高频小信号调谐放大器

1、第第9章章 高频小信号调谐放大器高频小信号调谐放大器9.1 无线电信号传输的基本原理无线电信号传输的基本原理9.2 小信号调谐放大器小信号调谐放大器9.3 集成中频放大器集成中频放大器9.1 无线电信号传输的基本原理无线电信号传输的基本原理9.1.1 电信号的初步知识电信号的初步知识 要将电信号传送到远方，一般有两个办法：一是架设电线或电缆，这样成本昂贵；二是利用电磁波来传送信号，实现无线传送。9.1.2 电磁波电磁波 麦克斯韦的电磁波理论证明，电磁波传播具有方向性，任何形式的电波在真空中的传播速度都为c=3108m/s。电磁波在一个振荡周期内传播的距离叫波长，用表示，波长与速度的关系为=cT

2、 或= fc 电磁波的另一个重要性质是它具有能量。电磁波所具有的能量在传播过程中会逐渐衰减，不过它在空气中衰减得很慢，因而能传播到很远的地方。 为了使电磁波能有效地向空间辐射，就必须使用天线。对电磁波发射的进一步研究表明，只有当天线尺寸和电磁波的波长同量级时，才能有效地将电磁波辐射出去。 例如20kHz的声音信号，其波长为15km，要制造出与如此尺寸相当的天线是不可能的，即使发射出去，各个电台发出的信号都在同一频率范围内，它们在空中混在一起，也会让接收者无法选择。为了传送电信号，就要采用一种新的方法，即“调制”。 9.1.3 调制调制 将传送信号“装载”在高频信号中的过程，或者说用传送信号去控

3、制等幅高频信号的过程称为“调制”。 调制的分类：当被调制的是高频信号的振幅时，这种调制称为幅度调制，简称调幅；当被调制的是高频信号的频率或相位时，则分别称为频率调制或相位调制，简称调频或调相。 载波载波 等幅高频振荡信号实际上起着运载被传送信号的作用，在无线电技术中常称之为载波。调制信号调制信号 被传送的信号起着调制载波的作用，称为调制信号。9.1.4 广播电视发送系统广播电视发送系统广播发送系统的组成框图 电视发送系统的组成框图9.1.5 接收无线电广播的主要过程接收无线电广播的主要过程 接收是发送的逆过程，它的基本任务是将空中传送的高频已调信号接收下来，并还原成调制信号。这种还原的过程称为

4、解调。 高放式收音机的组成方框图高放式收音机的缺点是选择性不好，调谐复杂。 超外差式收音机的组成方框图 超外差式线路的主要特点是：把接收到的已调高频信号的载波频率先变为较低的固定的中间频率（简称中频），利用中频放大器放大后再进行解调。把高频已调信号的载频降为中频的任务是由混频器来完成的。9.2 小信号调谐放大器小信号调谐放大器 采用具有谐振性质的元件（如LC谐振回路）作为负载的放大器称为谐振放大器，又称调谐放大器。在无线接收系统中常用作中频放大器。由于负载的谐振特性，小信号调谐放大器不但具有放大作用，而且具有选频作用。小信号调谐放大器有分散选频和集中选频两大类。分散选频的每级放大器都接入谐振负

5、载，为分立元件电路；集中选频的调谐放大器都为集成宽带放大器，且谐振负载多为集中滤波器。分散选频的小信号调谐放大器又根据负载选频网络的不同特点，分为单调谐回路调谐放大器和双调谐回路调谐放大器。9.2.1 单调谐放大器单调谐放大器单调谐放大器 单调谐放大器的谐振曲线与理想谐振曲线的形状相差很大，所以单调谐放大器只能用于对通频带和选择性要求不高的场合。 9.2.2 双调谐放大器双调谐放大器 双调谐放大器适当地选择回路之间的耦合程度，可使放大器的谐振曲线较为理想，通过理论分析可知，当耦合较松时，谐振曲线呈现单峰，如图（a）所示。当耦合较强时，谐振曲线呈现对称于中心频率f0的双峰，如图（c）所示，双峰之

6、间的频率间隔及下凹的深度与耦合程度有关，耦合愈强，下凹程度和双峰之间的频率间隔愈大。当回路工作于临界耦合状态时，谐振曲线呈单峰，如图9（b）所示，这时有较宽的频带和较好的选择性（与理想情况比较接近），一般双调谐放大器工作在临界耦合状态。双调谐回路的谐振曲线 9.3 集成中频放大器集成中频放大器9.3.1 集成中频放大器的组成集成中频放大器的组成集成中频放大器是由集成宽带放大器和集中滤波器组成的。 集成中频放大器的组成框图9.3.2 集成宽带放大器集成宽带放大器1. 宽带放大器的主要特点 宽带放大器由于被放大的信号频率很高，频带又很宽，因此，它与低频放大器和调谐放大器相比存在不同之处。（1）三极

7、管应采用fT（特征频率）很高的高频管，分析电路时必须考虑到三极管的高频特性。（2）对电路的技术指标要求高。宽带放大器要满足一定的增益要求，但增益和带宽的要求往往是矛盾的。（3）负载为非谐振的。由于谐振回路带宽较窄，所以宽带放大器不能选择谐振回路作为负载，即它的负载只能是非谐振的。2. 扩展放大器通频带的方法扩展放大器通频带的方法（1）组合电路法：各种不同组态的电路具有不同的特点。如果我们将不同组态的电路合理地混合连接（组合），就可以提高放大器的上限截止频率，扩展其通频带，这种方法称为组合电路法。常用的组合电路有共发射共基组合和共集电共发射组合。（2）负反馈法）负反馈法：引入负反馈可扩展放大器的

8、通频带，而且反馈越深，通频带扩展得越宽。利用反馈技术来扩展放大器的通频带可广泛地应用于宽带放大电路。9.3.3 陶瓷滤波器陶瓷滤波器陶瓷滤波器是由锆钛酸铝陶瓷材料制成的，把这种材料制成片状，两面覆盖银层作为电极，经过直流高压极化后，它具有与石英晶体谐振器相似的压电效应。因此，陶瓷滤波器也具有选频特性，可用它来作为滤波器。1. 两端陶瓷滤波器两端陶瓷滤波器 2. 四端陶瓷滤波器陶瓷滤波器具有体积小、成本低、受外界条件影响小等优点，已广泛地应用在接收机中。但陶瓷滤波器的通频带不够宽，频率特性的一致性较差，这是它的不足之处。四端陶瓷滤波器9.3.4 声表面波滤波器声表面波滤波器 声表面波滤波器具有工

9、作频率高、通频带宽、选频特性好、体积小等优点，并且可采用与集成电路相同的生产工艺，制造简单、成本低、频率特性的一致性较好，因此广泛应用于各种电子设备中。声表面波滤波器9.3.5 集成中频放大器电路实例集成中频放大器电路实例由L1590组成的集成中频放大器本章小结本章小结（1）本章首先简单扼要地介绍了无线电技术的大体轮廓，目的是使读者对无线电信号的发送与接收有所了解，为对后面的相关内容的学习打下基础。（2）小信号谐振放大器是一种典型的窄带放大器，它是由放大器和谐振负载组成的，具有选频功能。谐振负载有选频回路、陶瓷滤波器、晶体滤波器、声表面波滤波器等集中滤波器。（3）小信号谐振放大器有分散选频和集中选频两大类