高频电子线路教案

1高频电子线路是信息工程和通信工程的专业必修课程，也是相关专业硕士研究生入学考试科目之一。高频电子线路的研究对象：研究无线电通讯中关于信号的产生、发射、传输和接收的一门科学，即研究信号传输与处理的一门科学。更具体地说是研究模拟无限通讯系统中的发送设备和接收设备，重点是研究它们的组成原理、基本电路和分析方法。低频电子线路低频电子线路高频电子线路微波电子线路模拟电子线路数字电子线路按工作频率分传输、交换模拟信号按信号的流通形式分传输、交换数字信号集成电路线性电子线集成电路按集成度分按元件工作特性分非线性电子线路分立元件电路时变电子线路从无线到有线：麦克斯韦方程提供了坚实的理论基础(赫兹证明了迈克斯韦的理论)。1895年，意大进入实用化的阶段。三极管诞生，是电子技术发展史上第一个里程碑；展史上第二里程碑；上世纪60年代，集成电路的诞生是电子技术史上的第三个里程碑。无线电技术的核心任务是传输信息，高频电路所涉及到的单元电路都是以传输信息、处理信息为核心。1.传输信号的基本方法如果导体内有高频电流通过(变化的电场)，则有电磁能以电磁波的形式向空间辐射。高频电流为载波制载波电流，使其含有基带信号的信息，即为无线电信号的发送过程。无线电信号的接收：接收天线把接收到的电磁波还原为与发送端相似的高频电流，然后想法取出原来2.无线通信系统的组成为了提高频率稳定度和增加输出功率，在主振器之后还要有缓冲级和放大级，将发射功率提高到所需要的数值，再发射出去。一般晶体频率不能太高，有的时候需要若干级倍频器把载波频率提高到所需的数值。倍频之后经过若干级放大逐步提高输出功率，最后经过功放推动级将功率提高到能推动末级功放的电平。末级功放则将输出功率提高到所需要的发射功率电平，经发射天线发射出去。其次，必须把声音信号加在高频电流上，这个过程称为调制。高频电流好比交通工具，载着声音信号脉冲波调制。本课程只涉及连续波调制。一个载波电流可以有三个参数可以改变：振幅、频率和相位，利2用基带信号来改变这三个参数中的某一个，就是连续波调制，分别是：调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)。在接收端，首先把天线将收到的电磁波转变为已调波电流，由于天线接收的信号很微弱，所以要经过高频小信号放大器放大，然后再解调(即取出原来信号)，最后经过低频放大推动扬声器转换为声音。直接接收式接收机的缺点是：对于不同的频率，接收机的灵敏度(接收弱信号的能力)和选择性(区分不同电台的能力)变化剧烈，灵敏度由于受高放的影响不能过高。所以，实际的接收机都采的基本法。除此还应考虑非线性电子线路所用的元件、器件和组件，以及信道或接收机中的干扰与噪声问题。二、无线电信号的特点：3◆无线电信号的特性a)时域特性：指信号随时间变化快慢的特性，通常用时域波形和数学表达式(电压或电流)表示，要求传输信号电路的时间特性(如时间常数)必须与该信号的时间特性相适应。b)频谱特性：c)频率特性：用范围也不同。无线电波的频段划分列表如下：直线传播、对流层散射。通信、电视广播、调频广播、雷达直线传播、散射传播。通信、中继30~300kHz300~3000kHz3~30MHz30~300MHz30~3000MHz3~30GHz100~1000m10~100m1~10m10~100cm1~10cmFUHF4e)调制特性：要通过载波传递信息，就必须使载波信号的某一个(或几个)参数(振幅、频率或相位)随信息。务与功能及其分析方法②频率变换(或频谱搬移)①解非线性微分方程(复杂、繁、不被采用)②数值分析法(现代分析手段)③工程分析(课程采用方法，能明晰地分析各电路工作过程产生物理现象)法等路应用灵活。6并联谐振回路并联谐振回路1.由LC组成的振荡回路(谐振回路)：耦合振荡回路LC集中滤波器石英晶体滤波器2.滤波器陶瓷滤波器声表面波滤波器信号源、电容和电感串联组成的振荡回路。由于这种电路具有谐振特性又可称为串联谐振电路。电感的感抗随信号源频率增加而增大，而电容容抗随频率而减小。当信号源频率为某个特定值时，回路电抗为0，而在偏离这个频率时，回路阻抗增大，这个特性成为谐振特性，这个频率称为谐振频率。2.1—2谐振条件路发生谐振。Z=RZ=R+j(L)=R+jX=Zej其中，Z=R2+X2=R2+(L)2CC1RRI&=s=ZR+j(L1)CZR+j(L1)CS0回路电流I&为最大值，回路发生了谐振。由电抗X=L1=0可得：ZRC11谐振频率=或f=0LC02LC1L定义：谐振时的感抗值或容抗值为特性阻抗p=L==L=0CLCC0L0S谐振时，电抗X=0，阻抗Z=R+j(L一L0SC010C1<，L<回路呈现容性。0C谐振时，回路电流最大，I&=V&S且电流与外加电压同相。R谐振时，电容及电感两端电压的模值相等，且等于外加电压的Q倍，不计电容及电感的损耗，有：V&=I&jL=V&SjL=joLV&L000R0Rsco0jCRC00pL11L定义品质因数Q==0==RRCRRC0L0SL0S可见，谐振时，电容和电感两端电压模相等，为外加电压的Q倍，品质因数Q可达几十到几百，要考虑元件耐压问题。串联谐振又称为电压谐振。谐振时，电压V和电流I&同相，电流I&为最大值。SOO00LOC0CL0Lom0都比V都比V大Q倍。VVVV=I02.1—4能量关系设谐振时瞬时电流i=IsintL的瞬时能量(磁能)为：WL=2Li2=2LI20msin1C的瞬时能量(电能)为：W=CV2C2CW=1CV2cos2ot，电容存储能量的最大值为：C2cmm1最大值相等，且为LI2。如图2.1—3所示。谐振时，omLICL2om2om2om结论：能量和不随时间变化，为一常数，说明，回路中储存的总能量不变，只是在L和C之间转换。22om11一个周期内的耗能：W=PT=I2RR2omf01W+W2LI2omLfoLQ回路储能与每周耗能比：LWC=110"R=2"RI2R2omf论：品质因数是回路谐振时回路总的储能与每周内耗能比的2"倍。动势的能量，外加电压只提供回路电阻所消耗的能量，以维持回路的等幅振荡，所以，谐振时回路中的电2.1—5谐振曲线和通频带一、谐振曲线回路中电流的幅值与外加电压频率之间的关系曲线，也称为幅频特性。000000相频特性。I1:S称为回路的选择性，或谐振曲线方程。它表示回路谐振不变时S=m=Q所示。Iom(wQ所示。0 (ww)000为广义失调(谐)量。飞＝(失谐时的阻抗)X当w在w附近时，www2-w2(w+w1ww1wwww00w00000III1I1Iw0二．通频带11 (w0)回路电流降为谐振电流的倍时，对应的频率w,w221210.70.7211II=回路中损耗的功率为谐振时的一半，mom2所以，边界频率又称为半功率点。I1通频带的边界频率处，m==I2w0.7Q0.7Q0wQ0好，频带越窄。因此对串联谐振回路。Q与2编w存在着矛盾。2.1－6相频特性曲线相频特性曲线是值：回路电流的相角ψ随频率w变化的曲线。有这两式分别绘制串联振荡回路的相频特性曲线和通用相频特性曲线.0022.1－7信号远内阻及负载对串联谐振回路的影响由于R与R的接入，将使Q下降slwLsLZwLZRL宽。串联振荡回路适用于：信号源内阻及负载电阻不太大的情况。2.2－1概述串联谐振回路适用于信号源内阻为0或不太大的情况。如果信号源内阻很大宜采用并联谐振回路。2.2－2谐振条件RjwL(R+jwL)1R+jwL+1-1)|jwC(wC)L1当wL>>R时,Z=CL1-1)|-1)| (wC)L(wL)设外加电流源的电流为I&,则并联谐振回路的端电压为:ss-1)|L(wL)0Q=0==840r30f106Bw=0==11.9KHz0.7Q84011采用导纳分析：设振荡回路的导纳Y=G+jB=1=CR+j|(wC-1)|ZL(wL)L1wL11pwL11pRwCRRLpV=smLI，并联回路对外加信号源频率发生并联谐振s1并联谐振条件并联谐振条件11pLCp2"LC则pLCp2"LCZ=Z=jLC=CwC=L (wC (wC)(wC)(RRwL1一=一wLRwCR由此解得并联谐振角频率为：w=一pLCL32.2－3谐振特性pppG为谐振电导psCR1LG=,其倒数R==为谐振电阻，其值最大pLpGCRpLLC并且谐振电阻：R=L=L.1=(wL)2.1=QwLpRCCRpRp结论:并联谐振电阻等于感抗值或容抗值的Q倍。当Q>>1时，R很大。ppp并联谐振时：阻抗最大，并为纯阻。无谐时，阻抗减小，Z含电阻R和电阻Xee2)谐振时，电感及电容中的电流幅值为外加电流源I的Q倍。spCp1p0psppspwCpspjwCpLpjwLwLspwLspppsppps2.2－4谐振曲线，相频特性曲线和通频带。L1I&.=sL1I&.=spsCR=sCR= (wC)sp0VV含幅频特性和相频特性V含幅频特性和相频特性V分别写出分别写出:m==S选择性,作图,谐振曲线当Vw在w附近时:m=pVVw在w附近时:m=pVpppwpB失谐时电纳wG的电导p0pB失谐时电纳wG的电导p0p结论：并联振荡或路的通用谐振曲线与相频特性与串联回路相同。2V21..ppppw0.7QpppQp择性愈好，通频带愈窄。2.2－5信号源内阻和负载电阻对并联谐振回路的影响并联谐振电路后的例题gL试求未接信号与负载和R,R均为200K时，回路等效品质因数，谐振电阻，通频带及失谐gL解：(1)未接负载及信号源时LCLCprr1prr11456KHzpp2LCf2f2fSmp3.3KHzp111Q2wwp2ww1f0(2)接合并电阻：合并电阻：RRRR71KTgTgpL111LCQT41.5QTf143pf143p11.2KHz=w=wTspLTspLQ=Rp=1pwLwLGpppsLsLL并联谐振回路适用于信号源内阻很大和负载电阻也大的情况,以便Q较高获得较好的选择性。L并联谐振s件率数0线1电抗X=wL-=00wC01=0LC-1)|谐振时Z最 (wC)wL11=0==RwCRR00RI相对电流m与频率的关系曲线IL.C.I&并联s1电纳B=wC-=0pwLppLC-1)|谐振时Y最小Z最大为纯阻L(wL)LRZpCRwL11LpRQ=p====p=RwCpRwCRRCRwLpppp0spCRsV相对电压m与频率的关系VQ值越高曲线越尖锐选择性越好频带越窄=CR 1=2 1=2Q=x1,：Q=R2L1R+RL1x=2=2 ff2编f=02编f=p0.7Q0.7QpQL=R+0R有载Q值减小QL=wL(GG+G)sLppsL选择性变差，频带展宽通频带影响Q减小，同串联L导纳)相等。2222222222222222(|R+R=Rx2222x与x电抗性质相同，即都是电抗或电容12xRx1x2由(a)串联电路的品质因数：x2RL12L11x结论：等效并联电路的电阻比串联电路电在(R+R)大Q2倍。从能量角度看：小的串联电阻损耗小，1xL1转换成大的并联电阻，分流小，损耗也小，两种电路完全等效。x=x22xx从能量角度看：小的串联电阻损耗小，转换成大的并联电在，分流小，损耗也小两种电路完全等效。Q=1Q=1=2L11xxx，且(3)串联电路的有效品质因数为：xR1x22.3－2回路抽头时阻抗的变化(折合)关系。减小信号源及负载对回路的影响。常见的阻抗变换电路有：变压器、自耦变压器和电容分压式等电路。1)变压器阻抗变换作用MLL12表明初次级耦合的紧密程度2R+jwLRR11R1LLL上式中的第二项为负载R反映到初级的串联损耗电阻，即RLRLr’r’RL(wM)211R1通常wL>>通常wL>>wM,略去第一项则得:1R(wM)2LL1L111L1结论：等效阻抗Z1由R和L1并联而成如图(c)所示LM2(M)LP2,LLM2(M)LP2,L1220110LLLN12=2=2LLN111LL12RZ (2)式子R，=L可推广到负载为阻抗为Z的电路，即有：Z，=LLP2LLP22)自耦变压器阻抗变换根据R折合到初级后为R，，R与R，消耗功率相同，可得初次级阻抗变换关系LLLLL2LMMLL1210KLN2LL0为每砸的电感量220M=NNL120根据R与R功率相等的条件，其阻抗变换关系RLZLRiIbcIPI根据R与R功率相等的条件，其阻抗变换关系RLZLRiIbcIPILMP2LL2M12R (4)公式RL可推广到负载阻抗Z的电路。LP2LZ3)电容分压式阻抗变换电路R1LwC2RLLLP2CP12时，4)信号源阻抗便更换电路Z如教案14页(a)功率相等 LLV12RLP2,VPV2LVR212LRibcac端为R：iRIPI1IVIVVV(1)f和2f(有时用B表示)0.7L(2)R不变，要求总负载与信号源匹配，如何调整回路参数LCC21f=f2编f=f0(空载时)7Q0则=L2TPLCP=1P0000PQwL.L则R=RR,=2则R=RR,=2=00LRQRfL(2)设信号源对回路的接入系数为P1。则总负载折合到信号源处为L2回路的插入损耗(补充)部分功率被回路电导消耗了。回路本身引起的损耗称为插入损耗用Kl来表示。右图是考虑信号源内阻，负载内阻和回路损耗的并联电路。：K=1=LP,)(2=：K=1=LP,)(2= ()))K=1l回路有损耗时的输出功率P,1P1P(I) ()2=(1=(1 sLpp 2=p0sLp0osLp (Q0)2.5耦合回路2.5－1概述单振荡回路选频作用不理想。阻抗变换不灵活，理想的选频特性是矩形曲线。为了获得接近于矩形的频率响应特性，常采用耦合振荡回路有两个或两个以上单振荡回路通过各种不初级回路：耦合回路中接激励信号源的回路。次级回路：与负载相接的回路称为次级回路(一般都是谐振回路)常见的耦合有：电感耦合、电容耦合。按两个回路耦合的程度分为：强耦合、弱耦合、临界耦合。xk=kx11和x22分别为初、次级回路中与x12同性质的总电抗。电容耦合：1m2mm如图标定电流方向，列初次级回路电压方程：12221222MM对电感耦合回路：k=，若L=L=L,则MMLL12L12ML中M的量级一般是μH..耦合系数k的量级约是百分之几。由耦合系数的定以可知，任何电路的耦合系数不但都是无量纲的常数，而且永远是个小于1的正数。z=R+jx次级回路的自阻抗22z定以:z=f1zz=zf2z次级回路对初级回路的反解阻抗。初级对次级的反解阻抗IVzz111用电压表示为1用电压表示为z回路可等效为如下电路:反解阻抗的物理意义:1)初次级回路中并不存在实体的反解阻抗2)说明一个回路对另一个相互耦合回路的影响.zfILL电压I&jwMI&2对初级电流的影响,此电压用一个在其上通过电感的阻抗来代替.(wM)2(wM)2(wM)2-(wM)2f1zR+jxR2+f1zR+jxR2+x222R2+x222f2zR+jxR2+x211R2f2zR+jxR2+x211R2+x211f2111111)反解电阻永远是正值。代表一定能量的损耗。2)反解电抗的性质与原回路总电抗的性质总是相反的。以xf1为例：如2.5－13式可知，当x22呈容性(x22<0)时，则f1呈感性(xf1>0);当x22呈感性(x22>0)时，则xf1呈容性(xf1<0)wMwM(wM)2z=，其作用相当于在初级回路中增加一电阻分量：。而：z=，f1R22R22f2R11相当于在次级回路中增加一分量：。且看出，反解电阻与原回路电阻成反比。初次Rze1=R11+R22+jx11-x22=z11+zf1=R11jx1+Rf1+jxf1分析ze2=R22+R11+jR22-R11适用于纯电抗耦合系统。的耦合回路如图：对于耦合谐振回路，凡是达到了初级等效电路的电抗为0，或次级等效电路的电抗为0或初次级回路的电抗同时为0，都称为回路达到了谐振。调谐的方法可以是调节初级回路的电抗，调节次级回路的电抗及两回路间的耦合量。由于互感耦合使初次级回路的参数相互影响(表现为反解阻抗)。所以耦合回路的谐振现象比单谐振回路的谐振现象要复杂一些。根据调谐参数不同，可分2.5－3耦合回路的谐振特性改变初级回路信号源频率，或该耦合回路中元件参量都可以使初级或次级回路发生谐振，改变初级回路信号源频率，或该耦合回路中元件参量都可以使初级或次级回路发生谐振，次级回路同时发生谐振。初次级回路电流的幅度：VVI=1m=mzzI=2m=]2「|R+|R+==以上两式可看出,通过改变初次级回路参数或耦合参量,可使耦合回路达到部分谐振,复谐振和全谐振。重点讨论：次级回路的谐振特性与获得最大电流的条件。1)部分谐振初级部分谐振：次级回路参数及互感M不变，仅改变初级回路电抗x11使初级回路发生串联11f1 2222VI1max=22221222z1m2m22f2 wMV2)复谐振在部分谐振的基础上，调节互感M。使反解电阻Rf1(对初级部分谐振)＝谐振回路的自电阻R11，使部分谐振回路即满足串联谐振条件，又满足最大功率传输条件，也就是达到共轭匹配。这fFirst.反复调x11和M。使初级回路发生串联谐振，同时又有R11=R此时复谐振条件为fx2222jwM1I&=jwMI&1=2Rf1,I&=V&1=V&12max,maxzz1z2R2222e1f1V2RVwMVwM2222==2222wMwM2222由上(2)式得：RRVVV==2max,maxXX=wMX=wM=RR.1+222Second:反复调节x22和M，使次级回路发生串联谐振。又满足初级的反解电阻与次级自电阻x=(wM)2x,xx=022R2+x21122f21111 R=R=RR=RfRxf2结果与first相同,I及Xxc结论：无论哪种方法达到复谐振，其结果完全相同。初级达到复谐振时，次级必然达到复谐振，3)全谐振和最佳全谐振。调节初级回路和次级回路使其单独谐振在信号源频率上，即满足x11=0x22=0的条件这时初级11R(wM)2)wMVwMVV=wMV(V=wMV(lfR|l22f2R11最佳全谐振时的互感为：M=1122(自电阻＝反解电阻)cwcwwR2最佳全谐振时初次级间的耦合称为临界耦合，与此相应的耦合系数称为临界耦合系数。用kc表Mcc=kcLLc1122=RR11.22=1121当Q=Q=Q时,k=12cQ2.5－4耦合回路的频率特性回路参数不变，改变信号源频率时，次级回路的电压(或电流)随频率变化的情况，称为次级回路电压(或电流)的频率特性。oo12121201020120初次级回路的自阻抗也相等,且得:I&==jwMV&=jwMV&定以耦合因数n=wM,则上式:RLLLRR00路电流的模为：nVnI=I=数求极值的方法:耦合因数n正比于耦合系数k注意:各种耦合回路都可用导2RRw耦由最佳全谐振时M=1122耦由最佳全谐振时M=1122=可知:n=1时，耦合回路处于临界耦合状态。cwwV而飞＝0时编f=0,回路在谐振点处发生了最佳全谐振.次级电流为可能的最大值,I=1m2max,max2R线的通用方程式SI2n2nS=2mI结论：S不仅是广义矢量ξ的函数，也是耦合因数η的函数η为不同的值，可得不同形状的曲线。以ξ为变量，η为参变量画出谐振曲线(或频率响应曲线)22线.该曲线具有较平坦的顶部和陡峭的边缘.RR00011f1f111复谐振。随着耦合的增强，(即n增大)，两峰之间的距离越来越远，峰值大小不变，而谷点值越来越小。1结论：耦合情况下，通频带可展宽，但注意谷点值不要低于0.707。令S＝。当谷点值为20.7Q001020120021263回路的通频带：根据单回路通频带的定以：I2120102fIQffff00.7Q式2.6－1LC集中选择性滤波器LC――可分为：低通、高通、带通和带阻等形式。带通滤波器在某一指定的范围信号可以通过，而在此范围之外，信号不能通过。由5节单节滤波器组成，有6个调谐回路的带通滤波器，图中每个LC都谐振在带通滤波器的fi上，耦合电容c0的大小决定了耦合强弱，因而又决定了滤波器的传输特性，c和c,分别连接信号源和负载调节它多，则带通曲线陡峭。单节滤波器阻抗分析：Z4Z2阻抗曲线如图所示：f>f时,Z和Z同容性,因此为阻带;212f<f时,Z和Z异号,但4Z<Z,也为阻带;1f<f<f时,ZZ异号,且4Z>Z,为通带.121221为f=ff编f=f-f21fLCCCff本章小12020二、石英晶体滤波器结本章内容为通信电子线路的重要基础。1.各种形式的选频网络在通信电子线路中得到广泛的应用。它们能选出我们需要的频率分量和滤除不需要的频率分量，因此，掌握各种选频网络的特性及分析方法是很重要的。2.选频网络可分为两大类。一类是由电感和电容组成的谐振回路，一类是各种滤波器。①谐振频率w①谐振频率w=0LC②特性阻抗p=wL0wCC0R0f0G0f0f④通频带均可表示为B＝0fQ①品质因数的表示不同，wL1pwLLwL1pwLLRRR0sL0sL00P0PsL②串联谐振回路谐振时，其电感和电容上的电压为信号源电压的Q倍，称为电压谐振；并联谐振回路谐振时，其电感和电容支路的电流为信号源电流的Q倍，称为电流谐振4.③串联谐振回路失谐时，当f>f时，回路呈感性，f〈f时，呈容性；00并联谐振回路失谐时，当f>f时，回路呈容性，f〈f时，呈感性。00④串联回路的频率特性：S④串联回路的频率特性：S==0并联回路的频率特性：S=0并L1串X=X并串XRQL1RX串并、变压器、电容分压器接入。6.耦合谐振回路：由两个单振荡回路组成。概述放大高频小信号的放大器称为高频小信号放大器高频小信号：中心频率在几百KHZ，频谱宽度在几KHZ(按所用器件〈|((器场效应放大器集成电路放大器(谐振放大器非谐振放大器放大谐振频率附近的信号。陶瓷滤波器，声表面滤波器。小信号条件下工作的高频放大器，由于信号电压，电流幅度都很小，放大器件运用在甲类工作状态，放大电路可看作有源线形电路，因而可采用小信号等效电路来进行分析。本章重点讨论了晶体管单级窄带谐振放大器，因为高频时，晶体管的电抗效应不容忽视，因此，分析高频小信号放大器，应采用晶体管高频等效电路，对于窄带放大器，采用Y参数等效电路分析较为方便。Tff>>f时，=fT粗略计算管子在工作频率f的电流放大系数f3)最高震荡频率fmaxBJT的功率增益G=1时的工作频率称为fpmax1m4rCCbbm4rCCbb'b'eb'cf~f是BJT适用的最高极限频率，此时，BJT已得不到功率放大。maxfemreb'e0femreb'e03.3单调谐电路谐振放大器晶体管集电极负载只有一个单调谐电路的谐振放大器，称为单调谐电路谐振放大器，简称单调谐放大器。单级单调谐放大器电路组成：晶体管的输出端经线圈抽头接入调谐回路，使晶体管的输出导纳只和调谐回路1.2端并联，减BELie2(略去下一级基极偏置11<<Y)B1'B'2))||卜y=y=g+JoCiieieieoeoeoey=y三Qfefefererererr则rr忽略bb'后，忽略bb'后，))Jfeeoeb'cBJT的高频参数BJT的高频参数f1+jffb电容。正反向传输导纳的模数和相移。而合无参数求得。窄带小信号谐振放大器中，近似认为在所讨论的频率范围内，这些值与频率无关并等于各自在谐振频率上的数值。g=0=g=0=c2)特征频率T当=1的频率0ffT=f0fTf0晶体管内部的复杂关系，用RLC集中元件表示，用这种物理模拟的方法多得到的等效电路为混合等效绘出混合等效电路及参数意义和数值C发射结电容C=500PFb'eb'eC基极电阻C=5PFb'cb'cr基极体电阻r=25bb'bb'共射低频电流放大系数，I发射级电流，r=1500Eb'e引入交流电压反馈，可能引起放大器自激，希望小共基电路引入高频负反馈，降低电流放大系数，希望小...mgVmb'eBJT电流放大作用的等效电流发生器，在有效基区b’和e间加交流电压V，对集电极电路的作b'e用相当于有一电流源gV.存在。mb'egmrb'crIBJT跨导mr26b'e基电结电阻级——射极电阻becebcBJT工作点选定以后，混合等效电路各元件参数便确定，有些直接查得，另一些计算可得。件参数进行小信号放大器设计和计算。5)噪声系数A=A=oBJT高频小信号等效电路与参数晶体管有源四端网络1212I•=yV•+yV•1i1r2I•=yV•+yV•2f1o2•I•12•I•1y=•rV1•I•2yf=V•2•I•2yo=V•2输出短路时的输入导纳;输入短路时的反向传输导纳输出短路时的正向传输导纳输入短路时的输出导纳;晶体管的导纳参数成为内参数,而与外电路无关。3.2晶体管高频小信号等效电路与参数小信号放大器由于信号小,可以认为它在工作晶体管的线形范围之内,常采用有源线形网络进行分析.晶体管在高频运用时,等效电路主要有两种表示方法,形成等效电路和物理模拟等效电路(混合几等效电路);y参数与混合几参数有对应,y参数不仅与静态工作点有关,而且是工作频率的函数.晶体管在高频运用时,其电抗效应不容忽视,故其高频等效电路中包含着与频率相关的函数.y参数等效电路)高频小信号放大器的质量指标1)增益vP常以分贝表示(dB)表示VvVipppi希望增益在谐振频率及通频带处尽量最大A=希望增益在谐振频率及通频带处尽量最大A=20lgOA=10lgod=VOAVvViVppppi放大器增益的大小，取决与所用的晶体管，要求通频带宽度，工作匹配及稳定性。2)通频带放大器必须具有一定的通频带，使被放大的已调信号中有用的频谱分量通过放大器。1谐振放大器是谐振特性与谐振回路的谐振特性是一致。通频带定义为增并下降到最大值的倍时，所对2应的频率范围。用2f表示3)选择性放大器从含有各种不同频率的信号中选出有用信号，排除干扰信号的能力，称为放大器的选择性①矩形系数Kr或K=2f0.01r0.012fKK=0.1②抑制比(抗拒比)，通常说明某些特定组合频率选择性的好坏。抑制比AV工作稳定性电源电压变化或器件参数变化时，放大器是主要特性的稳定程度。工作不稳定的极端情况是自激3.3单调谐回路谐振放大器1单级单调谐回路谐振放大器BJT共发电路和并联回路的组合11+yRRie+yRRie2ie((增益，中心频率，通频带，谐振曲线)输入导纳RRRC仅决定直流工作点，C发射极旁路容，高频时短路。33LC消除各级之间的有害影响。FF放大器是本级的信号源，其作用可用电流源I和放大器输出导纳Y代表。后一级放大器的输SS入导纳y是本级放大器的负载。(同样忽略掉一级放大器的偏置电阻)画出其高频交流等效电路如图()所示BJTy参数等效电路代替，则得到如图所示的等效电路I•=yV•+yV•bieireC①•y•I•yV•+y•y•cfeioeCI•V•Y'cCL③Y'为由集电极向右看进去的回路总导纳L••CLfeioeCV=feVCyV=feVoeL④④代入①得I•yV•+y(yfe)V•=yyyrefebieireyoeYL'iieyoeYL'放大器的输入导纳YI•byyyrefeiViieyoeYL'YBJT接成放大器且输出端有负载Y'时的输入导纳。iL通常单调谐放大器为保证其工作稳定，都采用一定措施减小内反馈y，分析时，假定y=0rere图(c)通过阻抗变换电路可得到图(d)设本级对谐振回路的接入系数为P1负载对谐振回路的接入系数为PG为空载谐振电导20C1oe1oeoeP2y=P2(g+JC)ie2ie2ie2CP2g+P2g+G1oe2ie20P2C+P2C+Coeie2LC2根据阻抗变换前后y消耗功率相同：有PPy：V•=PV•'=PPPyO•=-12fei•G+JOC+1xxJOLx 1feLVPPy放大器的电压增益A=O=-12feV1VG+JOV1ixxJOL =-Gx1+JOJO0x0xA=O=-12A=O=-12fe：：0A=-12fe编f=f-f失谐量0A•是工作频率的函数，y是一个复数Vfe2)谐振时，编f=0，则A•=-PPy12fe=-PPy12feVOGG+P3)负表达式V•与V•有180o的相位差Oife因y也是一个复数，也有一相角vfe，因此，放大回路feOifefeOOPP2P2g