高頻電路基礎(chǔ)第2章高頻小信號(hào)放大器

1、第第 2 章章高頻小信號(hào)放大器高頻小信號(hào)放大器高頻電路基礎(chǔ)2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)2研究對(duì)象：高頻小信號(hào)放大器研究目的：1、了解高頻小信號(hào)放大器的電路結(jié)構(gòu)2、了解高頻小信號(hào)放大器的各項(xiàng)指標(biāo)3、能夠設(shè)計(jì)基本的小信號(hào)放大器本章的目標(biāo)2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)3高頻小信號(hào)放大器概述特點(diǎn)：信號(hào)頻率高（1051010Hz）相對(duì)帶寬較窄（103106Hz）一般工作在線性狀態(tài)通常采用諧振回路（選頻網(wǎng)絡(luò)）作為負(fù)載通常是低噪聲放大器（LNA）用途： 發(fā)送設(shè)備中的前置放大， 接收設(shè)備中的高頻放大、中頻放大等2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)4要求： 增益高、低噪聲、工作穩(wěn)定、 合適的動(dòng)態(tài)范圍、合適的選擇性分

2、類： 1、分立元件放大器。采用晶體管及諧振回路構(gòu)成放大電路，是高頻放大電路的基礎(chǔ)，也是本章主要討論的對(duì)象 2、集成高頻放大器。采用高頻寬帶集成放大電路及集總參數(shù)濾波器構(gòu)成放大電路，是目前高頻小信號(hào)放大電路的發(fā)展方向，本章將簡(jiǎn)要介紹2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)5高頻小信號(hào)放大器的指標(biāo)增益 Gv，Gp中心頻率 f0通頻帶 BW選擇性 BW0.1 / BW穩(wěn)定性信噪比 S / N動(dòng)態(tài)范圍BW0.10.707Av0AvAv0ff0BW0.1Av02022-5-17高頻電路基礎(chǔ)6晶體管高頻小信號(hào)放大器的常見結(jié)構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)匹配網(wǎng)絡(luò)輸入輸出分窄帶放大器和寬帶放大器兩種窄帶放大器的匹配網(wǎng)絡(luò)兼有選頻作用和阻抗匹

3、配作用，通常總是選頻放大器，只對(duì)特定的頻帶放大寬帶放大器的匹配網(wǎng)絡(luò)通常只有阻抗匹配作用，在一個(gè)很寬的頻帶內(nèi)保持較為平坦的幅頻特性。2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)7高頻晶體管的材料與結(jié)構(gòu)l雙極型晶體管lSi材料或GaAs材料。l金屬半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管 (MESFET)l結(jié)構(gòu)類似JFET，金屬與半導(dǎo)體直接接觸構(gòu)成肖特基結(jié)，一般采用GaAs材料。l異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)管l兩層不同的半導(dǎo)體材料，例如GaAs和GaAlAs，或GaInAs和GaAlAs，構(gòu)成陡峭的界面。由于能帶結(jié)構(gòu)的關(guān)系，電子被局限在界面附近一個(gè)極薄層（幾個(gè)納米）內(nèi)運(yùn)動(dòng)，形成所謂二維電子氣，具有極高的遷移率。2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)8晶體管的

4、高頻混合 p 模型becrbrprmrceCmCpbg vm be高頻晶體管混合p 模型，主要考慮了在高頻情況下具有很大影響的兩個(gè)結(jié)電容 Cp 和 Cm（注：此模型忽略發(fā)射極電阻re和集電極電阻rc）2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)9晶體管的網(wǎng)絡(luò)形式參數(shù) 晶體管 四端網(wǎng)絡(luò) 形式參數(shù)以網(wǎng)絡(luò)端口上的電壓和電流表示 以網(wǎng)絡(luò)端口上的入射波和反射波表示 y參數(shù)（導(dǎo)納參數(shù)）z參數(shù)（阻抗參數(shù)）h參數(shù)（混合參數(shù)）A參數(shù)（級(jí)聯(lián)參數(shù)）S參數(shù)（散射參數(shù)）2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)10以網(wǎng)絡(luò)端口上的電壓電流表示的形式參數(shù)111122121222vAAviAAi四端網(wǎng)絡(luò)i1i2v2v1+111121221222vhh

5、iihhv111121221222vzzivzzi111121221222iyyviyyv2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)11晶體管的 y 參數(shù)yrvoyfviyiyoviiivoio晶體管的 y 參數(shù)等效電路如下：y 參數(shù)的特點(diǎn)：1、便于分析；2、可以用實(shí)驗(yàn)測(cè)量獲得2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)12y 參數(shù)的定義（共射組態(tài)）跨導(dǎo)輸入短路時(shí)的反向傳輸跨導(dǎo)輸出短路時(shí)的正向傳輸輸入短路時(shí)的輸出導(dǎo)納輸出短路時(shí)的輸入導(dǎo)納其中：0000bcbcvcbrevbcfevccoevbbiebfecoeccrebiebviyviyviyviyvyvyivyvyi2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)13混合p 參數(shù)與 y

6、 參數(shù)的轉(zhuǎn)換()1,1()1(), 1()1()11bebcbbcmbcieoebcbbebccebbebcmbcbcferebbebcbbebcbebcyyr ygyyyyr yyrr yygyyyyr yyr yyyj Cyj Crrpmpm其中：， 2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)14晶體管的高頻特性由于 Cp 和 Cm 的存在，晶體管在高頻應(yīng)用時(shí)，具有下列特點(diǎn)l輸入阻抗和輸出阻抗除了電阻成分外，帶有電抗成分l輸入阻抗和輸出阻抗是頻率的函數(shù)l正向傳遞函數(shù)中帶有相移，且隨頻率變化l由于電容的雙向傳輸特性，使得輸出端的信號(hào)能夠反向傳輸?shù)捷斎攵?，形成晶體管的內(nèi)反饋。頻率越高，此內(nèi)反饋越強(qiáng)烈晶體管

7、參數(shù)在高頻條件下的變化 yie , yoe注：此曲線根據(jù)轉(zhuǎn)換關(guān)系得到，晶體管混合p參數(shù)為 rb=60W，rp=1kW，rm=2.6MW，rce=65kW，Cp=780pF，Cm=9pF，gm=38mS 2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)15晶體管參數(shù)在高頻條件下的變化 yfe , yre 注：此曲線根據(jù)轉(zhuǎn)換關(guān)系得到，晶體管混合p參數(shù)為 rb=60W，rp=1kW，rm=2.6MW，rce=65kW，Cp=780pF，Cm=9pF，gm=38mS 2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)162022-5-17高頻電路基礎(chǔ)17晶體管高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器l晶體管高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器一般采用LC諧振回路作為負(fù)載。根

8、據(jù)LC諧振回路的不同，可分為單調(diào)諧回路放大器和雙調(diào)諧回路放大器。l高頻調(diào)諧放大器的主要指標(biāo)是增益（電壓增益和功率增益）、頻率特性（通頻帶以及矩形系數(shù)）等。其中頻率特性與諧振回路的參數(shù)有關(guān)，增益不僅與諧振回路有關(guān)，還與晶體管參數(shù)及阻抗匹配情況有關(guān)。l高頻小信號(hào)放大器的另一個(gè)問題是它的穩(wěn)定性。由于晶體管在高頻工作時(shí)具有強(qiáng)烈的內(nèi)反饋，所以如何保證放大器的穩(wěn)定工作成為放大器設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的內(nèi)容。2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)18由于晶體管在高頻工作時(shí)，內(nèi)反饋會(huì)影響電路的穩(wěn)定性，所以一般都要采取某些措施將它消除。在下面的分析中，我們假定已經(jīng)采取了一定的措施消除了內(nèi)反饋（單向化），此時(shí)晶體管的 y 模型可

9、以近似為：yieyoevbeyfe晶體管bce晶體管的單向化近似2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)19單調(diào)諧放大器常見電路及其交流等效電路14532CLVCCZL4512gLCLL3g0yieCyoevbeyfe晶體管LC諧振回路負(fù)載ysis信號(hào)源2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)20 由于諧振放大器的增益與頻率特性均與諧振回路的頻率特性有關(guān)，所以分析諧振放大器時(shí)，首先要分析的就是諧振回路的頻率特性。 為了討論諧振回路的頻率特性，可以將連接在 LC諧振回路上的所有負(fù)載（包括本級(jí)晶體管的輸出參數(shù)和后級(jí)的負(fù)載）都等效到 LC 諧振回路的兩端。 為此，將本級(jí)晶體管的交流等效電路用晶體管單向化近似模型代入。考

10、慮抽頭諧振回路中的阻抗變換關(guān)系后，可以將晶體管的輸出參數(shù)ioe、yoe等效到 LC 諧振回路的兩端。再將負(fù)載阻抗等效到 LC 諧振回路兩端。諧振放大器的分析方法2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)21諧振放大器的頻率特性諧振回路輸入輸出晶體管單向化近似后，假設(shè)晶體管在放大器工作頻段內(nèi)的頻響是平坦的，則放大器的頻率特性完全由諧振回路確定。對(duì)于單調(diào)諧回路，歸一化幅頻特性為：22011( )211()LHQ2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)22112132451322(ce)2(LC)(LC)1(LC)1(LC)22(L)2(LC)(LC)2(LC)2(LC)/,/(),(),oeoeoeoeoeoeLLLL

11、LLpnnpnnnyygp gCp Cnnyygp gCp Cn設(shè)諧振回路的匝數(shù)比為信號(hào)源的等效：即負(fù)載的等效：即將源與負(fù)載都等效到LC回路兩端goe(LC)Coe(LC)gL(LC)CL(LC)g0CL晶體管諧振回路負(fù)載2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)23將上述等效電路中有關(guān) LC 諧振回路的所有電容合并，所有電導(dǎo)合并，就得到下面的等效電路：LGyieCioeysisv1313合并同類元件以后的等效電路22(LC)(LC)12oeLoeLCCCCCp Cp C220(LC)(LC)012oeLoeLgggggp gp g2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)2402212220001200022000

12、12221211()11()1 ()122oeLLoeLoeLLLoeLLCL Cp Cp CQLGL gp gp gQLgfgp gp gBWQQCp Cp Cpp諧振頻率：有載品質(zhì)因數(shù)：其中通頻帶：?jiǎn)握{(diào)諧放大器的頻率特性2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)25諧振放大器的增益yieyfeviyL(ce)yoevivo(ce)(ce)/()feioeLfeoviioeLy vyyyvGvvyy 222(ce)(ce)(ce)22(ce)feLoLLoPviieiieoeLieygvggPGGPgvgyyg電壓增益功率增益1、考慮理想情況（匹配網(wǎng)絡(luò)無損耗）：2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)26當(dāng)輸出端

13、阻抗共軛匹配時(shí)，在負(fù)載上將得到最大功率 共軛匹配條件： (ce)(ce),LoeLoeggbb (ce)2oeLoeyyg所以，共軛匹配時(shí)得到的最大功率增益為2max4fepoeieyGg g稱之為額定功率增益2(ce)2(ce)feLPoeLieygGyyg代入2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)27額定功率增益與晶體管參數(shù)的關(guān)系2max4fepoeieyGg g當(dāng)工作頻率 f fb 時(shí)，晶體管參數(shù)中的極間電容影響增大，此時(shí)有2222max1,2214168mmfeieoemTbbbbfemTpoeiebbbbCggygggff C rrCCygfGg gf r C Cr Cfmppppmmppp

14、p額定功率增益與晶體管特征頻率 fT 成正比，與信號(hào)頻率平方 f 2成反比2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)2822maxmax2 oLoieLpvvpiiLiivgPggGGGGPggvg電壓增益2maxmax 42fefepvoeieoeLyyGGg gg g代入阻抗匹配條件 22221max1 2feLoevoeypp gp gGpg代入阻抗變換關(guān)系 2(LC)1max12(LC) 2feoevygp gGp pg2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)29增益帶寬積00(LC)0(LC)01122LLfQBWLgfgLQ12max12002fevfep pyGBPGBWp pyL fCpmax12(

15、LC)2fevyGp pg諧振放大器的增益帶寬積在晶體管、諧振回路的參數(shù)確定之后是一個(gè)常數(shù) 2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)30回路損耗的影響isgsgLg022()sLosLi gPgg220()sLosLi gPggg有損耗無損耗220011oLoPgQPgQ兩者比值注：考慮晶體管共射輸出回路時(shí)，is 就是 ic，gs 就是 goe2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)31定義：插入損耗IL（insertion loss），表示諧振回路本身損耗引起的功率增益下降 20(dB)10lg 1/ 1LQILQ考慮插入損耗后，放大器的功率增益 2max0max (1)(dB)(dB)(dB)LppppQGG

16、QGGIL或 2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)320130160 S2.5pF| 40mS0.4mS120pF465kHz10kHz117576 H150oeoefeieiegCygCfBWnLQCLmm已知高頻小信號(hào)諧振放大器中，晶體管參數(shù)為，|，第二級(jí)電路的晶體管參數(shù)與之相同。工作頻率與帶寬為，電感的匝數(shù)為，試求:1.外接電容的值,2.阻抗匹配時(shí) 的抽頭及次級(jí)的匝數(shù)3.功率增益例T1L2C1L13T2VCC12542022-5-17高頻電路基礎(chǔ)3330336003600465 1046.510 101112.78 S46.5 2465 10576 10113.96 S150 2465 105

17、76 10400 S120 FLLLieLiefQBWgQLgQLggCCpmpmpm因?yàn)榈诙?jí)晶體管參數(shù)與第一級(jí)相同，所以解2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)34221202212102012145222(LC)1 ()/(2)(12.783.96)/(260)0.271()/(2)(12.783.96)/(2400)0.1051173111712(0.271)2.50.1oeLoeLoeLoeoep gp ggggp gp gpgggpgggnpnpCp C根據(jù)匹配要求以及的定義，匝匝22(LC)22326018pF(0.105)1201.32pF11203.4pF(2)(2465 10 )5

18、76 10201.9pFLLoeLCp CCfLCCCCpp2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)3522023266200pF465kHz46.510lg 1/(1)10lg 1/(1)3dB150(40 10 )10lg10lg339(dB)4460 10400 1039dB(7950)LfepoeieLQILQyGILg g實(shí)際采用的云母電容或高頻瓷片電容，通過微調(diào)電感達(dá)到諧振在。增益計(jì)算：功率增益約為倍 。2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)36阻抗失配的影響isgsgL22max2()4sLsosLsi giPggg22max22224()(1)(1)sLssoosLsi gigPPggg阻抗匹配

19、 阻抗不匹配 ()Lsgg失配損耗 22()(1)(dB)10lg10lg44sLsLggDLg g2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)37幾個(gè)重要概念 額定功率增益：放大器可能的最大功率增益，僅與晶體管有關(guān) 實(shí)際功率增益：放大器實(shí)際可能達(dá)到的功率增益，與放大器兩端的匹配程度有關(guān)，還與選頻網(wǎng)絡(luò)的插入損耗有關(guān) 放大器的頻率特性：在晶體管的頻響足夠的條件下，僅由選頻網(wǎng)絡(luò)的頻率特性決定2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)38雙調(diào)諧放大器電路的頻率特性曲線由諧振回路確定在臨界耦合狀態(tài)有最大功率增益 額定功率增益和諧振回路插入損耗的計(jì)算與單調(diào)諧放大器相同121200122 2fefep p yGBPp p yL f

20、Cp22max10|114feLppieoeyQGGILg gQ增益帶寬積為一個(gè)常數(shù) 2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)39例同前例電路參數(shù)，調(diào)諧頻率 f0=465kHz，BW=10kHz。其中晶體管參數(shù)為：gie=400mS、Cie=120pF、|yfe|=40mS、goe=60mS、Coe=2.5pF。高頻變壓器電感L=576mH、Q0=150，匝數(shù)n13=117匝。后級(jí)放大器與本級(jí)相同。若采用雙調(diào)諧回路且工作于臨界耦合狀態(tài)，試計(jì)算兩個(gè)諧振回路的抽頭匝數(shù)，以及電壓增益和增益帶寬積。 2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)40臨界耦合 : 。 Q值定義: 所以02LfBWQ01LQgL323260011

21、0 109.03S2 22 2(465 10 )576 10LBWgQLf Lpp后級(jí)放大器與本級(jí)相同假設(shè)兩個(gè)諧振回路對(duì)稱2212210220oeieoeiep gp gp gggp ggg在前例中已經(jīng)解得g0=3.96mS，所以 1214521173411713npnp匝匝01029.033.960.29609.033.960.11400oeieggpgggpg2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)41增益和增益帶寬積計(jì)算如下：707kHzvGBPGBW123620lg240 1020lg 0.290.1120lg(70.7)37dB18.06 10fevyGp pg2202326610lg(1)4

22、40 1065.810lg(1)37dB4400 1060 10150feLpieoeyQGg gQ2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)42多級(jí)調(diào)諧放大電路12012020,(1)1()(1)1()()1fefevvnvvvnnvnvnvnyyGp pGp pGjGGGGGjGG多級(jí)調(diào)諧放大器的主要問題，是要解決增益與帶寬的關(guān)系。假定由級(jí)相同的單調(diào)諧放大器串聯(lián)，則每級(jí)的增益為總增益為：總的歸一化諧振特性可以表示為：2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)4320000000.111()21()2122121210.1()100121nnvnvLLnnLLnvnvnnGGBWfQQffffBWBWQQGGK令，

23、則多級(jí)單調(diào)諧放大器的總帶寬將下降到原來每級(jí)放大器帶寬的。同樣，令，可以得到多級(jí)調(diào)諧放大器的矩形系數(shù)多級(jí)單調(diào)諧放大電路的帶寬2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)44結(jié)論：隨著 n 的增加，多級(jí)放大器的總帶寬逐漸減小，同時(shí)矩形系數(shù)也逐漸減小。但是當(dāng) n3 以后，矩形系數(shù)的減小開始不明顯，所以一般的多級(jí)調(diào)諧放大器只用 23 級(jí)。另一方面，若要維持電路的總帶寬不變，則要求每級(jí)的帶寬 BW 加大。但是由于每級(jí)的 GBP 是一個(gè)常數(shù)，所以這樣做的結(jié)果是每級(jí)的增益下降。對(duì)于采用雙調(diào)諧回路的多級(jí)諧振放大器，也有類似結(jié)論。2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)45l多級(jí)單調(diào)諧回路放大器的帶寬、矩形系數(shù)與級(jí)數(shù)的關(guān)系l多級(jí)臨界耦

24、合雙調(diào)諧回路放大器的帶寬、矩形系數(shù)與級(jí)數(shù)的關(guān)系n12345BW/BW10.640.510.430.39K0.19.954.663.743.383.19n12BW/BW10.8K0.13.162.162022-5-17高頻電路基礎(chǔ)46其他形式的高頻小信號(hào)放大器l晶體管放大器，但采用LC并聯(lián)諧振回路形式以外的選頻網(wǎng)絡(luò)，例如LC串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)、微帶線網(wǎng)絡(luò)、固體諧振器等。這種放大器的設(shè)計(jì)過程與前面討論的基本一致，只要考慮選頻網(wǎng)絡(luò)的阻抗匹配關(guān)系即可。l集成放大器。這種放大器可分為專用與通用兩類，一般都采用寬帶放大電路，體積小，可靠性高，大量采用固體諧振器件，放大與選頻相對(duì)獨(dú)立，容易滿足各自的要求，幾乎

25、無需調(diào)整，便于大批量生產(chǎn)。2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)47介紹幾種寬帶放大器/Hz/HzlMAR-8SM+ l表面貼裝單片高頻放大器。電壓增益：32.5dB 100MHz，頻率特性：DC 1GHz，噪聲指數(shù)：3.3dB，1dB壓縮輸出電平： 12.5dBm 1GHz，電源電壓：+7.8VlAD8334 l超低噪聲可變?cè)鲆娣糯笃?。頻率 DC 100MHz，電壓增益： 4.5dB+55.5dB可控，噪聲電壓：0.74nV ，噪聲電流：2.5pA ，電源電壓：+5V，具有關(guān)斷模式lMAX2611 l低電壓、低噪聲高頻放大器。功率增益：18dB，頻率特性：DC 1100MHz，噪聲指數(shù)：3.5dB，

26、電源電壓：+5V2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)48高頻放大器的穩(wěn)定性(ce)1rebescesiesiefecebeoeLyvivyyyyyvvyy (ce)(ce)()()()()feferecescesieoeLsieoeLyy yvivyyyyyyyyysbisyieyoecyrevceyL(ce)eyfevbe反饋項(xiàng)2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)49所以自激的條件：(ce)| |1| |2feresieoeLfereioyyyyyynp(ce)| | |sieoeLfereyyyySyy穩(wěn)定系數(shù)(ce)(ce)()()1()()fesieoeLcesferesieoeLyyyyyviy

27、 yyyyy輸出可改寫為：通常要求穩(wěn)定系數(shù)4102022-5-17高頻電路基礎(chǔ)50為了指導(dǎo)設(shè)計(jì)，通常將穩(wěn)定系數(shù)與晶體管參數(shù)相聯(lián)系在放大器的前后選頻網(wǎng)絡(luò)都是LC諧振回路條件下： 具體推導(dǎo)過程見教材第二章2.59式2.62式。(ce)2()()sieoeLrefeggggSyy2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)51(ce)(ce)fevoeLyGgg2(ce)(ce)2(ce)2(ce)()feLLpvieoeLieyggGGgggg2(ce)224()1LiespieregggGgSy(ce)(ce)2()()2()()sieoeLsieoeLfererefeggggggggSyySyy功率增益與穩(wěn)

28、定系數(shù)的關(guān)系2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)52例已知單調(diào)諧放大器參數(shù)與前例題相同：0 =2p465kHz、gie=400mS、 Cie=120pF、 gm=|yfe|=40mS、 goe=60mS 、Cm Coe=2.5pF，并估計(jì) 。電感參數(shù)為n13=117、 n12=31、 n45=12。以穩(wěn)定性設(shè)計(jì)重新計(jì)算增益，并與前例的設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行比較。reyCm前面例題中得到的其他結(jié)果有：400 SLgm03.96 Sgm后級(jí)輸入電導(dǎo)諧振回路損耗電導(dǎo)2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)532(ce)224()1LiespieregggGgSy前級(jí)放大器與本級(jí)阻抗匹配：gs = gie解：后級(jí)輸入電導(dǎo)與諧振

29、回路損耗電導(dǎo)的等效：(L)(LC)22224513(ce)00(ce)(ce)1212()()()()LLLnnnngggggnnnn2245130222121216113956()()iepLgnnGggnnSSCm所以：若要求穩(wěn)定系數(shù)S5，則Gp 560=27.5dB 注意到前例的Gp =39dB，S=1.33，顯然穩(wěn)定系數(shù)不夠 2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)54選用 Cm 小的晶體管 降低 | yre | 的值。降低放大器增益 降低 | yfe | 的值。采用共射-共基組合電路，共射電路的電壓增益近似于1，共基電路的內(nèi)反饋很小，使得組合后的電路總的內(nèi)反饋減小，穩(wěn)定性提高。早期還有一種中和

30、法，在晶體管外部增加一個(gè)反饋電容，反饋信號(hào)的極性與晶體管內(nèi)的分布電容反饋的相反，形成信號(hào)的抵消，現(xiàn)在基本已經(jīng)不用。提高穩(wěn)定性的方法ly參數(shù)的局限在很高頻率下由于端口難以做到開路與短路，所以難以在很高頻率下測(cè)量lS參數(shù)的特點(diǎn)用傳輸線連接待測(cè)元件，參數(shù)本身已經(jīng)考慮了端口的阻抗匹配影響，容易測(cè)量，容易應(yīng)用lS參數(shù)的定義晶體管的S參數(shù)2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)55212111221112212212120000,vvvvvvvvSSSSvvvv2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)56212111110222202211011220vvvvvSvvSvvSvvSvlS參數(shù)的意義輸出端阻抗匹配條件下，輸入端

31、的反射系數(shù) 由此參數(shù)可得到輸入阻抗輸入端阻抗匹配條件下，輸出端的反射系數(shù) 由此參數(shù)可得到輸出阻抗輸出端阻抗匹配條件下的正向電壓傳遞系數(shù) 由此參數(shù)可得到正向功率增益輸入端阻抗匹配條件下的反向電壓傳遞系數(shù) 由此參數(shù)可得到反向功率增益2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)57用S參數(shù)表示的晶體管放大器增益l放大器功率增益放大器輸出功率與輸入功率之比222122221(1) 1LoutPininLPGSPS l放大器額定功率增益放大器輸入端與信號(hào)源阻抗匹配時(shí)，輸出功率與信號(hào)源額定輸出功率之比222122(rate)22max1(1) 1LoutASSLPGSPS 2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)58l放大器變換

32、功率增益放大器輸出功率與信號(hào)源額定輸出功率之比2222122(rate)221111SLoutTSinSLPGSPS l單向化近似條件下的放大器變換功率增益222212211221111SLTUSLGSSS 2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)59用S參數(shù)表示的晶體管放大器穩(wěn)定性條件絕對(duì)穩(wěn)定條件：11222112222112212211112SS SS SSSSkSS 注意，絕對(duì)穩(wěn)定條件與給定的頻率范圍和偏置條件有關(guān)。2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)60高頻小信號(hào)放大器中的自動(dòng)增益控制（AGC電路）目的：解決無線傳輸中由于信道衰落、溫度變化、接收環(huán)境變化等引起的輸出不穩(wěn)定問題手段：利用反饋控制原理，在

33、電路中插入增益可變的放大器，隨著輸入信號(hào)的幅度大小自動(dòng)調(diào)節(jié)增益，使輸出達(dá)到基本穩(wěn)定2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)61AGC電路的結(jié)構(gòu)2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)62AGC電路的主要性能指標(biāo)l動(dòng)態(tài)范圍在給定輸出信號(hào)幅值變化范圍內(nèi)電路容許輸入信號(hào)振幅的變化范圍。設(shè)Do是電路限定的輸出動(dòng)態(tài)范圍，Di是電路容許的輸入動(dòng)態(tài)范圍，自動(dòng)增益控制電路的動(dòng)態(tài)范圍為Di /Domaxminminminmaxmaxminmaxmaxmin/iiioivooooivDVVVVGDVVVVGAGC電路的動(dòng)態(tài)范圍取決于放大器的增益變化范圍2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)63l起控閾值自動(dòng)增益控制開始起作用時(shí)對(duì)應(yīng)的輸入電平

34、輸入很小時(shí)，為了保證放大器的靈敏度，不希望自動(dòng)增益控制起作用。只有當(dāng)輸入到達(dá)某個(gè)閾值后，AGC作用才開始，稱為延遲AGC一般用調(diào)節(jié)參考電壓的辦法來實(shí)現(xiàn)延遲AGC2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)64l響應(yīng)時(shí)間輸入信號(hào)幅度發(fā)生突變時(shí)，輸出信號(hào)恢復(fù)到容許變化范圍之內(nèi)的時(shí)間。由于電路通過對(duì)可控增益放大器的增益控制來實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出信號(hào)振幅變化的限制, 而控制信號(hào)取決于輸入信號(hào)振幅的變化，所以整個(gè)反饋環(huán)路的帶寬決定了系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間，其中的主要因素是低通濾波器的時(shí)間常數(shù)。響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)度的要求取決于輸入信號(hào)的類型和特點(diǎn)， 根據(jù)響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)短分別有慢速AGC和快速AGC之分。響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，系統(tǒng)反映遲鈍；響應(yīng)時(shí)間短，系統(tǒng)反映

35、靈敏但容易出現(xiàn)反調(diào)制現(xiàn)象。2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)65AGC電路中各部分的原理與結(jié)構(gòu)l電平檢測(cè)電路l獲得輸出信號(hào)的振幅大小信息l常用二極管檢波電路實(shí)現(xiàn)2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)66l濾波器l低通濾波器l由于振幅控制僅要求對(duì)輸出信號(hào)振幅的緩慢變化（信道慢衰落、溫度變化、接收環(huán)境變化等引起）起作用，所以要求此低通濾波器的截止頻率很低，一般要求低于10Hz2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)67l比較與控制信號(hào)形成電路l獲得誤差信號(hào)，并將它放大到足夠的電平以及正確的極性，以控制可控增益電路l有時(shí)直接在可控增益電路中實(shí)現(xiàn)上述功能l有時(shí)在二極管兩端加上一定的負(fù)偏壓，使得輸出信號(hào)必須大于某個(gè)閾值后才能

36、得到檢測(cè)信號(hào)，用以實(shí)現(xiàn)延遲AGC2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)68l可控增益電路l改變跨導(dǎo)進(jìn)行控制l改變負(fù)反饋強(qiáng)弱進(jìn)行控制l改變負(fù)載進(jìn)行控制l插入可變衰減器進(jìn)行控制l可變?cè)鲆娴募煞糯箅娐?022-5-17高頻電路基礎(chǔ)69改變跨導(dǎo)進(jìn)行控制的電路l一般通過改變工作點(diǎn)電流進(jìn)行控制gmIC反向AGC正向AGC通過此電阻實(shí)現(xiàn)反向AGCVCC2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)70改變負(fù)載進(jìn)行控制的電路l控制電壓（負(fù)向）超過控制閾值時(shí)，二極管導(dǎo)通使得放大器的交流負(fù)載電阻降低，從而降低增益l此電路在降低增益的同時(shí)降低LC回路Q值，使得帶寬增加VCCVAGCvi2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)71插入可變衰減器進(jìn)行

37、控制的電路l利用二極管或場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通電阻可以隨著工作點(diǎn)的改變而改變的特點(diǎn)，將它們與其他器件（一般是電阻）構(gòu)成分壓式衰減器，然后進(jìn)行控制vivoVAGCvivoVAGC2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)72可變?cè)鲆娴募呻娐贩糯笃髋e例lAD603結(jié)構(gòu)框圖2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)73lFEATURES lLinear-in-dB gain control lPin programmable gain ranges l11 dB to +31 dB with 90 MHz bandwidth l9 dB to 51 dB with 9 MHz bandwidth lAny intermediat

38、e range, for example 1 dB to +41 dB with 30 MHz bandwidth lBandwidth independent of variable gain l1.3 nV/Hz input noise spectral density l0.5 dB typical gain accuracy lAPPLICATIONS lRF/IF AGC amplifier lVideo gain control lA/D range extension lSignal measurement 2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)74應(yīng)用電路應(yīng)用電路LOW NOISE A

39、GC AMPLIFIER 2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)75高頻小信號(hào)放大器中的噪聲l噪聲的來源l外部噪聲宇宙噪聲、大氣噪聲等l內(nèi)部噪聲粒子的熱運(yùn)動(dòng)、半導(dǎo)體器件內(nèi)載流子運(yùn)動(dòng)的不規(guī)則性等l噪聲的隨機(jī)性l由不可預(yù)測(cè)的窄脈沖構(gòu)成幅度、相位都具有隨機(jī)性l具有極寬的頻譜2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)76噪聲的功率譜密度l由于噪聲的隨機(jī)性，其總體性質(zhì)無法直接以電壓相加或電流相加得到l噪聲功率可以疊加l噪聲的平均功率l噪聲的功率譜密度 W ( f )，單位頻帶內(nèi)的噪聲功率2201lim( )TnnTvvt dtT2221112( )fffnnfffPvW f df2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)77噪聲的功率

40、傳遞功率譜為 Wi( f ) 的噪聲，通過傳遞函數(shù)為H( f ) 的線性時(shí)不變系統(tǒng)，輸出的噪聲功率譜為其中 稱為系統(tǒng)的功率傳遞函數(shù)2( )( )( )oiWfH fW f2( )H fWi( f ) f f0Wo( f ) fH( f )Wi( f )Wo( f )Wo( f0 )白噪聲的功率傳遞2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)78將整個(gè)頻率范圍內(nèi)的噪聲功率等效為一個(gè)高度為 ，寬度為Bn的矩形，則所以對(duì)于白噪聲200()()iHfWf22000()()()()niiBHfWfH fWf df20200( )( )()()iniH fW f dfBHfW ff0Wo( f )f Wo( f0)Bn

41、噪聲的等效帶寬 Bn噪聲功率2020( )()nH fdfBHf2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)792211001( )( )2nBHfdfHdp如果系統(tǒng)的傳遞函數(shù)H( f ) 為歸一化函數(shù)H1( f )，則 例如，對(duì)于歸一化的二階傳遞函數(shù) 2122( )()2nnnHjj 其系統(tǒng)噪聲帶寬為2222012()28nnnnnBdjjp 2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)80常見的噪聲及其模型l熱噪聲l導(dǎo)體中電子在絕對(duì)零度以上溫度的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)l白噪聲，具有極寬的頻譜l電阻的電壓功率譜密度和電流功率譜密度：l用電壓均方值或電流均方值表示的電阻噪聲功率：( )4vWfkTR1( )4iW fkTR24nnv

42、kTR B24nnkTiBR4nnvkTR B4nnkTiBR2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)81l電阻熱噪聲的等效電路vn2Rin2R噪聲電壓源等效噪聲電流源等效多個(gè)電阻串聯(lián) 噪聲電壓源疊加多個(gè)電阻并聯(lián) 噪聲電流源疊加2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)82雙極型晶體管的噪聲l在雙極型晶體管中，主要的噪聲有基區(qū)電阻 rbb 的熱噪聲，兩個(gè)PN結(jié)的散射噪聲，以及由于基極電流和集電極電流之間的分配漲落引起的分配噪聲 。l1/f 噪聲一般在高頻電路中可忽略。l基區(qū)電阻熱噪聲和PN結(jié)散射噪聲都是白噪聲，分配噪聲與a 有關(guān)， ，當(dāng)頻率升高時(shí)，a 下降，所以在高頻區(qū)分配噪聲增大 。22,02(1)cn disC

43、niqIB2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)83綜合上述噪聲來源，可以用下圖描述晶體管的噪聲。其中基區(qū)電阻rbb的熱噪聲用基極串聯(lián)的噪聲電壓源等效，而散射噪聲和分配噪聲用并聯(lián)的噪聲電流源等效。由于二極管只有一個(gè)PN結(jié)，其噪聲主要是散射噪聲。2bnv2bni2cni2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)84場(chǎng)效應(yīng)晶體管的噪聲l場(chǎng)效應(yīng)管的噪聲主要是溝道電阻熱噪聲， ，l 與溝道長(zhǎng)度有關(guān)，短溝道l=23，長(zhǎng)溝道l=2/3l另外，場(chǎng)效應(yīng)管的溝道噪聲通過柵-源電容和柵-漏電容被感應(yīng)到柵極然后放大，稱為柵極感應(yīng)噪聲。此噪聲隨頻率升高而增大l與雙極型晶體管一樣，1/f 噪聲通常可忽略l忽略感應(yīng)噪聲后的場(chǎng)效應(yīng)管 噪聲模型

44、如右圖所示2dni24dnmnikT g Bl2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)85接收天線的噪聲l來源：周圍介質(zhì)輻射，宇宙輻射l影響因素：周圍介質(zhì)溫度、天線指向、頻率l表示方法：天線有效噪聲溫度TA 其中RA為天線的輻射電阻24nAAnvTkR B2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)86噪聲系數(shù)l信噪比l噪聲系數(shù)/SNPS NP( /)( /)ioS NNFS N其中PS為信號(hào)功率，PN為噪聲功率即輸入端信噪比與輸出端信噪比之比需要注意：1、此輸入端信噪比是進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)與噪聲（信號(hào)源的噪聲）之比，不包含網(wǎng)絡(luò)本身的噪聲2、噪聲系數(shù)一般只適用于線性網(wǎng)絡(luò)( /)(dB)10lg( /)ioS NNFS N

45、2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)87對(duì)于一個(gè)線性網(wǎng)絡(luò)，它對(duì)于各種信號(hào)同等放大。若此線性網(wǎng)絡(luò)的功率增益為GP，則其輸出的信號(hào)功率和噪聲功率分別為soPsiPGP()()noPnini netPGPP其中Pni 是信號(hào)源的噪聲功率， Pni(net) 是系統(tǒng)內(nèi)部的噪聲折合到系統(tǒng)輸入端的功率，所以()()/(/)11(/)/sinini netno netinoosonoPniniPniPPPPS NPNFS NPPG PPG P 噪聲系數(shù)網(wǎng)絡(luò)外部輸入的噪聲功率網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部增加的噪聲功率網(wǎng)絡(luò)外部輸入的噪聲功率測(cè)量一個(gè)具體網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù)指標(biāo)時(shí)必須規(guī)定輸入噪聲功率大小。 2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)88考慮

46、一個(gè)放大器，要使它具有最高增益，放大器的輸入電阻ri應(yīng)該等于信號(hào)源內(nèi)阻rs。此時(shí)信號(hào)源輸出的額定信號(hào)功率（即放大器的額定輸入信號(hào)功率）為信號(hào)源的額定噪聲功率與信號(hào)源內(nèi)阻無關(guān) 22211()4()sisiiininsnnsiisiirrrrrrPvkTr BkTBrrrrrr信號(hào)源輸出的噪聲功率（輸入放大器的額定噪聲功率）為信號(hào)源的額定輸出功率隨信號(hào)源內(nèi)阻減小而增加 2221()4siississiisrrrvPvrrrr2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)89通常規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)噪聲溫度 T0 =290K 以及輸入端阻抗匹配條件下測(cè)量一個(gè)放大器的噪聲系數(shù)指標(biāo)，此時(shí)輸入的噪聲功率為其中，Bn是該放大器的等效

47、噪聲帶寬 所以：0ninPkT B ()()()210()()21011(4 10)(W/Hz)11(4 10)(W/Hz)ni ampni ampampnnno ampno amppnpnPPNFkT BBPPGkT BGB 其中 Pni(amp) 是放大器內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲在其輸入端的折合值2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)90例 已知放大器的功率增益Gp=20dB，噪聲系數(shù)NF=3dB，噪聲帶寬Bn=200kHz；若輸入信號(hào)功率Psi= 100dBm，輸入噪聲功率Pni= 115dBm，試求輸出信號(hào)功率以及輸入信噪比、輸出信噪比。 解 輸出信號(hào)功率：( /) (dB)(dBm)(dBm)( 10

48、0)( 115)15dBisiniS NPP 輸入信噪比：(dBm)(dBm)(dB)( 100)2080dBmsosipPPG 輸出信噪比：( /) (dB)( /) (dB)(dB)15312dBoiS NS NNF2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)91()()013(dB)2ni ampampnPNFkT B 因?yàn)?3()0()(1)8 10mWni ampnampPkT B NF所以放大器輸出端的噪聲功率為()()nopni ampniPGPP ()1312(dBm)(dB)10log(mW)(mW)2010log(8 103.16 10)94(dBm)nopni ampniPGPP 即所

49、以( /) (dB)(dBm)(dBm)( 80)( 94)14(dB)osonoS NPP 2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)92等效噪聲溫度噪聲的另一種表示方法，是將網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲等效為信號(hào)源內(nèi)阻的溫度的升高vni2 = 4kT0rsBnrs有噪網(wǎng)絡(luò)vni(net)2(vni)2 = 4kT rs Bnrs無噪網(wǎng)絡(luò)2222()0 ) 4 ( )4nininaini netsne snvvvvk TT r BkT r B令 (，則稱 Te 為此網(wǎng)絡(luò)的噪聲溫度2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)932()20011 (1)ni netenievTNFTvTNFT 顯然其中T0 為室溫，通常采用290

50、K使用噪聲溫度的好處是在低噪聲系數(shù)時(shí)比較容易分辨例如，噪聲系數(shù) 1.07 和 1.10，其噪聲溫度分別為 20K 和 30K2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)94多級(jí)放大器的噪聲系數(shù)多級(jí)放大器的噪聲系數(shù)主要決定于第一級(jí)Gp1Gp2Gp3PniPni(amp1)Pni(amp2)Pni(amp3)Pno(1)123(2)23(3)3()nonini amppppni ampppni amppPPPG G GPG GPG()(2)(3)112321112111(1)11ni ampni ampni ampnonipninipnipppppPPPPNFPGPPGPG GNFNFNFGG G2022-5-

51、17高頻電路基礎(chǔ)95有噪網(wǎng)絡(luò)與一個(gè)內(nèi)阻為rs的信號(hào)源連接時(shí)，信號(hào)源的噪聲2nsv噪聲匹配無噪網(wǎng)絡(luò)rs2()ni netv2()ni neti2nsv有噪網(wǎng)絡(luò)2()ni netv2()ni neti：輸入端短路時(shí)有噪網(wǎng)絡(luò)的輸出噪聲功率等效到輸入端 ：輸入端開路時(shí)有噪網(wǎng)絡(luò)的輸出噪聲功率等效到輸入端 2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)96網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部噪聲功率為噪聲系數(shù)2()2()()ni netni netni netssvPirr網(wǎng)絡(luò)外部噪聲功率，即信號(hào)源噪聲為ninPkTB22()()()11ni netni netni netsninsnPviNFrPkTBrkTB 令 d(NF)/d(rs)= 0，

52、得到 NF 極小值的條件，即噪聲匹配條件噪聲匹配條件2(),2()ni nets optni netvri2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)97在實(shí)際情況下，源內(nèi)阻通常不等于噪聲匹配的內(nèi)阻。信號(hào)源與網(wǎng)絡(luò)之間存在兩種匹配：一種是按照最大傳輸功率的功率匹配，即源內(nèi)阻與網(wǎng)絡(luò)輸入阻抗之間共軛匹配；另一種是按照噪聲系數(shù)最小的噪聲匹配。具體采用何種匹配以電路的要求確定。在噪聲匹配條件下，系統(tǒng)可以達(dá)到最小噪聲系數(shù)為22()()min12ni netni netnviNFkTB 2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)980.111010005101520NF(dB)rs/rs,opt1dB2dB3dB4dB5dB10dB

53、噪聲系數(shù)與噪聲匹配的關(guān)系,min,11()2s optss optsrrNFNFrr 2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)99l由于晶體管的等效輸入噪聲既有電壓噪聲，又有電流噪聲，所以存在一個(gè)噪聲匹配的源內(nèi)阻。l 雙極型晶體管的最佳源阻抗和最小噪聲系數(shù)為l 場(chǎng)效應(yīng)管的最佳源阻抗和最小噪聲系數(shù)為晶體管的噪聲匹配,min11,11s optm bbm bbmrg rNFg rgbb ,min14,13gss optgsmCrNFCg 2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)100例2N3904的噪聲系數(shù)與信號(hào)源內(nèi)阻的關(guān)系2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)101降低噪聲的措施l選用低噪聲元件通常場(chǎng)效應(yīng)管的內(nèi)部噪聲小于雙

54、極型晶體管金屬膜電阻的噪聲小于碳膜、合成膜電阻l工作點(diǎn)選擇與噪聲匹配l減小噪聲帶寬l減小饋線長(zhǎng)度l降低前端溫度2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)102噪聲系數(shù)與接收靈敏度的關(guān)系l靈敏度的定義：接收機(jī)輸出端的信噪比(S/N)o保持為一定值時(shí)，接收機(jī)輸入的最小功率（假定接收機(jī)具有足夠大的增益）l當(dāng) (S/N)o 等于正常接收所需的值時(shí)，對(duì)應(yīng)的靈敏度稱實(shí)際靈敏度；當(dāng) (S/N)o =1 時(shí)，對(duì)應(yīng)的靈敏度稱臨界靈敏度(/)(/)(/)siioniioniPSNNFSNPSNFSNP靈敏度2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)103例某接收機(jī)的總噪聲系數(shù)為6dB，Bn=1MHz，求在標(biāo)準(zhǔn)噪聲溫度條件下該接收機(jī)的臨界

55、靈敏度。 06dB4,290(K), ( /)1oNFTS N（臨界靈敏度）0 ( /)ionSNFS NkT B1431.6 10(dBm)10lg10lg108 dBm1mW10iiSS 用dBm表示，為0ninPkT B236144 1 (1.38 10) 290 (1 10 )1.6 10WiS 代入題目中的條件解：在標(biāo)準(zhǔn)噪聲溫度條件下2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)104顯然，若正常接收時(shí)輸出端的信噪比大于0dB，則相應(yīng)的實(shí)際靈敏度變差例：若上例中，正常接收時(shí)輸出端的信噪比需要13dB (20)，則實(shí)際靈敏度為236134 20 (1.38 10) 290 (1 10 )3.2 10W

56、 (95dBm)iS若已知匹配電阻，則可換算出靈敏度對(duì)應(yīng)的信號(hào)電勢(shì)例：若上例中的匹配電阻為75W，則臨界靈敏度對(duì)應(yīng)的信號(hào)電勢(shì)為14,44 75 1.6 102.2Vsis optivrS帶天線的放大器接收靈敏度2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)1052022-5-17高頻電路基礎(chǔ)106放大器中的非線性影響l由于晶體管的非線性影響，放大器的輸出電流分量中包含高階分量，這些高階分量中包含頻率等于基波的成分l由于調(diào)諧回路的選頻作用，高次諧波被濾除，但是等于基波頻率的高階分量被一并輸出l隨著輸入幅度的增加，放大器的非線性影響逐漸增大，等于基波頻率的高階分量增加2022-5-17高頻電路基礎(chǔ)107在放大器輸入端加入信號(hào) ，由于器件非線性，輸出電流為cosimvVt23123232323213cos(cos)(cos).3()coscos2cos3.2424ommmmmmmmiaVta Vta Vta VaaaVa VtVtVt增益壓縮當(dāng)輸入信號(hào)增大到器件的高次項(xiàng)不能忽略時(shí)，若只考慮到三次項(xiàng)，則32131333()