组成的衰减网络相关指标将不满足题目要求。
综上所述,在精密电阻难以购买的情况下,选方案二是最佳的选择,故选择方案二。
高增益论证与选择
方案一:采用集成运放如VCA810等级联可以实现80dB的高增益,通过软件也可以实现自动增益控制。,而大部分集成运放需要5V以上供电,所以这种方法不可选。
方案二:采用三极管搭建多级放大电路,从而实现60 dB或80dB的电压增益。可选择增益带宽积较大的高频小功率三极管作为放大器件,如本系统使用的2SC335,,静态电流较小,是不错的选择。
通过上述讨论可知为了实现题目的要求,选择方案二,三极管组成多级放大电路。
LC谐振的论证与选择
LC选频网络由电感线圈和电容组成,当外界授予一定能量,电路参数满足一定关系时,可以在回路中产生电压和电流的周期振荡回路。若该电路在某一频率的交