小信号放大器解析课件

1、第2章 高频小信号放大器8/7/202212.1 概述小信号放大电路:从接收到的有用信号和大量干扰信号的混合产物中，选择出一个具有一定带宽的有用信号并且加以放大，同时有效地抑制其它的无用信号（称为干扰信号）。8/7/20222中国地质大学江城学院Y参数等效模型输入短路时反向传输导纳：输出短路时正向传输导纳：输出短路时的输入导纳：输入短路时输出导纳：2.2 晶体管的高频小信号等效模型8/7/20223中国地质大学江城学院2.3.1 单调谐回路放大器1、电路结构交流电路偏置电路Rb1Rb2ReEcVTCL1232.3 谐振放大器8/7/20224中国地质大学江城学院2.等效电路2.3 谐振放大器-

2、2.3.1 单调谐回路放大器yieyfeUiyoeyLp1yfeUigCp1=N12/N13p2=N45/N13U0/p28/7/20225中国地质大学江城学院 例1 在图1.2.2(a)中, 已知工作频率0MHz, cc, e mA。晶体管采用型高频管。其参数在上述工作条件和工作频率处的数值如下： gie=12mS,Cie=12pF；goe=400S,Coe=95pF；|yfe|=583mS, fe=-22；|yre|=310S, re=-888,回路电感H, 接入系数p1, p20.3, 0。 负载是另一级相同的放大器。 求谐振电压增益振幅u0和通频带07，并求回路电容是多少时, 才能使回

3、路谐振？2.3 谐振放大器-2.3.1 单调谐回路放大器8/7/20226中国地质大学江城学院2.3.2 多级单调谐放大器如果多级放大器中的每一级都调谐在同一频率上, 则称为多级单调谐放大器。 总增益：总归一化增益为：通频带：n2.3 谐振放大器8/7/20227中国地质大学江城学院例2 某中频放大器的通频带为MHz, 现采用两级或三级相同的单调谐放大器, 两种情况下对每一级放大器的通频带要求各是多少？解: 根据式 , 当n=2时, 因为所以, 要求每一级带宽:同理, 当时, 要求每一级带宽2.3 谐振放大器-2.3.2 多级单调谐放大器8/7/20228中国地质大学江城学院 n0.1与的关系

4、级数n12345678910矩形系数Kn0.1 9.954.903.743.403.203.103.002.932.892.852.56 从表中可以看出, 当级数增加时, 放大器矩形系数有所改善, 但这种改善是有一定限度的, 最小不会低于2.56。 同理,可推出 级单调谐放大器的矩形系数2.3 谐振放大器-2.3.2 多级单调谐放大器8/7/20229中国地质大学江城学院2.3.3 双调谐回路放大器1VT2p1yfeUiC1+-U0/p2L1L2C2RCC+-RLL+-2.3 谐振放大器8/7/202210中国地质大学江城学院 耦合振荡回路初级回路次级回路（负载回路）初级回路次级回路（负载回路

5、）（a）互感耦合电路(b)电容耦合回路2.3 谐振放大器-2.3.3 双调谐回路放大器8/7/202211中国地质大学江城学院耦合系数：耦合因子： 初次级串联阻抗可分别表示为： 耦合阻抗为： 2.3 谐振放大器-2.3.3 双调谐回路放大器8/7/202212中国地质大学江城学院转移导纳为 由初次级回路基尔霍夫方程： 将上两式代入 , 假设各元件参数值相等, 经简化得： 可得：2.3 谐振放大器-2.3.3 双调谐回路放大器8/7/202213中国地质大学江城学院根据同样的方法可以得到电容耦合回路的转移阻抗特性为：2.3 谐振放大器-2.3.3 双调谐回路放大器8/7/202214中国地质大学

6、江城学院1.双调谐回路谐振放大电路等效电路p1yfeUigCC+-gU0/p2LL1VT2p1yfeUiC1+-U0/p2L1L2C2RCC+-RLL+-2.3 谐振放大器-2.3.3 双调谐回路放大器8/7/202215中国地质大学江城学院RCC+-RLL+-p1yfeUigCC+-gU0/p2LL2.3 谐振放大器-2.3.3 双调谐回路放大器8/7/202216中国地质大学江城学院双调谐回路放大器的谐振特性曲线谐振时：2.3 谐振放大器-2.3.3 双调谐回路放大器8/7/202217中国地质大学江城学院总增益：总归一化增益为：通频带： n0.1与的关系:级数n1234矩形系数Kn0.1

7、 3.152.161.91.82.多级双调谐回路谐振放大电路2.3 谐振放大器-2.3.3 双调谐回路放大器8/7/202218中国地质大学江城学院2.3.4 参差调谐回路放大器f1f2双参差调谐放大器2.3 谐振放大器8/7/202219中国地质大学江城学院双参差调谐放大电路的幅频特性曲线m组级联2.3 谐振放大器-2.3.4 参差调谐回路放大器8/7/202220中国地质大学江城学院例3：一参差放大器工作于临界状态，其中心频率f0=10.7MHz,每级单调谐放大器 ，求 ，Be及f1，f2。2.3 谐振放大器-2.3.4 参差调谐回路放大器8/7/202221中国地质大学江城学院2.3.5

8、 谐振放大器的稳定性稳定系数S：2.3 谐振放大器由反向传输导纳Yre 引起Y1Y2YSYL8/7/202222中国地质大学江城学院提高放大器稳定性的方法中和法(a) 某收音机实际电路(b) 交流等效电路2.3 谐振放大器-2.3.5 调谐放大器的稳定性8/7/202223中国地质大学江城学院提高放大器稳定性的方法失配法2.3 谐振放大器-2.3.5 调谐放大器的稳定性8/7/202224中国地质大学江城学院2.4 宽频带放大器共射-共基组合电路集成宽带放大器集成宽带放大器ER4803共射-共基电路8/7/202225中国地质大学江城学院2.5 电噪声2.5.1 噪声来源1、电阻热噪声 由于电

9、阻内部自由电子的热运动产生.噪声电压的方均值： 1电阻上的平均功率： 8/7/202226中国地质大学江城学院总的平均功率：2.5 电噪声-2.5.1 噪声来源fnS（f）f10131014Hz0电阻热噪声功率谱密度8/7/202227中国地质大学江城学院2.5 电噪声-2.5.1 噪声来源设电阻阻值为,温度为T(K)（绝对温度）时,噪声电流均方值:噪声功率频谱密度:(k:波尔兹曼常数, k=1.3810-23JK) 噪声电压均方值:8/7/202228中国地质大学江城学院例4 试计算k电阻的噪声均方值电压和均方值电流各是多少？设K, k。 2.5 电噪声-2.5.1 噪声来源8/7/202229中国地质大学江城学院2.5 电噪声-2.5.1 噪声来源2、晶体三极管的噪声 热噪声 散弹噪声（I0，是通过PN结的平均电流值；q是每个载流子所载的电荷量，q=1.5910-19C(库仑) ） 分配噪声 闪烁噪声8/7/202230中国地质大学江城学院2.5 电噪声-2.5.1 噪声来源3、天线噪声 由天线本身产生的热噪声和天线接收到的各种外界环境噪声组成.（RA为天线辐射等效电阻） 8/7/202231中国地质大学江城学院2.5.2 噪声系数1、信噪比2.5 电噪声2、噪声