毕业设计（论文）-天线放大器设计.doc

1 前前 言言 当我们接收远距离的电视节目时，电视信号一般都比较微弱，这时需要使用方 向性强、增益高的多单元电视天线，还需将天线架设在尽可能高的地方。如感到接 收情况还不够理想，则需在天线与电视机之间再加装天线放大器，以提高接收灵敏 度，使电视机的图像稳定，伴音良好。 使用天线放大器后，就好比给电视机加上了“望远镜“，它能够对天线接收到的 微弱的电视信号进入放大。通常天线放大器下能把电视信号放大到十几倍甚至更大 些。 天线放大器实际上是一种超大高频带放大器，各种型号的天线放大器的接收频 道、频率范围以及整机增益都有所不同。 天线放大器在无线电视接收过程中起着非常重要的作用，弱信号通过它能显著 提高输出电平，从而改善信噪比，使收到的电视图像更为理想。天线放大器对接收 信号的处理方式有：放大后再混合与混合后再放大两种电路。从字眼上看好像没有 什么区别，只不过这几个字的位置调换了一下，实际上这两种电路的天线放大器使 用效果截然不同。在电视信号较多和有强信号的地方，放大后再混合的天线放大器 明显优于混合后再放大的天线放大器。理由是混合后再放大的天线放大器其放大集 成电路因工作频带过宽和强弱信号差别过大，易使其进入非线性状态，而造成强信 号干扰弱信号。所给出的两种放大器，可根据所在地区电视信号情况择优选用其中 的一种电路。 有线电视行业同仁数年的不断追求的探索,中国有线电视事业经历共用无线光纤 网、ip 热到今天的数字电视化的进程后，终于技术和市场两方面都找到了可支撑的 清晰的成功的发展方向。从技术上，终于实现了在同一根电缆上以比较低的成本为 广大家庭及企事业单位送去丰富的模拟广播电视、数字广播电视、大量专业的数字 频道，交互式视频业务、宽频带因特网接入、电缆电话和 voice over ip 等综合 业务。 2 第第 1 1 章章 直流稳压电源直流稳压电源 1.11.1 概述概述 1.1.1 演示电路演示电路 如图 1.1 所示，t 为电源变压器，v 为桥式整流，c1、c2、c3 为滤波电容， cw7812 为三端稳压器。 图 1.1 1.1.21.1.2 稳压电源稳压电源 一般直流稳压电源的组成如图 1.2 所示。其中包括四个组成部分，现将它们的 作用分别说明。 一、电源变压器 电网提供的交流电一般为 220v（或 380v） ，而各种电子设备所需要直流电压的 幅值却各不相同。因此，常常需要将电网电压先经过电源变压器，然后将变换以后 的副边电压再去整流、滤波和稳压，最后得到所需要的直流电压幅值。 二、整流电路 整流电路的作用是利用具有单向导电性能的整流元件，将正负交替的正弦交流 电压整流成为单向的脉动电压。但是，这种单向脉动电压往往包含着很大的脉动成 分，距离理想的直流电压还差得很远。 3 三、滤波器 滤波器由电容、电感等储能元件组成。它的作用是尽可能地将单向脉动电压中 的脉动成分滤掉，使输出电压成为比较平滑的直流电压。但是，当电网电压或负载 电流发生变化时，滤波器输出直流电压的幅值也将随之而变化，在要求比较高的电 子设备中，这种情况不符合要求的。 四、稳压电路 稳压电路的作用是采取某些措施，使输出的直流电压在电网电压或负载电流发 生变化时保持稳定。 1.21.2 半导体二极管半导体二极管 1.2.11.2.1 半导体二极管的伏安特性半导体二极管的伏安特性 二极管的伏安特性与 pn 结的伏安特性基本相同，仍具有单相导电性，但由于在 正向导通时电极接触和引线电阻的存在，使正向电流有所减小；在反向导通时由 pn 结表面漏电流的存在，使反向电流稍有增大，且随着反向电压的增大反向电流也有 所增加，如图 1.3 所示，下面分段分析。 图 1.3 二极管伏安特性曲线 1.正向特性 当 u0 时，即处于正向特性区域。正向区有分为两段： 当 0ue） ，ucc 通 过 rc 给集电结提供反向偏置电压（ucub） ，即 ucubue,实现了发射结的正向偏置， 集电结的反向偏置。图 2.2 为 pnp 管的偏置电路，和 npn 管的偏置电路相比，电源 极性正好相反，同理，为保证三极管实现放大作用，则必须满足 ucubue。 图 2.1 npn 型三极管的外部电路 图 2.2 pnp 型三极管的外部电路 13 2.1.22.1.2 三极管的特性曲线三极管的特性曲线 现在用三极管的输入、输出特性曲线，来全面地描述三极管各级电流和电压之 间的关系。 一、输入特性 当 uce不变时，输入回路中的电流 ib与电压 ube之间的关系曲线称为输入特性， 可用以下表达式来表示： ib=f（ube）uce=常数 先来研究 uce=0 时的输入特性曲线。由下图 2.3 可见，当 uce=0 时，从三极管 的输入回路看，基极和发射极之间相当于两个 pn 结（发射极和集电结）并联，如下 图 2.4 所示。所以，当 b、e 之间加上正向电压时，三极管的输入特性应为两个二极 管并联后的正向伏安特性，见图 2.5 中左边一条特性。 图 2.3 图 2.4 uce=0 时三极管的输入回路 当 uce0 时，这个电压的极性将有利于将发射区扩散到基区的电子收集到集电 极。如果 uceube，则三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，三极管处于入 大状态。此时发射区发射的电子只有一小部分在基区与空穴复合，成为 ib，大部分 将被集电极收集，成为 ic。所以，与 uce=0 时相比，在同样的 ube之下，基极电流 ib将大大减小，结果输入特性将右移，见图 2.5 右边一条特性。 当 uce继续增大时，严格地说，输入特性应继续右移。但是，当 uce大于某一 数值（例如 1v）以后，在一定的 ube之下，集电结的反向偏置电压已足以将注入基 区的电子基本上都收集到集电极，即使 uce再增大，ib也不会减小很多。因此，uce 大于某一数值以后，不同 uce的各条输入特性十分密集，几乎重又叠在一起，所以， 常常用 uce大于v 时的一条输入特性（例如 uce2v）来代表 uce更高的情况。 在实际的放大电路中，三极管的 uce一般都大于零，因而 uce大于 1v 时的输入 特性更有实用意义。 14 图 2.5 三极管的输入特性 二、输出特性 当 ib不变时，输出回路中的电流 ic与电压 uce之间的关系曲线称为输出特性， 其表达式为 icf（uce ）ib=常数 npn 三极管的输出特性曲线见下图。在输出特性曲线上可以划分为三个区域： 截止区、放大区和饱和区。下面分别进行介绍。 图 2.6 三极管的输出特性 1.截止区 一般将 ib0 的区域称为截止区，在图 2.6 中为 ib0 的一条曲线以下的部分， 此时 ic也近似为零。由于管子的各级电流都基本上等于零，所以三极管处于截止状 态，没有放大作用。 其实当 ib0 时，集电极回路的电流并不真正为零，而是有上个较小的穿透电 流 iceo。一般硅三极管的穿透电流较小，通常小于a，所以在输出特性曲线上无 法表示出来。锗三极管的穿透电流较大，约为几十几百微安。可以认为当发射结 反向偏置时，发射区不再向基区注入电子，则三极管处于截止状态。所以，在截止 区，三极管的发射结和集电结都处于反向偏置状态。对于 npn 三极管来说，此时 ube0，ubc0。 2.放大区 在放大区内，各条输出特性曲线比较平坦，近似为水平的直线，表示当 ib一定 时, ic的值基本上不随 uce而变化。而当基极电流有一个微小的变化量ib时，相 应的集电极电流将产生较大的变化量ic，比ib放大 倍，即 icib 这个表达式体现了三极管的电流放大作用。 在放大区，三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置。对于 npn 三极管来说， 15 ube0，ubc0。 3.饱和区 由上图 2.6 中靠近纵坐标的附近，各条输出特性曲线的上升部分属于三极管的 饱和区，见图中纵坐标附近虚线以左的部分。在这个区域，不同 ib值的各条特性曲 线几乎重叠在一起，十分密集。也就是说，当 uce较小时，管子的集电极电流 ic基 本上不随基极电流 ib变化，这种现象称为饱和。在饱和区，三极管失去了放大作用， 此时不能用放大区中的 来描述 ic和 ib的关系。 一般认为，当 uceube，即 ucb0 时，三极管达到临界饱和状态。当 uceube时称 为过饱和。三极管饱和时的压降用 uces表示，一般小功率硅三极管的管压降 uces0.4v。 三极管工作在饱和区时，发射结和集电结都处于正向偏置状态。对于 npn 三极 管来说，ube0，ubc0。 以上介绍了三极管的输入特性和输出特性。管子的特性曲线和参数是根据需要 选用三极管的主要依据。各种型号三极管的特性曲线可从半导体器件手册查得。如 欲测试某个管子的特性曲线，除了逐点测试以外，还可以利用专用的晶体管特性图 示仪，它能够在荧光屏上完整地显示三极管的特性曲线族。 2.1.3 三极管的主要参数三极管的主要参数 （1）电流放大系数 从前面分析可知，从发射区发射到基区的电子（ie）只有少部分（ibn）在基区 复合，大部分到集电区。当一个三极管制造出来时，其内部的电流分配关系已被确 定。这个比值称为共射极直流电流放大系数 x，其表达式为 =icn/ibn 可化解为 icib 把集电极电流的变化量与基极电流的变化量之比为三极管的共射极角流电流放 大系数 ,其表达式为 =ic/ib 其中 = 在选择三极管时， 的值一般选 20100,而高频管的值只要大于 10 即可。 （2）反向饱和电流 icbo icbo是指发射极开路，集电结在反向电压作用下，形成的反向饱和电流。常温 下，小功率硅管的 icbo1 微安，锗管的 icbo在 10 微安左右。icbo的大小反映了 三极管的热稳定性，icbo越小，说明稳定性越好。因此在温度变化范围大的工作环 境中，尽可能选硅管。 （3）穿透电流 iceo iceo是指基极开路，集电极发射极间加上一定数值的正向电压时，流过集电 极和发射极之间的电流。它与 icbo的关系为 iceo =（ 1 + ）icbo iceo也受温度影响很大，温度升高，icbo增大，iceo增大。穿透电流 iceo大小 是衡量三极管质量的重要参数，硅管 iceo的比锗管小。 （4）集电极最大允许电流 icm 当集电极电流太大时，三极管的电流放大系数 值下降。我们把 ic 增大到正 常值下降到正常值的 2/3 时所对应的集电极电流，称为集电极最大允许电流 icm。 在实际使用中，流过集电极的电流 icicm。 16 （5） 集电极发射极的击穿电压 u（br）ceo u（br）ceo是当基极开路时，集电极和发射极之间的反向击穿电压。当温度上 升时，击穿电压 u（br）ceo要下降，所以必须满足 uce u（br）ceo。 2.22.2 基本共发射极放大电路基本共发射极放大电路 2.2.12.2.1 基本共发射极放大电路的组成及个元件的作用基本共发射极放大电路的组成及个元件的作用 1.电路的组成如下图所示。 图 2.7 基本共(发)射(极)放大电路 rb：基极偏置电阻，为三极管基极提供合适的正向偏流。 rc：集电极电阻，将集电极电流转换成集电极电压，并影响放大器的电压放大倍数。 ucc：直流电源，向 rl 提供电能并给 v 提供适当的偏置。 c1 ，c2：耦合电容，有效的构成交流信号的通路，并避免信号源与放大器之间直流 电位的相互影响。 v：三极管，根据输入信号的变化规律，控制直流电源所给出的电流，使在 rl 上获 得较大的电压或功率。 2. 直流通路和交流通路 1)直流通路 所谓直流通路，是指当输入信号 ui=0 时，在直流电源 ucc 的作用下，直流电流 所流过的路径。在画直流通路时，电路中的电容开路，电感短路，如下图 2.8（a） 所示。 2)交流通路 所谓交流通路.，是指在信号 ui的作用下，只有交流电流所流过的路径。画交 流通路时，放大电路中的耦合电容短路；由于直流电源 ucc 的内阻很小，对交流变 化量几乎不起作用，故看成短路。如下图 2.8（b）所示. 17 (a) 直流通路 图 2.8 (b) 交流通路 2.2.22.2.2 基本共发射极放大电路的工作原理基本共发射极放大电路的工作原理 假设电路中的参数及三极管的特性能够保证三极管工作在放大区。此时，如果 在放大电路的输入端加上一个微小的输入电压变化量 ui，则三极管基极与发射极 之间的电压也将发生变，产生 ube。因三极管的发射结处于正向偏置状态，故当 发射结电压发生变化时，将引起基极电流产生相应的变化，得到 ib。由于三极管 工作在放大区，具有电流放大作用，因此，基极电流的变化将引起集电极电流发生 更大的变化，即 ic 等于 ib 的 倍。这个集电极电流的变化量流过集电极负载 rc,使集电极电压也发生相应的变化。由图 2.9 可见，当 ic 增大时，rc 上的电压降 也增大，于是 uce 将降低，因为 rc 上的电压与 uce 之和等于 vcc，而这个集电极直 流电源恒定不变的。所以 uce 的变化量 uce 与 ic 在 rc 上产生的电压变化量在 数值上是相等而极性相反，即 uce-rcic，在本电路中，集电极电压等于输出 电压 uo，故 uo= -uce。 综上可知，当输入电压有一个变化量 ui 时，在电路中将依次产生以下各个电 压或电流的变化量：ube，ib，uce，ic和 uo。当电路参数满足一定条件 时，可能使输出电压的变化量 uo 比输入电压变化量 ui 大得多，也就是说，当 18 uo 在放大电路的输入端加上一个微小的变化量 ui 时，在输出端将得到一个放大 了的变化量，从而实现了放大作用。 图 2.9 基本共射放大电路的原理图 2.32.3 多级放大电路多级放大电路 2.3.12.3.1 多级放大电路的组成多级放大电路的组成 1.多级放大电路的组成 多级放大电路的组成可用下图 2.10 的框图所示。其中，输入级与中间级的主要 作用是实现电压放大，输出级的主要作用是功率放大，以推动负载工作。 图 2.10 2.多级放大电路的耦合方式 多级放大电路是由两级或两级以上的单级放大电路连接而成的。在多级放大电 路中，我们把级与级之间的连接方式称为耦合方式。而级与级之间耦合时，必须满 足： (1)耦合后，各级电路仍具有合适的静态工作点； (2)保证信号在级与级之间能顺利的传输过去； (3)耦合后，多级放大电路的性能指标必须满足实际的要求。 为了满足以上要求，一般常用的耦合方式有：阻容耦合、直接耦合、变压器耦 合。 下面就介绍以一下阻容耦合： 我们把级与级之间通过电容连接的方式称为阻容耦合方式。电路如下图 2.11 所 示: 19 图 2.11 两级阻容耦合放大电路 由上图可得阻容耦合放大电路的特点： （1）优点：因电容具有“隔直”作用，所以各级电路的静态工作点相互独立， 互不影响。这给电路的分析、设计和调试带来很大的方便。此外，还具有体积小， 重量轻等 （2）缺点：因电容对交流信号具有一定的容抗，在信号传输过程中，会受到一 定的衰减，尤其对于变化缓慢的信号容抗很大，不便于传输。此外，在集成电路中， 制造大容量的电容很困难，所以这种耦合方式下的多级放大电路不便于集成。 2.3.22.3.2 多级放大电路的电压放大倍数和输入、输出电阻多级放大电路的电压放大倍数和输入、输出电阻 一、电压放大倍数 在多级放在电路中，由于各级是相串联起来的，前一级的输出就是后一级的输 入，所以多级放在电路总的电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积，即 au= au1 au2 aun 其中 n 为多级放大电路的级数。 但是，在分别计算每一级的电压放大倍数时，必须考虑前后级之间的相互影响。 例如，可把后一级的输入电阻看作为前一级的负载电阻。 二、输入电阻和输出电阻 一般来说，多级放大电路的输入电阻就是输入级的输入电阻；而多级放大电路 和输出电阻就是输出级的输出电阻。 在具体计算输入电阻或输出电阻时，有时它们不仅仅决定于本级的参数，也与 后级的参数有关。例如 ，射极输出器作为输入级时，它的输入电阻与本级的负载电 阻（即后一级的输入电阻）有关。而射极输出器作为输出级时，它的输出电阻又与 信号源内阻（即前一级的输出电阻）有关。 在选择多级放大电路的输入级时和输出级的电路形式和参数时，常常主要考虑 实际工作对输入电阻和输出电阻的要求，而把放大倍数的要求放大次要地位，至于 放大倍数可主要由中间各放大级来提供。 20 第第 3 3 章章 天线放大器天线放大器 3.13.1 天线放大器天线放大器的概述的概述 3.1.13.1.1 天线放大器的基本概念及组成天线放大器的基本概念及组成 （一） 、天线放大器按工作频段分，有 vhfl段（1-5 频道）放大器、vhfh段（6- 12 频道）放大器、vhf段全频段放大器、uhf全频段放大器、vu 型全频段放大器。 以上均是宽带放大器，频道放大器是工作在电视频段内的某一频道，其宽带一般在 8mhz。 （二） 、放大器性能与选用 1、放大器的噪声系数是一项重要指标，要得到清晰图像，必须保证足够的信噪 比，因此放大器的噪声系数应尽可能低。特别是远离电视台的边远地区，天线接收 的信号本来就弱，对放大器的噪声系数要求更苛刻，通常专用于弱信号放大的天线 放大器噪声系数应低于 3db 。 由于近年来新的元器件不断问世，放大器的噪声系数已能做到 2db 以下，这对 弱信号地区使用非常有利。 2、天线放大器增益一般在 10-40db，在选择放大器时不一定增益高效果就好， 其实天线放大器应根据实际情况选用。在多数地区，尤其是个体接收用的放大器选 用 15-25db 最好，只有在接收频带范围所有信号都较弱才选用增益在 25-35db 的。 实践证明，增益大于 40db 的放大器效果不但不会提高，在有些情况下反而变差。 如在接收频带内有强信号存在（包括干扰信号）就不能选用增益高的放大器，否则 会造成交扰调制与互调。 3、最大输出电平是指在交扰调制限定的情况下，放大器高频道的输出电平通 常将交扰调制为-40db 时的输出电平作为放大器的最大输出电平，如所放大的信号 强弱差距大，应尽量选用输出电平高一些的放大器，以避免出现交扰调制。 对于放大器的抗交扰调制能力，放大器频带越宽抗交扰能力越差，单频道天线 放大器最好，只要输入电平不是过高就不会有问题，但从使用角度来看，只有在共 用天线系统前端才用单频道天线放大器。在个体用户接收时，很少采用单频道放大 器。因为不能像共用天线系统做的那样复杂，只能装一个放大器，为了增强抗交调 能力，也可将信号分几段放大后再混合，例如，v、u 段分开或 l、h、u 段分开，这 样可大大提高放大器的性能，一般天线放大器最大输出电平 90dbv-110dbv。 4、反射损耗：表示放大器的输出阻抗匹配的程度。也可以用电压驱波比表示。 放大器的驱波比通常在 2 以下，即反射损耗大于 10db。 （三）天线放大器的作用 在有线电视系统中，当某个频道电视接收天线输出的信号电平比较低时， 会导 致不能满足后续信号处理器、调制器等设备的动态工作范围；或会导致该频道的载 噪比不能满足设计要求，此时需要在天线输出端设置天线放大器，对天线输出的弱 信号进行放大，使其满足后续设备对电平的要求，且提高该频道的信噪比。 一个性能好的天线放大器，不光要做到电路设计合理、选用优质电子元器件， 还要在制作工艺上下功夫，由于天线放大器频率高、频带宽、元器件的分布参数对 其性能影响很大，一般在没有测试仪器的情况下，很难制作出性能理想的放大器。 21 3.23.2 天线放大器的基本工作原理天线放大器的基本工作原理 3.2.13.2.1 天线放大器的基本工作原理天线放大器的基本工作原理 1. 首先介绍放大部分各元器件的作用 c6:信号输入端 c7、r2、r3、c9:构成反馈电路，消除自激振荡 c10、c11:作为旁路电容，使发射极交流接地 r5、r6、r7、r8:作为限流电阻，防止电流过大，也可作为集电极的偏置电阻 r1、r4:作为基极的偏置电阻 c12、c13、l1、l2：起滤波作用，用来隔离来自电源的干扰信号 c8:使各级电路的静态工作点相互独立，互不影响 c14:信号输出 re1、re2:发射极电阻，保证静态工作点稳定 v1、v2:都采用 bfg93a，作为两级放大 表 3.1 放大部分元件参数表 元件名参数值元件名参数值 c61000pfr3330 c71000pfr436k c81000pfr5200 c91000pfr6200 c1015pfr7200 c1115pfr8200 c1210fl1320t c1310fl2320t c51000pfre120 r136kre220 r2330c141000pf 2.各参数的主要计算公式如下： ibq=ucc-ubeqrb+(1+)re (公式 1) =icqibq (公式 2) ucequcc-icq(rcre) (公式 3) icq=ieq (公式 4) au(db)=20(db) （公式 5） 其中对 bfg93a 作一下简单介绍: 其内部结构图如 3.1 所示: 22 图 3.1 bfg93a 内部结构图 表 3.2 bfg93a 元件参数表 元件名参数值元件名参数值 cbe84ffle0.04nh ccb17ffvcbo20v cce191ffvceo12v l10.12nhvebo2v l20.21nhic50ma l30.06nhfc1000mhz lb0.09nhptot200mw 3.其中电源部分的元器件的作用和工作原理见第 1 章，其整个天线放大器的工 作原理如下： 该放大器由 220v 交流电经变压器降压(18v)，经整流、滤波、稳压之后输出 12v 的直流电压，通过 c5、c6、l1、l2滤波之后，供放大电路使用，并为放大器 提供适当的偏置，再通过 r5、r6、r7、r8分别送至每只三极管的集电极为其提供 工作电压，然后经过 r2、r4为 bfg93a 提供正向偏流，再通过 r1、c2、r3、c4组成 的反馈电路消除自激振荡。 输入端用 75 欧的同轴电缆接天线，信号经过电容 c1耦合到放大管 v1等元件组 成的第一级放大器放大后再经 c3耦合进入由放大管 v2等元件组成的第二级放大器 放大，放大后的信号经过 c7耦合输出。由于 bfg93a 的一级放大增益为 10db，两级 放大增益达到了 20db，由于线路损耗约为 12 db，输出增益可达到 18 db，再次 bfg93a 允许通过 1gmhz的带宽，所以满足此天线放大器的带宽 47500mhz。 其电路图如附录 3 所示。 3.2.23.2.2 天线放大器的调试过程天线放大器的调试过程 调试原理如下： 1.校验仪器：本设计需用 rf 双通道宽带频率测试仪（即扫频仪）来调试的。根 据天线放大器的频率范围 47500mhz，可调整扫频仪的中心频率为 550mhz，扫频宽 度选择全扫，频标方式选择 100mhz，通道选择 a 通道。然后开始校线，大扫频仪的 输入线端口与输出线端口短接，通过调节粗、细调按钮，是基准线与参考线大致重 23 合即可。 2.调试过程：把 75 欧同轴电缆线插入天线放大器的输入口，用扫频仪的 rf 输 入端接天线放大器的输出口，然后通电观察波形，观察增益是否大于或等于 18db, 若没达到要求则调节反馈电路，直到符合标准为止。其波形如图 3.2 所示： 图 3.2 调试波形图 其中，平坦度（s）在 47550mhz 内要求2db。 3.33.3 天线放大器的使用注意事项天线放大器的使用注意事项 3.3.13.3.1 使用天线放大器应注意的几个问题使用天线放大器应注意的几个问题 1.注意安装位置天线放大器通常由放大部分和电源供给两部分组成。在天线馈 线较短（一般指使用室内天线）的情况下，天线放大器可放在电视机旁；当天线架 设得较高、馈线较长时，则两部分应分开安置，放大部分经防水盒密封后，最好能 安装在离天线振子 115m 的支撑杆端部，电源供给部分可放在电视机附近，这样 能改善电视信号的信噪比。 2.频道必须相符天线放大器一般分甚高频和特高频两大类。甚高频型的能放大 112 频道的电视信号，特高频型的能放大 1368 频道的电视信号。使用时，天线 放大器应该与所要接收的电视频道相符合。 3.注意阻抗匹配天线放大器与天线输出端的输出阻抗以及电视机的输入阻抗都 应该相匹配。馈线不要太长，也就是说，天线不能架得太高、太远。否则，虽然给 电视机加了天线放大器，但增大后的信号还会在输送给电视机的过程中被严重衰减， 致使接收效果提高甚微。另外，天线放大器的输入与输出馈线不能重叠，也不能靠 得太近，以免产生反馈或干扰。 4.必须选择增益各种型号的天线放大器的增益有所不同，一般有高低之分。高 增益天线放大器通常增益为 3060db，与多频道八木天线配合，能接收几百公里外 的电视节目。低增益天线放大器有 204odb 的增益，能接收几十公里外的节目。选 用时要作适当选择，但并非增益越高越好。 5.检查安装效果若用室内大线接收到的图像效果较差，而安装室外天线时可获 得良好的效果，则用放大器后仍可使用室内天线。如果安装天线放大器后，电视机 的收看效果没有明显变化，或者收看效果比以前差，则是安装错误所引起的，应仔 细检查后再按正确的安装方法纠正。 6.有良好的天线和避雷设备如使用室外天线的电视机用户需安装天线放大器,必 须有良好的多单元天线与之配合，并要安装好避雷设备，以防雷击。 24 结结 束束 语语 随着科学技术的飞速发展，中国广播电视业与其他信息产业一同走上了信息数 字化快车道，进入了发展新时期。业务上消除了与其他通讯信息业间的技术隔膜。 中国加入 wto 后，国内电信市场将逐步开放，广电业应积极参与市场竞争，借重 组之机，走体制创新与产业化发展之路，开发传统多媒体数据业务及新型“常带” 数据广播系统，占领第三代综合性多媒体数据广播或第五媒体市场。 公司给我们的题目是低噪声，宽频带天线放大器，并给了一系列的技术要求， 虽然业内人士看起来这个题目比较简单，但是对于我们这种没怎么接触过设计的学 生来说，做起来也不是那么称心如意。刚拿到题目时，一头雾水，不知道从何入手， 后来通过上网和去图书馆查阅资料，我大体列出了提纲，由于初次接触，俗话说 “万事开头难” ，我们请教了公司的一些老师，在他们的精心指导下，设计慢慢进入 了正轨。 本设计主要研究分析了天线放大器的设计方法，介绍了天线放大器的性能，同 时还介绍了天线放大器的组成，它的设计主要分两大部分，即电源部分和放大部分。 设计过程中我们用到了 protel99autocad画图工具等软件画出电路图和波形图， 电路设计用到了整流滤波电路反馈电路和多级放大电路，还用到二极管和三极管 的特性，设计中二极管采用的是 in4001（电源部分）三极管采用的是 bfg93a（放大部分）和 cw7812（电源部分） 。这是一种频带宽、增益大、输出信 号稳定、成本低的全频道天线放大器，它主要由前级放大级和后级放大级组成的两 级放大电路组成。当接收信号场强较弱反射波较多或干扰较大时，使用普通天线 不能保证前端对输入信号的质量要求，这时就要求采用宽频带低噪声高增益天 线放大器，这种放大器也可用于离发射台较远地区的电视接收要求。 在设计过程中也不是意想中的那么顺利，比如电源部分设计电容电阻的参数没 有取精确，做出来的电源达不到要求，误差很大，还有放大部分刚开始做出来增益 不够，通过老师的耐心指点一次又一次的修改不足之处，经过多日的努力，设计中 的错误被一一解决，最后通过同学之间的相互讨论和指出不足之处，设计基本完成 了，再慢慢修改比较细微的地方以使设计更加完善具体。 大学生活即将进入尾声，在这三年的学习生活中，我不但学到了更多的文化理 论知识，在设计中通过自己亲自动手实践也提高了自己的动手能力，达到了理论与 实际相结合的目的，同时让我的德、智、体、美也得到了全方位的发展，为我们进 入社会奠定了基础。特别是在最后的毕业设计中，更让我受益匪浅，它贯穿大学学 过的众多专业知识，这样不但再次巩固了所学知识，而且也大大增强了我的动手动 脑能力，把复杂简单化，把学习工作化。 通过这一个月的时间，我按要求完成了这次设计，通过这次设计，让我意识到 无论做任何事情都要脚踏实地，一步一个脚印。遇到困难要迎难而上，认真对待， 要么做，要么不做，要做就要做好。虽然本次设计以完成，但是由于学生水平有限， 还存在着不足之处，希望在以后的时间里能取长补短，更进一步完善它。 25 参考文献参考文献 1周雪等编著.模拟电子技术.西安.西安电子科技大学出版社.2002 年 2杨长春主编.2002 年电子报合订本.成都.四川科学技术出版社.2002 年 3潘云忠等编著.卫星电视与有线传播安装调试与维修.北京.人民邮电出版社.2001 年 4杨素行主编.清华大学电子学教研组编.模拟电子技术基础简明教程.北京.高等教 育出版社.1998 年 5姚秀芳、杨梅等主编.电子线路基础.北京.科学出版社.2005.年 6何希木、张明莉编著.新型稳压电源及应用实例.北京.电子工业出版社.2004 年 26 谢谢 辞辞 在设计中，我们查阅和参考了多种书籍，从中得到许多教益和启示。公司的指 导老师对此设计给予了大力支持和热心帮助，特别是在吴老师的耐心指导下，让我 们能很快的熟悉设计，同时本小组学生相互查阅资料，相互指出缺点，并提出良好 的设计意见，在此，向各位老师和同学致以诚挚的谢意。 作者简介 姓名：梁素兰 性别：女 出生年月：1985.3.16 民族：汉 27 附录附录 1 w7800 系列三端集成稳压器的主要性能参数系列三端集成稳压器的主要性能参数 电 参 数 名 称 输 出 电 压 输 入 直 流 电 压 最 大 输 入 电 压 最 小 输 入 电 压 电 压 调 整 率 电 流 调 整 率 输 出 电 阻 最 大 输 出 电 流 峰 值 输 出 电 流 输 出 电 压 温 漂 最 大 耗 散 功 率 符号 uouiuimaxuiminsvsi r0iom iopst 单位vvvv% / v % maamv/ w w7805a5103570.10.1171.53.51.115 w7806a 6 11 35 80.1 0.1 17 1.5 3.50.815 w7809a 9 14 35 110.1 0.1 17 1.5 3.5 1 15 w7812a 12 19 35 14.50.1 0.1 18 1.5 3.5 1 15 w7815a 15 23 35 17.50.1 0.1 19 1.5 3.5 1 15 w7818a 18 26 35 20.50.1 0.1 22 1.5 3.5 1 15 w7824a 24 33 40 270.1 0.1 28 1.5 3.51.5 15 注：（1）si=ul/ul100%(电流由 0iom)。 (2) 加 200mm200mm 的散热片。 28 附录附录 2 2 常用小功率整流二极管型号常用小功率整流二极管型号 vrm(v) ip=1a vpm1.0 vtjm=175 ip=1.5a vpm1.0 vtjm=175 ip=2a ip=3a vpm1.2 vtjm=170 501n40011n5391ps2011n5400 1001n40021n5392ps2021n5401 2001n40031n5393ps2031n5402 3001n5394 1n5403 4001n40041n5395ps2051n5404 5001n5396 1n5405 6001n40051n5397ps2071n5406 8001n40061n5398ps2081n5407 10001n40071n5399ps2091n5408 vrm最高反向工作电压，ip额定整流电流，vpm最大正向压降，tjm最高结温。 29 附录附录 3 3 天线放大器的电路原理图天线放大器的电路原理图 30 附录附录 4 常用符号一览表常用符号一览表 1.器件(分立元件) 1)器件名称 v 二极管、三极管、晶闸管、场效应管 a 放大器 t 变压器 2） 器件管脚名称 b 三极管基极 c 三极管集电极 e 三极管发射极，单结晶体管发射极 2.电压与电流 1)电源电压 （1）符号规定 大写的英文字母 u，下脚标采用大写的英文字母，并用双写该字母。 （2）符号使用 ubb单结晶体管的电源电压 ucc 晶体三极管集电极电源电压 2） 电流与电压 （1）符号规定 英文小写字母符号 u（i）,其下标若为小写字母，则表示交流电压（电流）瞬 时值。 英文小写字母符号 u（i）,其下标若为英文大写字母，则表示为含有