高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器

1、1第二章 高頻小信號(hào)諧振放大器熟練掌握并聯(lián)諧振回路的基本特性及其耦合聯(lián)接方式熟練掌握高頻小信號(hào)放大器的電路組成和工作原理，并能應(yīng)用晶體管Y參數(shù)等效電路計(jì)算其各項(xiàng)性能指標(biāo)正確理解諧振放大器的穩(wěn)定性了解集中選擇性濾波器的工作原理22.1 概述一、高頻小信號(hào)放大器的作用 用于接收設(shè)備 以提高信號(hào)的質(zhì)量和抗干擾能力二、高頻小信號(hào)放大器的分類(lèi)選頻、放大按負(fù)載的不同分為非諧振放大器：以集中選擇性濾波器為負(fù)載諧振放大器：以諧振回路為負(fù)載中頻放大器射頻放大器3三、性能指標(biāo)1、諧振增益 AuofAu/Auo10.7070.1fLfOfHBW0.7BW0.12、通頻帶 LHffBW7 .03、選擇性是指諧振放大器

2、從輸入信號(hào)中選出有用信號(hào)并加以放大，抑制干擾信號(hào)的能力放大器在諧振頻率上的電壓增益抑制比 uuoAAdBdlg20)(矩形系數(shù) 7 .01 .01 .0BWBWK42.2 小信號(hào)諧振放大器并聯(lián)諧振回路的特性并聯(lián)諧振回路的耦合聯(lián)接與接入系數(shù)晶體管Y參數(shù)等效電路單級(jí)單調(diào)諧放大器多級(jí)單調(diào)諧回路諧振放大器例題諧振放大器的穩(wěn)定性5并聯(lián)諧振回路回路總阻抗諧振頻率特性阻抗回路品質(zhì)因數(shù)通頻帶矩形系數(shù)諧振電阻LCO1CLCLOO1CRRLRQOOO1ooQfBW7 . 0101 . 0KCLjRCjLjRZ11CQLQCRLRoooopRpCL RCL R為線(xiàn)圈中串聯(lián)的損耗電阻62.信號(hào)源內(nèi)阻及負(fù)載對(duì)諧振回路的

3、影響RsRpRLCLIslpsgggG回路總電導(dǎo)：pOOLgQ1空載品質(zhì)因數(shù)：LGQOL1有載品質(zhì)因數(shù)：LPSPOLRRRRQQ1Ggp，QLQo7L1RLCL2N2N1+_+_V2abV11.變壓器耦合聯(lián)接RLCbaN1L112NNn LLLRNNnRR222122.自耦變壓器耦合聯(lián)接RLCbaN1LN2212NNNnLLLRNNNnRR222212）（83.雙電容分壓耦合聯(lián)接RLC2bC1aL211CCCnLLLRCCCnRR212212）（n轉(zhuǎn)換前的線(xiàn)圈數(shù)或容抗轉(zhuǎn)換后的線(xiàn)圈數(shù)或容抗2nRRLLnVVggLLgng2ggnII 9 設(shè)輸入端有輸入電壓 和輸入電流 ，及輸出電壓 和輸出電流1

4、V2V1I2I22212122121111VyVyIVyVyI000012222212211211221111VVIyyVVIyyVVIyyVVIyyofri：輸出短路時(shí)的輸入導(dǎo)納：輸入短路時(shí)的反向傳輸導(dǎo)納：輸出短路時(shí)的正向傳輸導(dǎo)納：輸入短路時(shí)的輸出導(dǎo)納yieyfeyreyoey12V2y21V2y11y22+V1_I1I2+V2_+V1_I1I2+V2_111111Cjgy121212jeyy10 T VR1R21Re2RL3Ce4Cb5LVCCR3 C1.電路組成13121NNn v自耦變壓器耦合聯(lián)接：晶體管諧振回路v變壓器耦合聯(lián)接：諧振回路下一級(jí)負(fù)載13452NNn 初級(jí)次級(jí) T VC1

5、2ZL345L晶體管輸入電路輸出電路1154321IsYreVcYfeVoYsYieYoeYie2C+Vi_+Vo_ebc+Vc_2.等效電路 假設(shè): yre=021YfeVogoeglCLCoegpCl21YfeVoGLCLpoegggGLoeCCCCLjCjGY1回路總導(dǎo)納：有載時(shí)并聯(lián)回路的諧振頻率：LCfo21有載品質(zhì)因數(shù)：GCLGQooL133123.電路性能電壓增益AuLjCjGYnnVVAfebeOu121v 諧振增益AuoGYnnAfeuo21GYnnAfeuo21v諧振時(shí)的功率增益 Gp2uoiopoAPPG13通頻帶 BW0.7Au/Auo10.7070.1fLfOfHBW0

6、.7BW0.1LoQffBW7 .07 .02矩形系數(shù) K0.1fo ，或QL ，則通頻帶越寬95.99921 .01 .0fKR3：降Q電阻14T1V1R1R2Re1Ce1Cb1C1VCC L154321 T2V2R3R4Re2Ce2Cb2C2L254321電壓增益nununuuunAAAAAA 321諧振曲線(xiàn)Au/Auo10.707fOfn =1n =2n =3通頻帶LonQfBW1217 .0矩形系數(shù)121100111 .0nnKv 隨著級(jí)數(shù) ，電壓增益 ，通頻帶 ，選擇性v 當(dāng)n3時(shí)，選擇性改善程度不明顯15解：1.決定回路參數(shù)（1）按通頻帶要求，可決定回路有載品質(zhì)因數(shù)的最大值為：31

7、101510465337 . 0BWfQoLSLQGoL9 .1810586104652311163（2）決定接入系數(shù) p1和 p2設(shè)gp0，為了使增益盡量高，則要求電路滿(mǎn)足匹配條件：ieoegpgp2221ieoegpgpG2221224941. 012041. 02113121pNNgGpoe同理：15. 02pSLQGoop9 . 31058610465215011631845N例2：?jiǎn)握{(diào)諧放大器如圖所示，下級(jí)采用與本級(jí)相同的電路，放大器的中心頻率fo=465KHz，通頻帶BW0.7=15KHz。已知晶體管在中心頻率及工作點(diǎn)上的Y參數(shù)為：gie=0.4mS，Cie=142pF，goe=5

8、5S，Coe=18pF，Yfe=36.8mS，略去Yre的影響；調(diào)諧回路的電感線(xiàn)圈N13=120匝，L13=586 H，Qo=150。試決定回路其他參數(shù)并計(jì)算放大器的增益。 TVR1R2ReRLCeCbVCC L54321 C16（3）決定回路外接電容CpFLfCo20010586)104652(1)2(16232pFCpieCpFCpoeCieoe314215. 031841. 0222221pFCCCCieoe200194332002.計(jì)算放大器的增益120109 .18108 .3615. 041. 06321GYppAuofe171.放大器的輸入導(dǎo)納54321IsYreVcYfeVoY

9、sYieYoeYie2C+Vi_+Vo_ebc+Vc_YLiieLoefereieiiiYYYYYYYVIY反饋等效導(dǎo)納當(dāng)Yre0時(shí)，Yi 0，形成反饋AfOf無(wú)反饋有反饋正反饋：自激負(fù)反饋：影響放大器頻率特性2.穩(wěn)定性ieiYY 單向化18失配法： 信號(hào)源內(nèi)阻不與晶體管輸入阻抗匹配；晶體管輸出端負(fù)載阻抗不與本級(jí)晶體管的輸出阻抗匹配共發(fā)射極共基極級(jí)聯(lián)放大器19集中選擇性濾波器l石英晶體濾波器l陶瓷濾波器l聲表面波濾波器集中選頻放大器的應(yīng)用2.3 集中選頻放大器寬帶放大器集中選擇性濾波器選頻放大201.石英晶體濾波器v 物理特性化學(xué)成分為SiO2，形狀為結(jié)晶六角錐體具有壓電效應(yīng)v 等效電路RqCoLq Cq靜電容等效質(zhì)量等效彈性等效阻尼串聯(lián)諧振頻率：qqsCLf21并聯(lián)諧振頻率：qoqoqpCCCCLf21品質(zhì)因數(shù)：qqqqCLRQ121fqfpf0容性區(qū)容性區(qū)感性區(qū)v 主要特點(diǎn)石英晶體的Q值非常高，一般為幾萬(wàn)甚至幾百萬(wàn)石英晶體與外電路的耦合很弱受外界因素的影響小在工作頻率附近阻抗變化率大，并有很高的并聯(lián)諧振阻抗v 應(yīng)用主要用于晶體振蕩器中22v 制造工