通信电子线路

1、通信电子线路2.2.2 串并联阻抗的等效互换串并联阻抗的等效互换 在工作频率 相同的条件下，AB两端的阻抗相等阻抗相等。 、互换关系、互换关系 串并联电路等效互换2211RQr21211XXQ1Q 221RQ r21XXu串联电路转换为等效并联电路后， 为 的 倍，而 与 相同。2R1r2Q2X1X、结论、结论u串联转换为等效并联后Q值不变。1、“等效等效”的概念的概念 2.2.3 并联谐振回路的耦合连接与阻抗变换并联谐振回路的耦合连接与阻抗变换 并联谐振回路的作用并联谐振回路的作用: :选频滤波、阻抗 三极管三极管直接直接并联在并联在LC回路中存在的问题回路中存在的问题：谐振回路Q值下降，通

2、频带增宽，选择性变差。0f阻抗不匹配影响中心频率 ，且稳定性变差。 、变压器耦合联接的阻抗变换、变压器耦合联接的阻抗变换 2211222LLLUNRRRUN 、自耦变压器耦合联接的阻抗变换、自耦变压器耦合联接的阻抗变换阻抗变比关系：u 自耦变压器耦合联接方式适用于与晶体管的联接，它除了能实现阻抗变换外，还能为晶体管的集电极提供直流通路。LLRNNNR2221 2、抽头并联谐振回路阻抗变换、抽头并联谐振回路阻抗变换 2121LLCCRRC 上面变比关系推导的近似条件是Qc21，Qc1。电容分压式耦合联接与阻抗变换电容分压式耦合联接与阻抗变换 几种常见的抽头电路2.2.4 等效变换的接入系数与阻抗

3、变换关系等效变换的接入系数与阻抗变换关系 接入系数p的定义：P 转换前的圈数 容抗转换后的圈数 容抗变比关系的通式:21LLRRp 2LLgp g 2Cp C ggIpI 1ggUUp 利用以上的变比关系可以很方便地进行各种变换。这对分析电路将是非常简便的。21LLXXp 例例：电路如图所示，已知 ， ， ， ， 。忽略回路本身的固有损耗。求（1）回路的谐振角频率 （2）有载品质因数 （3）电压HL10pFC20001pFC20002 500R)(10cos)(7mAtti0LQ)(tuR等效到回路两端的电阻 )(10002121pFCCCCC)/(1010100010101171260sra

4、dLC21211CCCp)(2000/2pRR201010102000670LRQL)(10cos)()(7VtpRtitu2.3 晶体管高频小信号等效电路晶体管高频小信号等效电路 2.3.1 晶体管晶体管BJT的的 参数模型参数模型:基区扩展电阻。几十几十 100 bb:发射结电阻。较小几十几十几百几百,b e026(1)b eEQmVI:发射结结电容,较大,100pF500pF。 b eC:集电结结电阻，很大。100K 100 Mb c:集电结结电容，很小。 2pF10pFb cC:受控电流源，而 ，称为跨导，单位为S。 mb eg U/26mvmEQgI:集电极电阻，很大。几十几十K c

5、e:集电极与发射集极间电容，很小。 ceC发射结正偏集电结反偏由于存在电路组件跨接在输入输出回路之间使得直接用型参数模型分析电路不方便,虽然根据我们也可以分析,但比较麻烦,所以一般转换为其他参数模型分析y参数等效电路参数等效电路 1111122Iy Uy U2211222Iy Uy U，根据二端口网络理论，得到y参数系的方程：2.3.2 晶体管晶体管Y参数等效电路参数等效电路011112/UiUIyy 输出短路时的输入导纳；输出短路时的输入导纳；021121/UrUIyy 输入短路时的反向传输导纳；输入短路时的反向传输导纳；012212/UfUIyy输出短路时的正向传输导纳；输出短路时的正向传

6、输导纳；022221/UoUIyy 输入短路时的输出导纳。输入短路时的输出导纳。这四个参量具有导纳的量纲，故称为导纳参 数，也叫y参数。y参数说明：参数说明：*对于共射接法对于共射接法, y参数用 表示, 则:bbecrieeeIUUyycbecofeeeIUUyy*对于共基接法对于共基接法，y参数用 表示,则:eibebrbcbIy Uy UcfbebobcbIy Uy U*对于共集接法对于共集接法，y参数用 表示,则:bicbcrcecIy Uy UefcbcocecIy Uy Uierefeoeyyyy、ibrbfbobyyyy、icrcfcocyyyy、2.3.3 高频参数高频参数截止

7、频率截止频率f2定义：当 下降到低频电流放大系数0的 1 倍时，所对应的频率称为的截止频率f。ffj1j100201ff可用来计算任意频率时晶体管的|。根据f的定义，可得取其模特征频率特征频率fT定义定义：当|下降到1时所对应的频率称为特征频率fT。fT 是晶体管共发射极运用时能得到电流增益的最高频率的极限。当ffT时，1。但这并不意味着晶体管已经没有放大作用，这时放大器电压增益还有可能大于1。最高振荡频率最高振荡频率定义定义：晶体管的功率增益Ap=1 时所对应的频率称为最高振荡频率 表示一个晶体管所能适用的最高极限频率。晶体管的实际工作频率约为 的1/31/4。maxTfffm axfm a

8、xfm axf0Tffm axf 总结总结：以上三个频率大小的顺序是：2.4 晶体管谐振放大器晶体管谐振放大器2.4.1 单调谐回路谐振放大器单调谐回路谐振放大器 b放大器的等效电路如下图所示前级等效为电流源和内导纳1、放大器的等效电路、放大器的等效电路2、放大器的技术指标、放大器的技术指标 ferebbiecreiiebboeLY YIU YU YYYUUYY 0()ScoefebferecrefecoIoeoecsiecsiecU YY UY Y UY YIYYYUYYUYYU 输入导纳Yi输出导纳YofiiniieYidi反馈的存在使得等效的输入阻抗发生变化；若为负反馈，同样的iin激励

9、下产生的Ub减小，即等效为输入阻抗变小，也就是等效的导纳变大；若为正反馈，同样的iin激励下产生的Ub增加，即等效为输入阻抗变大，也就是等效的导纳变小；多级放大器之间相互影响, 为简化分析,令 则放大器的简化等效电路 为:0rey电压增益电压增益 uA121feouiPP yUAUgj CjL 12feu oP P yAg 结论： 谐振时电压增益 与晶体管正向传输导纳 成正比，与回路两端总电导成反比； uoAfey谐振时，放大器输出电压与输入电压的相位差是180 。“”表示180 fe12feuoP PyAg任意频率的电压增益谐振时的电压增益0121uuoLAfAjQf20121uuoLAAf

10、Qf式中， ，称为一般失谐。 0fff 令 ，称为广义失谐。则可得 :02LfQf11uuoAAj取其模 211uuoAA对于窄带谐振放大器，通常讨论的 与 相差不会太大，即可认为 在 附近变化，则 ff0f0f取其模，可得幅频特性曲线谐振曲线谐振曲线(频率特性或频率响应频率特性或频率响应) 下图是分别用 、 和 表示的放大器的谐振特性曲线。 ff用频率表示用一般失谐表示用广义失谐表示放大器的通频带放大器的通频带 00.72LffQ通频带与谐振电压增益的关系:定义定义: 时对应的 为放大器的通频带.用 或B表示12uuoAA2 f7 . 02 fCyBAfeu20电路参数一定时 BAu 0常数

11、常数u通频带越宽,谐振电压增益越小. 在宽带放大器的设计中这种矛盾特别突出.放大器的矩形系数放大器的矩形系数0.10.10.722rfKf根据矩形系数的定义 0.12 f0.1uuoAA其中， 是 时所对应的频带宽度。 00.1299LffQ0.199rK单级单调谐回路放大器的矩形系数远大于1，说明它的选择性差。这是它的一大缺点。00.72LffQ矩形系数:如何解决？2.4.2 多级单调谐回路谐振放大器多级单调谐回路谐振放大器 1、多级单调谐谐振放大器的总电压增益、多级单调谐谐振放大器的总电压增益 假如，放大器有m级，各级电压增益分别为 ，则总电压增益 是各级电压增益的乘积。即 12,uuun

12、AAAmA123muuuumAAAAA 若多级放大器是由完全相同的单级放大器组成时，各级电压增益相等，则m级放大器的总电压增益为 1()mmuAA2、多级单调谐谐振放大器的谐振曲线、多级单调谐谐振放大器的谐振曲线 m级相同放大器级联时，它的谐振曲线等于各单级谐振曲线的乘积，总谐振曲线为 220121mmmoLAAfQfm越大曲线越尖锐3、多级单调谐谐振放大器的通频带、多级单调谐谐振放大器的通频带 m级相同的放大器级联时，根据定义总通频带应满足 220.7011221mmmomLAAfQf1100.70.7122121 2mmmLfffQu总通频带比单级放大器通频带要小。级数越多，总通频级数越多

13、，总通频带越小。带越小。 4、多级单调谐谐振放大器的矩形系数、多级单调谐谐振放大器的矩形系数 根据矩形系数的定义 0.10.10.722mrmmfKf其中， 可由 求得 0.12mf0.1mmoAA100.121001mmLffQ故m级单调谐谐振放大器的矩形系数 10.11100121mrmmK可见，级数越多，矩形系数越小级数越多，矩形系数越小。 Thanks!Thanks!rbbUbe.CgmUbe.Ycebeceb(a)C11111|()1()11()iebbb ebbb eb ebbb ebbb ebbb ebbbbb eYrrrrj Cj CjCCrjCCrrrrj Cr rj C r

14、jCCrrrbbUbe.CgmUbe.Ycebeceb(a)C1111/(|)11/(|)1111(|)b eb bb emb eb emb bb ecb eb eb bb eIUrrj CIg UIUgrrj CUUIUj Cj Crrj C11/(|)111(|)1mb bb eoececcb bb embbbbgrrj CIIYYUUj Crrj Cg jrj Cj C rC1IIrbbUbe.CgmUbe.Ycebeceb(a)CIC11|Cmb eb eb ebb ebbb eIg Uj C UUUUrrj Cj C01111111|11111cmCmfebUbbbbb eb emm b eb ebbb b b ebbb eb eb emb ebbmb b b eb bb ebbgj CIgYUrrrrj Cj CjCCgg rrrjCCr rrrjCCr