通信電子線(xiàn)路課件

1、模擬集成電路系統(tǒng)模擬集成電路系統(tǒng) 電子信息工程學(xué)院電工電子教學(xué)基地電子信息工程學(xué)院電工電子教學(xué)基地 無(wú)線(xiàn)電發(fā)送系統(tǒng)的原理無(wú)線(xiàn)電發(fā)送系統(tǒng)的原理 高頻高頻 振蕩振蕩 高放高放 或倍頻或倍頻 調(diào)幅調(diào)幅 功放功放低放低放 話(huà)筒話(huà)筒 產(chǎn)生一個(gè)等產(chǎn)生一個(gè)等 幅高頻正弦幅高頻正弦 信號(hào)信號(hào) 將聲音變成音頻將聲音變成音頻 信號(hào)，為信息源信號(hào)，為信息源 。 對(duì)高頻信號(hào)放大或倍對(duì)高頻信號(hào)放大或倍 頻，以產(chǎn)生具有一定頻，以產(chǎn)生具有一定 幅度的載波信號(hào)。幅度的載波信號(hào)。 調(diào)制器：是以調(diào)制信號(hào)調(diào)制器：是以調(diào)制信號(hào) 去控制載波信號(hào)振幅，去控制載波信號(hào)振幅， 使其振幅隨調(diào)制信號(hào)成使其振幅隨調(diào)制信號(hào)成 比例變化。比例變化。對(duì)

2、音頻信號(hào)進(jìn)行放大對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行放大 ，以滿(mǎn)足調(diào)制要求。，以滿(mǎn)足調(diào)制要求。 超外差式無(wú)線(xiàn)電接受機(jī)原理框圖超外差式無(wú)線(xiàn)電接受機(jī)原理框圖 混混 頻頻 器器 高高 頻頻 放放 大大 器器 電電 臺(tái)臺(tái) 選選 擇擇 電電 路路 中頻中頻 放大器放大器 （2-32-3級(jí)）級(jí)） 解調(diào)器解調(diào)器 （檢波器）（檢波器） 音音 頻頻 放放 大大 器器 揚(yáng)揚(yáng) 聲聲 器器 本機(jī)本機(jī) 振蕩器振蕩器 agcagc 電路電路 結(jié)論：結(jié)論： （1）上述發(fā)送、接收原理框圖，基本適合其它無(wú)）上述發(fā)送、接收原理框圖，基本適合其它無(wú) 線(xiàn)通信系統(tǒng)，如：無(wú)繩電話(huà)、遙控電視。線(xiàn)通信系統(tǒng)，如：無(wú)繩電話(huà)、遙控電視。 （2）上述框圖中，除音頻放大以

3、外，都屬于模擬）上述框圖中，除音頻放大以外，都屬于模擬 集成系統(tǒng)的課程內(nèi)容。集成系統(tǒng)的課程內(nèi)容。 第二節(jié)第二節(jié) 通信電路系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)通信電路系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 電子系統(tǒng)的集成化電子系統(tǒng)的集成化可使系統(tǒng)體積更小更可靠可使系統(tǒng)體積更小更可靠. 通信系統(tǒng)的數(shù)字化通信系統(tǒng)的數(shù)字化 可使系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量更好可使系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量更好. 電子系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)可編程化電子系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)可編程化 可使系統(tǒng)的構(gòu)成更靈活可使系統(tǒng)的構(gòu)成更靈活. 電子系統(tǒng)的智能化電子系統(tǒng)的智能化 可使系統(tǒng)的自動(dòng)化程度更高?？墒瓜到y(tǒng)的自動(dòng)化程度更高。 一、模擬電子電路系統(tǒng)的集成化：一、模擬電子電路系統(tǒng)的集成化： 由于器件的發(fā)展給電子技術(shù)領(lǐng)域帶來(lái)一次又一

4、次革命由于器件的發(fā)展給電子技術(shù)領(lǐng)域帶來(lái)一次又一次革命。 （解決了焊接、安裝、調(diào)試、器件的分散性問(wèn)題）（解決了焊接、安裝、調(diào)試、器件的分散性問(wèn)題） 現(xiàn)代現(xiàn)代cad技術(shù)的發(fā)展，使計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、仿真、調(diào)試成為現(xiàn)實(shí)。技術(shù)的發(fā)展，使計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、仿真、調(diào)試成為現(xiàn)實(shí)。 （擺脫了實(shí)驗(yàn)板、烙鐵、基本實(shí)驗(yàn)儀器）（擺脫了實(shí)驗(yàn)板、烙鐵、基本實(shí)驗(yàn)儀器） 由于信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，社會(huì)進(jìn)入信息時(shí)代，社會(huì)進(jìn)步體現(xiàn)由于信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，社會(huì)進(jìn)入信息時(shí)代，社會(huì)進(jìn)步體現(xiàn) 為為3c: (communication通信通信 control控制控制 computer計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)) 近幾十年來(lái)集成電路發(fā)展成小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模及超近幾十年來(lái)集成

5、電路發(fā)展成小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模及超 大規(guī)模（大規(guī)模（幾十平方毫米的片子上，可集成上百萬(wàn)個(gè)元件）幾十平方毫米的片子上，可集成上百萬(wàn)個(gè)元件） 數(shù)字比模擬的優(yōu)點(diǎn)：數(shù)字比模擬的優(yōu)點(diǎn)： 1家用電視機(jī)收看數(shù)字節(jié)目，不受大氣、噪聲的家用電視機(jī)收看數(shù)字節(jié)目，不受大氣、噪聲的 影響，不受電動(dòng)機(jī)和氣車(chē)點(diǎn)火系統(tǒng)的干擾。影響，不受電動(dòng)機(jī)和氣車(chē)點(diǎn)火系統(tǒng)的干擾。 2城市高樓林立，電波傳播過(guò)程會(huì)產(chǎn)生不同程度城市高樓林立，電波傳播過(guò)程會(huì)產(chǎn)生不同程度 的反射，導(dǎo)致圖像重疊的的反射，導(dǎo)致圖像重疊的“鬼影鬼影”; 而數(shù)字電視加裝鬼影抵消器，可消除該影響。而數(shù)字電視加裝鬼影抵消器，可消除該影響。 3模擬電視節(jié)目，沿長(zhǎng)途線(xiàn)路傳輸時(shí)，

6、其沿線(xiàn)噪聲、模擬電視節(jié)目，沿長(zhǎng)途線(xiàn)路傳輸時(shí)，其沿線(xiàn)噪聲、 非線(xiàn)形積累非常嚴(yán)重。非線(xiàn)形積累非常嚴(yán)重。 而數(shù)字電視信號(hào)經(jīng)過(guò)多個(gè)再生中繼機(jī)，噪聲和非線(xiàn)性而數(shù)字電視信號(hào)經(jīng)過(guò)多個(gè)再生中繼機(jī)，噪聲和非線(xiàn)性 不會(huì)累加。不會(huì)累加。 綜上所述：綜上所述： 1通信系統(tǒng)的數(shù)字化是明顯的趨勢(shì)。通信系統(tǒng)的數(shù)字化是明顯的趨勢(shì)。 一些原由模擬電路實(shí)現(xiàn)的功能改用數(shù)字化實(shí)現(xiàn)?？梢允挂恍┰赡M電路實(shí)現(xiàn)的功能改用數(shù)字化實(shí)現(xiàn)。可以使 原來(lái)不完善的性能得已完善原來(lái)不完善的性能得已完善。 (但不能完全取代；高精度、大功率、大電容、電感但不能完全取代；高精度、大功率、大電容、電感) 2雖然模擬電路數(shù)字化是明顯的趨勢(shì)，但由于模擬系統(tǒng)雖然模

7、擬電路數(shù)字化是明顯的趨勢(shì)，但由于模擬系統(tǒng) 的制式應(yīng)用廣泛，如立即數(shù)字化資金負(fù)擔(dān)沉重，因此，完的制式應(yīng)用廣泛，如立即數(shù)字化資金負(fù)擔(dān)沉重，因此，完 全數(shù)字化尚待時(shí)日。全數(shù)字化尚待時(shí)日。 3數(shù)字電路的速度，在某些領(lǐng)域還不能滿(mǎn)足需要，有待數(shù)字電路的速度，在某些領(lǐng)域還不能滿(mǎn)足需要，有待 于集成電路的繼續(xù)發(fā)展。因此，長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，將是模擬、數(shù)于集成電路的繼續(xù)發(fā)展。因此，長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，將是模擬、數(shù) 字并存；或模擬、數(shù)字混合構(gòu)成的局面。字并存；或模擬、數(shù)字混合構(gòu)成的局面。 第二章第二章 小信號(hào)調(diào)諧放大器小信號(hào)調(diào)諧放大器 第第 0 0節(jié)節(jié) 概述概述 第一節(jié)第一節(jié) 調(diào)諧回路與阻抗變換電路調(diào)諧回路與阻抗變換電路 第二節(jié)第二

8、節(jié) 高頻單調(diào)諧放大器高頻單調(diào)諧放大器 第三節(jié)第三節(jié) 多級(jí)調(diào)諧放大器及穩(wěn)定性多級(jí)調(diào)諧放大器及穩(wěn)定性 第四節(jié)第四節(jié) 集成調(diào)諧放大器及集中選擇濾波器集成調(diào)諧放大器及集中選擇濾波器 第0節(jié) 小信號(hào)調(diào)諧放大器概述 放大器的分類(lèi)：放大器的分類(lèi)： 1.信號(hào)頻率分：信號(hào)頻率分： 低頻：音頻低頻：音頻020khz 高頻：高頻：20khz300mhz 2.輸入信號(hào)大小分：輸入信號(hào)大小分： 小信號(hào)：電壓放大，甲類(lèi)，線(xiàn)性。小信號(hào)：電壓放大，甲類(lèi)，線(xiàn)性。 大信號(hào)：功率放大，丙類(lèi)，非線(xiàn)性。大信號(hào)：功率放大，丙類(lèi)，非線(xiàn)性。 3.從通信對(duì)象上分：從通信對(duì)象上分： 窄帶：以調(diào)諧回路為負(fù)載。窄帶：以調(diào)諧回路為負(fù)載。 寬帶：非調(diào)諧

9、回路為負(fù)載寬帶：非調(diào)諧回路為負(fù)載 。 第二章第二章 小信號(hào)調(diào)諧放大器小信號(hào)調(diào)諧放大器 第第 0 0節(jié)節(jié) 概述概述 第一節(jié)第一節(jié) 調(diào)諧回路與阻抗變換電路調(diào)諧回路與阻抗變換電路 第二節(jié)第二節(jié) 高頻單調(diào)諧放大器高頻單調(diào)諧放大器 第三節(jié)第三節(jié) 多級(jí)調(diào)諧放大器及穩(wěn)定性多級(jí)調(diào)諧放大器及穩(wěn)定性 第四節(jié)第四節(jié) 集成調(diào)諧放大器及集中選擇濾波器集成調(diào)諧放大器及集中選擇濾波器 第0節(jié) 小信號(hào)調(diào)諧放大器概述 小信號(hào)調(diào)諧放大器與寬帶放大器的區(qū)別小信號(hào)調(diào)諧放大器與寬帶放大器的區(qū)別 1.負(fù)載是具有選頻作用的負(fù)載是具有選頻作用的lc調(diào)諧回路；調(diào)諧回路； 2.上限截頻上限截頻 /下限截頻近似等于或略大于一，即窄帶。下限截頻近似

10、等于或略大于一，即窄帶。 基本構(gòu)成及完成的作用基本構(gòu)成及完成的作用 包括包括: 甲類(lèi)放大甲類(lèi)放大+調(diào)諧回路（可以是調(diào)諧回路（可以是lc回路、石英晶體、回路、石英晶體、 壓電陶瓷或聲表面波器件）兩部分。壓電陶瓷或聲表面波器件）兩部分。 完成完成“選頻選頻”放大的作用。放大的作用。 主要指標(biāo)要求：主要指標(biāo)要求： 電壓增益高、選擇性好、通頻帶合適、穩(wěn)定性高。電壓增益高、選擇性好、通頻帶合適、穩(wěn)定性高。 第一節(jié)第一節(jié) 調(diào)諧回路與阻抗變換電路調(diào)諧回路與阻抗變換電路 一、一、lclc單調(diào)諧回路單調(diào)諧回路: : 分為：分為： 串聯(lián)諧振回路串聯(lián)諧振回路 并聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路 1.串聯(lián)諧振回路串聯(lián)諧振回路

11、如圖所示：為如圖所示：為lc串聯(lián)回路。串聯(lián)回路。 回路電流為回路電流為: ) 1 (1 1 r c l j r u cj ljr u z u i z （1）組成：）組成：l、c為純電感和電容。為純電感和電容。r是回是回 路的損耗路的損耗(主要是電感線(xiàn)圈損耗主要是電感線(xiàn)圈損耗) 當(dāng)信號(hào)頻率發(fā)生變化時(shí)，感抗、容抗、電流均隨之變化。當(dāng)信號(hào)頻率發(fā)生變化時(shí)，感抗、容抗、電流均隨之變化。 當(dāng)頻率為某一特定值（當(dāng)頻率為某一特定值（ = 0）時(shí)，）時(shí)，x=0，電流最大，且，電流最大，且 電路為純阻性電路為純阻性處于諧振狀態(tài)。處于諧振狀態(tài)。 當(dāng)當(dāng) 0時(shí)（失諧），時(shí)（失諧）， x 0，電流減??；失諧越大，電，電流

12、減??；失諧越大，電 流越小，體現(xiàn)了選頻作用。流越小，體現(xiàn)了選頻作用。 （2）原理：）原理： （3）回路諧振頻率：）回路諧振頻率： lc 1 0 回路電流為回路電流為: j i r c l j r u z u i m 1 ) 1 (1 廣義失諧廣義失諧 相對(duì)失諧相對(duì)失諧 回路最大回路最大 電流電流 c l 0 0 1 由 此時(shí)：此時(shí)： =0；i=im=u/r此為諧振電流。此為諧振電流。 i為復(fù)數(shù)：為復(fù)數(shù)： 2 1 )( m i i arctan)( 幅頻特性幅頻特性 相頻特性相頻特性 r c l 1 （4）回路的品質(zhì)因數(shù)）回路的品質(zhì)因數(shù) c l rcrr l q 11 0 0 是諧振回路的重要指

13、標(biāo)之一，表征了是諧振回路的重要指標(biāo)之一，表征了lc回路的損耗效應(yīng)回路的損耗效應(yīng) 對(duì)品質(zhì)因數(shù)的影響。即：對(duì)品質(zhì)因數(shù)的影響。即：r大則大則q低（損耗功率大），低（損耗功率大），r小小 則則q高，高， q越高越好。越高越好。 （5）串聯(lián)諧振特性曲線(xiàn)：）串聯(lián)諧振特性曲線(xiàn)： 0 0 0 0 2 1 q r l r c l 2 0 2 )2(1 1 1 1)( q i i m 幅頻特性幅頻特性 據(jù)此畫(huà)出特性曲線(xiàn)如圖：據(jù)此畫(huà)出特性曲線(xiàn)如圖： 可見(jiàn)，回路失諧（即可見(jiàn)，回路失諧（即 0 ） 時(shí)，電流減小，體現(xiàn)出回路的時(shí)，電流減小，體現(xiàn)出回路的 選頻作用。選頻作用。 q=50 100 200 m i i 0 f

14、f 結(jié)論：結(jié)論： （1）f=f0時(shí)，電流最大（諧振）；時(shí)，電流最大（諧振）； f f0時(shí)，電流減?。ㄊеC）。時(shí)，電流減?。ㄊеC）。 （2）q大，曲線(xiàn)越陡，選頻作用越好。大，曲線(xiàn)越陡，選頻作用越好。 q小，曲線(xiàn)越平緩，選頻作用越差。小，曲線(xiàn)越平緩，選頻作用越差。 1 并聯(lián)諧振電路并聯(lián)諧振電路 c r l i u 1.并聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路 他和串聯(lián)諧振回路是對(duì)偶的，因此所他和串聯(lián)諧振回路是對(duì)偶的，因此所 得公式類(lèi)似。即：得公式類(lèi)似。即： j u l cjg i u m 1 ) 1 ( 2.回路諧振頻率回路諧振頻率 lc 1 0 3.回路的品質(zhì)因數(shù)回路的品質(zhì)因數(shù) l c gg c l r q 1

15、 0 0 說(shuō)明說(shuō)明g越大，其分流越大，越大，其分流越大， 損耗的能量越大，損耗的能量越大， q值越低。值越低。 j i i m 1 lc 1 0 c l rcrr l q 11 0 4.諧振特性曲線(xiàn)：諧振特性曲線(xiàn)： 2 0 )2(1 1)( q u u m 諧振特性曲線(xiàn)諧振特性曲線(xiàn) 1 0.707 q1 q2 21 qq 0 m u u b1 b2 結(jié)論：結(jié)論： （1） = 0時(shí)，電壓最大（諧振）；時(shí)，電壓最大（諧振）； 0時(shí)，電壓減?。ㄊеC）。時(shí)，電壓減小（失諧）。 （2）q大，曲線(xiàn)越陡，選頻作用越好。大，曲線(xiàn)越陡，選頻作用越好。 q小，曲線(xiàn)越平緩，選頻作用越差。小，曲線(xiàn)越平緩，選頻作用越差

16、。 （3） (或或f)小，回路為感性。小，回路為感性。 (或或f)大，回路為容性。大，回路為容性。 容性容性感性感性 三、信號(hào)源內(nèi)阻和負(fù)載對(duì)并聯(lián)諧振回路的影響三、信號(hào)源內(nèi)阻和負(fù)載對(duì)并聯(lián)諧振回路的影響 is rscs l rpc1rlcl is lrc 顯見(jiàn)，由于信號(hào)源內(nèi)阻抗顯見(jiàn)，由于信號(hào)源內(nèi)阻抗 和負(fù)載阻抗的介入：和負(fù)載阻抗的介入： 電路可改畫(huà)為：電路可改畫(huà)為： 簡(jiǎn)化后電路為：簡(jiǎn)化后電路為： lps rrrr/ ls cccc/ 1 （1）考慮信號(hào)源內(nèi)阻抗和負(fù)載阻抗時(shí)：）考慮信號(hào)源內(nèi)阻抗和負(fù)載阻抗時(shí)： r q 0 c （2）回路總電容）回路總電容 損耗增大損耗增大(并聯(lián)并聯(lián)) （1）回路總電阻

17、）回路總電阻 0 0 0 0 q l r l r ql 回路的品質(zhì)因數(shù)為：回路的品質(zhì)因數(shù)為： 由上式可知：由上式可知： lc 1 0 回路諧振頻率回路諧振頻率 （2）阻抗匹配問(wèn)題：）阻抗匹配問(wèn)題： 調(diào)諧回路的目的要傳送信號(hào)能量，所以只有調(diào)諧回路的目的要傳送信號(hào)能量，所以只有rs、rl與與 回路電阻匹配時(shí)才能獲得最大功率回路電阻匹配時(shí)才能獲得最大功率。 對(duì)于并聯(lián)諧振，由于對(duì)于并聯(lián)諧振，由于 rs與與rl的存在，使的存在，使 0 , fq 并可能導(dǎo)致阻抗不匹配。并可能導(dǎo)致阻抗不匹配。 為解決上述問(wèn)題為解決上述問(wèn)題： 采取信號(hào)源和負(fù)載不直接與調(diào)諧回路相接采取信號(hào)源和負(fù)載不直接與調(diào)諧回路相接通過(guò)通過(guò)

18、阻抗變換電路接入。阻抗變換電路接入。 四、常用阻抗變換電路四、常用阻抗變換電路 變壓器耦合式阻抗變換電路變壓器耦合式阻抗變換電路 電容分壓式阻抗變換電路電容分壓式阻抗變換電路 電感分壓式阻抗變換電路電感分壓式阻抗變換電路 2 1 n n n （一）變壓器耦合式阻抗變換電路（一）變壓器耦合式阻抗變換電路 1.變壓器變換電路：變壓器變換電路： 2.當(dāng)為理想變壓器時(shí)，阻抗變換關(guān)系：當(dāng)為理想變壓器時(shí)，阻抗變換關(guān)系： 初、次級(jí)線(xiàn)圈匝比：初、次級(jí)線(xiàn)圈匝比： r1 c1 l rl n1n2 zl is cl ll rnr 2 ll c n c 2 1 is cl r1 c1 l rl zl 按折合前后消耗功

19、率相等的原則：按折合前后消耗功率相等的原則： 2 11 2 22 / / ll ll rupr rupr 消耗的功率：折合后 消耗的功率：折合前 21 pp 2 1 2 2 / ll ruru 3.應(yīng)用：應(yīng)用：收音機(jī)中放負(fù)載回路；收音機(jī)中放負(fù)載回路； 電視機(jī)圖象中放、伴音中放等。電視機(jī)圖象中放、伴音中放等。 is r c l 1l ccc / 1l rrr 把以上電路簡(jiǎn)化后：把以上電路簡(jiǎn)化后： is cl r1 c1 l rl zl 其中：其中： 為了減小負(fù)載對(duì)為了減小負(fù)載對(duì)lc回路的影響，回路的影響， 適當(dāng)調(diào)整變比適當(dāng)調(diào)整變比n。 ( (二二) )電容分壓式阻抗變換電路電容分壓式阻抗變換電路

20、 1.阻抗電變換路：阻抗電變換路： 2.阻抗變換關(guān)系：阻抗變換關(guān)系： ll r c cc r 2 1 21 4. 應(yīng)用：應(yīng)用：放大器負(fù)載回路；放大器負(fù)載回路； 電視機(jī)天線(xiàn)回路等。電視機(jī)天線(xiàn)回路等。 l rn2 c1 is rsl c2 rl u1 u2 is rsl c2 rl u1 u2 is rsl c2 rl u1 u2 is rsl c2 rl u1 u2 3.電路優(yōu)點(diǎn)：電路優(yōu)點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單、不消耗功率。電路簡(jiǎn)單、不消耗功率。 isrsl c1 c2rl 按折合前后消耗功率相等的原則：按折合前后消耗功率相等的原則： ll r u r u 2 2 2 1 （三）電感分壓式阻抗變換電路（三）

21、電感分壓式阻抗變換電路 1.電路電路 isr c m l1 l2 n1 n2rlu2 u1 isr c lrl llll rnr ml mll r u u r 2 2 2 21 2 2 1 2 2 (1)若耦合系數(shù)若耦合系數(shù)(k=m/l)為為1，化減后，化減后 則有則有 lll rnr n nn r 2 2 2 21 （2）耦合系數(shù)為零）耦合系數(shù)為零0（即（即m=0）,則有則有 lll rnr l ll r 2 2 2 21 2.阻抗變換關(guān)系：阻抗變換關(guān)系： 為什么要進(jìn)行阻為什么要進(jìn)行阻 抗變換？抗變換？ 第二節(jié)第二節(jié) 高頻單調(diào)諧放大器高頻單調(diào)諧放大器 典型電路的構(gòu)成：典型電路的構(gòu)成： 特點(diǎn)：

22、特點(diǎn)： a) 電路采用部分接入，以減小放電路采用部分接入，以減小放 大管輸出導(dǎo)納對(duì)大管輸出導(dǎo)納對(duì)lc回路的影響；回路的影響； b) 與負(fù)載間采用變壓器耦合方式與負(fù)載間采用變壓器耦合方式, 以更好的匹配，降低負(fù)載導(dǎo)納對(duì)以更好的匹配，降低負(fù)載導(dǎo)納對(duì) lc回路的影響回路的影響。 yi2為下一級(jí)的輸入導(dǎo)納。為下一級(jí)的輸入導(dǎo)納。 ui cb r1 r2 re ce c l yi2 1 2 3 4 5 ec 由由lc和和tr構(gòu)成諧振回路。構(gòu)成諧振回路。 高頻單調(diào)諧放大器高頻單調(diào)諧放大器 一、等效電路：一、等效電路： ub yie gmub yoe c l yi2 1 2 3 1.為三極管高頻混合為三極管高

23、頻混合 等效電等效電 路路由戴維南簡(jiǎn)化由戴維南簡(jiǎn)化由由 密勒定理密勒定理單相化模型。單相化模型。 2.將晶體管參數(shù)折算到將晶體管參數(shù)折算到lc回路?；芈?。 其中：其中： yie=gie+j cie yoe=goe+j coe ngmub goecoe c gp l ci2 yi2 4 5 yi2=gi2+j ci2 3.將輸出、負(fù)載回路折合到將輸出、負(fù)載回路折合到lc回路得到的等效電路：回路得到的等效電路： 31 21 1 n n n 31 54 2 n n n 所以有：所以有： goe=n12goe coe=n12coe ioc=n1ioc =n1 gmub 其變比其變比： n1gmub g

24、oecoe c gp l ci2 yi2 2.將晶體管參數(shù)折算到將晶體管參數(shù)折算到lc回路?；芈?。 gi2=n22gi2 ci2=n22ci2 ub yie gmub yoe c l yi2 1 2 3 4 5 將同類(lèi)元件值合并，得等效電路將同類(lèi)元件值合并，得等效電路: ct=n12coe+n22ci2+c gt=n12goe+n22gie+gp 其中：其中： ngmub ctgtl ngmub goe coec gp l ci2 yi2 電路中：電路中： gp為為lc回路回路固有損耗電導(dǎo)固有損耗電導(dǎo) gp =1/r r 為為 lc回路回路的等效并聯(lián)電阻。的等效并聯(lián)電阻。 其中：其中：l值不變

25、，且由于值不變，且由于n1 、n2 小于小于1，只有，只有c和和gp起主要作用起主要作用 高頻單調(diào)諧放大器高頻單調(diào)諧放大器 一、等效電路一、等效電路 ub yie gmub yoe c l yi2 1 2 3 ngmubg oecoe c gp l ci2 yi2 ngmub ctgtl 由合并的等效電路可知：由合并的等效電路可知： 此時(shí)，諧振回路的諧振頻此時(shí)，諧振回路的諧振頻 率為：率為： t lc 1 0 諧振回路的品質(zhì)因數(shù)為：諧振回路的品質(zhì)因數(shù)為： t t t g c q 0 諧振回路的等效阻抗為：諧振回路的等效阻抗為： l cjg jz tt t 1 1 )( 4 5 二、單調(diào)諧放大器

26、的性能二、單調(diào)諧放大器的性能 由等效電路可知，正弦穩(wěn)態(tài)下，由等效電路可知，正弦穩(wěn)態(tài)下， 回路的等效阻抗為：回路的等效阻抗為： j g l cjg jz t tt t 1 /1 1 1 )( 輸出端的信號(hào)電壓為：輸出端的信號(hào)電壓為： 0 1 21 / )( )()( t tbm toct qj gjugn jziju qt為有載為有載 品質(zhì)因數(shù)品質(zhì)因數(shù) 0 1 21 1 )( )( )( t t m b t u qj g gn ju ju ja 單調(diào)諧放大器的增益為：?jiǎn)握{(diào)諧放大器的增益為： 可見(jiàn)：增益是頻率的函數(shù)?？梢?jiàn)：增益是頻率的函數(shù)。 ub yie gmub yoe c l yi2 1 2

27、3 n1gmub ctgtl j qj ja ja t ou u 1 1 21 1 0 (一一)諧振電壓增益諧振電壓增益 t m u g gn ja 1 0 1.當(dāng)當(dāng) = 0時(shí)，其電壓增益為：時(shí)，其電壓增益為： t m u g gnn ja 21 0 本級(jí)到下一級(jí)的電壓增益為：本級(jí)到下一級(jí)的電壓增益為： 結(jié)論：結(jié)論： 1）由上式可知：當(dāng)晶體管參數(shù)選定后，電壓增益可通過(guò)）由上式可知：當(dāng)晶體管參數(shù)選定后，電壓增益可通過(guò) 改變接入系數(shù)來(lái)調(diào)整。改變接入系數(shù)來(lái)調(diào)整。 2）接入系數(shù)過(guò)大和過(guò)小，都會(huì)使電壓增益減小，因而存）接入系數(shù)過(guò)大和過(guò)小，都會(huì)使電壓增益減小，因而存 在最佳接入系數(shù)。在最佳接入系數(shù)。 ub

28、 yie gmub yoe c l yi2 1 2 3 相對(duì)增益相對(duì)增益 （二）諧振功率增益：（二）諧振功率增益： 目標(biāo)信號(hào)通過(guò)調(diào)諧放大器能否得到加強(qiáng)，歸根到底要看目標(biāo)信號(hào)通過(guò)調(diào)諧放大器能否得到加強(qiáng)，歸根到底要看 功率是否增強(qiáng)。功率是否增強(qiáng)。 1.諧振時(shí)功率增益為：諧振時(shí)功率增益為： i o op p p ja iebi gup 2 2 2 21 )( ib t m o gu g gnn p gi2為下一級(jí)的為下一級(jí)的 輸入電導(dǎo)（負(fù)載）輸入電導(dǎo)（負(fù)載） 諧振功率增益為：諧振功率增益為： ie i t m p g g g gnn ja 2 2 21 0 )()( 2.功率增益的最大值：功率增益的

29、最大值： 為獲得較大的功率增益，選用為獲得較大的功率增益，選用gm較大的管子時(shí)有利的。較大的管子時(shí)有利的。 若諧振回路為理想的：若諧振回路為理想的： 1.在無(wú)耗（在無(wú)耗（gp=0） 時(shí)：時(shí)： 調(diào)整調(diào)整n1和和n2使使（goe=gi2），即匹配狀態(tài)，此時(shí)可獲得最大功率。即匹配狀態(tài)，此時(shí)可獲得最大功率。 gt=n12goe+n22gie+gp =goe+gi2 2 2 2 1 )(i b ioe m o gu gg gn p oe bm oe bm oe oe bm o g ug g ugn g g ugn p 4 )( 4 )( ) 2 ( 2 2 1 2 1 max ie i t m p g

30、g g gnn a 2 2 21 )( 功率增益的最大值為：功率增益的最大值為： ieoe m i o p gg g p p ja 4 )( 2 max max0 2.有耗但匹配時(shí)有耗但匹配時(shí). max 2 max 1 op t opop ja q q jaja 其中：其中： =（1-qt/q）2 稱(chēng)為插入損耗。稱(chēng)為插入損耗。 2 1 max ) 2 ( oeb poe m ogu gg gn p 可推得考慮插入損耗后的最大功率增益：可推得考慮插入損耗后的最大功率增益： （三）放大器的相對(duì)增益和通頻帶：（三）放大器的相對(duì)增益和通頻帶： 1.放大器的相對(duì)增益為：放大器的相對(duì)增益為： j qj j

31、a ja o t ou u 1 1 21 1 依此作出曲線(xiàn)如圖依此作出曲線(xiàn)如圖: 0 0 ja ja u u 1 0.707 0.1 b b0.1 2.相對(duì)增益模為：相對(duì)增益模為： 2 21 1 )2(1 1 o t ou u q ja ja 0 1 21 1 )( t t m u qj g gn ja 放大器的增益為放大器的增益為 2.通頻帶通頻帶: 根據(jù)通頻帶定義有根據(jù)通頻帶定義有:(當(dāng)幅值下降當(dāng)幅值下降 到到0.707時(shí)時(shí)) 221 2 o t q 由此推得通頻帶：由此推得通頻帶： t t t o c g q b 或或 t t t o hz c g q f b 2 b= 2 - 1 0

32、0 ja ja u u 1 0.707 0.1 b b0.1 2 1 其中：其中：b= 2 - 1 = 2 ( (四四) )放大器的選擇性：放大器的選擇性： 矩形系數(shù)矩形系數(shù)k0.1： b b k 1 . 0 1 . 0 結(jié)論：結(jié)論：1） k0.1 1，k0.1愈趨近于愈趨近于1，選擇性愈趨近于理想。，選擇性愈趨近于理想。 指放大器對(duì)干擾信號(hào)的抑制能力。常以矩形系數(shù)指放大器對(duì)干擾信號(hào)的抑制能力。常以矩形系數(shù)k0.1來(lái)來(lái) 衡量選擇性的好壞。衡量選擇性的好壞。 為相對(duì)增益下降到為相對(duì)增益下降到0.1時(shí)的帶寬時(shí)的帶寬b0.1與帶寬與帶寬b 之比，之比， 即即 2） k0.1越接近于越接近于1，相對(duì)增

33、益曲線(xiàn)越接近于矩形，選，相對(duì)增益曲線(xiàn)越接近于矩形，選 擇性越好擇性越好 可見(jiàn)，單級(jí)調(diào)諧放大器的選擇性很差，這是它的主要缺點(diǎn)。可見(jiàn)，單級(jí)調(diào)諧放大器的選擇性很差，這是它的主要缺點(diǎn)。 由此推得：由此推得： b q b t o 95. 999 1 . 0 95. 9 1 . 0 1 . 0 b b k 據(jù)據(jù)b 0. 1定義有：定義有： 2 ;1 . 0 1 . 0 b ja ja ou u 時(shí)當(dāng)： 高頻單調(diào)諧放大器小結(jié)高頻單調(diào)諧放大器小結(jié) 一、等效電路一、等效電路 ub yie gmub yoe c l yi2 1 2 3 ngmubg oecoe c gp l ci2 yi2 ngmub ctgtl

34、 由合并的等效電路可知：由合并的等效電路可知： 此時(shí)，諧振回路的諧振頻此時(shí)，諧振回路的諧振頻 率為：率為： t lc 1 0 諧振回路的品質(zhì)因數(shù)為：諧振回路的品質(zhì)因數(shù)為： t t t g c q 0 諧振回路的參數(shù)為：諧振回路的參數(shù)為： 4 5 ct=n12coe+n22ci2+c gt=n12goe+n22gie+gp 31 21 1 n n n 31 54 2 n n n 折合參數(shù)為：折合參數(shù)為： t t t o hz c g q f b 2 功率增益的最大值為：功率增益的最大值為： ieoe m p gg g ja 4 )( 2 max0 2 max 1 q q jaja t opop

35、可推得考慮插入損耗后的最大功率增益：可推得考慮插入損耗后的最大功率增益： 通頻帶：通頻帶： t t t o c g q b 或或 t t t o hz c g q f b 2 95. 9 1 . 0 1 . 0 b b k 矩形系數(shù)：矩形系數(shù)： 諧振電壓增益諧振電壓增益 t m u g gnn ja 21 0 單調(diào)諧放大器分析舉例單調(diào)諧放大器分析舉例 例例2-1 一單調(diào)諧放大器，測(cè)得參數(shù)：一單調(diào)諧放大器，測(cè)得參數(shù)：gie=0.36ms ，cie=80pf， goe=75uf ，coe=9pf，gm=45ms，fo=465khz，bhz=10khz，變，變 壓器原圈總匝數(shù)壓器原圈總匝數(shù)n=117

36、，電感，電感l(wèi)=590uh，固有，固有q值值q=80。求調(diào)諧。求調(diào)諧 回路參數(shù)和最大功率增益?；芈穮?shù)和最大功率增益。 解：解： 5 .46 10 465 khz khz b f q hz o t （1）根據(jù)）根據(jù)= 得回路的有載得回路的有載qt值值: ngmub ctgtl ngmub goe coec gp l ci2 yi2 （2）根據(jù)諧振頻率的定義得回路的總電容）根據(jù)諧振頻率的定義得回路的總電容ct：根據(jù)諧頻率公式：根據(jù)諧頻率公式 （3）根據(jù)）根據(jù)=1/（ 0l ）得）得 回路的總電導(dǎo)回路的總電導(dǎo)gt： us lq g ot t 47.12 1 pf lf c o t 200 2 1

37、2 ngmub ctgtl ngmub goe coe c gp l ci2 yi2 例例2-1 一單調(diào)諧放大器，測(cè)得參數(shù)：一單調(diào)諧放大器，測(cè)得參數(shù)：gie=0.36ms，cie=80pf， goe=75uf ，coe=9pf，gm=45ms，fo=465khz，bhz=10khz，變，變 壓器原圈總匝數(shù)壓器原圈總匝數(shù)n=117，電感，電感l(wèi)=590uh，固有，固有q值值q=80。求：。求： 調(diào)諧回路參數(shù)和最大功率增益。調(diào)諧回路參數(shù)和最大功率增益。 （4）lc回路的匝比：設(shè)回路的匝比：設(shè)gp=0，goe=g ie 2 2 2 1 2222 n n g n n gggg ieoeieoet 29

38、. 0 2 1 1 oe t g g n n n 13. 0 2 2 2 ie t g g n n n 采用部分接入，歸算后采用部分接入，歸算后coe 、cie對(duì)總電容對(duì)總電容c影響很小。影響很小。 c穩(wěn)定，穩(wěn)定，l一定，則一定，則 f0 穩(wěn)定穩(wěn)定。 (6)實(shí)際最大功率增益：實(shí)際最大功率增益： 335018. 0900 maxmax opop jaja 18. 01 2 q qt 插入損耗：插入損耗： 19000 1036. 010754 18. 0900 4 36 2 2 max ioe m op gg g ja 有損耗時(shí)的最大功率增益為：有損耗時(shí)的最大功率增益為： 信號(hào)接收過(guò)程中，通常要求

39、：信號(hào)接收過(guò)程中，通常要求： au高、高、b合適、選擇性好（合適、選擇性好（k0.1趨近于趨近于 1）。）。 出于穩(wěn)定性考慮，單級(jí)放大器增益不會(huì)很高，為出于穩(wěn)定性考慮，單級(jí)放大器增益不會(huì)很高，為2030db。 因此，用單級(jí)調(diào)諧放大器是難以滿(mǎn)足的。因此，用單級(jí)調(diào)諧放大器是難以滿(mǎn)足的。 解決方法：解決方法：采用多級(jí)調(diào)諧放大器。采用多級(jí)調(diào)諧放大器。 第三節(jié)多級(jí)調(diào)諧放大器及穩(wěn)定性第三節(jié)多級(jí)調(diào)諧放大器及穩(wěn)定性 1.同步調(diào)諧放大器同步調(diào)諧放大器 2 .參差調(diào)諧放大器，又分為參差調(diào)諧放大器，又分為 （1）雙參差調(diào)諧放大器）雙參差調(diào)諧放大器 （2）三參差調(diào)諧放大器）三參差調(diào)諧放大器 多級(jí)調(diào)諧放大器分為：多級(jí)調(diào)

40、諧放大器分為： 一、同步調(diào)諧放大器一、同步調(diào)諧放大器 同步調(diào)諧放大器：放大器由同步調(diào)諧放大器：放大器由n級(jí)參數(shù)相同的單調(diào)諧放大級(jí)參數(shù)相同的單調(diào)諧放大 器級(jí)聯(lián)，且都調(diào)諧于同一頻率，稱(chēng)為同步調(diào)諧放大器。器級(jí)聯(lián)，且都調(diào)諧于同一頻率，稱(chēng)為同步調(diào)諧放大器。 000201 n uunuu aaaa 21 n uunuu jajajaja)()()()( 010 n t u u qj ja ja 0 0 21 1 （一）（一）n級(jí)放大器總電壓增益：級(jí)放大器總電壓增益： 相對(duì)電壓增益：相對(duì)電壓增益： 即滿(mǎn)足即滿(mǎn)足: （二）（二）n級(jí)放大器總通頻帶級(jí)放大器總通頻帶 n b時(shí)，可求得總通頻帶令總相對(duì)增益的模值為

41、2 1 1212 11 0 nn b q b t n 12 1 n 稱(chēng)為縮小系數(shù)稱(chēng)為縮小系數(shù) un abn、顯見(jiàn)， n 12345678 12 1 n 1.0 0.64 0.51 0.43 0.39 0.35 0.32 0.3 的關(guān)系與n n 12 1 結(jié)論：結(jié)論： 1）采用多級(jí)同步調(diào)諧放大器后，增益提高了，但通頻帶減小了。）采用多級(jí)同步調(diào)諧放大器后，增益提高了，但通頻帶減小了。 2）級(jí)數(shù)）級(jí)數(shù)n越多，頻帶越窄。增益與帶寬的矛盾成為嚴(yán)重問(wèn)題。越多，頻帶越窄。增益與帶寬的矛盾成為嚴(yán)重問(wèn)題。 例例2-2 2-2 若要求某中頻放大器（多級(jí)同步調(diào)諧放大器）的頻帶若要求某中頻放大器（多級(jí)同步調(diào)諧放大器）

42、的頻帶 為為6.5mhz，分別求出用，分別求出用2 2級(jí)和級(jí)和3 3級(jí)實(shí)現(xiàn)時(shí)兩種情況下每一級(jí)的級(jí)實(shí)現(xiàn)時(shí)兩種情況下每一級(jí)的 b b為多少？為多少？ 解：解： mhz mhzb bhz2 .10 64. 0 5 . 6 12 2 1 2 （2）當(dāng)）當(dāng)n=3時(shí)時(shí) mhz mhzb bhz7 .12 51. 0 5 . 6 12 3 1 2 即當(dāng)即當(dāng)3級(jí)級(jí)連時(shí)，只有每級(jí)通頻帶達(dá)到級(jí)級(jí)連時(shí)，只有每級(jí)通頻帶達(dá)到12.7mhz，才能滿(mǎn)，才能滿(mǎn) 足總通頻帶足總通頻帶6.5mhz的要求。的要求。 結(jié)論：結(jié)論：au與與bn存在矛盾，因此這種放大器只適合存在矛盾，因此這種放大器只適合bn較窄，而較窄，而 au不太高

43、的情況。不太高的情況。 （1）當(dāng)）當(dāng)n=2時(shí)時(shí) （三）（三）n級(jí)放大器選擇性（考察矩形系數(shù)）級(jí)放大器選擇性（考察矩形系數(shù)） 根據(jù)根據(jù)b0.1的定義：的定義： 101 22 1 . 0 0 n n t b q 11001100 11 0 1 . 0 nn b q b t n 12 1100 1 1 1 . 0 1 . 0 n n n n n b b k 從而求出矩形系數(shù)：從而求出矩形系數(shù)： 12 1 n bbn n t u u qj ja ja 0 0 21 1 由于相對(duì)增益：由于相對(duì)增益： 的關(guān)系與nk n1 . 0 n12345678910 k0.19.95 4.83.75 3.43.23.

44、13.02.94 2.92 2.92.56 例如：n=2時(shí),k0. 1=4.8 ; n= k0.1=2.56 結(jié)論：同步調(diào)諧放大器結(jié)論：同步調(diào)諧放大器k0.1的極限為的極限為2.56，尚不能趨于，尚不能趨于1。 為解決以上一系列矛盾，可采用參差調(diào)諧放大器為解決以上一系列矛盾，可采用參差調(diào)諧放大器。 顯見(jiàn)，當(dāng)顯見(jiàn)，當(dāng)n k0. 1 可改善選擇性，但當(dāng)可改善選擇性，但當(dāng)n2以后改善緩慢。以后改善緩慢。 二、參差調(diào)諧放大器二、參差調(diào)諧放大器 定義定義： 多級(jí)放大器中，各放大器調(diào)諧頻率不一致，稱(chēng)為參差調(diào)諧多級(jí)放大器中，各放大器調(diào)諧頻率不一致，稱(chēng)為參差調(diào)諧 放大器。放大器。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 加寬頻帶，改善

45、矩形系數(shù)。加寬頻帶，改善矩形系數(shù)。 應(yīng)用：應(yīng)用： 使用于頻帶較寬的信號(hào)。（如電視接收機(jī)的中頻放大）使用于頻帶較寬的信號(hào)。（如電視接收機(jī)的中頻放大） （1）交流通路：）交流通路： ui t1t2 n1 n2 n1 n2 f01f02 u0 兩級(jí)結(jié)構(gòu)相同，分別 調(diào)諧在f01和f02且與參 差放大器的中心頻率 f0相差 fs,即 s fff 001s fff 002 f0 f02f01 為頻率的為頻率的 偏離值偏離值 2 0 0 ) 2 (1 1 t u u q ja ja 由于：由于： 放大器的增益特性為：放大器的增益特性為： 2 0 01 01 2 01 01 01 1 2121 f ff q

46、ja f ff q ja ja t u t u u 2 0 02 02 2 02 02 02 2 2121 f ff q ja f ff q ja ja t u t u u 由于由于f01與與f0 相差不大相差不大 若：若： 00201uuu ajaja ss fffffff 001 ss fffffff 002 ;2: 0 f f q s t 設(shè)回路的偏調(diào)系數(shù)為 2 2224 2 0 112 u u a ja總增益為： 0 2 f f qt 代入上式代入上式 2 0 02 02 2 21 f ff q ja ja t u u （一）平坦參差調(diào)諧放大器（一）平坦參差調(diào)諧放大器 稱(chēng)為稱(chēng)為臨界偏調(diào)

47、臨界偏調(diào)。 b q f f t s 2 1 2 1 1 0 時(shí)，當(dāng) 2 )( 2 0 0 u us a ja 根據(jù)相對(duì)增益：根據(jù)相對(duì)增益： 4 04 2 )( ja ja u u 求得通頻帶：求得通頻帶： b q f b t s 22 0 矩形系數(shù)：矩形系數(shù)： 15. 399 41 . 0 1 . 0 s s s b b k 此時(shí)，此時(shí)，f=f0 ， =0 ;2 0 f f q s t 偏調(diào)系數(shù)為 同樣可求得：同樣可求得： 同步調(diào)諧的矩同步調(diào)諧的矩 形系數(shù)為形系數(shù)為4.8； 參差調(diào)諧改善參差調(diào)諧改善 矩形系數(shù)矩形系數(shù) 同步調(diào)諧的通同步調(diào)諧的通 頻帶為頻帶為 參差調(diào)諧加寬參差調(diào)諧加寬 通頻帶通頻

48、帶 414. 0b 放大器中心頻率處總增益：放大器中心頻率處總增益： （二）過(guò)參差調(diào)諧放大器（二）過(guò)參差調(diào)諧放大器 它將出現(xiàn)雙峰特性（如圖），稱(chēng)為它將出現(xiàn)雙峰特性（如圖），稱(chēng)為過(guò)參差。過(guò)參差。 1 , 則若增大偏調(diào)量 s f f f0f01f02 s f s f ja b 1時(shí)：時(shí)：出現(xiàn)單峰，稱(chēng)為欠參差。出現(xiàn)單峰，稱(chēng)為欠參差。 (三三) 三參差調(diào)諧放大器三參差調(diào)諧放大器 在過(guò)參差調(diào)諧放大器后級(jí)連一級(jí)諧振在在過(guò)參差調(diào)諧放大器后級(jí)連一級(jí)諧振在f0 的單調(diào)諧放大器，的單調(diào)諧放大器， 使其諧振特性曲線(xiàn)使其諧振特性曲線(xiàn)補(bǔ)償補(bǔ)償雙峰特性的凹陷，獲得較平坦的幅雙峰特性的凹陷，獲得較平坦的幅 頻特性頻特性 （

49、如圖）（如圖） 。 f f0f01f02 jfa 顯見(jiàn)它比平坦參差放大器具有更寬的頻帶。顯見(jiàn)它比平坦參差放大器具有更寬的頻帶。 要求：要求： q3 q1 = q2 例題講解例題講解 例例2-3一一臨界臨界偏調(diào)雙參差調(diào)諧放大器，其中心頻率偏調(diào)雙參差調(diào)諧放大器，其中心頻率f0=10. 7mhz， 每一級(jí)諧振增益每一級(jí)諧振增益au0=20，bhz=400khz，求（，求（1）中心頻率處總）中心頻率處總 增益增益aus（2）通頻帶）通頻帶bshz=?（3）每級(jí)的諧振頻率）每級(jí)的諧振頻率f01=?，f02=? 20020 2 1 2 )( 2 2 0 0 u us a ja （1）中心頻率處中心頻率處增

50、益：增益： （2）求通頻帶：）求通頻帶： khzkhzbb hzshz 56640022 1 2 0 f fq st khzbf hzs 200 2 1 mhzfff s 5 .102 . 07 .10 001 mhzfff s 9 .102 . 07 .10 002 解：解： （3）求諧振頻率：）求諧振頻率： 三、調(diào)諧放大器的穩(wěn)定性三、調(diào)諧放大器的穩(wěn)定性 造成不穩(wěn)定的原因：造成不穩(wěn)定的原因： 結(jié)電容結(jié)電容cbc在高頻時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)部反饋。當(dāng)反饋達(dá)到一定在高頻時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)部反饋。當(dāng)反饋達(dá)到一定 程度時(shí)，會(huì)出現(xiàn)自激振蕩。程度時(shí)，會(huì)出現(xiàn)自激振蕩。 解決方法：解決方法： 1. 從選擇器件著手，從選擇器件著

51、手， 選擇選擇cbc小的晶體管；小的晶體管； 2. 從電路著手，設(shè)法使其單向化。常用方法有：從電路著手，設(shè)法使其單向化。常用方法有： （1）中和法：用外部反饋電路抵消內(nèi)部反饋。）中和法：用外部反饋電路抵消內(nèi)部反饋。 （2）失配法：靠負(fù)載的失配抑制內(nèi)部反饋，）失配法：靠負(fù)載的失配抑制內(nèi)部反饋， 但以犧牲增益為代價(jià)。但以犧牲增益為代價(jià)。 （1 1）中和法中和法 1.1.原理電路：原理電路： 2.2.中和原理中和原理： in cbc cn c n1 n2 n3 if 通過(guò)外部反饋電流通過(guò)外部反饋電流i in n來(lái)抵消來(lái)抵消 晶體管內(nèi)部反饋電流晶體管內(nèi)部反饋電流if 。 3.3.優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 電路簡(jiǎn)單

52、，電路簡(jiǎn)單， cn很小如豆粒大。很小如豆粒大。 外加電容外加電容cn來(lái)抵消來(lái)抵消cbc的影響。的影響。 4.4.缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 1 1） c cn n是固定的不隨頻率而變化，因此只能在某一頻率起作用。是固定的不隨頻率而變化，因此只能在某一頻率起作用。 2 2）與）與c cbc bc并聯(lián)的還有 并聯(lián)的還有 r rbc bc ，中和電路也應(yīng)對(duì)稱(chēng)，但實(shí)現(xiàn)困難。 ，中和電路也應(yīng)對(duì)稱(chēng)，但實(shí)現(xiàn)困難。 3 3）考慮分布參數(shù)和溫度變化等因素，中和效果有限，難實(shí)現(xiàn)全）考慮分布參數(shù)和溫度變化等因素，中和效果有限，難實(shí)現(xiàn)全 頻段內(nèi)的中和。頻段內(nèi)的中和。 5.5.應(yīng)用：應(yīng)用： 一般用于中放。（收音機(jī)中常采用此方法）一般

53、用于中放。（收音機(jī)中常采用此方法） （2 2）失配法失配法 1.原理電路：原理電路： 2.工作原理：工作原理： 通過(guò)增大負(fù)載通過(guò)增大負(fù)載，使輸出回路嚴(yán)重失配，輸出電壓相應(yīng)減小，使輸出回路嚴(yán)重失配，輸出電壓相應(yīng)減小， 從而使內(nèi)部反饋電流減小。從而使內(nèi)部反饋電流減小。 3.優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：能在頻率較寬的范圍內(nèi)削弱內(nèi)部反饋的影響能在頻率較寬的范圍內(nèi)削弱內(nèi)部反饋的影響。 t1 t2 yi y0 ui u0 由于共基極電路的輸入導(dǎo)納由于共基極電路的輸入導(dǎo)納 較大，使負(fù)載導(dǎo)納增加，而較大，使負(fù)載導(dǎo)納增加，而t t1 1的的 輸出導(dǎo)納較小，使之失配。從而輸出導(dǎo)納較小，使之失配。從而 減弱反饋，提高穩(wěn)定性。減弱反饋

54、，提高穩(wěn)定性。 4.缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：增益略有下降（失配引起）、電路復(fù)雜增益略有下降（失配引起）、電路復(fù)雜。 第四節(jié)第四節(jié) 集成調(diào)諧放大器及集中選擇濾波器集成調(diào)諧放大器及集中選擇濾波器 前述各種調(diào)諧放大器均由分立元件構(gòu)成，存在的問(wèn)題：前述各種調(diào)諧放大器均由分立元件構(gòu)成，存在的問(wèn)題： 1）由于引線(xiàn)帶來(lái)的自感、分布電容等，制約了頻率的提高。）由于引線(xiàn)帶來(lái)的自感、分布電容等，制約了頻率的提高。 2）由于布線(xiàn)的寄生反饋而引起寄生振蕩。）由于布線(xiàn)的寄生反饋而引起寄生振蕩。 3）由于焊點(diǎn)多，使電路的可靠性隨之下降。）由于焊點(diǎn)多，使電路的可靠性隨之下降。 集成電路的優(yōu)點(diǎn)：集成電路的優(yōu)點(diǎn)： 體積減小，外接引線(xiàn)、焊點(diǎn)

55、減少，提高頻率，穩(wěn)定性、體積減小，外接引線(xiàn)、焊點(diǎn)減少，提高頻率，穩(wěn)定性、 可靠性都有所提高。可靠性都有所提高。 集成電路的缺點(diǎn)：集成電路的缺點(diǎn)： 制造電感和電容困難，用等效電路代替，精度低。制造電感和電容困難，用等效電路代替，精度低。 集成調(diào)諧放大器的構(gòu)成集成調(diào)諧放大器的構(gòu)成： 集中選擇集中選擇 濾波器濾波器 集成線(xiàn)性集成線(xiàn)性 放大組件放大組件 uiu0 集成調(diào)諧放大器集成調(diào)諧放大器 集成調(diào)諧放大器的優(yōu)點(diǎn)集成調(diào)諧放大器的優(yōu)點(diǎn): 1. 選擇電路集中，可減小晶體管參數(shù)對(duì)回路的影響，保證選擇電路集中，可減小晶體管參數(shù)對(duì)回路的影響，保證 au、 、b、 、k0.1 等指標(biāo)的穩(wěn)定。等指標(biāo)的穩(wěn)定。 2.

56、可單獨(dú)調(diào)整，減少生產(chǎn)周期?？蓡为?dú)調(diào)整，減少生產(chǎn)周期。 3. 體積小，可靠性高、穩(wěn)定性體積小，可靠性高、穩(wěn)定性 高。高。 由于上述原因常將調(diào)諧放大器的選頻和放大分開(kāi)完成：由于上述原因常將調(diào)諧放大器的選頻和放大分開(kāi)完成： 一、集成線(xiàn)性放大組件一、集成線(xiàn)性放大組件 （一）（一）.4e307 集成塊集成塊 原理電路：原理電路： 1.結(jié)構(gòu)：在一塊基片上制成差分對(duì)結(jié)構(gòu)：在一塊基片上制成差分對(duì) （t1、 、t2） ）,恒流源恒流源 (t3)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 t1t2 2.5k1k d 500 t3 1）4，6及及7，8可在外部短接?？稍谕獠慷探印?2）7，8可在外部接電

57、阻以增大恒流可在外部接電阻以增大恒流 源的負(fù)反饋，使之接近理想電流源。源的負(fù)反饋，使之接近理想電流源。 3）1，5可外接偏壓，調(diào)整恒流源的電流；可外接偏壓，調(diào)整恒流源的電流；5接負(fù)電源。接負(fù)電源。 4）2，10和和11，12分別為輸入、輸出端。分別為輸入、輸出端。 二、集中選擇濾波器二、集中選擇濾波器 1.1.石英晶體濾波器石英晶體濾波器 2.2.壓電陶瓷濾波器壓電陶瓷濾波器 3.3.聲表面波濾波器聲表面波濾波器 體積小體積小 成本低成本低 選擇性好選擇性好 頻率穩(wěn)定頻率穩(wěn)定 常用的集中選擇濾波器有：常用的集中選擇濾波器有： 集中選擇濾波器的優(yōu)點(diǎn)：集中選擇濾波器的優(yōu)點(diǎn)： （一）石英晶體濾波器（

58、一）石英晶體濾波器 1.1.石英晶體的特性及其等效電路：石英晶體的特性及其等效電路： 成分：成分：化學(xué)成分是二氧化硅（化學(xué)成分是二氧化硅（ sio2 ）。）。 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：是一種六棱柱型結(jié)晶體，其導(dǎo)電性能與晶格方向有關(guān)。是一種六棱柱型結(jié)晶體，其導(dǎo)電性能與晶格方向有關(guān)。 將其按不同方位切割，可切成不同切型的晶片，則它們的工作將其按不同方位切割，可切成不同切型的晶片，則它們的工作 頻率、溫度特性及參數(shù)各不相同。頻率、溫度特性及參數(shù)各不相同。 基本特性：基本特性：是是壓電效應(yīng)壓電效應(yīng)。 （1）正壓電效應(yīng)）正壓電效應(yīng)- 機(jī)械力作用于晶體時(shí)，晶片兩面機(jī)械力作用于晶體時(shí)，晶片兩面 將產(chǎn)生異性電荷；其值與晶

59、片的變將產(chǎn)生異性電荷；其值與晶片的變 形量有關(guān)。形量有關(guān)。 + + - - 石英晶片石英晶片 壓電效應(yīng)壓電效應(yīng) 固有頻率固有頻率：當(dāng)晶片幾何尺寸和結(jié)構(gòu)一定時(shí)，它本身有：當(dāng)晶片幾何尺寸和結(jié)構(gòu)一定時(shí)，它本身有 一個(gè)固定的機(jī)械振動(dòng)頻率一個(gè)固定的機(jī)械振動(dòng)頻率f固 固 ； ； 諧振頻率：諧振頻率：當(dāng)外加頻率當(dāng)外加頻率 f外 外=f固固 時(shí)產(chǎn)生諧振，此時(shí)機(jī)械 時(shí)產(chǎn)生諧振，此時(shí)機(jī)械 振動(dòng)最強(qiáng)，電路中的高頻電流最大。振動(dòng)最強(qiáng)，電路中的高頻電流最大。 晶片越薄，頻率越高、強(qiáng)度越差，加工越難，所以一般晶片越薄，頻率越高、強(qiáng)度越差，加工越難，所以一般 基頻基頻106 cq很小很小 0.005 0.1pf（動(dòng)態(tài)電容，

60、等效于彈性）（動(dòng)態(tài)電容，等效于彈性） lq很大很大 10m 幾幾10h（動(dòng)態(tài)電感，等效于機(jī)械慣性）（動(dòng)態(tài)電感，等效于機(jī)械慣性） rq很小很小 100 （動(dòng)態(tài)電阻，等效于摩擦損耗）（動(dòng)態(tài)電阻，等效于摩擦損耗） c0較小較小 2 5pf（晶片間的靜態(tài)電容）（晶片間的靜態(tài)電容） 若工作在基頻，只有若工作在基頻，只有c0 、 lq1 、 cq1 、 rq1支路有效，其余開(kāi)路。支路有效，其余開(kāi)路。 工作在基頻工作在基頻 工作在工作在3次諧波頻次諧波頻 （3 3）石英晶體的特性及其等效電路）石英晶體的特性及其等效電路 2. 晶體阻抗特性分析晶體阻抗特性分析 當(dāng)晶體工作在某一頻率時(shí)，其等效電路可簡(jiǎn)化為當(dāng)晶體