第2章-高频小信号放大器-综合

高频小信号放大器：放大高频小信号(几百kHz到几百MHz)几十μV～几mV1V左右继续第二章高频小信号放大器谐振放大器（窄带）非谐振放大器（宽带）分类继续继续特点：选频（负载采用谐振回路）晶体管：线性区指标增益：_1026503384.unknown_1124436971.unknown_997727689.unknown通频带：_997727698.unknown_1026503534.unknown选择性：选出有用信号抑制干扰的能力_1026503655.unknown中心频率f02.2晶体管的高频等效模型继续物理模型等效电路：混合参数等效电路网络参数等效电路：y参数等效电路_997854986.unknown一混合参数等效电路_997854986.unknown根据四端网络理论：两个端口的四个变量，可任选二个作自变量，另两个作参变量，可得六种参数系，常用的有h、Y、Z参数系。混合π模型：形状像Π，参数量纲各不相同结构：由体电阻、结电阻、结电容组成。rbb’：基区体电阻rb’e’：发射结电阻Cπ：发射结电容re：发射区体电阻rb’c’：集电结电阻Cμ：集电结电容rc：集电区体电阻因多子浓度高而阻值小因面积大而阻值小继续晶体管简化的高频等效电路继续见后求Cπ继续晶体管的频率参数1共射截止频率_997942830.unknown当下降到低频值的时对应的频率为_997942711.unknown_997942728.unknown_997942837.unknown_997942684.unknown2特征频率_997942864.unknown当下降到时所对应的频率为_997942973.unknown_1026556239.unknown_997942684.unknown由于：由定义：令_997945732.unknown_1062274211.unknown可得_997945770.unknown_1029489957.unknown根据和的关系式:3.截止频率fα当晶体管用作共基极联接时，其输出端交流短路的电流放大倍数也是随频率提高而降低的,当α下降到时，所对应的频率称为截止频率。继续可以求出截止频率fα与β截止频率fβ的关系:故fβ，fT，fα三个频率的关系是:fβ<fT<fαfα,fβ,fT是晶体管三个重要频率参数。2.2.22.2.2Y参数等效电路（重要！）+u1-+u2-+ube-+uce-继续在高频电子线路中常采用Y参数系等效电路。因为晶体管是电流受控元件，输入输出端都有电流；导纳的并联可直接相加，运算简单。设u1和u2为自变量，电流i1和i2为参变量，可得Y参数系的约束方程：+ube-+uce-继续由上可求出各Y参数:2.3三混合参数等效电路与y参数等效电路的转换_997940662.unknown四个y参数都是复数，为了计算方便，可表示为：其中和EMBEDEquation.3称为输入，输出电导；和为输入，输出电容；和为正向，反向传输幅频特性；和为相频特性_997941395.unknown_997941537.unknown_998132982.unknown_998133026.unknown_998132948.unknown_997941509.unknown_997941323.unknown_997941377.unknown_997941310.unknown对一般共射极电路可以推算出：晶体管工作在线性区，看成线性元件，可用微变等效电路分析几十μV～几mV1V左右继续2.3谐振放大器继续一、电路结构和工作原理下图为一个典型的共射高频调谐放大器1直流偏置电路Rb1、Rb2为基极分压式偏置电阻，Re为射极负反馈偏置电阻，稳定静态工作点，Cb、Ce为旁路电容。2高频交流等效电路放大电路由三部分组成+u54-+u31-+u21-继续3放大器Y参数等效电路_997960996.unknown_997960583.unknown其中：_997967365.unknown_1157481737.unknown为实现晶体管输出阻抗与负载之间的阻抗匹配，减少晶体管输出电阻与负载对品质因数的影响：负载和回路之间采用了变压器耦合，接入系数_1094503114.unknown_1124465175.unknown_997958296.unknown二、性能参数分析：（六个方面：重要！）32154yieyoeyreuceyfeubeCyLL+ube-+uce-+uce-继续1．输入导纳Yi而：_1124650654.unknown而回路3、1端之间总电导为：其中为回路的自损耗电导_997968552.unknown把折合到2、1端可得：_1283109710.unknown由图：继续2．输出导纳+—_1094334450.unknown_1124653629.unknown_997970592.unknown由（2）式可得：代入（1）式得：可见上式中第一项为晶体管的短路输出导纳，第二项是由引起的输出导纳，且与信号源的内导纳有关。_997972394.unknown_1124653906.unknown_1157482129.unknown_997972451.unknown_997972341.unknown一般在忽略的作用时，_997972541.unknown_997972561.unknown+—_1026726935.unknown_1094334505.unknown_1124653602.unknown_997970592.unknown+u54-+u31-+u21-+ube-+uce-继续3电压放大倍数解法一：(了解)把振荡回路折合到晶体管集电极回路如右图所示：故可得_1026728849.unknown_1094334701.unknown_1124654689.unknown_997973975.unknown而_1094334767.unknown_1124654760.unknown_997973485.unknown+u54-+u31-+u31-+u31-继续解法二：(重要)把晶体管集电极回路和负载折合到振荡回路两端_1124657155.unknown_1157482602.unknown_997974277.unknown其中：+u31-继续其中：为调谐放大器的谐振频率。_997976822.unknown为调谐回路的有载品质因数。_1157482950.unknown另外（常用），当谐振时，，_1157482991.unknown_1157482995.unknown则有：_1313521269.unknown可看出：一般情况下，放大器在回路调谐时，输出电压与输入电压之间的相位差并不是180o。继续_997979820.unknown4．通频带归一化电压增益为：为广义失谐因子。_997978652.unknown_1029495329.unknown_1031490229.unknown_997978472.unknown为放大器谐振曲线。_997983935.unknown_1029495272.unknown如果令_997978781.unknown即可求出放大器的通频带为：可见：QLB另外，电压增益与通频带之间的关系：_997979315.unknown_997979454.unknown_997979975.unknown有�EMBEDEquation.3���_997980123.unknown_997980141.unknown_1313521882.unknown_997980097.unknown继续5．选择性：用矩形系数来表示选择性：即_1026815645.unknown_1026815824.unknown_1026821531.unknown_1125086137.unknown_1026815684.unknown_997984252.unknown如果令_1283111996.unknown可得：_1026816175.unknown_1026822017.unknown_997984324.unknown有_1026815720.unknown_1026816208.unknown_1026821563.unknown_1026821970.unknown_1125086055.unknown_1026816251.unknown_1026815890.unknown_1026816114.unknown_1026815816.unknown_997984400.unknown_1026815640.unknown_997984194.unknown说明谐振曲线与矩形相差较远，选择性较差，这是单调谐放大器的缺点。回顾：谐振放大器的6个方面--推导及结论；看p52例2.3.1式中：称为回路的插入损耗_1026825654.unknown一般关注谐振时的功率增益：_1157483264.unknown讨论：i)如果设LC调谐回路自身元件无损耗，且输出回路传输匹配。ii)考虑到的存在_997988015.unknown6．功率增益(了解)若单级放大器的选频性能和增益不能满足要求，就要采用多级调谐放大器级联：继续以两级调谐电路为例，这两个调谐电路可以调谐于同一频率或调谐于不同频率，而后者叫做参差调谐（两个调谐电路的谐振频率一高一低，相互错开）。1多级单调谐放大器 若多级调谐放大器中的每一级都调谐在同一频率上，则称为多级单调谐放大器。（1）电压放大倍数 Au=Au1×Au2×……Aun Au0=Au01×Au02×……Au0n 若各级参数同，则： Au=Au1n；Au0=Au01n继续继续(2)n级放大器的通频带令_997991173.unknown可见，n级放大器级联后，总的通频带比单级放大器的通频带缩小了倍，其中，称为频率缩小系数。_997990708.unknown_997991620.unknown由矩形系数的定义：_997991562.unknown_1125087241.unknown如果令_997991193.unknown可见当级数n增加时，放大器的矩形系数有所改善，但这种改善是有限度的，一般级数越多，的改善越缓慢。当时，也只有2.56，与理想矩形仍有一定距离。见下页表。_1125087104.unknown_1125087125.unknown_997991884.unknown(2)n级放大器的矩形系数继续多级单调谐放大器的增益和通频带存在严重矛盾改善：参差调谐放大器、双调谐回路放大器多级单调谐放大器的带宽和矩形系数 多级单调谐放大器的调谐回路调谐于同一频率； 参差调谐放大器的各级调谐回路的调谐频率是参差错开；继续参差调谐放大器 目的：展宽通频带 类型：双参差调谐，三参差调谐1.双参差调谐放大器结构：两级为一组，一级调谐在，一级调谐在。由曲线，在f1至f2频率范围内，两回路特性变化趋势相互补偿继续ff0fdf1f2Kfd(1)(2)三参差调谐放大器 结构：三级为一组 优点：幅频特性更接近矩形，通频带更宽 缺点：难调整小结本章小结1.高频小信号谐振放大器的负载为串、并联谐振回路或耦合回路。2.小信号谐振放大器的选频性能可由通频带和选择性两个指标来衡量。3.高频小信号放大器由于信号小，可以认为它工作在线性范围内，常采用Y参数有源线性四端网络进行分析。4.单级调谐放大器是小信号放大器的基本电路，其电压增益主要决定于管子的参数、信号源和负载。结束