通信电子线路高频小信号放大器

1、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频带宽度在几频带宽度在几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(甲类放甲类放大器大器) 高频放大 fs fs 本地

2、振荡 fo 混频 fo fs = fi fi 低频放大 检波 中频放大 F F 2、高频小信号放大器的分类、高频小信号放大器的分类按所用的器件：按所用的器件：晶体管（晶体管（BJT)、场效应管（、场效应管（FET)、集电电路（、集电电路（IC)按频谱宽度：按频谱宽度：窄带放大器和宽带放大器窄带放大器和宽带放大器按电路形式：按电路形式：单级放大器和级联放大器单级放大器和级联放大器按负载性质：按负载性质：谐振放大器和非谐振放大器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

3、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。i0Vlog20VVAioplog10PPA1)增益：（放大系数）增益：（放大系数） 电压增益： 功率增益：分贝表示：2)通频带：通频带： 放大器的电压增益下降到最大值的放大器的电压增益下降到最大值的0.707倍时，所对倍时，所对应的频率范围称为放大器的通频带，用应的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。iVVAoVi0PPPA 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 f f0 2f0.2

4、 0.7 1 f 2f0.7 0VVAA0.5210f0PPAA为什么要求通频带？为什么要求通频带？放大器所放大的一般都是已调制的信号，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。

5、级数的增加而变。并且通频带愈宽，放大器增益愈小。3)选择性选择性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。7.01.0122ffKr

6、o7 . 001. 0r0.0122ffK 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处的处的带宽，带宽，Kr愈接近于愈接近于1越好。越好。nv0nAAdfAVf0AAVnfn 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 lgdndB40

7、dB1001100nn)(dd5)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，进行分析和讨论。 )(/)(/no

8、sonisiF输输出出信信号号噪噪比比输输入入信信号号噪噪比比PPPPN 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。 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3.2.1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为为自自变变量量和和输输出出电

9、电压压设设输输入入电电压压21VV212211VyVyIVyVyIofri2121:VVyyyyIIofri即即式中：式中：导导纳纳称称为为输输出出短短路路时时的的输输入入0112ViVIy传传输输导导纳纳称称为为输输入入短短路路时时的的反反向向0211VrVIy传传输输导导纳纳称称为为输输出出短短路路时时的的正正向向0122VfVIy导纳导纳称为输入短路时的输出称为输入短路时的输出0221VoVIy3. 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 I1 V1 yi yrV2 I1 V2 yo yfV1 + + Y参数等效电路参数等效电路 把晶体管内部的物理过程用集中原器件

10、把晶体管内部的物理过程用集中原器件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所谓的种物理模型的方法所涉及到的物理等效电路就是所谓的参参数等效电路。数等效电路。是是基基极极电电阻阻bb 是是发发射射结结电电阻阻eb是是集集电电结结电电阻阻cb是是发发射射结结电电容容ebC是是集集电电结结电电容容cbC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ebmvg)(26)(,0mVmAIggcebmm称称为为跨跨导导引引起起自自激激一一部部分分到到输输入入端端. .可可能能将将输输出出的的交交流流电电压压反反馈馈cbC系数系数降低晶体管的电流放大降低晶体

11、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bb3.2.2混合混合参数等效电路参数等效电路 b rbb gbe Ic Vce gce gmVbe b Ib gbc Cbc Cbe Vbe Vbe c e b rbb gmVbe b Cbc Cbe c e 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，可视为开路。简化后的等效电路如图：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

12、，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，对工作频率范围不同时，等效电路可进行不同的简化。等效电路可进行不同的简化。频率低时可忽略电容的作用。频率低时可忽略电容的作用。 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 b rbb gmVbe b Cbc Cbe c e I I2 I1 yie V1 V2 =0 011ie2VVIyebbbebebbbcbebbbie111)(11YrYYrCCjry)(cbebebCCjY (一一) 令令V2 = 0，求，求yie、yfe。简化混合简化

13、混合等效电路，如图所示。等效电路，如图所示。 (1) 3.2.4Y参数等效电路与混合参数等效电路与混合等效电路参数等效电路参数的转换的转换(2) 012fe2VVIyIVgIebm2 eb2VgImebbb1ebebbb1eb11YrVYYrVVebbb1m21YrVgIebbbm012fe11YrgVIyV)(cbebebCCjY V1小引起小引起I小小又又01VrbbgmVbebCbcCbeceII2I1V1cV2021re1VVIybbeb1rVIebbbbbebbbebbbeb1)1()/(YrrIYrICjgIV2cbbbebcb2111VCjrYCjVIebbb2bbcbeb1Yr

14、VrCjVebbb2cbbbebbb2bbcb111YrVCjrYrVrCjIebbbcbre1YrCjyebbeCjY (二二) 令令 ，求，求yre、yoe (3) 022oe1VVIyebbbbbm2cbebbb2bbcbm2cbebm2111YrrgVCjYrVrCjgVCjVgIIebbbbbmcb022oe111YrrgCjVIyV故故(1)、(2)、(3)、(4)中的中的Yb e可认为相同。可认为相同。ebbeCjYebcbCC(4)晶体管的高频参数晶体管的高频参数1）截止频率）截止频率时时的的频频率率的的频频值值随随着着工工作作频频率率下下降降到到低低2102001,1ffff

15、j由由于于由于由于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1120ff120ffTffT00, 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。电流放大系数电流放大系数与与f 的关系：的关系：TTTffffffffff或或者者,120故可以粗略计算在某工作频率下的电流放大系数。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fmax1PGcbebbbmCCrgfmax4

16、21fmax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,无论使用无论使用什么方法都不能使晶体管产生振荡。什么方法都不能使晶体管产生振荡。fffTmax:频频率率参参数数的的关关系系晶体管的功率增益晶体管的功率增益 时的工作频率时的工作频率可以证明可以证明:C4R3LFCFC3R2R1C2P1R4P2abL+R1、R2、R3为偏置电阻，决定为偏置电阻，决定工作点，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谐振回路谐振回路 R

17、4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。所以前面分析的晶体管等效电路和并联回路的回路的组合。所以前面分析的晶体管等效电路和并联回路的结论均可应用。结论均可应用。3.3单调谐回路谐振放大器单调谐回路谐振放大器等效电路分析等效电路分析因为讨论的是小信号，略去直流参数元件即可用因为讨论的是小信号，略去直流参数元件即可用Y参数参数等效电路模拟。等效电路模拟。 数学分析：由图可知：数学分析：由图可知： Y L代表由集电极代表由集电极C向右看的回路导纳（对

18、外电路而言向右看的回路导纳（对外电路而言Vc是上是上负下正，故负下正，故Ic有一负号）有一负号） ) 3()2() 1 (LccCoeifeccreiiebYVIVyVyIVyVyI C P1 gp P2 a b L Is Ys Vi + Ib yie1 yreVc YfeVi yoe gie2 Vc + Vo + c Ic iLoefecVYyyViLoefereiebVYyyyyI)1(1ie2221yPLjcjgPYpLLoefereieibiYyyyyVIY(3) = (2)(4) 代入代入(1) (4)放大器的输入导纳放大器的输入导纳: :放大器的质量指标放大器的质量指标1）电压指标

19、电压指标ioVVVA根据电压变比关系：根据电压变比关系：ab2oVpV1cabpVVc12oVppVLoefeicYypypVVpp1212ioVVVA222212111iepLLypLjCjGppYYLoefeLoefeLoefeYypypppYypypYypyp2121211212VA2221iepLypLjCjGY所以：所以：由于：由于：所以：所以：222ieieieoeoeoeCjgyCjgy：令令LjCpCpCjGpgpgpyppieoeieoefe1A22212222121V：所所以以；，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oeoeCg输入导

20、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ie2ie2Cg2222122221;g ieoeieoeCpCpCCGpgpgp令令)1(A21VLjCjgyppfe则则0Lfe21VffQ2j1gyppA：可可写写成成附附近近时时在在谐谐振振角角频频率率的的导导纳纳，当当角角频频率率式式中中分分母母视视为为并并联联回回路路VA0的失谐的失谐是工作频率对是工作频率对式中式中000f,21ffffLC：是回路的等效品质因数是回路的等效品质因数gC0LQ电压增益的相关结论电压增益的相关结论的的函函数数是是工工作作频频率率 fV VA A，时时当当0 0f f i i

21、e e2 22 22 2o oe e2 21 1f fe e2 21 1f fe e2 21 1V V0 0g gp pg gp pG Gp py yp pp pg gy yp pp pA A。180180，180180y y180180fefefefefefe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 ofefe18018000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成反比。成反比。导导成正比，和回路的总电成正

22、比，和回路的总电与晶体管正向传输导纳与晶体管正向传输导纳fefevovog gy yA A2）功率增益功率增益放大器的输入功率放大器的输入功率上获得的功率上获得的功率输出端负载输出端负载谐振时谐振时：Piie2o0gP(：）；ioPPPG1ie2iigvP 2ie222ife12ie222abogpgVypgpVP1221222fe2221PoggyppGieieVoieieggAg：故故。体管的输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ie21gieg）（：dblgG10GdbPoPo表示时表示时用用ie222oe21PogpgpG：，则则匹匹配配条条件件为为忽忽略略

23、回回路路本本身身的的损损耗耗oeiefeoeieiefeieioggygpgpgygpppp12212221222221(max)maxPo44G：故最大功率增益为故最大功率增益为 goe a b P1yfe vi gie2 P1goe 2 P1 P2 P2gie2 2 a b GP yfevi gie1 V i ie22oe21gPgPgg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，212212max1414)(OLieoefeieoefePoQQggygGpggyG式中：式中：为回路有载品质因数为回路有载品质因数LgQL01为为回回路路空空载载品品质质因因数

24、数POLGQ01称称为为回回路路的的插插入入损损耗耗21/1OLQQ3）放大器的通频带放大器的通频带做做放放大大器器的的谐谐振振曲曲线线随随f f而而变变化化的的曲曲线线，叫叫VoVAA20VoV211AAffQL 由于由于LLVoVQfffQA07 . 007 . 0f212,21A：故故则则如如果果。通通频频带带越越窄窄；反反之之越越宽宽可可见见：品品质质因因数数越越高高，CfffCfQCggCLgALLVo7 . 07 . 0000004221Q与通频带的关系：与通频带的关系：CfyppgyppfefeVo7 . 021214A故：故：当当 和和 为定值时（电路定了，其值也定了，带宽增益

25、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 ，因为选择管子时应选取，因为选择管子时应选取 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。CfyPPgyPPA7 . 0fe21fe21Vo4CyfAfeV227.00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feyCC02 fCCfey讨论：讨论：fey0VAC0VA7 . 02 ffeyCVAC1、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

26、，通频带越宽， 变小。变小。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，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。3、 对于宽带而言，要使对于宽带而言，要使 尽量大，谐振曲线不稳定是尽量大，谐振曲线不稳定是次要的，因为频带很宽，对于窄带放大器，次要的，因为频带很宽，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）。4）单调谐放大器的选择性单调谐放大器的选择性以矩

27、形系数来分析：以矩形系数来分析：7 . 01 . 00.1r 22kff则则如如果果1 . 0AAV0V1 . 0ff2Q1101 . 0LL020.1Qf1102f111022k27 . 01 . 0r0.1ff：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，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器的缺点。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

28、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。1）增益增益mAAA21mVmV2V1AAAA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 m2）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2m20L0mmmVmffQ211AAAA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21ffQ211AA2m20L0mm成成为为带带宽宽缩缩减减因因子子可可见见通通频频带带变变窄窄, ,121mXmf)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

29、的带宽都要增加为原每级的带宽都要增加为原来的来的X倍。倍。 当每级通频带加宽当每级通频带加宽X倍时倍时,每级的增益都会降低为原每级的增益都会降低为原来的来的1/X。LmmmQfff017 . 017 . 012212)2(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: :根根据据定定义义1 . 0AAV0VL0m1m1 . 0Qf1100)f2(12110022k117 . 01 . 01 . 0mmmmrff: :故故结论结论: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。

30、它是改善放大器选择性和解决放大器增益和通频带它是改善放大器选择性和解决放大器增益和通频带之间矛盾的有效方法之一。之间矛盾的有效方法之一。3. 4双调谐回路谐振放大器双调谐回路谐振放大器是是不不稳稳定定的的原原因因。生生，的的存存在在会会导导致致自自激激的的产产在在实实际际中中r re ey yFieLoerefeieiYyYyyyyY3.5.1自激产生的原因自激产生的原因FFFYgjbgF改变了回路的改变了回路的QL值值, , bF引起回路失谐。引起回路失谐。3. 5谐振放大器的稳定性谐振放大器的稳定性gsLCyieYFYSYi gF是频率的函数，在某些频率上可能为负值，即呈负是频率的函数，在

31、某些频率上可能为负值，即呈负电导性，使回路的总电导减小，电导性，使回路的总电导减小，QL增加，通频带减小，增增加，通频带减小，增益也因损耗的减少而增加，即负电导益也因损耗的减少而增加，即负电导gF供给回路能量，出现供给回路能量，出现正反馈。当正反馈。当gF = gs + gie（回路原有电导）则回路总电导（回路原有电导）则回路总电导g = 0，QL ，放大器失去放大性能，处于自激振荡工作状态。，放大器失去放大性能，处于自激振荡工作状态。0YyyyyYLoerefeieS1yyYyYYrefeLoeieS系系统统变变得得稳稳定定。 变变大大远远离离1 1，反反馈馈变变弱弱，等等式式左左边边变变的

32、的不不稳稳定定。 变变小小接接近近于于1 1，反反馈馈变变强强，等等式式左左边边y y 讨讨论论：r re er re ey y当当Ys + Yi = 0 回路总电导回路总电导g = 0 放大器产生自激。放大器产生自激。此时放大器的反馈能量抵消了回路损耗能量，且电纳部分此时放大器的反馈能量抵消了回路损耗能量，且电纳部分也恰好抵消。表明放大器反馈的能量抵消回路损耗的能量，且也恰好抵消。表明放大器反馈的能量抵消回路损耗的能量，且电纳部分也切好得到抵消。电纳部分也切好得到抵消。 3.5.2放大器产生自激的条件放大器产生自激的条件还可推导稳定系数还可推导稳定系数)cos(1)(2refereLoeie

33、sygggggSfeS S5 510101 1S S一般要求一般要求时稳定时稳定时产生自激，时产生自激， 当当当当 为稳定系数为稳定系数定义：定义：1S SrefeLoeieSyyYyYYfefeyy0,f因因此此, ,实实际际上上：由由于于工工作作频频率率feTforeCj90y0re，即即中中，电电纳纳起起主主要要作作用用，且且r re ey ySgGgggg2Loe1ies带带入入稳稳定定系系数数如如果果令令，re0feV02120021CSy2Agg 2则则有有：如如果果gyACyggSfeVrefe3.5.3Avo与与S的关系的关系 讨论：讨论： (Avo)s与与f有关，有关，f (

34、Avo)s ，f yre 内反馈厉害。内反馈厉害。 选管应选选管应选 大些的为好大些的为好 (Avo)s只考虑内部反馈，未考虑外部反馈。只考虑内部反馈，未考虑外部反馈。refeCy当当S = 5时，时，re0feVO2.5)(CyAs(Avo)s是保持放大器稳定工作所允许的电压增益，称为是保持放大器稳定工作所允许的电压增益，称为稳定电压增益，为保证放大器稳定工作，稳定电压增益，为保证放大器稳定工作，Avo不允许超过不允许超过(Avo)s。由于由于yre的存在，晶体管是一个双向的器件，增强放大的存在，晶体管是一个双向的器件，增强放大器的稳定性可以考虑晶体管的单向化。器的稳定性可以考虑晶体管的单向

35、化。单向化的方法有：单向化的方法有：中和法中和法 消除消除yre的反馈的反馈失配法失配法 使使GL或或gs的数值增大，因而使输入和输出回的数值增大，因而使输入和输出回路与晶体管匹配。路与晶体管匹配。在实际运用中，中和法是外加一个电容抵消正反馈电容在实际运用中，中和法是外加一个电容抵消正反馈电容的作用失配法：的作用失配法： 信号源内阻不与晶体管输入阻抗匹配；信号源内阻不与晶体管输入阻抗匹配； 晶体管输出端负载不与晶体管的输出阻抗匹配。晶体管输出端负载不与晶体管的输出阻抗匹配。 即以牺牲电压增益来换取放大器的稳定性即以牺牲电压增益来换取放大器的稳定性3.5.4克服自激的方法克服自激的方法(1) (

36、1) 中和法：中和法： 在放大器线路中插入一个外加的反馈电路，使它的作用在放大器线路中插入一个外加的反馈电路，使它的作用恰好和晶体管的内反馈互相抵消。恰好和晶体管的内反馈互相抵消。 具体线路：具体线路： AL1L2BCbcCNVi+ BAViCN+VoCbcCDL1L20VNCCLL11bc21cb21cb21NCNNCLLC 电桥平衡时，电桥平衡时，CDCD两端的回路电压两端的回路电压 不会反映到不会反映到ABAB两端两端, ,即对应两边阻抗之比相等。即对应两边阻抗之比相等。LoerefeieiYyyyyYsiefereoe0yyyyyYiesyyierefeoe0yyyyY BG1 Yg

37、Y0 yiyie YL 失配 BG2 复合管 使使Yi = yie，即使后项，即使后项0，则必须加大，则必须加大Y LoeLyy晶体管实现单向比，只与管子本身参数有关，失配法一晶体管实现单向比，只与管子本身参数有关，失配法一般采用共发一共基级联放大。般采用共发一共基级联放大。则则信号源内阻不与晶体管输入阻抗匹配，晶体管输出端负载阻抗不与信号源内阻不与晶体管输入阻抗匹配，晶体管输出端负载阻抗不与本级晶体管的输出阻抗匹配。本级晶体管的输出阻抗匹配。原理：由于阻抗不匹配，输出电压减小，反馈到输入电路的影响也原理：由于阻抗不匹配，输出电压减小，反馈到输入电路的影响也随之减小。使增益下降，提高稳定性。随

38、之减小。使增益下降，提高稳定性。(2) 失配法失配法 ieiyy )(oerefereryyyyyfefyy re0yy复合管复合管y参数公式：参数公式：3. 中和法与失配法比较中和法与失配法比较中和法：中和法：优点：简单，增益高优点：简单，增益高缺点：缺点： 只能在一个频率上完全中和，不适合宽带只能在一个频率上完全中和，不适合宽带 因为晶体管离散性大，实际调整麻烦，不适于批量因为晶体管离散性大，实际调整麻烦，不适于批量生产。生产。 采用中和对放大器由于温度等原因引起各种参数变采用中和对放大器由于温度等原因引起各种参数变化没有改善效果。化没有改善效果。失配法：失配法：优点：优点： 性能稳定，能

39、改善各种参数变化的影响；性能稳定，能改善各种参数变化的影响； 频带宽，适合宽带放大，适于波段工作；频带宽，适合宽带放大，适于波段工作； 生产过程中无需调整，适于大量生产。生产过程中无需调整，适于大量生产。缺点：增益低。缺点：增益低。输入C30.047F3AG22680T1R10R65.1kR95.6k2kR3C40.047FC50.047FR7150R1110kC60.047FR122.7kC90.047F3AG22T2C7560pFC856pFTr13AG22T3R165.1kR131.5kR142002kR15C100.047F0.047FC113AG22T4R175.1kR180.047

40、FC1215V输出R1910kR205. 1kC13C14560pF560pFTr215V稳压8V3.6.1二级共发二级共发-共基级联中频放大器电路共基级联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。大器电路。3.6 调谐放大器的常用电路与集成电路谐调谐放大器的常用电路与集成电路谐振放大器振放大器器件器件MC1590具有工作频率高，不易自激的特点，并带有自动增益控具有工作频率高，不易自激的特点，并带有自动增益控制的功能。其内部结构为一个双端输入、双端输出的全差动式电路。制的功能。其内部结构为一个双端输入、双端输出的

41、全差动式电路。 器件的输入和输出各有一个单谐振回路。输入信号器件的输入和输出各有一个单谐振回路。输入信号V1通过隔直流电容通过隔直流电容C4加到输入端的引脚加到输入端的引脚“1”，另一输入端的引脚，另一输入端的引脚“3”通过电容通过电容C3交流接地，交流接地，输出端之一的引脚输出端之一的引脚“6”连接电源正端，并通过电容连接电源正端，并通过电容C5交流接地，故电路是交流接地，故电路是单端输入、单端输出。由单端输入、单端输出。由L3和和C6构成去耦滤波器，减小输出级信号通过供构成去耦滤波器，减小输出级信号通过供电电源对输入级的寄生反馈。电电源对输入级的寄生反馈。 C2 L2 C2 Vi RL V

42、0 C6 +12V L3 3 2 1 8 7 6 4 5 MC1590 C5 V(AGC) C3 C4 3.6.2由由MC1590构成的选频放大器：构成的选频放大器：MC1110集成块是一种适合于放大频率高达集成块是一种适合于放大频率高达100MHz信号信号的射极耦合放大电路，其内部电路及由它制成的的射极耦合放大电路，其内部电路及由它制成的100MHz调调谐放大器的实用电路如图所示。谐放大器的实用电路如图所示。片内电路如虚线框内所示，两只晶体管片内电路如虚线框内所示，两只晶体管VT1和和VT2组成共组成共集一共基组合放大电路，使电路的上限截止频率得以提高，集一共基组合放大电路，使电路的上限截止

43、频率得以提高，且输入、输出阻抗均较高，故对外接调谐回路的影响减小。且输入、输出阻抗均较高，故对外接调谐回路的影响减小。 Re 5 9V C L1 C2 1 2 MC1110 3 4 C5 C3 L2 C4 RL V0 +5V VT1 VT2 vi C1 3.6.3MC1110制成的制成的100MHz调谐放大电路调谐放大电路片内电容片内电容C约约30pF，跨接在，跨接在VT1的集电极与的集电极与VT2的基的基极之间，对于极之间，对于100MHz以上的工作频率，以上的工作频率，C的容抗较小，的容抗较小，以构成这两极间的高频短路，使以构成这两极间的高频短路，使VT1的集电极在管内经的集电极在管内经C

44、至至VT2的基极，形成良好的高频接地，实现共集的基极，形成良好的高频接地，实现共集共基共基（CCCB）放大对。）放大对。由由C1、C2、L1构成的回路调谐于信号频率，为了减构成的回路调谐于信号频率，为了减弱信号源对回路的影响，信号是部分接入的。弱信号源对回路的影响，信号是部分接入的。L2、C3、C4组成并联谐振回路，组成并联谐振回路，RL是负载，阻值较是负载，阻值较小，也是部分接入回路的。小，也是部分接入回路的。 本本 章章 小小 结结一、高频小信号放大器是通常分为谐振放大器和非谐一、高频小信号放大器是通常分为谐振放大器和非谐振放大器，谐振放大器的负载为串、并联谐振回路或耦合振放大器，谐振放大

45、器的负载为串、并联谐振回路或耦合回路。回路。 二、小信号谐振放大器的选频性能可由通频带和选择二、小信号谐振放大器的选频性能可由通频带和选择性两个质量指标来衡量。性两个质量指标来衡量。用矩形系数可以衡量实际幅频特用矩形系数可以衡量实际幅频特性接按近理想幅频特性的程度，矩形系数越接近于性接按近理想幅频特性的程度，矩形系数越接近于1，则，则谐振放大器的选择性愈好。谐振放大器的选择性愈好。三、高频小信号放大器由于信号小，可以认为它工三、高频小信号放大器由于信号小，可以认为它工作在管子的线性范围内，常采用有源线性四端网络进行作在管子的线性范围内，常采用有源线性四端网络进行分析。分析。Y参数等效电路和混合参数等效电路和混合 等效电路是描述晶体管工等效电路是描述晶体管工作状况的重要模型。作状况的重要模型。Y参数与混合参数与混合 参数有对应关系，参数有对应关系，Y参数不仅与静态参数不仅与静态工作点有关，而且是工作频率的函数。工作点有关，而且是工作频率的函数。 四、单级单调谐放大器是小信号放大器的基本电路，四、单级单调谐放大器是小信号放大器的基本电路，其电压增益主要决定于管子的参数、信号源和负载，为其电压增益主要决定于管子的参数、信号源和负载，为了提高电压增益，谐振回路与信号源和负载的连接常采了提高电压增益，谐振回路与信号源和负载的连接常采用