Charpter3 高频小信号放大器

1、 高频电子线路高频电子线路 电子信息工程系电子信息工程系 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 是中频变压器（俗称中周），是超外差式晶体管收音机中特有的一 种具有固定谐振回路的变压器，但谐振回路可在一定范围内微调， 以使接入电路后能达到稳定的谐振频率（465kHz）。微调借助于磁 心的相对位置的变化来完成。 收音机中的中频变压器大多是单调谐式，结构较简单，占用空 间较小。由于晶体管的输入、输出阻抗低，为了使中频变压器能与 晶体管的输入、输出阻抗匹配，初级有抽头，且具有圈数很少的次 级耦合线圈。双调谐式的优点是选择性

2、较好且通频带较宽，多用在 高性能收音机中。 晶体管收音机中通常采用两级中频放大器，所以需用三只中周 进行前后级信号的耦合与传送。实际电路中的中周常用BZ1、BZ2、 BZ3等符号表示。在使用中不能随意调换它们在电路中的位置。 收音机中周 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 3.1概述概述 3.2晶体管高频小信号等效电路与参数晶体管高频小信号等效电路与参数 3.3单调谐回路谐振放大器单调谐回路谐振放

3、大器 3.4双调谐回路谐振放大器双调谐回路谐振放大器 3.5谐振放大器的稳定性谐振放大器的稳定性 3.6调谐放大器的常用电路与集成电路调谐放大器的常用电路与集成电路 谐振放大器谐振放大器 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 3.1概述概述 1、高频小信号放大器的特点、高频小信号放大器的特点 频率较高频率较高 中心频率一般在几百中心频率一般在几百kHz到几百到几百MHz频带宽频带宽 度在几度在几kHz到几十到几十MHz 小信号小信号 信号较小故工作在线性范围内信号较小故工作在线性范围内(甲类放大器甲类放大器) 高频

4、放大 fs fs 本地振荡 fo 混频 fo fs = fi fi 低频放大 检波 中频放大 F F 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 按所用的器件：按所用的器件： 晶体管（晶体管（BJT)、场效应管（、场效应管（FET)、集成电路（、集成电路（IC) 按频谱宽度：窄带放大器和宽带放大器按频谱宽度：窄带放大器和宽带放大器 按电路形式：单级放大器和级联放大器按电路形式：单级放大器和级联放大器 按负载性质：谐振放大器和非谐振放大器按负载性质：谐振放大器和非谐振放大器 谐振放大器是采用谐振回路作负载的放大器，具有放谐

5、振放大器是采用谐振回路作负载的放大器，具有放 大、滤波和选频的作用。非谐振放大器由阻容放大器和各大、滤波和选频的作用。非谐振放大器由阻容放大器和各 种滤波器组成，其机构简单，便于集成。种滤波器组成，其机构简单，便于集成。 2、高频小信号放大器的分类、高频小信号放大器的分类 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 i 0 V log20 V V A i o p log10 P P A 1)增益：（放大系数）增益：（放大系数） 电压增益：电压增益： 功率增益：功率增益： 分贝表示分贝表示： 放大器的电压增益下降到最大值的

6、放大器的电压增益下降到最大值的0.707倍时，所对应的倍时，所对应的 频率范围称为放大器的通频带，用频率范围称为放大器的通频带，用B=2 f 0.7表示。表示。 2 f 0.7也称为也称为3分贝带宽。分贝带宽。 i V V A o V i 0 P P P A 3 3、高频小信号放大器的质量指标、高频小信号放大器的质量指标 2)通频带：通频带： 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 f f0 2f0.7 0.7 1 f 2f0.5 0V V A A 0.5 2 1 0 f 0P P A A 放大器所放大的一般都是已调

7、制的信号，已调制的信号放大器所放大的一般都是已调制的信号，已调制的信号 都包含一定谱宽度，所以放大器必须有一定的通频带，让必都包含一定谱宽度，所以放大器必须有一定的通频带，让必 要的信号频谱分量通过放大器。要的信号频谱分量通过放大器。 与谐振回路相同，放大器的通频带决定于回路的形式和与谐振回路相同，放大器的通频带决定于回路的形式和 回路的等效品质因数回路的等效品质因数QL。此外，放大器的总通频带，随着。此外，放大器的总通频带，随着 级数的增加而变。并且通频带愈宽，放大器增益愈小。级数的增加而变。并且通频带愈宽，放大器增益愈小。 为什么要求通频带？为什么要求通频带？ 3 3、高频小信号放大器的质

8、量指标、高频小信号放大器的质量指标 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 从各种不同频率的信号的总和（有用的和有害的）从各种不同频率的信号的总和（有用的和有害的） 中选出有用信号，抑制干扰信号的能力称为放大器的选中选出有用信号，抑制干扰信号的能力称为放大器的选 择性。选择性常采用矩形系数和抑制比来表示。择性。选择性常采用矩形系数和抑制比来表示。 矩形系数矩形系数 按理想情况，谐振曲线应为一矩形。为了表示实际按理想情况，谐振曲线应为一矩形。为了表示实际 曲线接近理想曲线的程度，引入曲线接近理想曲线的程度，引入“矩形系

9、数矩形系数”，它表示，它表示 对邻道干扰的抑制能力。对邻道干扰的抑制能力。 3)选择性选择性 3 3、高频小信号放大器的质量指标、高频小信号放大器的质量指标 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 7.0 1.0 1 2 2 f f K ro 7 . 0 01. 0 r0.01 2 2 f f K f AV/AVo 2f0.1 2f0.7 理想 0.1 0.7 1 实际 2 f 0.1, 2 f 0.01分别为放大倍数下降至分别为放大倍数下降至0.1和和0.01处的带处的带 宽，宽，Kr愈接近于愈接近于1越好。越好。

10、 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 n v0 n A A d f AV f0 A AVn fn 抑制比抑制比 表示对某个干扰信号表示对某个干扰信号fn 的抑制能力，用的抑制能力，用dn表示。表示。 An为干扰信号的放大倍数，为干扰信号的放大倍数，Av0为谐振点为谐振点f0的放大倍数。的放大倍数。 例例 Av0 = 100 An = 1 用分贝表示用分贝表示dn(dB) = 20 lgdn dB40dB100 1 100 nn )(dd 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电

11、子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 5)噪声系数：噪声系数： 放大器的噪声性能可用噪声系数表示：放大器的噪声性能可用噪声系数表示： NF越接近越接近1越好越好 在多级放大器中，前二级的噪声对整个放大器的噪声起决定在多级放大器中，前二级的噪声对整个放大器的噪声起决定 作用，因此要求它的噪声系数应尽量小。作用，因此要求它的噪声系数应尽量小。 以上这些要求，相互之间即有联系又有矛盾。增益和稳定性以上这些要求，相互之间即有联系又有矛盾。增益和稳定性 是一对矛盾，通频带和选择性是一对矛盾。故应根据需要决定主是一对矛盾，通频带和选择性是一对矛盾。故应根据需要决定主 次，进行分析和讨论。次，进行分析和

12、讨论。 )(/ )(/ noso nisi F 输出信噪比输出信噪比 输入信噪比输入信噪比 PP PP N 4)工作稳定性：工作稳定性： 指在电源电压变化或器件参数变化时以上三参数的稳定程度。指在电源电压变化或器件参数变化时以上三参数的稳定程度。 为使放大器稳定工作，必须采取稳定措施，即限制每级增益，为使放大器稳定工作，必须采取稳定措施，即限制每级增益， 选择内反馈小的晶体管，应用中和或失配方法等。选择内反馈小的晶体管，应用中和或失配方法等。 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 3. 2晶体管高频小信号等效电路与

13、参数晶体管高频小信号等效电路与参数 3.2.1形式等效电路（网络参数等效电路）形式等效电路（网络参数等效电路） 将晶体管看成四端网路 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 为自变量为自变量和输出电压和输出电压设输入电压设输入电压 21 VV 212 211 VyVyI VyVyI of ri 2 1 2 1 : V V yy yy I I of ri 即即 式中：式中： 导纳导纳称为输出短路时的输入称为输出短路时的输入 0 1 1 2 V i V I y 传输导纳传输导纳称为输入短路时的反向称为输入短路时的反向 0

14、 2 1 1 V r V I y 传输导纳传输导纳称为输出短路时的正向称为输出短路时的正向 0 1 2 2 V f V I y 导纳导纳称为输入短路时的输出称为输入短路时的输出 0 2 2 1 V o V I y I1 V1 yi yrV2 I1 V2 yo yfV1 + + Y参数等效电路参数等效电路 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 把晶体管内部的物理过程用集中器件把晶体管内部的物理过程用集中器件RLC表示。用这表示。用这 种物理模型的方法所涉及到的物理等效电路就是混合种物理模型的方法所涉及到的物理等效电路

15、就是混合参参 数等效电路。数等效电路。 是基极电阻是基极电阻 b b 是发射结电阻是发射结电阻 e b 是集电结电阻是集电结电阻 c b 是发射结电容是发射结电容 eb C 是集电结电容是集电结电容 cb C 等效电流发生器等效电流发生器表示晶体管放大作用的表示晶体管放大作用的 ebmv g )(26)(, 0 mVmAIgg cebmm 称为跨导称为跨导 引起自激引起自激一部分到输入端.可能一部分到输入端.可能将输出的交流电压反馈将输出的交流电压反馈 cb C 系数系数降低晶体管的电流放大降低晶体管的电流放大高频反馈,高频反馈,在共集电极电路中引起在共集电极电路中引起 bb b rbb gb

16、e Ic Vce gce gmVbe b Ib gbc Cbc Cbe Vbe Vbe c e 3.2.2 混合混合参数等效电路参数等效电路 (物理模拟等效电路物理模拟等效电路) 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 b rbb gmVbe b Cbc Cbe c e rbe rbc rb c与与Cb c引起的容抗相比引起的容抗相比rb c可视为开路。可视为开路。 rb e与与Cb e引起的容抗相比，引起的容抗相比，rb e可以忽略（视为开路）可以忽略（视为开路） rce与回路负载比较，可视为开路。与回路负载比较，

17、可视为开路。 混合混合等效电路中，电容，电阻并联，在一定的频率下：等效电路中，电容，电阻并联，在一定的频率下： 3.2.3混合混合等效电路的简化等效电路的简化 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 b rbb gmVbe b Cbc Cbe c e 简化后的等效电路如图：这是对工作频率较高时的简化电简化后的等效电路如图：这是对工作频率较高时的简化电 路，对工作频率范围不同时，等效电路可进行不同的简化。频路，对工作频率范围不同时，等效电路可进行不同的简化。频 率低时可忽略电容的作用。率低时可忽略电容的作用。 电子信息

18、工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 b rbb gmVbe b Cbc Cbe c e I I2 I1 yie V1 V2 =0 0 1 1 ie 2 V V I y ebbb eb eb bb cbeb bb ie 11 1 )( 1 1 Yr Y Y r CCj r y )( cbebeb CCjY (一一) 令令V2 = 0，求，求yie、yfe。 简化混合简化混合等效电路，如图所示。等效电路，如图所示。 (1) 3.2.4 Y参数等效电路与混合参数等效电路与混合等效电路参数转换等效电路参数转换 电子信息工程系电子

19、信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 (2) 0 1 2 fe 2 V V I y IVgI e bm2 eb2 VgI m ebbb 1 eb eb bb 1 eb 11 Yr V Y Y r V V ebbb 1m 2 1 Yr Vg I ebbb m 0 1 2 fe 1 1 Yr g V I y V )( cbebeb CCjY V1小引起小引起I小小 又又 b rbb gmVbe b Cbc Cbe c e I I2 I1 yie V1 V2 =0 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频

20、电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 0 1 V rbb gmVbe b Cbc Cbe c e I I2I1 V1 c V2 0 2 1 re 1 V V I y bb eb 1 r V I ebbb bb eb bb ebbbeb 1 ) 1 ()/( Yr rI Y r ICjgIV 2cb bb eb cb 2 1 11 VCj r Y Cj V I ebbb 2 bbcb eb 1 Yr VrCj V ebbb 2cb bb ebbb 2bbcb 1 11 Yr VCj r Yr VrCj I ebbb cb re 1 Yr Cj y ebeb CjY (二二) 令令 ，求，求

21、yre、yoe (3) 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 0 2 2 oe 1 V V I y ebbb bbm 2cb ebbb 2bbcb m2cbebm2 1 1 1 Yr rg VCj Yr VrCj gVCjVgII ebbb bbm cb 0 2 2 oe 1 1 1 Yr rg Cj V I y V 故故(1)、(2)、(3)、(4)中的中的Yb e可认为相同。可认为相同。 ebcb CC (4) rbb gmVbe b Cbc Cbe c e I I2I1 V1 c V2 ebeb CjY 电子

22、信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 ebbb eb 1 Yr Y ebbb m 0 1 2 fe 1 1 Yr g V I y V ebbb cb 1 Yr Cj ebbb bbm cb 0 2 2 oe 1 1 1 Yr rg Cj V I y V ebeb CjY )( cbebeb CCjY 0 1 1 ie 2 V V I y 0 2 1 re 1 V V I y 正向传输导纳正向传输导纳 输入导纳输入导纳 反向传输导纳反向传输导纳 输出导纳输出导纳 Y参数等效电路与混合参数等效电路与混合等效电路参数的转换式

23、等效电路参数的转换式 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 晶体管的高频参数晶体管的高频参数 1）截止频率）截止频率 时的频率时的频率 的的频值频值随着工作频率下降到低随着工作频率下降到低21 0 2 00 1 , 1 f f f f j 由于由于 由于由于0比比1大的多大的多,在频率为在频率为f时时,|虽然下降到原来的虽然下降到原来的0.707 但是仍然比但是仍然比1大的多大的多,因此晶体管还能起到放大的作用。因此晶体管还能起到放大的作用。 2）特征频率）特征频率 1 1 2 0 f f 1 2 0 ffT ff

24、T 00 , 1所以所以由于由于 当频率增高，使当频率增高，使|下降到下降到1时的频率。时的频率。 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 电流放大系数电流放大系数与与f 的关系：的关系： T T T ff f f ff ff f f 或者或者, 1 2 0 故可以粗略计算在某工作频率下的电流放大系数。 3）最高振荡频率）最高振荡频率fmax 1 P A cbebbb m CCr g f max 42 1 fmax表示晶体管所能够适应的最高极限频率。在此工作表示晶体管所能够适应的最高极限频率。在此工作 频率时晶体管已

25、经不能得到功率放大，当频率时晶体管已经不能得到功率放大，当ffmax时时,无论使用什无论使用什 么方法都不能使晶体管产生振荡。么方法都不能使晶体管产生振荡。 fff T max :频率参数的关系频率参数的关系 晶体管的功率增益 时的工作频率 可以证明: 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 C4 R3 LF CF C3 R2 R1 C2 P1 R4 P2 a b L + R1、R2、R3为偏置电阻，决定工作点，为偏置电阻，决定工作点， LF、CF为滤波电路，负压供电为滤波电路，负压供电 C4、L组成组成L、C谐振回

26、路谐振回路 R4是加宽回路通频带用是加宽回路通频带用 Rp是并联回路本身的损耗是并联回路本身的损耗 所谓单调谐回路共发放大器就是晶体管共发电路和并联所谓单调谐回路共发放大器就是晶体管共发电路和并联 回路的组合。回路的组合。所以前面分析的晶体管等效电路和并联回路的所以前面分析的晶体管等效电路和并联回路的 结论均可应用。结论均可应用。 3.3 晶体管晶体管谐振放大器谐振放大器 3.3.13.3.1单级单级单调谐回路谐振放大器单调谐回路谐振放大器 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 电子信息工程系电子信息工程系 200

27、6 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 222ieieieoeoeoe CjgyCjgy：令令 Lj CpCpCjGpgpgp ypp ieoeieoe fe 1 A 2 2 2 12 2 2 2 1 21 V ：所以所以 ；，纳和输出电容纳和输出电容分别是放大器的输出导分别是放大器的输出导和和其中其中 oeoe Cg 输入导纳和输入电容。输入导纳和输入电容。分别是下一级放大器的分别是下一级放大器的和和 ie2ie2 Cg 2 2 2

28、2 1 2 2 2 2 1 ;g ieoe pieoe CpCpCC ggpgp 令令 ) 1 (A 21V Lj Cjgypp fe 则则 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 0 21 V 2 1 A f fQ jg ypp L fe ： 0 可写成可写成 附近时附近时在谐振角频率在谐振角频率的导纳，当角频率的导纳，当角频率式中分母视为并联回路式中分母视为并联回路 V A 的失谐的失谐是工作频率对是工作频率对式中式中 000 f, 2 1 f：fff LC 是回路的等效品质因数是回路的等效品质因数 g C 0

29、L Q 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 电压增益的相关结论电压增益的相关结论 的函数的函数是工作频率是工作频率f V V A A ，时时当当0 0ff ie2ie2 2 2 2 2oeoe 2 2 1 1 fefe2 21 1 fefe2 21 1 V 0V 0 g gp pg gp pG pG p y yp pp p g g y yp pp p A A 。180180，180180 y y180180 fefefefe fefe 而是而是的相差不是的相差不是，因此输入和输出之间，因此输入和输出之间一个相角一

30、个相角 是一个复数，它也有是一个复数，它也有的相位差。此外的相位差。此外号表明输入和输出有号表明输入和输出有- o o fefe 18018000相位差才是相位差才是V V和和V V，当频率较低时，当频率较低时， i io o 成成反反比比。导导成成正正比比，和和回回路路的的总总电电与与晶晶体体管管正正向向传传输输导导纳纳 f fe ev vo o g gy yA A 0 L fe21 V f fQ2 j1g ypp A 因为有载因为有载 g o L C Q ，所以，所以Q QL L不能太低，否则增益不能太低，否则增益A AV V较低。较低。 单调谐回路放大器单调谐回路放大器 谐振谐振电压增益

31、电压增益 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 2 2）功率增益）功率增益 放大器的输入功率放大器的输入功率 谐振时谐振时 ：P P i i o 0 上获得的功率上获得的功率输出端负载输出端负载 ie2 g P ( ： ）；）； i o P P P A 1ie 2 ii gvP 2ie 2 2 2 ife1 2ie 2 2 2 abo gp g Vyp gpVP 1 2 2 1 2 2 2 fe 2 2 2 1 Po g g ypp A： ie ie Vo ie ie g g A g 故故 。gie2 1 体管的输

32、入导纳体管的输入导纳分别是本级和下一级晶分别是本级和下一级晶和和 ie g goe a b P1yfe vi gie2 P1goe 2 P1 P2 P2gie2 2 a b GP yfevi gie1 Vi 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 ）db（lgA10A：db PoPo 表示时表示时用用 ie2 2 2oe1 2 1Po gpgp：A 匹配条件为匹配条件为 忽略回路本身的损耗G忽略回路本身的损耗G p p oeie fe oeieie feie i o gg y gpgpg ygpp p p 1 2 2

33、 12 2 21 2 2 2 2 2 1 (max) max Po 44 A ： 故最大功率增益为故最大功率增益为 pieoe ggpgp 2 2 2 2 1 g 1 2 2 2 fe 2 2 2 1 Po g g ypp A ie ie g goe a b P1yfe vi gie2 P1goe 2 P1 P2 P2gie2 2 a b GP yfevi gie1 Vi 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 的的作作用用 不不能能忽忽略略，考考虑虑到到在在实实际际情情况况下下GpGp， 2 1 2 2 1 2 1

34、 2 max 1 4 1 44 )( g Gp gg y Q Q gg y K gg y A ieoe fe O L ieoe fe l ieoe fe Po 式中：式中： 为回路有载品质因数为回路有载品质因数 LgQL 0 1 为回路空载品质因数为回路空载品质因数 PO LGQ 0 1 为回路的插入损耗为回路的插入损耗 2 1/1 O L l Q Q K 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 3 3）放大器的通频带）放大器的通频带 做放大器的谐振曲线做放大器的谐振曲线随f而变化的曲线，叫随f而变化的曲线，叫 Vo

35、 V A A 2 0 Vo V 2 1 1 A A f fQL 由于由于 L L Vo V Q f f fQ A 0 7 . 0 0 7 . 0 f21 2 , 2 1A ：故故则则如果如果 。通频带越窄；反之越宽通频带越窄；反之越宽可见：品质因数越高，可见：品质因数越高， Cf f f Cf Q C g g C Lg A L LVo 7.0 7.0 0 00 0 0 4 2 2 1 Q 与通频带的关系：与通频带的关系： Cf ypp g ypp fefe Vo 7.0 2121 4 A 故：故： 0 L fe21 V f fQ2 j1g ypp A fefe2 21 1 V0V0 g g y

36、 yp pp p A A 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 当当 和和 为定值时（电路定了，其值也定了，带宽增益乘积为定值时（电路定了，其值也定了，带宽增益乘积 为常数）决定于为常数）决定于 与与 ，因此选择管子时应选取，因此选择管子时应选取 大的，大的， 应减少应减少 ，但但 也不能取的太小，因为不稳定的电容的影响也不能取的太小，因为不稳定的电容的影响 大。大。 Cf yPP Cf yPP g yPP A 7 . 0 fe21 7 . 0 fe21fe21 Vo 224 C y fA fe V 2 2 7.0

37、0 设设 P1、P2 =1 带宽增益乘积为一常数带宽增益乘积为一常数 fe y C C 0 2 f C C fe y 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 3、 对于宽带而言，要使对于宽带而言，要使 尽量大，因为频带很宽，谐尽量大，因为频带很宽，谐 振曲线不稳定是次要的，对于窄带放大器，振曲线不稳定是次要的，对于窄带放大器， 尽量大，使尽量大，使 谐振曲线稳定（不会使通频带改变，以至引起频率失真）。谐振曲线稳定（不会使通频带改变，以至引起频率失真）。 2 、为了获得高增益，宽频带，除了选用、为了获得高增益，宽频带，

38、除了选用 较大的晶体较大的晶体 管外，应该尽量减小谐振回路的总电容管外，应该尽量减小谐振回路的总电容 ，但是这样会导致，但是这样会导致 系统的稳定性变差。系统的稳定性变差。 1、当、当 确定，确定，p1和和p2不变时，不变时， 只取决于只取决于 和和 的乘积，电容越大，通频带越宽，的乘积，电容越大，通频带越宽， 变小。变小。 讨论：讨论： fe y 0V A C 0V A 7 . 0 2 f fe y C V A C Cf yPP Cf yPP g yPP A 7 . 0 fe21 7 . 0 fe21fe21 Vo 224 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线

39、路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 4）单调谐放大器的选择性单调谐放大器的选择性 以矩形系数来分析：以矩形系数来分析： 7 . 0 1 . 0 0.1r 2 2 k f f 1 . 0 A A V0 V 如果如果 1 . 0 2Q 1 1 A A 0 1 . 0L V0 V f f LQ f f 0 2 1 . 0 1102 1110 2 2 k 2 7 . 0 1 . 0 r0.1 f f ：故矩形系数故矩形系数 所以单调谐回路放大器的矩形系数远大于所以单调谐回路放大器的矩形系数远大于1 1，故其邻道，故其邻道 选择性差，这是单调谐回路放大器的缺点。选择性差，这是单调谐回路放大

40、器的缺点。 f AV/AVo 2f0.1 2f0.7 理想 0.1 0.7 1 实际 则则 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 4、多级单调谐回路谐振放大器、多级单调谐回路谐振放大器 若单级放大器的增益不能满足要求，就可以采用多级级若单级放大器的增益不能满足要求，就可以采用多级级 联放大器。级联后的放大器的增益、通频带和选择性都将发联放大器。级联后的放大器的增益、通频带和选择性都将发 生变化。生变化。 输 入 T1 T2 T3 CF C1 LF + Vi C3 R2 R3 CF LF R1 b L C4 C2 c

41、 p2 p1 d a + Vo R5 R6 CF LF 输 出 + 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 1）增益增益 VmVV AAA 21m VmV2V1 A AA、A 则总增益为则总增益为 级，各级的增益为级，各级的增益为如果放大器有如果放大器有 m m 2）通频带通频带 相相同同 如如果果各各级级放放大大器器的的增增益益 2 2 0 0 m 2 1 1 A m L m m m V f fQ A A A 如果多级放大器是由完全相同的单级放大器组成，如果多级放大器是由完全相同的单级放大器组成， 则则 A Am

42、m= = m v1 A 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 根据通频带的定义可以求根据通频带的定义可以求m级放大器的通频带级放大器的通频带 2 1 2 1 1 2 2 0 7 . 0 0 m L m m f f Q A A 12/112 11 mm X设设成为带宽缩减因子,成为带宽缩减因子,可见通频带变窄,可见通频带变窄, m f)2( 7 . 0 上面的分析表明上面的分析表明: : 为了使总的通频带不变为了使总的通频带不变, ,每级的带宽都要增加为每级的带宽都要增加为 原来的原来的X X倍。倍。 当每级通频带加

43、宽当每级通频带加宽X X倍时倍时, ,每级的增益都会降低为每级的增益都会降低为 原来的原来的1/X1/X。 L mm m Q f ff 0 1 7 . 0 1 7 . 0 12212)2( 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 3）选择性选择性( (以矩形系数为例以矩形系数为例) ) 时时当当: :根据定义根据定义1 . 0 A A V0 V L 0 m 1 m1 . 0 Q f 1100)f2( 12 1100 2 2 k 1 1 7 . 0 1 . 0 1 . 0 m m m m r f f : :故故 结论结

44、论:单调谐回路特点是电路简单单调谐回路特点是电路简单,调试容易调试容易,但选择但选择 性差性差,增益和通频带的矛盾比较突出。增益和通频带的矛盾比较突出。 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 例例3-1在图中，设工作频率在图中，设工作频率f =30MHz，晶体管的正向传输导纳，晶体管的正向传输导纳 y fe =58.3ms， gie=1.2ms,Cie=12PF, goe=400 s, Coe=9.5pF，回路电感，回路电感 L=1.4 H，接入系数，接入系数P1=1，P2=0.3空载品质因数空载品质因数Q0=10

45、0（假设（假设yre=0） 求求：1.1.单级放大器谐振时的电压增益单级放大器谐振时的电压增益0v A 通频带通频带2 f 0.7， 谐振时回路外接电容谐振时回路外接电容C 若若R4=10 k ，试计算并比较在回路中并上，试计算并比较在回路中并上R4前后的通频带前后的通频带 和增益。和增益。 C R3 LF CF C1 R2 R1 C2 P1 P2 a b L + R4 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 分析：根据电压增益表达式分析：根据电压增益表达式 ，应先求出总电导，应先求出总电导g g 首先将图中的负载画

46、出其等效电路如图所示，首先将图中的负载画出其等效电路如图所示， C R3 LF CF C1 R2 R1 C2 P1 P2 a b L + R4 R4 Rp L C ie gp2 2 ie Cp2 2 P1Coe 2 P1goe 2 g yPP A fe vo 21 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 解解：因为回路谐振电阻因为回路谐振电阻RP=QP 0L=100 6.28 30 106 1.4 10-6 26k S. R G 53 p p 1084310 26 11 因此回路总电导因此回路总电导g =Gp+ 2

47、2 2 2 1ieoe gPgP 若下级采用相同晶体管时，即若下级采用相同晶体管时，即gie1=gie2=1.2ms 则则 g =0.0384 10-3+0.4 10-3+(0.3)2 1.2 10-3=0.55 10-3S 32 550 3583021 . . g yPP A fe vo 回路总电容为回路总电容为PF .Lf C20 1041)1030(2 1 )2( 1 6262 0 故外加电容故外加电容C应为应为 PFCPCPCC9.412(0.3)9.520)( 2 ie 2 2oe 2 1 通频带为通频带为MHz. . AC yPP f fe . 354 3210202 103583

48、0 2 2 12- 3 vo 21 70 电压增益为电压增益为 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 若若R4=10kR4=10k ，则，则 s R g 3 4 4 101 . 0 1 333 4 1065. 0101 . 01055. 0 ggg 9 .26 | 21 g ypp A fe vo 7 . 07 . 0 22fAfA vovo MHZf17. 5 9 .26 35. 432 2 7 . 0 因此并上电阻因此并上电阻R4R4后增益降低，带宽加宽。后增益降低，带宽加宽。 故故 而而 则则 电子信息工程系

49、电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 下图表示国产某调幅通信机接收部分所采用的二级中频放大器电路。下图表示国产某调幅通信机接收部分所采用的二级中频放大器电路。 输入 C3 0.047F 3AG22 680 T1 R10 R6 5.1k R9 5.6k C4 0.047F C5 0.047F R7 150 R11 10k C6 0.047F R12 2.7k C9 0.047F 3AG22 T2 C7 560pF C8 560pF Tr1 3AG22 T3 R16 5.1k R13 1.5k R14 200 C10 0.047F

50、0.047F C11 3AG22 T4 R17 5.1k R18 0.047F C12 15V 输出 R19 10k R20 5. 1k C13 C14 560pF 560pF Tr2 15V 稳压 8V 5.1k C13 C14 560P 560pF 2k R8 2k R15 4. 4. 谐振放大器电路举例谐振放大器电路举例 第一中放级由第一中放级由T1、T2晶体管组成共发晶体管组成共发-共基级联电路，电源电路采用串馈供电，共基级联电路，电源电路采用串馈供电，R6、R10、 R11为这两个管子的偏置电阻，为这两个管子的偏置电阻，R7为负反馈电阻，用来控制和调整中放增益。为负反馈电阻，用来控制

51、和调整中放增益。R8为发射为发射 极温度稳定电阻。极温度稳定电阻。R12、C6为本级中放的去耦电路，防止中频信号电流通过公共电源引为本级中放的去耦电路，防止中频信号电流通过公共电源引 起不必要的反馈。变压器起不必要的反馈。变压器T r1和电容和电容C7、C8组成单调谐回路。组成单调谐回路。 C4C5为中频旁路电容。人工增益控制电压通过为中频旁路电容。人工增益控制电压通过R9加至加至T1发射极，改变控制电压（发射极，改变控制电压（-8V)可可 改变本级直流工作状态，达到增益控制的目的。改变本级直流工作状态，达到增益控制的目的。 耦合电容耦合电容C3至至T1的基极之间加接的的基极之间加接的680欧姆电阻是防止可能产生的寄生振荡。欧姆电阻是防止可能产生的寄生振荡。 电子信息工程系电子信息工程系 2006 SmartCom 高频电子线路高频电子线路 高频小信号放大器高频小信号放大器 输入 C3 0.047F 3AG22 680 T1 R10 R6 5.1k R9 5.6k C4 0.047F C5 0.047F R7 150 R11 10k C6 0.047F R12 2.7k C9 0.047F 3AG22 T2