第8章 高频放大器

1、混频器工作原理混频器工作原理 混频器是频谱的线性搬移电路，是一个三端口网络。混频器是频谱的线性搬移电路，是一个三端口网络。 本地振荡信号本地振荡信号 L u 一个中频输出信号：一个中频输出信号： I u uc uL uI 混频器混频器 t uc (t) t uI (t) t uL (t) 有两个输入信号：有两个输入信号： 高频调制波高频调制波 c u fc fc+FFc-Ff uc的频谱的频谱 fc fLf uL的频谱的频谱 fIfI+F fI-Ff uI的频谱的频谱 t uc (t) t uc (t) t uL (t) t uL (t) t uI (t) t uI (t) (1) 调幅调幅(

2、DSB(DSB为例为例) u 乘法器乘法器带通滤波器带通滤波器 uDSB u载波 载波 2max c （2）检波）检波 uDSB乘法器乘法器低通滤波器低通滤波器 u同步 同步 u max （3）混频混频 uDSB = uc 乘法器乘法器 uL 带通滤波器带通滤波器 uI I I= =L L- -c c L c 振幅调制、检波与混频器的相互关系振幅调制、检波与混频器的相互关系 I I= =L L- -C C 2 max max 第第8 8章章 高频放大器高频放大器 第第8 8章章 高频放大器高频放大器 8.1 概述概述 8.3 8.3 高频小信号放大器高频小信号放大器 8.2 8.2 高频放大器

3、的分类高频放大器的分类 8.4 8.4 高频功率放大器高频功率放大器 无线通信系统的基本组成无线通信系统的基本组成 8.1 8.1 概述：概述： 发射机发射机 接收机接收机 一、作用及性能要求一、作用及性能要求 安全安全：放大管应用在大信号状态，常接近管子的：放大管应用在大信号状态，常接近管子的 极限运用，故必选用合适功率管，保证安全工作。极限运用，故必选用合适功率管，保证安全工作。 作用作用：在输入信号的作用下，将：在输入信号的作用下，将直流电源的直流功率直流电源的直流功率转换为转换为 输出信号功率。输出信号功率。 性能要求性能要求：安全、高效、不失真、输出所需信号功率：安全、高效、不失真、

4、输出所需信号功率 co o D o c pp p p p 高效率高效率：功率放大器为能量转换器，：功率放大器为能量转换器，用放大管的集用放大管的集 电极效率电极效率c c来评价功率转换能量的性能。来评价功率转换能量的性能。 不失真不失真：输出信号功率大，相应动态电流、电压就：输出信号功率大，相应动态电流、电压就 大，因而器件非线性特性引起的非线性失真就大。大，因而器件非线性特性引起的非线性失真就大。 实用中常采用实用中常采用负反馈负反馈等措施减小失真，同时限制输等措施减小失真，同时限制输 出功率，使失真在允许范围内。出功率，使失真在允许范围内。 第第8 8章章 高频放大器高频放大器 8.2 高

5、频放大器分类高频放大器分类 （1）高频小信号放大器（小信号高频小信号放大器（小信号谐振谐振放大器）放大器）： 位于接收机前段，放大接收到的高频小信号。位于接收机前段，放大接收到的高频小信号。 采用谐振回路作为负载。采用谐振回路作为负载。 （2 2）高频功率放大器（高频功率放大器（谐振谐振功率放大器）功率放大器）： 位于发射机末端，放大高频信号或高频已调波。位于发射机末端，放大高频信号或高频已调波。 采用谐振回路作为负载。采用谐振回路作为负载。 第第8 8章章 高频放大器高频放大器 导通角导通角 ：晶体管集电极电流的导通角（在信号周期：晶体管集电极电流的导通角（在信号周期 的一周内，导通角度的一

6、半）。的一周内，导通角度的一半）。 0 180 0 90 0 90 00 90180 第第8 8章章 高频放大器高频放大器 8.3 8.3 高频小信号放大器高频小信号放大器 功能功能：从接收的众多信号中，选出有用信号并放大，：从接收的众多信号中，选出有用信号并放大， 抑制无用信号、干扰与噪声，提高信号的质量和抗干抑制无用信号、干扰与噪声，提高信号的质量和抗干 扰能力。扰能力。 小信号小信号：指输入信号电平较低。：指输入信号电平较低。 高频小信号放大器高频小信号放大器：工作在线性范围，是：工作在线性范围，是线性放线性放 大器。大器。 第第8章章 高频放大器高频放大器 窄带高频小信号放大器性能要求

7、：窄带高频小信号放大器性能要求： （1 1）增益要高增益要高：也就是放大量要大。：也就是放大量要大。 （2）频率选择性好频率选择性好：指选择有用信号与抑制无：指选择有用信号与抑制无 用信号的能力用信号的能力。 用用选频回路选频回路实现实现。 （3）工作稳定可靠工作稳定可靠：要求放大器的性能尽量不：要求放大器的性能尽量不 受外界因素变化的影响受外界因素变化的影响。 （4 4） 在放大微弱信号的接收机前级放大器中，在放大微弱信号的接收机前级放大器中， 还要求放大器内部噪声要小。还要求放大器内部噪声要小。 第第8 8章章 高频放大器高频放大器 8.3.1 8.3.1 晶体管的高频晶体管的高频等效电路

8、等效电路 共射晶体管放大器共射晶体管放大器 偏置电压：设置合适偏置电压：设置合适 的工作点的工作点 BEQ V BEBEQs vVv s v输入小信号输入小信号 第第8章章 高频放大器高频放大器 晶体管高频小信号混合晶体管高频小信号混合 型等效电路模型型等效电路模型 m g 正向传输跨导正向传输跨导 C PN结产生的 结产生的 C反偏集电结电容反偏集电结电容 CS C势垒电容势垒电容 bbccee rrr r 输出交流短路时的输入电阻输出交流短路时的输入电阻 0 r 输入交流短路时的输出阻抗输入交流短路时的输出阻抗 各极的体电阻各极的体电阻( (引线电阻引线电阻) ) 4 5 1 2 3 Rb

9、1 Rb2 Re RL Cb Ce C T1 T2 L Vc p173p173 2 高高频频交交流流等等效效电电路路 Rb1 Rb2Re Vc 1 2 3 4 5 T1 T2 C L RL 输入回路输入回路 输出回路输出回路 晶体管晶体管 提供直流工作点，提供直流工作点， 保证工作在线性保证工作在线性 放大状态。放大状态。 高频小信号放大器的直流和交流通路高频小信号放大器的直流和交流通路 4 5 1 2 3 Rb1 Rb2 Re RL Cb Ce C T1 T2 L Vc 第第8章章 高频放大器高频放大器 高频小信号放大器的交流等效电路高频小信号放大器的交流等效电路 3 3、电路性能分析、电路

10、性能分析 8.4 8.4 高频功率放大器（高频功率放大器（C C类）类） 除除电电源源和和偏偏置置电电路路外外， 主主要要由由三三个个部部分分组组成成： 晶晶体体管管： 输输入入激激励励电电路路：提提供供所所需需信信号号电电压压； 输输出出谐谐振振回回路路： （1）滤滤波波选选频频，(2)阻阻抗抗匹匹配配。 + vi - Rp C L + vCE - ic VCC VBB + vc - 第第8章章 高频放大器高频放大器 2、基极偏置电压、基极偏置电压 的设置的设置 BB V (1) 当输入信号当输入信号 时，时， 的设置使静态时发射结的设置使静态时发射结 为反偏。为反偏。 0 i v BB V

11、 的取值可正、可负，的取值可正、可负，但但 ( 为晶体管为晶体管BE 结的导通电压结的导通电压)，使晶体管工作在截止状态。，使晶体管工作在截止状态。 BB V BBon VV on V (2) 当输入信号为余弦波当输入信号为余弦波 时，晶体管时，晶体管 BE结上的电压为：结上的电压为： ( )cos iim v tVt cos BEBBim vVVt () BBimon VVV 为使晶体管导通，输入信号必须为大信号，满足：为使晶体管导通，输入信号必须为大信号，满足： 8.5 8.5 功率合成电路功率合成电路 功率合成电路是由功率分配网络、功率放功率合成电路是由功率分配网络、功率放 大器、功率合

12、成网络三部分组成。大器、功率合成网络三部分组成。 1 1、高频放大器的分类、高频放大器的分类 2 2、高频小信号放大器的分类及特点、高频小信号放大器的分类及特点 小小 结结 3 3、高频功率放大器的分类及特点、高频功率放大器的分类及特点 1 1、高频小信号放大器主要用于无线通信系统的、高频小信号放大器主要用于无线通信系统的( )( )。 A A发送设备发送设备 B B接收设备接收设备 C C发送设备、接收设备发送设备、接收设备 2 2、谐振功率放大器主要用于无线通信系统的（）。、谐振功率放大器主要用于无线通信系统的（）。 A A发送设备发送设备 B B接收设备接收设备 C C发送设备、接收设备

13、发送设备、接收设备 习习 题题 3、高频谐振功率放大器与高频小信号放大器的区别是、高频谐振功率放大器与高频小信号放大器的区别是（）（）。 A A前者比后者电源电压高前者比后者电源电压高 B B前者比后者失真小前者比后者失真小 C C谐振功率放大器工作在丙类，高频小信号放大器工作在甲类谐振功率放大器工作在丙类，高频小信号放大器工作在甲类 D D谐振功率放大器输入信号小，调谐放大器输入信号大谐振功率放大器输入信号小，调谐放大器输入信号大 4 4、 关于导通角关于导通角的说法正确的是（）。的说法正确的是（）。 A.A.是指一个信号周期内集电极电流导通角度是指一个信号周期内集电极电流导通角度 B.B.

14、是指一个信号周期内集电极电流导通角度的一半是指一个信号周期内集电极电流导通角度的一半 C.C.是指一个信号周期内集电极电流导通角度的两倍是指一个信号周期内集电极电流导通角度的两倍 D.D.是指一个信号周期内集电极电流导通角度的三倍是指一个信号周期内集电极电流导通角度的三倍 5 5、高频功率放大电路根据以下哪种说法可分为甲类、高频功率放大电路根据以下哪种说法可分为甲类、 甲乙类、乙类、丙类放大器等（）。甲乙类、乙类、丙类放大器等（）。 A A电路特点电路特点 B B功率放大倍数功率放大倍数 C C电流大小电流大小 D D功放管静态工作点选择情况功放管静态工作点选择情况 6 6、在高频放大器中，多

15、用调谐回路作为负载，其、在高频放大器中，多用调谐回路作为负载，其 作用不包括（）。作用不包括（）。 A A选出有用频率选出有用频率 B B滤除谐波成分滤除谐波成分 C C阻抗匹配阻抗匹配 D D产生新的频率成分产生新的频率成分 7 7、高频功率放大器主要工作在（）。、高频功率放大器主要工作在（）。 A A甲类甲类 B B乙类乙类 C C甲乙类甲乙类 D D丙类丙类 8 8、丙类高频功率放大器的导通角（）。、丙类高频功率放大器的导通角（）。 A180 B90180 C90 D90 1高频小信号谐放大器的主要特点是以高频小信号谐放大器的主要特点是以 作作 为放大器的交流负载，具有为放大器的交流负载

16、，具有 和和 功能。功能。 2高频功率放大电路根据静态工作点的位置可分高频功率放大电路根据静态工作点的位置可分 为为 、 、 等三种等三种。 3高频功率放大器主要用来放大高频功率放大器主要用来放大 信号，为了提信号，为了提 高效率，一般工作在高效率，一般工作在 类状态。类状态。 填空题填空题 调谐回路调谐回路 谐振回路谐振回路 放大放大选频选频 甲类甲类乙类乙类丙类丙类 丙类丙类 高频高频 5.5.高频放大器按其放大的对象不同可以分为高频放大器按其放大的对象不同可以分为 和和 。高频小信号放大器高频小信号放大器 高频功率放大器高频功率放大器 6. 6. 高频小信号放大器按其工作的频带宽度可以分高频小信号放大器按其工作的频带宽度可以分 为为 和和 。窄带放大器窄带放大器 宽带放大器宽带放大器 高频功率放大器与高频小信号放大器有哪些区别？高频功率放大器与高频小信号放大器有哪些区别？ （1 1）作用与要求不同。高频小信号放大器主要用于）作用与要求不同。高频小信号放大器主要用于 高频小信号的高频小信号的选频选频放大，要求有放大，要求有较高的选择性和谐较高的