电压源与电流源等效变换的心得体会有哪些
在本次中根据一个直流稳压电源在一定流范围内，具有很小的内阻。
故在实用中，常将它视为一个的电压源，即其输出电压不随负载电流而变。
其外特性曲线，即其伏安特性曲线U＝f(I)是一条平行于I轴的直线。
一个恒流源在实用中，在一定的电压范围可视为一个理想的电流源，即其输出电流不随负载两端的电压（亦即负载的电阻值）而变。
一个实际的电压源（或电流源）， 其端电压（或输出电流）不可能不随负载而变，因它具有一定的内阻值。
故在实验中，用一个小阻值的电阻（或大电阻）与稳压源（或恒流源）相串联（或并联）来摸拟一个实际的电压源（或电流源）。
一个实际的电源，就其外部特性而言，既可以看成是一个电压源，又可以看成是一个电流源。
若视为电压源，则可用一个理想的电压源Us与一个电阻Ro相串联的组合来表示；若视为电流源，则可用一个理想电流源Is与一电导go相并联的给合来表示。
如果有两个电源，他们能向同样大小的电阻供出同样大小的电流和端电压，则称这两个电源是等效的，即具有相同的外特性。
一个电压源与一个电流源等效变换的条件为：电压源变换为电流源：Is＝Us／Ro，go＝1\\\/Ro 电流源变换为电压源：Us＝IsRo，Ro＝ 1\\\/ go明白了任何一个实际电源，都可以用恒定电动势E和内阻r0串联的电路来表示、电压源是以输出电压的形式向负载供电的，输出电压的大小可由下式求出：U=E-I r0从这次试验中懂了电压源是不能短路、电流源不能短路。
在测电压源外特性时，不要忘记测空载时的电压值，测电流源外特性时，不要忘记测短路时的电流值，注意恒流源负载电压不可超过20伏，负载更不可开路。
换接线路时，必须关闭电源开关。
直流仪表的接入应注意极性与量程。
我自己写的，邢台学院物理系
电路分析实验:电压源与电流源的等效变换的实验结果分析怎么写
这可以实验数据来验证，在同一负载上，实际电压源的响应和实际电流源的响应一致即可。
求电压源与电流源的等效变换实验结论
这个实验无外乎考察两点，1电流源和电压源的特点，输出电流电压恒定不变。
2等效变换只对电源外电路等效，对电源内电路不等效。
抓住这两点写，通过实验
好的电磁学教学资料
磁场对运动点电荷的作用力。
1895年荷兰物理学家H.A.洛伦兹建立经典电子论时，作为基本假设提出来的，现已为大量实验证实。
洛伦兹力的公式是f＝q·v×B。
式中q、v分别是点电荷的电量和速度；B是点电荷所在处的磁感应强度。
洛伦兹力的大小是f＝｜q｜vBsinθ，其中θ是v和B的夹角。
洛伦兹力的方向循右手螺旋定则垂直于v和B构成的平面，为由v转向B的右手螺旋的前进方向（若q为负电荷，则反向）。
由于洛伦兹力始终垂直于电荷的运动方向，所以它对电荷不作功，不改变运动电荷的速率和动能，只能改变电荷的运动方向使之偏转。
洛伦兹力既适用于宏观电荷，也适用于微观荷电粒子。
电流元在磁场中所受安培力就是其中运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。
导体回路在恒定磁场中运动，使其中磁通量变化而产生的动生电动势也是洛伦兹力的结果，洛伦兹力是产生动生电动势的非静电力。
如果电场E和磁场B并存，则运动点电荷受力为电场力和磁场力之和，为f＝q（E＋v×B），左式一般也称为洛伦兹力公式。
洛伦兹力公式和麦克斯韦方程组以及介质方程一起构成了经典电动力学的基础。
在许多科学仪器和工业设备，例如β谱仪，质谱仪，粒子加速器，电子显微镜，磁镜装置，霍耳器件中，洛伦兹力都有广泛应用。
值得指出的是，既然安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力对运动电荷不作功，何以安培力能对载流导线作功呢
实际上洛伦兹力起了传递能量的作用，它的一部分阻碍电荷运动作负功，另一部分构成安培力对载流导线作正功，结果仍是由维持电流的电源提供了能量。
点击下载这个pdf的这里面有各个部分的讲解
急求大学物理实验报告 用模拟法测绘静电场 磁效应测量实验
用模拟法描绘静电场静电场是由电荷分布决定的。
给定区域内的电荷分布和介质分布及边界条件，可根据麦克斯韦议程组和边界条件来求得电场分布。
但大多数情况下求出解析解，因此，要靠数字解法求出或实验方法测出电场分布。
【实验目的】1.学会用模拟法描绘和研究静电场的分布状况。
2.掌握了解模拟法应用的条件和方法。
3.加深对电场强度及电势等基本概念的理解。
【实验仪器】导电液体式电场描绘仪，同轴电极，平行板电极，白纸（自备）【实验原理】直接测量静电场是很困难的，因为仪表（或其探测头）放入静电场中会使被测电场发生一定变化。
如果用静电式仪表测量，由于场中无电流流过，不起作用。
因此，在实验中采用恒定电流场来模拟静电场。
即通过测绘点定电流场的分布来测绘对应的静电场分布。
模拟法的要求是：仿造一个场（称为模拟场），使它的分布和静电场的分布完全一样，当用探针去探测曲势分布时，不会使电场分布发生畸变，这样就可以间接测出静电场。
用模拟法测量静电场的方法之一是用电流场代替静电场。
由电磁学理论可知电解质（或水液）中稳恒电流的电流场与电介质（或真空）中的静电场具有相似性。
在电流场的无源区域中，电流密度矢量和静电场中的电场强度矢量所遵从的物理规律具有相同的数学形式，所以这两种场具有相似性。
在相似的场源分布和相似的边界条件下，它们的解的表达式具有相同的数学模型。
如果把连接电源的两个电极放在不良导体如稀薄溶液（或水液）中，在溶液中将产生电流场。
电流场中有许多电位彼此相等的点，测出这些电位相等的点，描绘成面就是等位面。
这些面也是静电场中的等位面。
通常电场分布是在三维空间中，但在水液中进行模拟实验时，测出的电场是在一个水平面内的分布。
这样等位面就变成了等位线，根据电力线与等位线正交的关系，即可画出电力线。
这些电力线上每一点切线方向就是该点电场强度的方向。
这就可以用等位线和电力线形象地表示静电场的分布了。
检测电流中各等位点时，不影响电流线的分布，测量支路不能从电流场中取出电流，因此，必须使用高内阻电压就能消除这种影响。
当电极接上交流电压时，产生交流电场的瞬时值是随时间变化的，但交流电压的有效值与直流电压是等效的（见附录），所以在交流电场中用交流电压表测量有效值的等位线与直流电场中测量同值的等位线，其效果和位置完全相同。
模拟法的应用条件是“模拟场“的基本规律或所满足的数学议程要与被模拟的场完全一样，这种模拟为数学模拟。
恒定电流场和静电场满足相似的偏微分方程，只要带电体（即电极）的形状和大小，它们之间的相对位置以及边界条件一样。
那么这两个场的分布就是一样的。
根据静电场与恒定电流场的对应关系，上述静电场可以用下面的恒定电流场来模拟：两长直同轴圆柱形导体，内圆柱半径为a，外圆筒内半径为b，其间充以电容率为 的均匀电介质，内外圆柱保持电势差V0=VA—VB。
只要我们测出模拟恒定电流场的分布，则可得出被模拟静电场的分布。
不用形状的电极，可以模拟不同形状的静电场，如平行板电极，可以模拟平行板电容器中的静电场。
图a 图b如图a所示为一个同轴圆柱电极，内电极半径为a，外电极半径为b，内电极电势Va，外电极电势Vb＝0，在两极间距轴心r处的电势为： ，由高斯定理知半径为r的圆柱面上的电场是： 式中λ是圆柱面单位长度上的电量，ε是两极间介电常数，由两式可得 当r＝b时， ，则 ，代入上式有：此式即为同轴圆柱电极间静电场中的电势分布公式。
若在同轴圆柱电极间充填均匀不良导体，在该电极间将形成稳定的电流场。
同上道理，也可推导出稳定电流场中的电势分布公式为比较两个公式不难看出，它们都满足高斯定理的拉普拉斯方程，其电势分布是相同的。
而稳定电流场不会因为探针的引入导致电场畸变，所以完全可用电极尺寸相同，边界条件一样的稳定电流场来模拟静电场进行探测，从而间接描绘出静电场的分布状况。
【实验内容及步骤】1.按线路图连接线路（图b为同轴圆柱电极）。
2.用水准仪调平水槽架底座。
在水槽内注入一定量的水，在水槽架上层压好白纸，用于记录测绘点；接通电源，电压调至10V，其值由数字电压表置“输出”时读出，探针置于水槽外。
3.将探针与内电极紧密接触，电压显示为10V，其值由数字电压表置“检测”时读出。
若电压显示为0V，则改变电源电压输出极性。
4.让探针在两极间慢慢移动，依次测出电压分别为7.0V、5.0V、3.0V、1.0V的等势线，每一个等势线8个测量点。
5.用探针沿外电极内、外侧分别取三个和一个记录点，用于确定电极的圆心和外电极的厚度；记录内电极直径和外电极内直径。
6.用平行板电极换下同轴圆柱电极重复（2、3）两个步骤，分别沿7.5V、5.0V、2.5V三个等势线各记录8个测量点(均匀分布)，并做出确定电极位置的测量点。
7.在平行板电极测量纸上用不同符号标注出各等势线上的测量点和等势线数值，画出电极，绘出实验等势线和电场线。
8.在同轴圆柱电极记录纸上，用几何方法确定圆心，画出内、外电极，用不同符号标注出各等势线上的测量点和等势线数值，绘出理论等势线（根据公式计算）和电场线。
9.量出同轴圆柱电极记录纸上等势线各测量点到圆心的距离，求出平均值。
在半对数坐标纸上绘出Vr\\\/Va～lnr理论曲线，标出对应的实验测量点 ，画出实验曲线。
【实验教学指导要点】1．模拟场除满足与被侧场有相似地数学方程和边界条件外，还要求水槽底座一定要水平，溶液导电率远小于电极且处处均匀，电源必须是一定频率的交流电，以防止电介质的极化。
2．水槽中装入的水不可漫过电极上表面。
3．导线的连接一定要牢固，避免因接触电阻而导致输出电压达不到要求。
4．描绘电场线应始于高电势电极的外表面，终止于低电势电极的内表面，且处处与等势线垂直。
电场线的密度反映了电场强度的大小。
5．上层记录纸上打点时，不要用力过猛，轻轻按即可，以免移动电极，带来误差。
6．做实验时，要确定圆心；要确定电极位置；除此之外，还要描出两极板之间的区域外向外延伸的边缘效应。
7．作图时，不仅要画出等势线，还应画出电场线（起于正电荷，止于负电荷）。
ab同轴圆柱电极电场分布平行板电极电场分布 10.0V 7.5V 5.0V 2.5V 0.0V 8．在半对数坐标纸上作图时，要把理论直线和实验直线同时作出。
Vr \\\/Va～ln r曲线Vr \\\/Va 1.00.80.60.40.2 0.3 0.4 0.6 0.8 1 2 3 4 5 6 7 89 r (cm)此图用半对数坐标纸进行绘制，纵向为均匀分布，横向为对数分布。
图中理论曲线为过(ln a, 1)和(ln b, 0)，线上四点为实际测量点。
9．在电极间加上直流电压时所形成的电场是不随时间变化的，是稳定的。
如果在电极间加交流电压，电场将随时间而变，场面稳定。
但考虑到直电极间加上不同值的直流电压时，场中相对的电势值一定的等势线或面的几何形状和位置都不变。
既接交流电压时，可看作在电极上块速变换不同值的直流电压（包括极性）。
因此，在交流电场中测定的相对电势线和直流电场中测定的同值相对电势等势线，其开头和位置都完全相同。
但必须指出这里的完全相同是有条件的。
我们所选的交流电的频率不能高，否则会出现电极间点电势不是目前增减的效应。
我们选用的是50HZ的交流电，场中的电极和不良条件互相杨成电容的影响可以忽略不计。
完全符合条件。
【实验随即提问】1.提问：本实验对静电场的测绘采用的是什么方法
为什么要用此方法
回答：采用的是模拟法测绘静电场。
因为直接测量静电场的分布，需用探针对空间各点逐点进行测量。
当把探针放入静电场后，由于静电感应，探针上会产生感应电荷，则会改变原电极的电荷分布，从而引起原电场的畸变。
显然直接测量不可行，所以采用模拟法来进行测绘。
2.提问：模拟法分为哪两种模拟，其应用的条件是什么
本实验采用的是哪一种模拟
回答：模拟法分为物理模拟和数学模拟。
物理模拟的应用条件为物理相似和几何相似，即模型和原型都遵从同样的物理规律；模型的几何尺寸与原型的几何尺寸成比例的放大或缩小。
数学模拟应用的条件为模型与原型在物理实质上可以完全不同，但它们都遵从相同的数学规律，即满足相似的数学方程，还要带电体（即电极）的形状和大小，它们之间的相对位置以及边界条件一样。
用恒定电流场模拟静电场采用的是数学模拟。
3.提问：为什么不良导体内的电场分布与真空中的静电场分布相同
回答：因为在不良导体内没有电流通过时，其中任一宏观体积元中的正负电荷数量相等，没有净电荷，呈电中性。
当有直流电流通过时，单位时间内流出体积元的电荷被流入的同号电荷所代替，体积元内正负电荷数量还是相等，因而整个体积内呈电中性。
换言之，真空中的静电场是由电极上的电荷产生的，而在有恒定电流通过的不良导体中，电场也是由电极上的电荷产生的。
不同的是静电场中电极上的电荷静止不动，而恒流场中电极上的电荷一边流失，一边由电源随时补充，在动态平衡状态下保持电荷的数量不变。
所以，两种状况下电场的分布是相同的。
4.提问：用恒定电流场模拟静电场的实验条件是什么
回答：实验条件首先要求不良导体在两极间区域内其电导率是常数，并保持其厚度不变；其次要求测量电势的仪表中基本上无电流通过。
从本质上讲就是要保证测量时，恒定电流场的电位分布在极间区域内和边界上不会因测量操作而发生改变。
5.提问：实验中如何做测量点
回答：⑴ 同轴柱形电极沿半径做测量点。
首先沿与实验者垂直的两个半径做测量点，沿半径由高电势向低电势（由中心电极向外电极）依次做四个测量点；再反方向沿另一个半径线做四个测量点；其次沿水平方向的两个半径做测量点，最后再做左斜和右斜的四个半径线，其布局如同一个“米”形。
这样做测量点的优点在于不会遗漏测量点，同时也可使同一条等势线上的测量点均匀分布。
做完所有等势线上测量点后，还需沿外电极外沿做三个测量点，以确定电极的圆心。
⑵ 平行板电极沿等势线做测量点，由高电势向低电势依次做出等势线。
沿等势线做测量点时，不可只局限于电极两端之间的区域内，一定要向外延伸扩展。
因为实验中的平行板电极是有限长的，在电极两端电场存在边缘效应，所以，在测量中沿等势线先在中间做四个测量点，其次在电极两端各做一个测量点，然后向两端外延约1厘米再各做一个测量点，最后，再沿两个电极板的四个角各做一个测量点，确定电极的位置。
6.提问：如何绘制电场分布图
回答：⑴ 同轴柱形电极：首先根据外电极外沿的三个测量点，用几何作图法确定圆心，由测出的半径a、b，画出完整的同轴柱形电极。
由公式算出各等势线的理论半径值，按理论半径值画出等势线。
用同一种符号标出同一等势线上的八个测量点，并注明等势线的量值。
再依据电场线与等势线处处正交的特性，画出电场线，标出其方向（由公式E=-dU\\\/dr知，电场的方向是由高电势指向低电势）。
因为在静电平衡状态下，导体内部电场为零，电荷分布于导体表面。
所以电场线始于中心电极的外表面，终止于外电极的内表面。
最后写出图名（同轴柱形电极电场分布图）。
⑵ 平行板电极根据确定电极位置的测量点画出两电极板，分别用光滑曲线连接同一电势的八个测量点，画出等势线，用同一种符号将测量点标出，并注明等势线量值。
与同轴电极一样，画出电场线及其方向。
在画电场线时，要特别注意靠近极板两端电场的边缘效应。
写出图名（平行板电极电场分布图）。
7.提问：如何为什么对柱形电极要用单对数坐标纸作图
怎样用单对数坐标纸作图
回答：由极间电势的公式 知， 仅仅只是坐标r的函数，所以用单对数坐标纸可以表现出 与r的线性关系，且作图比较便捷。
单对数坐标纸（又称半对数坐标纸）在制作时已将某个轴向取好对数，从坐标纸上看刻度值，一个轴向是均匀分布，而另一个轴向则是对数分布。
在做同轴柱形电极“ ～ 理论曲线”图时，在坐标纸上以均匀分布刻度为纵轴取名 ，以对数分布刻度为横轴取名r（cm），以点(lna,1)和点(lnb,0)为端点，画出理论直线。
然后，分别量出各等势线上八个测量点的实际半径记录于数据表中，并算出各等势线实际平均半径值，在坐标纸上描出平均值点，观察其是否落在理论直线上。
8.提问：能否模拟平行轴电线或带有等量异号电荷的平行长直圆柱体的电场
为什么?回答：能。
由电磁学理论可知电解质（或水液）中稳恒电流的电流场与电介质（或真空）中的静电场具有相似性。
在电流场的无源区域中，电流密度矢量和静电场中的电场强度矢量所遵从的物理规律具有相同的数学形式，所以这两种场具有相似性。
在相似的场源分布和相似的边界条件下，它们的解的表达式具有相同的数学模型。
如果把连接电源的两个电极放在不良导体如稀薄溶液（或水液）中，在溶液中将产生电流场。
电流场中有许多电位彼此相等的点，测出这些电位相等的点，描绘成面就是等位面。
这些面也是静电场中的等位面。
通常电场分布是在三维空间中，但在水液中进行模拟实验时，测出的电场是在一个水平面内的分布。
这样等位面就变成了等位线，根据电力线与等位线正交的关系，即可画出电力线。
这些电力线上每一点切线方向就是该点电场强度的方向。
这就可以用等位线和电力线形象地表示静电场的分布了。
9. 提问：请给出模拟平面板与其中垂面上长直带电圆柱体的电场的主要步骤
回答：(1).按线路图连接线路。
(2).用水准仪调平水槽架底座。
在水槽内注入一定量的水，在水槽架上层压好白纸，用于记录测绘点；接通电源，电压调至10V，其值由数字电压表置“输出”时读出，探针置于水槽外。
(3).将探针与内电极紧密接触，电压显示为10V，其值由数字电压表置“检测”时读出。
若电压显示为0V，则改变电源电压输出极性。
(4).让探针在两极间慢慢移动，依次测出电压分别为7.5V、5.0V、2.5V的等势线，每一个等势线8个测量点。
(5).用探针沿带电圆柱体电极外侧取三个记录点，用探针沿带电平面板电极外侧取四个记录点，用于确定电极的圆心和电极的厚度。
(6). 在测量纸上用不同符号标注出各等势线上的测量点和等势线数值，画出电极，绘出实验等势线和电场线。
两级阻容耦合放大电路中电阻值和电容的计算
各电阻值是根据晶体管的静态偏置设计计算出来的。
通常需要考虑晶体管的动态工作范围及晶体管耗散功率等因素。
在电路中晶体管的消耗功率约为集电极电流×集电极发射极间的电压。
晶体管必须工作在远低于允许的耗散功率以下。
如果晶体管的静太电流确定了，就必须控制晶体管的Uce大小。
这就要选择适当的集电极电阻和发射极电阻进行分压。
比如上图中的T1静太电流大约是1.2毫安，则晶体管Uce＝12－1.2×4.1＝7.8V，静态功率就是8.5毫瓦。
R1与R2是基极静态工作点分压电阻，比值的计算是：基极电压＝发射极电流×R4＋0.7＝12V×R2\\\/(R1＋R2)阻值的大小则要考虑输入阻抗的要求，计算方法是：输入阻抗＝R1∥R2∥(β×R4)由于发射极电阻的存在，电路有自适应能力，所以基极的分压电阻不需要非常精确的计算，取大概值就可以了。
假如计算的值是47kΩ选42kΩ－50kΩ也不会有太大问题，一般选用最接近计算值的标称阻值就可以。
发射极电阻越大电路越稳定，电路设计取值越宽松。
发射极电阻越小，计算就需要越精确。
如果没有发射极电阻时，就要根据晶体管的β值精确的计算基极电流。
偶合电容的计算，偶合电容与设计的最低工作频率有关。
在音频放大电路中把功率下降到1000Hz时功率的50%时的频率称为截止频率。
在其他宽带放大电路中把相对中心频率的功率下降50%时的频率称为截止频率。
比如高品质音频放大器中最低频率一般选16－20Hz，而普通收音机的音频放大电路中最低频率取50Hz，而电话的音频放大电路最低频率取300－800都可以。
一般的说就是对所需要的最低频率来说，输入电阻与容抗之比要大于0.707。
即偶合到下一级的功率不能低于50%。
（多级放大时要把这一要求分摊到每一级上，各级的偶合比的乘积不能于0.707）。
容抗＝1\\\/ω\\\/C＝1\\\/（2×π×f×C)；其中f 是最低频率，计算出的电容量是不能小于的值。
通常在成本及元件尺寸许可的情况下偶合电容尽量比计算值大一些。
电容量越大电容元件的体积越大，但相移越小，低频响应越好，所以要综合考虑。
发射极的旁路电容一般选比偶合电容的10倍左右，也是越大一点越好，但与成本和元件尺寸有关。
如果带宽要求很宽的情况下，比如电视机中的视频放大部份带宽从25Hz－8MHz，由于电解电容内部结构的原因，高频响应比较差，所以电解电容通常还要并联一个小的瓷介电容以提升高频。
plc电梯实训小结
毕业设计总结通过此次毕业设计，我不仅把知识融会贯通，而且丰富了大脑，同时在查找资料的过程中也了解了许多课外知识，开拓了视野，认识了将来电子的发展方向，使自己在专业知识方面和动手能力方面有了质的飞跃。
毕业设计是我作为一名学生即将完成学业的最后一次作业，他既是对学校所学知识的全面总结和综合应用，又为今后走向社会的实际操作应用铸就了一个良好开端，毕业设计是我对所学知识理论的检验与总结，能够培养和提高设计者独立分析和解决问题的能力；是我在校期间向学校所交的最后一份综和性作业，从老师的角度来说，指导做毕业设计是老师对学生所做的最后一次执手训练。
其次，毕业设计的指导是老师检验其教学效果，改进教学方法，提高教学质量的绝好机会。
毕业的时间一天一天的临近，毕业设计也接近了尾声。
在不断的努力下我的毕业设计终于完成了。
在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的大概总结，但是真的面对毕业设计时发现自己的想法基本是错误的。
毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。
通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识太理论化了，面对单独的课题的是感觉很茫然。
自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。
通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。
总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。
最后终于做完了有种如释重负的感觉。
此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值
有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。
在此要感谢我们的指导老师张老师对我悉心的指导，感谢老师们给我的帮助。
在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。
在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。
而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。
虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。
通信电子电路中对调频电路提出哪些要求
宽带中频放大电路的设计摘 要中频放大器是功率放大器的一种，同时具有选频的功能，即对特定频段的功率增益高于其他频段的增益。
同时，它也是组成超外差接收机的一种，其任务是把变频得到的中频信号加以放大，然后送到检波器检波，具有工作频段较低，选择性好，工作稳定性好等特点。
因此，中频放大电路在实际应用中对超外差收音机、选择性和通频带等性能指标起着极其重要的作用。
在本次宽带中频放大的课程设计中，主要是通过超外差电路的工作原理来设计单元电路中各个独立的元件电路，然后对于整机电路和在此电路基础上的扩展电路进行设计，最后用仿真软件，进行仿真，调试，完成电路设计。
关键词：超外差电路，宽带中频，放大器目录1 设计摘要. 22 设计原理图. 33 调频电路工作原理. 43.2 直接调频原理. 43.3变容二极管直接调频原理. 54 电路各模块工作原理. 74.1变容二极管工作原理. 74.2 LC振荡电路工作原理. 84.2.1 电容三端反馈振荡电路. 94.2.2 电感三端反馈振荡电路. 105 课题要求的实现. 116 心得体会. 137 参考文献. 148 附录. 151 设计摘要调频电路具有抗干扰性能强、声音清晰等优点，获得了快速的发展。
主要应用于调频广播、广播电视、通信及遥控。
调频电台的频带通常大约是200～250kHz，其频带宽度是调幅电台的数十倍，便于传送高保真立体声信号。
由于调幅波受到频带宽度的限制，在接收机中存在着通带宽度与干扰的矛盾，因此音频信号的频率局限于30～8000Hz的范围内。
在调频时，可以将音频信号的频率范围扩大至30～15000Hz，使音频信号的频谱分量更为丰富，声音质量大为提高。
变容二极管调频电路是一种常用的直接调频电路，广泛应用于移动通信和自动频率微调系统。
其优点是工作频率高，固有损耗小且线路简单，能获得较大的频偏，其缺点是中心频率稳定度较低。
较之中频调制和倍频方法，这种方法的电路简单、性能良好、副波少、维修方便，是一种较先进的频率调制方案。
本课题载波由LC电容反馈三端振荡器组成主振回路，振荡频率有电路电感和电容决定，当受调制信号控制的变容二极管接入载波振荡器的振荡回路，则振荡频率受调制信号的控制，从而实现调频。
2 设计原理图图2.1 原理图3 调频电路工作原理频率调制是对调制信号频谱进行非线性频率变换，而不是线性搬移，因而不能简单地用乘法器和滤波器来实现。
实现调频的方法分为两大类：直接调频法和间接调频法。
3.1 间接调频原理先将调制信号进行积分处理，然后用它控制载波的瞬时相位变化，从而实现间接控制载波的瞬时频率变化的方法，称为间接调频法。
根据前述调频与调相波之间的关系可知，调频波可看成将调制信号积分后的调相波。
这样，调相输出的信号相对积分后的调制信号而言是调相波，但对原调制信号而言则为调频波。
这种实现调相的电路独立于高频载波振荡器以外，所以这种调频波突出的优点是载波中心频率的稳定性可以做得较高，但可能得到的最大频偏较小。
3.2 直接调频原理用调制信号直接控制振荡器的瞬时频率变化的方法称为直接调频法。
如果受控振荡器是产生正弦波的 LC 振荡器，则振荡频率主要取决于谐振回路的电感和电容。
将受到调制信号控制的可变电抗与谐振回路连接，就可以使振荡频率按调制信号的规律变化，实现直接调频。
可变电抗器件的种类很多，其中应用最广的是变容二极管。
作为电压控制的可变电容元件，它有工作频率高、损耗小和使用方便等优点。
具有铁氧体磁芯的电感线圈，可以作为电流控制的可变电感元件。
此外，由场效应管或其它有源器件组成的电抗管电路，可以等效为可控电容或可控电感。
直接调频法原理简单，频偏较大，但中心频率不易稳定。
在正弦振荡器中，若使可控电抗器连接于晶体振荡器中，可以提高频率稳定度，但频偏减小。
3.3变容二极管直接调频原理变容二极管调频电路是有主振电路和调频电路构成，T为振荡管，C1、C2、C3、L1为主振回路，D为变容二极管，Cc为耦合电容隔离直流，C4为高频滤波电容，C5为耦合电容，Cb为旁路电容。
R1、R2为变容二极管提供一个静态反偏电压，R3为隔离电阻，Rb1、Rb2、Re、Rc给三极管提供一个合适静态工作点。
设调制信号为uΩ(t)=UΩm cosΩt,加在二极管上的反向直流偏压为 VQ, VQ的取值应保证在未加调制信号时振荡器的振荡频率等于要求的载波频率,同时还应保证在调制信号uΩ(t)的变化范围内保持变容二极管在反向电压下工作。
加在变容二极管上的控制电压为ur (t)= VQ+ UΩm cosΩt 式(3-1)根据式(3-1)可得，相应的变容二极管结电容变化规律为(1)当调制信号电压uΩ(t)=0时，即为载波状态。
此时ur (t)= VQ，对应的变容二极管结电容为CjQ(2)当调制信号电压uΩ(t)=UΩm cosΩt时,对应的变容二极管的结电容与载波状态时变容二极管的结电容的关系是令m= uΩ\\\/(UD+VQ)为电容调制度,则可得上式表示的是变容二极管的结电容与调制电压的关系。
而变容二极管调频器的瞬时频率与调制电压的关系由振荡回路决定无调制时，谐振回路的总电容为；CQ为静态工作点所对应的变容二极管节电压。
当有调制时，谐振回路的总电容为：C∑＝；这回路的总电容的变化量为：△C＝C∑－CQ∑；频偏△C与△f的关系:△f=1\\\/2*f0*△C\\\/ CQ∑。
由变容二极管部分接入振荡器振荡回路的等效电路。
调频特性取决于回路的总电容C∑,而C∑可以看成一个等效的变容二极管, C∑随调制电压uΩ（t）的变化规律不仅决定于变容二极管的结电容Cj随调制电压uΩ（t）的变化,而且还与C1和C2的大小有关。
因为变容二极管部分接人振荡回路,其中心频率稳定度比全部接入振荡回路要高，但其最大频偏要减小。
4 电路各模块工作原理4.1变容二极管工作原理变容二极管又称可变电抗二极管。
是一种利用PN结电容（势垒电容)与其反向偏置电压Vr的依赖关系及原理制成的二极管。
所用材料多为硅或砷化镓单晶，并采用外延工艺技术。
反偏电压愈大，则结电容愈小。
变容二极管具有与衬底材料电阻率有关的串联电阻。
主要参量是：零偏结电容、零偏压优值、反向击穿电压、中心反向偏压、标称电容、电容变化范围（以皮法为单位）以及截止频率等，对于不同用途，应选用不同C和Vr特性的变容二极管，如有专用于谐振电路调谐的电调变容二极管、适用于参放的参放变容二极管以及用于固体功率源中倍频、移相的功率阶跃变容二极管等。
变容二极管是根据PN结的结电容随反向电压大小而变化的原理设计的一种二极管。
它的极间结构、伏安特性与一般检波二极管没有多大差别。
不同的是在加反向偏压时，变容二管呈现较大的结电容。
这个结电容的大小能灵敏地随反向偏压而变化。
正是利用了变容二极管这一特性，将变容二极管接到振荡器的振荡回路中，作为可控电容元件，则回路的电容量会随调制信号电压而变化，从而改变振荡频率，达到调频的目的。
已知，结电容 C j 与反向电压 v R 存在如下关系：图4.1.1变容二极管符号及电容公式加到变容管上的反向电压，包括直流偏压 V 0 和调制信号电压 v W (t)= V W cos W t ，如图4.1.2所示，即v R (t)= V 0 + V Wcos W t此外假定调制信号为单音频简谐信号。
结电容在 v R (t) 的控制下随时间发生变化。
图4.1.2用调制信号控制变容二极管结电容把受到调制信号控制的变容二极管接入载波振荡器的振荡回路，则振荡频率亦受到调制信号的控制。
适当选择变容二极管的特性和工作状态，可以使振荡频率的变化近似地与调制信号成线性关系。
这样就实现了调频。
4.2 LC振荡电路工作原理LC三点式振荡组成原理图如图4.2.1，其振荡频率f=。
当 图4.2.1三点式振荡电路组成和为容性，为感性时称为电容反馈振荡器，其中C=；当 和为感性，为容性时称为电容反馈振荡器，其中 L=+。
当我们相应变化电容值时就能使频率作出相应的变化，以达到调频的目的。
4.2.1电容三端反馈振荡电路图4.2.2电容三端反馈振荡电路交流电路对于一个振荡器，当其负载阻抗及反馈系数已经确定的情况，静态工作点的位置对振荡器的起振以及稳定平衡状态（振幅大小，波形好坏）有着直接的影响。
要想起振，首先三极管应该工作在静态工作点。
电路应选择合适的静态工作点的位置。
电容三端反馈振荡电路利用电容C3和C2作为分压器，该电路满足相位条件，选取合适时满足振幅起振条件，即：，该电路就可振荡。
可得到振荡频率近似为式中：C是振荡回路的总电容。
该电路与电感三端反馈振荡电路相比，输出波形较好，波形更接近正弦波。
适当地加大电路电容，就可减弱不稳定因素对振荡频率的影响，从而提高电路的稳定度。
这种振荡电路的特点是振荡频率可做得较高，一般可达到100MHz以上，由于C3对高次谐波阻抗小，使反馈电压中的高次谐波成分较小，因而振荡波形较好。
电路的缺点是频率调节不便，这是因为调节电容来改变频率时，（既使C1、C2 采用双连可变电容）C1与C2也难于按比例变化，从而引起电路工作性能的不稳定。
因此，该电路只适宜产生固定频率的振荡。
4.2.2电感三端反馈振荡电路图4.2.3电感三端反馈振荡电路等效交流电路由于L1与L2之间有互感的存在，所以容易起振。
其次改变回路电容来调整频率时，基本上不影响电路的反馈系数。
它的输出振荡波形较差,这是由于反馈电压取自电感的两端,而电感对高次谐波的阻抗较大,不能将它短路,从而使Uf中含有较多的谐波分量,因此,输出波形中也就含有较多的高次谐波。
工作频率愈高，分布参数的影响也愈严重，甚至可能使F减小到满不了起振条件。
电容三端反馈振荡电路利用电容L1和L2作为分压器，该电路满足相位条件，选取合适时满足振幅起振条件，即：，该电路就可振荡。
可得到振荡频率近似为式中：L=L1+L2+2M是振荡回路的总电容。
5 课题要求的实现该电路电源电压12V，高频三极管3DG100,变容二极管ZCC1C(VQ=4V，CQ=75PF，Q处的斜率Kc=△j\\\/△v=12.5PF\\\/V)。
已知VQ=4V，取R2=10K，R1=20k,来稳定静态电压VQ。
隔离电压R3>>R1、R2，取R3=150k,令接入系数P=0.2，根据VQ和P值，P=Cc\\\/(Cc+Cj),当VQ=4v时，可得到Cc=20PF。
由于调制信号的频率几HZ～几KHZ，可取耦合电容C5=4.7uf,高频扼流圈L2=47uH。
高频旁路电容C4对调制信号成高阻抗，取C4=5100PF。
为稳定三极管的静态稳定点，取Rb1=60K，Rb2=20K，Rc=3K，Re=2k，旁路电容Cb=50uF。
变容二极管部分接人振荡回路,其中心频率稳定度比全部接入振荡回路要高，但其最大频偏要减小。
图5.1变容二极管部分接人振荡回路该电路为了减少结电容对回路振荡频率的影响，C2和C3常取值较大，C1< 最大的频偏△f=10KHZ，由公式和得K=0.05，由△f1=KA1.f0得A1=0.04，2CC1C为突变结变容二极管，r=1\\\/2；则A1=1\\\/16*m*(8+3\\\/4m*m),得m=2A1=0.08；A0=1\\\/16*m*m,则中心频偏△f0=KA0.f0=62.5HZ；则频率稳定度△f0\\\/f0=62.5\\\/5M=1.24*10-5<5*10-4,满足频率稳定度得要求。 调节三极管的稳定度和电阻参数，可使三极管的放大输出电压V0>=1V。 6 心得体会通过学习高频电子线路这门课程，使我能综合运用电工技术，高频电子技术课程中的所学到的理论知识来完成设计和分析电路，熟悉了工程实践中高频电子电路的设计方法和规范，达到综合应用电子技术的目的。 学会了文件检索和查找数据手册的能力。 学会了应用protel软件的使用。 还学会了整理和总结设计文档报告。 学到很多东西，但就我个人感觉而言，学到的东西，对我后面一年的学习有重要的指导作用，不敢说以后，但在毕业前的这段时间内，这次学习对我的确很重要。 学到了如何务实，如何去学一门技术，同时也知道了如何学习，什么才是学习。 这次设计，使我由理论学习向实际生产的方向更近了一步。 让我对自己所学的专业有了更加清晰的理解，也对自己现在的专业技术水平有了更加明确的理解。 这次的设计中，我体验到了一名专业电子设计工程师设计产品的各个过程，让我对自己的未来的职业定位有了充分的心里准备。 总而言之，此次课程设计让我感到受益匪浅。 同时我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。 某个元素的离群都可能导致整项工作的失败。 设计中只靠一个人知道的是远远不够的，我们要综合运用各项知识。 才能适应发展。 回顾起此次高频课程设计，至今我仍感慨颇多，在整整一星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。 通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。 在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，我毕竟不是专家级的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过对高频电路的学习，了解了现实社会中的某些东西的运用都是通过运行才实现的。 在此次课程设计过程中，我们解决了一些主要问题，以便能解决实际问题，也通过老师的指导顺利的完成了课程设计。 在以后的实验过程中，我会克服更多的困难，去学习，以便进行实践。 这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在同学和老师的辛勤指导下，终于游逆而解。 同时，在老师的身上我学到很多实用的知识，在此我表示感谢 在本次高频设计的过程中，老师们给了我很大的指导和帮助。 不仅使我在规定的时间内完成了系统的设计，同时还使我学到了很多有益的经验。 在此,我谨向他们表示最衷心的感谢。 很感激学院让我们有这次学习的机会，这次学习对于我们没有真正实践经验的同学来说，绝对是一次成长的机会。 7 参考文献[1] 李银华.电子线路设计指导.北京航空航天大学出版社,2005.6[2] 谢嘉奎,宣月清,冯军.电子线路.高等教育出版社,2000.5[3] 张肃文.高频电子线路.第五版 高等教育出版社,2004.11[4] 谢自美.电子线路设计.实验.测试 华中科技大学出版社,2003.10[5] 胡宴如.高频电子线路.北京:高等教育出版社,1993.58 附录附表一 元件清单电容： 1 47u C5 1 510P C2 1 15P C1 1 1100P C3 1 5100P C41 50u Cb色环电阻：1 47K R1 1 10K R2 1 150K R3 1 20K Rb2 1 60K Rb1 1 3K Re 1 2K Rc 色环电感：1 66.7uH L1 1 47uH L2 变容二极管：1 ZCC1C D1 三极管：1 3DG100 T1
