高频电子线路课件1

1、1内蒙古工业大学内蒙古工业大学信息学院电子工程系信息学院电子工程系高频电子线路高频电子线路精品课程教研组精品课程教研组2课程的目的与任务课程的目的与任务 高频电子线路是在通信和电子信息类专业中占有重要地位的一门技术基础课。通过本课程的学习，使学生理解与熟悉高频电子线路各单元电路的工作原理、电路组成和设计方法，培养学生科学思维和科学研究能力，为后续课程的学习奠定必备的基础。 本课程与其它课程的关系本课程与其它课程的关系 本课程是由基础理论课程过渡到专业课程的桥梁，将为后续专业课学习及未来从事工程技术工作奠定理论基础。先修课程为高等数学、工程数学、电路分析基础、信号与系统、模拟电路和数字电路。课程

2、简介课程简介3课程简介课程简介课程考核方式课程考核方式 闭卷、笔试，成绩评定方法为：考试成绩80%，平时成绩10%，实验成绩10%。 建议教材与教学参考书建议教材与教学参考书 1. 建议教材1 王卫东.高频电子电路(第2版).北京：电子工业出版社,2009年2. 教学参考书1 王志刚.现代电子线路(第1版).北京：清华大学出版社, 2003年2 刘联会.通信电路原理(第1版).北京：北京邮电大学出版社,2004年3 高吉祥.高频电子线路(第1版).北京：电子工业出版社,2003年 4课程简介课程简介1.参考网站地址：教务处-校级精品课程网站 -高频电子线路-查看2.答疑时间地点： 时间：每周四

3、下午3：00-4：00 地点：格物楼B-2043.公用邮箱： 用户名： 密 码：dzxlyl4.QQ：603496837 师生互动群5.电话：1321405636056第第0 0章章 绪论绪论无线电波无线电波波段划分表波段划分表高频电子电路？高频电子电路？高频范围内实现特定电功能的电路高频范围内实现特定电功能的电路 通信的发展简史通信的发展简史信息传输方式的发展信息传输方式的发展电子通信技术的发展电子通信技术的发展电子管、晶体管、集成电路电子管、晶体管、集成电路 7第第0 0章章 绪论绪论 0.1 0.1 通信系统组成通信系统组成信息源信息源输入输入换能器换能器发送发送设备设备 信道信道收信者

4、收信者输出输出换能器换能器 接收接收 设备设备噪声源噪声源现代通信系统组成方框图现代通信系统组成方框图8第第0 0章章 绪论绪论 0.2 0.2 发射机和接收机的组成发射机和接收机的组成 （以无线广播调幅发射机为例）（以无线广播调幅发射机为例）发射机框图发射机框图高频振荡器高频振荡器高频功放高频功放调制调制音频功放音频功放高频放大高频放大9第第0 0章章 绪论绪论 0.2 0.2 发射机和接收机的组成发射机和接收机的组成接收机框图接收机框图10第第0 0章章 绪论绪论 0.3 0.3 本书的研究对象和任务高频电子电路高频电子电路高频小信号放大电路高频小信号放大电路高频功率放大电路高频功率放大电

5、路振荡器电路振荡器电路倍频、混频电路倍频、混频电路 调制解调电路调制解调电路任务：讨论上述高频电子电路的基本组成、任务：讨论上述高频电子电路的基本组成、工作原理、性能特点、基本工程分析方法。工作原理、性能特点、基本工程分析方法。11第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 作用：作用：单单 LCLC谐振回路谐振回路 双调谐回路双调谐回路 12第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.1 1.1.1 选频网络的基本特性选频网络的基本特性 0df)f(dH 0)f(H 1

6、.1.幅频特性：幅频特性：13第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.1 1.1.1 选频网络的基本特性选频网络的基本特性 2f0.1理想实际(f)=H(f)/H(f(f)=H(f)/H(fo o) )f0.40.60.81.00.202f0.7fof1f214第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.1 1.1.1 选频网络的基本特性选频网络的基本特性 7.01.01.0f2f2K 7 .002122)(2fffffB 定义：定义： 15第第1 1章章 高

7、频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.1 1.1.1 选频网络的基本特性选频网络的基本特性 2.2.相频特性相频特性: :为不引入信号的相位失真，要求在通频带范围内选为不引入信号的相位失真，要求在通频带范围内选频电路的相频特性应满足频电路的相频特性应满足: : 即理想条件下信号有效频带宽度内的各频率分量都即理想条件下信号有效频带宽度内的各频率分量都延迟一个相同时间延迟一个相同时间，这样才能保证输出信号中各，这样才能保证输出信号中各频率分量之间的相对关系与输入信号完全相同。频率分量之间的相对关系与输入信号完全相同。 ( )gdfdf16第第1

8、 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.1 1.1.1 选频网络的基本特性选频网络的基本特性 o+/2/2(f)f-/2/20-ofof1f22f07理想理想实际实际选频回路的相频特性选频回路的相频特性实际选频回路的相频特性曲线并不是一条直线，所实际选频回路的相频特性曲线并不是一条直线，所以回路的电流或端电压对各个频率分量产生的相移以回路的电流或端电压对各个频率分量产生的相移不成线性关系，这就不可避免地会产生相位失真，不成线性关系，这就不可避免地会产生相位失真，使选频回路输出信号的包络波形产生变化。使选频回路输出信号的包络波形产生

9、变化。 17第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.2 LC 1.1.2 LC选频回路选频回路 RLCRSiSRLCRSuS18RLCRSiS第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.2 LC 1.1.2 LC选频回路选频回路 Cj1LjRCj1)LjR(Zp )C1L( jRCL jXRCL Z ZP P19第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.2 LC 1.1.2 LC选频回路选频回

10、路CjLjRZs1)(1CLjRjXR RLCRSuSZS20第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.2 LC 1.1.2 LC选频回路选频回路LC10 LC21f0p p 21第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.2 LC 1.1.2 LC选频回路选频回路 RLCRSuSRpLCRSiS+ui-iiRiLiQ2io2i =RLo =RiC/i2io2i =RC10 CRLRp 22第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC

11、1.1 LC选频网络选频网络 1.1.2 LC 1.1.2 LC选频回路选频回路 11()PpoPLZZRRCRCjCLL1()OOSSZRjLRRC23第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.2 LC 1.1.2 LC选频回路选频回路 iiopoiLjQiiLRjLjuiipooiciCRjCjui =ijQi iooiLuRLjLjiu =ijQu ioioCicjQuCRujjiu124第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.2 LC 1.1.2 L

12、C选频回路选频回路 )(1ooopRLjRjXRCLZpjXRZS)1(1/CLRLjRCL)1(1CLRLjRpC1jLjR )1(CLjR)(1 oooRLjR25第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.2 LC 1.1.2 LC选频回路选频回路 oppjQRZ21 jRp1pjpeZ)21 (osjQRZ)1 (jR sjseZ26第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.2 LC 1.1.2 LC选频回路选频回路 2pp1RZ 2s1RZ 1ptg

13、1stg 其中：其中： 称为广义失谐称为广义失谐02 Q o PZ o SZ电感性电感性电容性电容性电容性电容性电感性电感性R Rp pR R27第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.2 LC 1.1.2 LC选频回路选频回路 28第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.2 LC 1.1.2 LC选频回路选频回路 poipiioipZiZiuu 211 sosssioisZuZuii 211 29第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器

14、1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.2 LC 1.1.2 LC选频回路选频回路 同样定义并联（串联）谐振回路端电压（电流）的相位为同样定义并联（串联）谐振回路端电压（电流）的相位为 1Ptg 1Stg Q2 Q1Q11OQ2或或P S OQ1Q2PS或或 30第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.2 LC 1.1.2 LC选频回路选频回路 21uuioi 令：211 21iiioi 211 31第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.2

15、LC 1.1.2 LC选频回路选频回路 ioiuu o 1 121ioiii o 1 12132第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.2 LC 1.1.2 LC选频回路选频回路矩形系数的定义矩形系数的定义：7 . 01 . 01 . 022ffK2f0.1理想2f0.7fof1f233第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.2 LC 1.1.2 LC选频回路选频回路RpLCRSiSRLRLCRSuSRL34第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐

16、振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.2 LC 1.1.2 LC选频回路选频回路 LRRRQoLpsL/LRQopOLsoLRRRLQsR或或LRLQ sR或或LRLQ 35第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.3 LC 1.1.3 LC阻抗变换网络阻抗变换网络 BX1RXR1AABX2R236第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.3 LC 1.1.3 LC阻抗变换网络阻抗变换网络 22221X1jXR)jX(RjX)RR( 2

17、2222222222222XRXRjXRXR 37第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.3 LC 1.1.3 LC阻抗变换网络阻抗变换网络 等效互换前后回路的品质因数应相等等效互换前后回路的品质因数应相等)11(2112LQXX 由原则由原则2 2得：得：38第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.3 LC 1.1.3 LC阻抗变换网络阻抗变换网络 1221LX12XXQ)RR(RX111LRRXQ 结论：串联电路转换等效成并联电路后，电抗结论：串联电路

18、转换等效成并联电路后，电抗的特性的特性相同。当相同。当1LQ较大时，较大时，12XX 基本不变，基本不变，2R比比)RR(X1大大21LQ倍。倍。 39第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.3 LC 1.1.3 LC阻抗变换网络阻抗变换网络 RCL)RL(R)Q(RR121o21LP LC10 注意：注意：RL1CRSiSL2RpCRSiS40第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.3 LC 1.1.3 LC阻抗变换网络阻抗变换网络 2 2 变压器阻抗变

19、换电路变压器阻抗变换电路 RLN1N2M+u1- -+u2- -CRL若变压器的初次间为全耦合若变压器的初次间为全耦合( (k k=1)=1)，则等效到初级回路的电阻则等效到初级回路的电阻R RL L 上所上所消耗的功率应和次级负载消耗的功率应和次级负载R RL L上所消上所消耗功率相等，即耗功率相等，即 或或 LLRuRu22212221uuRRLL变压器初次级电压比u1u2等于相应圈数比N1N2，故有 LLRNNR221)(可通过改变可通过改变 比值调整比值调整R RL L 的大小。的大小。 21NN41第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选

20、频网络选频网络 1.1.3 LC 1.1.3 LC阻抗变换网络阻抗变换网络 3 3 部分接入回路的阻抗变换部分接入回路的阻抗变换L2L1CL2L1CRL42第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.3 LC 1.1.3 LC阻抗变换网络阻抗变换网络 C2C1LLC2C1RL43第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.3 LC 1.1.3 LC阻抗变换网络阻抗变换网络 iSRSL1C2C1RLiSRSL2L1C2C1RLabbacdcdL244第第1 1章章

21、高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.3 LC 1.1.3 LC阻抗变换网络阻抗变换网络 LCRLRS iS LCRLRS iS abab其中：其中：2121CCCCC ， 有互感有互感无互感无互感M2LLLLL2121 45第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.3 LC 1.1.3 LC阻抗变换网络阻抗变换网络 LLSSSSRuuRiuuiRuuR1)(1)(1)(12abdbabcb2abcb LLSSSSRuRuuiuiRuRu2db2abcbab2cb2ab

22、L22LS1SS21SGpGipigpg46第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.3 LC 1.1.3 LC阻抗变换网络阻抗变换网络 47第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.3 LC 1.1.3 LC阻抗变换网络阻抗变换网络 48第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1 LC 1.1 LC选频网络选频网络 1.1.3 LC 1.1.3 LC阻抗变换网络阻抗变换网络 结论：结论：（1 1）由低抽头向高抽头转换时，等效阻抗提高了）

23、由低抽头向高抽头转换时，等效阻抗提高了1/p1/p2 2倍，反之，由高抽头向低抽头转换时，等效阻倍，反之，由高抽头向低抽头转换时，等效阻抗降至抗降至p p2 2倍。由低抽头向高抽头转换时，等效电压倍。由低抽头向高抽头转换时，等效电压提高了提高了1/p1/p倍，反之，由高抽头向低抽头转换时，倍，反之，由高抽头向低抽头转换时，等效电压降至等效电压降至p p倍。倍。（2 2）由低抽头向高抽头转换时，等效导纳降至）由低抽头向高抽头转换时，等效导纳降至p p2 2倍，反之，由高抽头向低抽头转换时，等效导纳提倍，反之，由高抽头向低抽头转换时，等效导纳提高了高了1/p1/p2 2倍。由低抽头向高抽头转换时，

24、等效电流倍。由低抽头向高抽头转换时，等效电流降至降至p p倍，反之，由高抽头向低抽头转换时，等效倍，反之，由高抽头向低抽头转换时，等效电流提高了电流提高了1/p1/p倍。倍。值得注意的是，电压和电流的变比是值得注意的是，电压和电流的变比是p p而不是而不是p p2 2。 49第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 50第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 51第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 CberbbCbcrbcrbeubercegm ubeeb rcerbcreeCbeCbcrbbrbecrccbgm ube52第第1 1章章

25、 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 +ube-+uce-ibic53第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 yieyoeyreuceyfeubeceoebefeccerebeiebuyuyiuyuyi+ube-+uce-ibic如果设电压如果设电压u ubebe和和u ucece为自变量，电流为自变量，电流i ib b和和i ic c为参变量为参变量, ,可得可得Y Y参数系的约束方程：参数系的约束方程：54第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 输输入入短短路路时时的的输输出出导导纳纳0 beucecoeuiy导导纳纳输输出出短短路路时时的的正正向

26、向传传输输0 ceubecfeuiy导导纳纳输输入入短短路路时时的的反反向向传传输输0 beucebreuiy输输出出短短路路时时的的输输入入导导纳纳0 ceubebieuiy55第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 oeoeoeieieieCjgyCjgy refejrerejfefeeyyeyy 56第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 bbebebbbebebierCj)gr1(Cjgy bbebebbbcbcbrerCj)gr1(Cjgy bbebebbbmferCj)gr1(gy bbebebbbebcbmbbcbceoerCj)gr1(Cjg

27、grCjgy 57第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 f0 2/0 f ffj10 20)ff(1 有有58第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 f0 2/0 f59第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 0 Tf f160第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 61第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 45123Rb1Rb2ReyLCbCeCB1B2VTLEc62第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 Rb1Rb2ReEc32154T1B2CLyLVT输入回路输入回路输出回路输

28、出回路晶体管晶体管63第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 32154yieyoeyreuceyfeubeCyLL+u54-oeoeoeCjgy LLLCjgy +u31-+u21-64第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 32154yieyoe yreuce yfeubeCyLLbebiuiY ib+ube-iC+uce-LY Yi65第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 ieLoefereieiyYyyyyY )1(220LjCjypgYLL 0g yfeubeyoeLY +uce-iC)1(112202121LjCjypgpYp

29、YLLL beLoefeceuYyyu 66第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 yLYSyieyreuceyfeubeyoeCiSyfeubeyoeyreuceyieYSYo0icecosuiY 67第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 )(iesbecereoecebefecyYuuyyuuyiceiesrebeuyYyu iesfereoeoyYyyyY 68第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 0gyLYSyieyreuceyfeubeyoeCiS+u54-+u31-+u21-31254oupuu 31121ceupuu ce

30、ouppu12 有有+ube-LY 69第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 beLoefeceuYyyu yfeubeyoeLY +uce-iC70第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 be312iouuupuuA 31254oupuu LjCjguypubefe 1131 LoeLoeoCpCpCCgpgpgg22212221 LLLoeoeoeCjgyCjgy )ff2jQ1(gyppLj1CjgyppAoLfe21fe21u 71第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 72第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器

31、 )ff2jQ1(gyppLj1CjgyppAoLfe21fe21v 1B oAA 73第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 Lo7.0Qff2B gCQoL CfffCfQCgooLo7 .07 .0422p pp p Cf4yppgyppA7 . 0fe21fe21uo p p74第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 LoQffB 7.0275第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 gobefeuyp1oegp21Lgp22LbefeLogpguypgpuP222122231 ieLuoieLfepoggAgggyppG222222

32、1 +u31-76第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 oeie2feL22oe21ieL2fe2221ieL2L22oe212fe2221maxpogg4ygpgpg4gyppgggpgpyppG 77第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 maxpo20L20Loeie2femaxpoG)QQ1()QQ1(gg4yG 78第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 Au1Au2Aun79第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 222200011011211nnLnuunuunnffQAAAAAA 80第第1 1章章 高频

33、小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 12n1 LonnnQffB12217 . 0 81第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1100Qff2n1L01.0 121100Kn1n11.0 (2)n(2)n级放大器的矩形系数级放大器的矩形系数 82第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 yieyreuceyfeubeyoeYSyL实际上实际上y yrere00，即输出电压可以反馈到输入端，引起，即输出电压可以反馈到输入端，引起输入电流的变化，从而可能使放大器工作不稳定。输入电流的变化，从而可能使放大器工作不稳定。如果这个反馈足够大，且在相位上满足正反馈条件

34、，如果这个反馈足够大，且在相位上满足正反馈条件，则会出现自激振荡现象。则会出现自激振荡现象。ubeuce由于内反馈的存在，在放大器的输入端将产生一个反由于内反馈的存在，在放大器的输入端将产生一个反馈电压馈电压u ubebe。83第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.1.共发射极放大器的最大稳定增益共发射极放大器的最大稳定增益 定义稳定系数定义稳定系数S S: :S Su ubebe(j(j) )u u bebe(j)(j) u u bebe(j)= -(j)= - y yrereu ucece/ / ( (Y YS S+ + y yieie)= -)= - y yrer

35、eu ucece/ / y y1 1u ucece(j(j)= -)= - y yfefeu ubebe/ / (y(yL L+ + y yoeoe)= -)= - y yfefeu ubebe/ / y y2 2S Su ubebe(j(j) )u u bebe(j)=(j)= y y1 1 y y2 2/ / y yfefey yrere 84第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 当当S S为正实数时，表明为正实数时，表明u ubebe(j(j) )u u bebe(j)(j)同同相，满足自激振荡的相位条件。相，满足自激振荡的相位条件。当当| |S S|1|1时，时，|

36、 |u ube(jbe(j)|)| u ube(jbe(j)|)|，不满足振幅条件，不满足振幅条件，放大器不会自激；当放大器不会自激；当| |S S|1|1时，放大器不稳时，放大器不稳定。定。 为使放大器远离自激状态而稳定地工作，单为使放大器远离自激状态而稳定地工作，单级放大器通常选级放大器通常选| |S S | |510510。 85第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 当晶体管的工作频率远低于特征频率当晶体管的工作频率远低于特征频率f fT T时时: : y yfefe|y yfefe|g gm m , ,y yrerejjC Cbcbc，rere9090o o 经推导

37、得放大器的电压增益与稳定系数经推导得放大器的电压增益与稳定系数S S的平方根成的平方根成反比反比: : cbomuo2 CSgA 当取当取S=1S=1时，称为临界稳定，其电压增益称为临界稳时，称为临界稳定，其电压增益称为临界稳定电压增益。定电压增益。实际中常取实际中常取S=5S=5，此时电压增益称为最，此时电压增益称为最大稳定增益。即为大稳定增益。即为 cbommaxuo5 . 2 CgA 86第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 2.2.提高放大器的稳定性的方法提高放大器的稳定性的方法一是从晶体管本身想办法，减小其反向传输一是从晶体管本身想办法，减小其反向传输导纳导纳y

38、yrere的值。的值。 二是从电路上设法消除晶体管的反向作用，二是从电路上设法消除晶体管的反向作用，使它单向化，具体方法有中和法与失配法。使它单向化，具体方法有中和法与失配法。87第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 中和法通过在晶体管的输出端与输入端之间引入一个中和法通过在晶体管的输出端与输入端之间引入一个附加的外部反馈电路附加的外部反馈电路( (中和电路中和电路) )，来抵消晶体管内部，来抵消晶体管内部参数参数y yrere的反馈作用。的反馈作用。 CNCL2L1VT2VT1ECCL1L2VT1VT2CNCbciN if用一个电容用一个电容C CN N来抵消来抵消y y

39、rere的虚部的虚部( (反馈电容反馈电容) )的影响，就的影响，就可达到中和的目的。可达到中和的目的。固定的中和电容固定的中和电容C CN N只能在某一个只能在某一个频率点起到完全中和的作用，对其它频率只能有部分频率点起到完全中和的作用，对其它频率只能有部分中和作用。中和电路的效果很有限。中和作用。中和电路的效果很有限。 88第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 失配法通过增大负载电导失配法通过增大负载电导Y YL L进而增大总回路电导，使输进而增大总回路电导，使输出电路严重失配。失配法以牺牲增益来换取电路的稳定出电路严重失配。失配法以牺牲增益来换取电路的稳定 VT1VT

40、2用两只晶体管按共发一共基方式连接成一个复合管是经用两只晶体管按共发一共基方式连接成一个复合管是经常采用的一种失配法。常采用的一种失配法。由于共基电路的输入导纳较大，由于共基电路的输入导纳较大，当它和输出导纳较小的共发电路连接时，相当于增大共当它和输出导纳较小的共发电路连接时，相当于增大共发电路的负载导纳而使之失配，从而使共发晶体管内部发电路的负载导纳而使之失配，从而使共发晶体管内部反馈减弱，稳定性大大提高。反馈减弱，稳定性大大提高。 共发电路在负载导纳很大的情况下，虽然电压增益减小共发电路在负载导纳很大的情况下，虽然电压增益减小但电流增益仍较大；而共基电路虽然电流增益接近但电流增益仍较大；而

41、共基电路虽然电流增益接近1 1但但电压增益却较大。所以二者级联后，互相补偿，电压增电压增益却较大。所以二者级联后，互相补偿，电压增益和电流增益都比较大，而且共发一共基电路的上限频益和电流增益都比较大，而且共发一共基电路的上限频率很高。率很高。 89第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 90第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 一个电阻在没有外加电压时，电阻材料的自由电子一个电阻在没有外加电压时，电阻材料的自由电子要作无规运动，运动过程会在电阻两端产生很小的要作无规运动，运动过程会在电阻两端产生很小的电压，就一段较长时间来看，出现正负电压的概率电压，就一段

42、较长时间来看，出现正负电压的概率相同，因而两端的平均电压为零。但就某一瞬时来相同，因而两端的平均电压为零。但就某一瞬时来看，电阻两端电压的大小和方向是随机变化的。这看，电阻两端电压的大小和方向是随机变化的。这种因热而产生的起伏电压称为电阻的热噪声。种因热而产生的起伏电压称为电阻的热噪声。（1 1）来源）来源 91第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 电阻热噪声作为一种起伏噪声，具有极宽的频谱，电阻热噪声作为一种起伏噪声，具有极宽的频谱，从零频率一直延伸到从零频率一直延伸到10101010-10-101313HzHz以上的频率，而且它以上的频率，而且它的各个频率分量的强度是相

43、等的。的各个频率分量的强度是相等的。 这种频谱与白色这种频谱与白色光的光谱类似，因此将具有均匀连续的噪声叫做白光的光谱类似，因此将具有均匀连续的噪声叫做白噪声。噪声。（2 2）白噪声特性）白噪声特性92第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 （3 3）计算公式）计算公式 其中，其中，k k是玻耳兹曼常数是玻耳兹曼常数kTRfSRkTfSUI4)(/4)(KJk/1038. 12393第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 kTRBBfSUUn4)(2RkTBBfSIIn/4)(294第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 一个实际电阻可以分

44、别用噪声电流源与理想电阻的一个实际电阻可以分别用噪声电流源与理想电阻的并联或噪声电压源与理想电阻的串联来表示。并联或噪声电压源与理想电阻的串联来表示。95第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 研究噪声的目的在于如何减少它对信号的影响。因研究噪声的目的在于如何减少它对信号的影响。因此，离开信号谈噪声是无意义的。此，离开信号谈噪声是无意义的。 从噪声对信号影响的效果看，不在于噪声电平绝对从噪声对信号影响的效果看，不在于噪声电平绝对值的大小，而在于信号功率与噪声功率的相对值，值的大小，而在于信号功率与噪声功率的相对值，即信噪比，记为即信噪比，记为S SN N（信号功率与噪声功率比

45、）。（信号功率与噪声功率比）。 即便噪声电平绝对值很高，但只要信噪比达到一定即便噪声电平绝对值很高，但只要信噪比达到一定要求，噪声影响就可以忽略。要求，噪声影响就可以忽略。 否则即便噪声绝对电否则即便噪声绝对电平低，由于信号电平更低，即信噪比低于平低，由于信号电平更低，即信噪比低于1 1，则信号，则信号仍然会淹没在噪声中而无法辨别。仍然会淹没在噪声中而无法辨别。 因此信噪比是描因此信噪比是描述信号抗噪声质量的一个物理量。述信号抗噪声质量的一个物理量。 96第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 输输出出端端信信噪噪比比输输入入端端信信噪噪比比 FN描述放大器噪声系数的等效图描

46、述放大器噪声系数的等效图要描述放大系统的固有噪声的大小，就要用噪声系要描述放大系统的固有噪声的大小，就要用噪声系数，其定义为：数，其定义为：97第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 噪声系数可由下式表示：噪声系数可由下式表示： noSonisioiFPPPPNSNSN/)/()/(noSoniSidBFPPPPN/lg10)(设设P Pi i为信号源的输入信号功率，为信号源的输入信号功率，P Pnini为信号源内阻为信号源内阻R RS S产产生的噪声功率，生的噪声功率，P Po o和和P Pnono分别为信号和信号源内阻在负分别为信号和信号源内阻在负载上所产生的输出功率和输出噪声功率。载上所产生的输出功率和输出噪声功率。 98第第1 1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 nipnonoSoniSioiFpGPPPPPNSNSN/)/()/(nipGpppnaononipnoFnipnopGPNpGp1SiSopP