山东大学高频电子线路第三章高频小信号放大器山东大

第三章高频小信号放大器3．2．1高频小信号放大器的主要质量指标1)增益输出电压(或功率)与输入电压(或功率)之比。2)通频带通常以放大器的电压增益下降为最大值的0．7倍所对应的频率范围为通频带，以2△f0.7表示，如图3．2．1所示。有时也称为3dB带宽。3)选择性放大器从含有各种频率的信号总和(有用的和有害的)中选出有用信号，排除有害(干扰)信号的能力，称为放大器的选择性。表示选择性的指标有：矩形系数和抑制比。图3．2．2表示矩形系数Kr的定义为显然，Kr越小越好，理想情况是Kr=1。抑制比亦称抗拒比，图3．2．3表示抑制比的定义为d=Av0/Av放大器除了上述三个主要质量指标外，还有工作稳定性、噪声系数等，应有一般了解。3．2．2晶体管高频小信号等效电路与参数1)形式等效电路(网络参数等效电路)形式等效电路是将晶体管等效为有源线性四端网络，优点是通用，导出的表达式具有普遍意义，便于分析电路；缺点是网络参数与频率有关。根据选用的自变量与参变量的不同，可以有不同的参数系：在低频时，最常用h参数系；在高频时，则用y参数系比较方便。图3．2．4所示为晶体管放大器及其y参数等效电路。在该等效电路[图(b)]中，可列出电路方程：农式中后各y极参数盒第二遗个脚愈标e歪表示尤这是盾共发葱射极乡电路赌的参钩数；故若为钱共基做极或乌共集色电极抗电路傲，则甩第二扬个脚虚标即经用b耕或c搁。拾因此颠输入喘导纳丙为纽上式杏说明雅，输射入导稳纳Y伍i初与负暖载导境纳Y李L飘有关砌，这末反映遍了晶绕体管漏有内毫部反偷馈，奥而这迎个内崖部反颂馈是怒由反躁向传傅输导升纳Y旋re慰所引促起的芳。浅上式键说明延，晶填体管吓的正座向传企输导宜纳)教，y予oe酸越大僵，则蜓放大孔器的锅增益扮越大馆。构山2)茄混合宵π跪等效帖电路磨武图3拆．2巡．5寻是晶召体管莲的混娱合，舱π现等效扶电路丰。赞图中豪参数家数值么举例认：园构炭g登m逼=罩β盒0凝/r埋b'蔽c伸=I姿c饮(夺mA王)／趋26柴椅分(3爬．2辜．1资2)冲我枝三个悼附加牢电容瘦C套be陈、C恢bc啊和C诵ce秩表示医晶体完管引翁线和险封装马等结滥构所线形成混的电督容，半其值暖很小粪，在武一般篇情况壳，可捎以忽骂略。期沫切3)同混合熔π冶等效惩电路腔参数锈与形即式等府效电疾路y按参数稀的转报换相为了造进行苹两种房等效殃电路循参数针的互息换，佣可将壁图3遮．2羞．4箩(b倘)与复图3艳．2恳．5沈(略磨去C庄be野、C痒bc歉、C更ce既)重配绘如印图3限．2除．6之所示善。则蹦将式西(3遮．2昌．1是6)畅、(懂3．丧2．栏1根7)知与式饲(3并．2份．3况)、妇(3言．2拉．4誉)相在比较老，并迎考虑旬到下膜列条寄件g粥m裕＞＞颈｜y讨b'逆c赴｜，做y吗b'染e阔＞＞托y黄b'谨c独及g挽ce通＞＞索g优b'缝c收通常亩是满宁足的牌，所漠以可叙得面由上稠式可庸见，妥四个美参数体都是蹄复数邪，为刻以后膜计算企方便秩，可谷表示裹为军式中忘g化ie爆、g庙oe侧分别贱称为暂输入越、输扔出电携导；肯C谜ie齿、C袍oe谢分别看称为翁输入州、输弱出电穿容。晕根据营复数角运算朴，并稠令a卸=1轮+r留bb蒙'玩g位b'贸e莫；b拦=沟ω挺C象b'沙e掀r陕bb歇'捡，由魂式(处3．雷2．舞18池)至轨式(蜓3．顷2．伟21快)可概得序4)尤晶体爸管的继高频条参数陕截止蚂频率眼f勒β寸特征别频率舅fT课最高失振荡喂频率凯fm腿a适x雄会3．骨2．遍3太单些调谐造回路踏谐振窑放大除器咸晶图3据．2戴．7粗(a物)是纵原理凡性电般路，丢图(粥b)框是它窑的形按式等私效电改路，婆它是晌等效餐电流休源与猴线性盖网络仆的组副合。招容羞1)慢电压售增益借宋庭由式强(3限．2吊．1贫1)棒可得慕放大帝器的晴电压江增益味为库式中园y久oe链=y限o1幼=g洒o1子+j领ω栋C尼o1肌为晶跌体管坟的输道出导俗纳。绪院孙Y虏L宅'为翁晶体顶管在雷输出迈端l揪、2记两点用之间难的等流效负述载。晃若令纪p派1堤=N颗1步/N膝，p汤2垂=N革2编/N面，经桐等效虾阻抗堤的转未换，祥在L杜C回浩路a节、b趟两端该看来漫的总抬等效抓导纳汉为邀谷Y’扑=p终1困2据(y从oe盾+Y顽L盏')挪式(闯3．毛2．应33释)可挂写成滋在谐低振点氧ω脂=良ω柔0达时，赞Y学’铁=G奥p毫'，暑因此钩在阻彻抗匹具配时陵，可级得最桨大的创电压册增益家为殿2)肾功率度增益邪原书粪中已蓬证明撤，谐恳振时母的功泊率增速益为线在匹唇配时态，由撕式(迫3．俱2．店37次)得童在考贩虑谐轧振回兴路的坐损耗罩后，钻原书克已证创明，病此时巴的插寇入损撕耗为装此时雀的匹殃配最抄大功妖率增问益为鼠电压叉增益栽则为涨3)执通频葱带与堤选择态性拐单调赚谐回号路谐蓝振放基大器掌的通界频带近为蜓它的昂选择康性仍移用矩柱形系章数炕来表辰示。疮助3．墙21炉4付多级躁单调纵谐回耐路谐棉振放婶大器忘赤m级俭单调哑谐回单路谐卖振放捐大器仓的总鹊增益怀是各沾级增引益的波乘积夫，即垫锯石A色m害=A筐v1武·戴A校v2咬·…棒·超A战vm毅惨敢(3振．2楚．4塞5)其当各你级完贸全相以同时丧，则烤疫页A泄m闭=A匪v作1膀m滑查(棍3．控2．塘46众)循此时哲的谐胸振曲钉线由风下式饮表示优：爷盒图孟，3浪．2姜．8泄所示厌为多定级放拉大器娃的谐趟振曲驳线。掀显然这，级韵数越根多，连选择晓性越忽好，护但通路频带火越窄唇。此其时，舟m级摔放大束器的客通频附带为据它的锯矩形销系数怀为巡3．枕2．叙5宋双龄调谐草回路纽谐振概放大胜器予在谐应振时派，之ξ靠=0萝，得禁根据蝇η名值的树不同岭，也依可有臂：弱忽耦合杂，临欲界耦刑合与址强耦挠合三习种情筑况。善三种真情况衔的曲馆线如誓图3胞．2定．1哥0所辞示。碑下面誉是在狮三种肥情况羡下，波双调躲谐回竿路放王大器掉的谐骡振曲图线表瓣示式身为：溜弱耦赠合么η被＜1妇时有盼强耦晕合辜η响＞1健时有臭临界叙耦合客η半=1顶时有险这是后较常捷用的述情况说。而因此剂，很型容易来求出仿临界依耦合锁时的呈通频舞带单由式探(3抖．2嘱．4亏3)破知，阔单调依谐放阳大器糟的通封频带租是f巧0劝/Q粉L叫。与关式(窄3．筐2．席55蓄)对蝴比可熄见，季在回乞路有董载品艺质因童数Q乖L签相同翁的情射况下遇，临剪界耦慨合双否调谐若回路麦放大描器的深通频偿带等围于单纯调谐姨回路诸放大唱器通河频带举的证倍，辅而且翁选择饼性也妖优于历单调孩谐回乘路谐觉振放恭大器末。米能3．葛2．破6旷谐元振放习大器辣的稳由定性贫与稳叔定措值施支配以上暑讨论牧的放虫大器涝都是魂假定电放大妨器工水作于榆稳定颠状态昌，即享输出服对输舰入没甩有影篮响，旗也即懒)y涌re淘=0翼。但隔实际供上，早晶体摧管具型有反神向传卧输导认纳)狼，y丹re狂因而认有反喷馈作怒用。听由式因(3欠．2散．6终)已霸知，覆此时职的输疾入导并纳为确式中冠：第尸一部颤分y偷ie卷是输勾出端下短路蠢时，作晶体样管(砍共发日连接丰时)提本身帅的输暮入导窄纳；泪第二馒部分丢Y肌F皮是通晴过y期re针的反于馈引窗起的余输入长导纳删，它否反映杠了负呜载导兴纳Y狐L遵的影容响。地如果男放大昆器输投入端宇也接裂有谐扎振回衔路(炸或前休级放燃大器擦的输淡出谐使振回监路)举，那私么输恒入导纲纳Y采i载并联葱在放辜大器洗输入党端回殖路后位如图什3．亡2．涝11越所示赤。当杀没有射反馈愈导纳婆Y凯F妄时，榆输入扯端回嘴路是浓调谐心的。努y文ie贝中电开纳部悬分b抹ie考的作回用，饱已包谣括蛋在L截或C捷中；维而y烘ie浮中电洞导部亦分g征ie晃以及哄信号已源内快电导老g缺s束作用闯则是跳使回亭路有屿一定脾的等锻效品拉质因塞数Q础L毅值。状由于叛Y庭F玻的在村，就挡改变言了输议入端促回路航的正爱常工俯作情颗况。父钻处回到洒图3补．2槐．1签1，终这时谜总导吼纳为狼Y砖s诱+Y蚀i膀。当者总导细纳抖善坦射蹦Y卧s巴+Y狸i懂=0伯傍货(3卫．2备．5毒7)托时，卸表示锦放大稻器反允馈的秧能量命抵消意了回忧路损拉耗的哭能量分，且经电纳料部分由也恰族好抵哥消。桂这时洽放大督器产篮生自裁激。衰所以岩，放索大器就产生狗自激舟的条性件是葡棉度为了豪使放待大器笛稳定换工作柔，必营须使赠它远廉离自命激条绢件。闷对式叙(3仁．2倡．5喘8)堆进行丰一系肠列推迈导后朽(见荐原书案§啊3．帮6节脆)，效得出堂作为懂判断流谐振红放大饲器工待作稳咏定性矿的依敲据，馅S称包为谐偷振放六大器叮的稳姐定系急数。繁若S耽=1受，放取大器跳将自携激，谊只有阀当S酸＞1厅时，伪放大逃器才暴能稳泛定工锹作，磨一般处要求盯稳定松系数递S团≈蚂5～爹10越。遇同时既原书变还证池明，丰放大贿器稳相定工戚作的灯增益身为索资爬失配霉法的局典型粗电路绸是共嘱射一隐共基兔级联摄放大毅器，拢其交铸流等蹈效电吊路如馋图3兴．2德．1育2所雹示。幼图中航由两气个晶披体管筝组成寄级联秩电路外，前秘一级植是共户射电膨路，世后一温级是摩共基隐电路铸。由钳于共返基电帅路的翁特点那是输锐入阻杠抗很伪低(恨亦即办输入肯导纳昏很大嗓)和堪输出锣阻抗恩很高衫(亦肃即输钻出导夹纳很隐小)缝，当口它和窗共射根电路震连接防时，只相当协于共蒜射放赖大器构的负浓载导悬纳很霉大。粥根据才前一沟小节恼讨论极已知庄，在叹Y盒L婶'很标大(掏y匪oe燃＜＜毕Y记L管')爽时，阻Y识i狭≈绘y奶ie叮，即榴晶体痕管内化部反泡馈的呜影响身相应街减弱锁，甚灭至可挖以不深考虑夫内部铜反馈奋的影寺响，截因此经，放邻大器点的稳刑定性蜡就得盾到提据高。坚所以秒共射命一共扣基级授联放早大器租的稳网定性辅比一碌般共笼射放留大器宽的稳虫定性敌高得昆多。设共射嗓级在征负载宇导纳利很大抖的情皱况下怎，虽仓然电受压增甚益很缠小，宰但电低流增糖益仍乘较大雕，而视共基改级虽验然电隆流增北益接闭近1讽，但滋电压斜增益忍却较竟大，宏因此佛级联避后功猾率增舱益较轮大。擦害侄下面饺对共么射一骗共基划级联搬放大忽器进纤行简及单的惨定量友分析凝。共谁念分析欢的方帜法是匙把两肉个级租联晶迹体管伤看成蜘一个融复合抵管，腾如图净3．逢2．损13款所示漏。这旬个复闯合管冠的y罩参数休由两浇个晶猜体管谜的电房压、址电流华和y慎参数辰决定袄。如收两个洞级联砖晶体远管是评同一毁型号肉的，注它们破的y倍参数秩可认桌为是怠相同宾的。趋我们赠只要锦知道封这个叼复合妇管的排等效戒y参害数，再就可殊以把顺这类吩放大搬器看给成是级一般划的共斯射级亲放大洁器。丸可以垒证明谁，复系合管妄的等箭效导达纳参凡数为近式中晕，y畜i兽'、奉y捉r歇'、凉y末f挽'、售y扣o拒'分丽别代泡表复北合管痒的四持个y五参数膏，有德译档y篮∑内=y杂ie诚+y扰re搁+y抬fe购+y勾oe矩△暮y=红y赴ie妹y峡oe撑-y鱼re置y寒fe靠灾正在一狸般的项工作烦频率耗范围灰内，罚下列啊条件锋是成响立的时，即巩给到y郊ie观＞＞武y阔re般；y哪fe骑＞＞声y秤ie隶；y津fe束＞＞好y医oe悔；y音fe袜＞＞桶y顽re光因此拨尝贝y豪∑铁≈膝y疏fe赠序拍由此灭可见罚，输疯入导凭纳y放i异'和集正向度传输授导纳裹y刊f艺'大他致与纱单管励情况个相等笼，而鹅反向统传输鞭导纳锡(反虚馈导哗纳)阿y驳r顷'远霜小于款单管户情况镰的反幼馈导育纳)彼y姿re哭(｜严y丽r叉'｜胜约为洞｜y受re戒｜的芳三十博分之逼一)视。这妨说明浆级联练放大诞器的泡工作勺稳定侨性大家大提遍高。绢其次梨，复敢合管京的输嫁出导猜纳y妈o脚'也摘只是雪单管骗输出拴导纳盲y凳oe冤的几驾分之扫一。街这说滴明级涉联放船大器彼的输异出端办可以睁直接我和阻移抗较颜高的森调谐殿回路储相匹吩配，腊不再酸需要祝抽头煤接入袖。哥唯结另外拿，由耀于y棍f端'基增本上裂和单撞管情恒况的驱y江fe析相等具，因姓此，证用谐翼振回芹路的陆这类票放大额器的忽增益坡计算迷方法泛也和哈单管议共发蝴电路烦的增扇益计帜算方定法相腾同。军找增失配棵法的被优点粥是工侵作稳适定，榆在生男产过统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