通信電子電路實驗（一）—— 高頻小信號調諧放大器電路設計

實驗背景

實驗要求

實驗思路

• multisim 14仿真
• 三極管放大電路 靜態工作點的調節
  • 固定基級爲6V直流偏置（或者別的較爲合適的偏置）
  • 固定發射極電阻 調節集電極電阻
  • 固定集電極電阻 調節發射極電阻
  • $I_{CE}\in [\frac{1}{4}I_{CEmax},\frac{1}{2}I_{CEmax}]$
• 連接幅頻分析儀 測試調諧效果
  • 估算電感 電容的數量級
  • 固定電感值 調節電容值

靜態電路分析

由於直流靜態工作 因此電感短路 電容短路
$V_{CE}=12V-5.22V=6.78V$

$V_{BE}=\frac{12V}{2}-5.22V=0.78V$

$靜態工作點 I_{CQ}=20.9mA\approx\beta I_{BQ}$

∴$\beta=\frac{20.9mA}{86.4\mu A}=241.9$

故顯而易見 三極管是工作在放大區的

根據這個經典圖線
合適的靜態工作點應該儘量居中 這裏我設爲20mA 因爲最大電流 即負載短路 最大電流也就100mA
其實這裏並非關鍵 也沒必要考慮太仔細 你做到完美靜態工作點居中也未必是最佳答案
主要看後面動態交流瞬時分析 你的波形怎麼樣

交流瞬時分析

完整電路圖：

輸入$f=10.7MHz$的正弦波

輸出波形：

可見 輸出電壓峯峯值（幅度 amplitude）爲$V_{opp}=691.7mV$

因此 幅度增益爲$A_v=20lg\frac{V_{opp}}{V_{ipp}}=20\times lg\frac{691.7}{10}=36.7dB>20dB$

輸出頻率爲$f_o=\frac{1}{93.871 ns}=10.65MHz\approx10.7MHz$

肉眼可見圖線不明顯失真 且增益 頻率均能達到要求

交流特性曲線

$10.7MHz$增益：

• $f_L=7MHz$
  
• $f_H=15.7MHz$
  

可見 比最大值低 3dB 即電壓爲最大值的$\frac{1}{\sqrt{2}}$的通頻帶 $BW\approx8.7MHz$

而對於 比最大值低20dB 即電壓爲最大值的0.1的頻帶

• $f_H=71.411MHz$
  
• $f_L=1.284MHz$
  

∴$B_{0.1}=71.411-1.284=70.127MHz$

矩形係數 rectangular coefficient $K_{r0.1}=\frac{B_{0.1}}{BW}\approx8.06<10$