集中选频放大器

集中选频放大器第一页，共二十二页，编辑于2023年，星期五2.3集中选频放大器组成：集成宽带放大器＋集中选频滤波器由多级差分放大电路组成常用的有石英晶体滤波器、陶瓷滤波器和声表面波滤波器等。第二页，共二十二页，编辑于2023年，星期五主要要求：

了解集中选频放大器的构成和优点了解陶瓷滤波器和声表面波滤波器2.2小信号谐振放大器第三页，共二十二页，编辑于2023年，星期五2.3.1

集中选频滤波器一、陶瓷滤波器由锆钛酸铅陶瓷材料制成工艺：陶瓷焙烧片状两面涂银浆直流高压极化具有压电效应当陶瓷片发生机械变形时，其表面会产生电荷，两极间产生电压；而当陶瓷片两极间加上电压时，它会产生机械变形。当外加交变电压的频率等于陶瓷片固有频率时，机械振动幅度最大，陶瓷片表面产生电荷量的变化也最大，在外电路中产生的电流也最大，其作用类似于串联谐振回路。1.材料、工艺及压电效应第四页，共二十二页，编辑于2023年，星期五2.电路符号和等效电路rqC0CqLqCo—压电陶瓷片的固定电容Lq—机械振动时的晶体的等效质量Cq

—机械振动时的等效弹性系数rq

—机械振动时的等效阻尼3.阻抗频率特性串联谐振频率并联谐振频率

20达100k第五页，共二十二页，编辑于2023年，星期五构成四端陶瓷滤波器4.应用由两个陶瓷片组成由九个陶瓷片组成例如陶瓷片的Q值比一般LC回路的大，将各陶瓷片的

串并联谐振频率配置得当时，四端陶瓷滤波器可获得

接近矩形的幅频特性。

第六页，共二十二页，编辑于2023年，星期五5.陶瓷滤波器的优缺点优点：体积小、成本低、受外界影响小。缺点：频率特性较难控制，生产一致性较差，BW不够宽，构成四端陶瓷滤波器4.应用陶瓷滤波器：工作频率为几百kHz几十MHz

使用时，其输入阻抗须与信号源阻抗匹配其输出阻抗须与负载阻抗匹配石英晶体滤波器特性与陶瓷滤波器相似，但Q值高很多，因此频率特性好，但价格较高。第七页，共二十二页，编辑于2023年，星期五二、声表面波滤波器声表面波滤波器优点：

体积小、重量轻、性能稳定、特性一致性好、工作频

率高（几MHz~几GHz）、通频带宽、抗辐射能力强、

动态范围大等声表面波滤波器是声表面波（用SAW表示）器件的一种。SAW器件是一种利用弹性固体表面传播机械振动波的器件。第八页，共二十二页，编辑于2023年，星期五它以铌酸锂、锆钛酸铅和石英等压电材料为基片，利用真空蒸镀法，在基片表面形成叉指形金属膜电极，称为叉指电极。加输入信号时，叉指电极间产生交变电场，使基片表面产生弹性形变，激发出与输入信号同频率的声表面波，它沿基片表面传播至收端，在收端的叉指电极间得到信号。SAW滤波器的性能与基片材料、叉指电极的尺寸、形状等有关。声表面波滤波器的结构与工作原理第九页，共二十二页，编辑于2023年，星期五2.3.2

集中选频放大器应用举例uo

+6V30FZ1647105121112ui

470H–6V470H470H8470H0.033F0.033F0.033F0.033F0.033F0.033F0.033F625603.3k1.2k1k4.7k30pF0.033F陶瓷滤波器选频放大器陶瓷滤波器输入端采用变压器耦合，输出端接跟随器，以实现阻抗匹配并联谐振回路调谐在陶瓷滤波器的主谐振频率上，用来消除

陶瓷滤波器通带以外出现的小谐振峰。4.7k用来展LC通带第十页，共二十二页，编辑于2023年，星期五声表面波滤波器选频放大器预中放L1与分布电容并联谐振于中心频率。L2、L3为匹配电感，用于抵消SAWF输入、输出端分布电容的影响，以实现阻抗匹配。、C1、C2、C3均为隔直耦合电容。R2、C4为电源去耦滤波电路第十一页，共二十二页，编辑于2023年，星期五2.4放大器的噪声主要要求：

了解放大器内部噪声的主要来源和对放大器性能的影响。了解噪声系数的概念第十二页，共二十二页，编辑于2023年，星期五2.4.1

噪声的来源这种由于自由电子的热运动所产生噪声，称为电阻热噪声。噪声会影响放大器对微弱信号的放大能力电阻内的自由电子处于无规则的热运动状态。大量电子的热运动所产生的窄脉冲电流相叠加，就形成了噪声电流，并在电阻两端产生噪声电压。一、电阻热噪声第十三页，共二十二页，编辑于2023年，星期五就一段时间看，电阻热噪声电压的平均值为零。但有噪声功率，且温度一定时，热噪声功率一定。电阻热噪声属于白噪声。因为它具有极宽的频谱，且各个频率分量的强度相等。放大器频带越宽，温度越高，电阻值越大，则电阻热噪声的影响也越大。第十四页，共二十二页，编辑于2023年，星期五二、晶体管的噪声散弹噪声分配噪声闪烁噪声热噪声一般比电阻热噪声大由于单位时间内通过PN结的载流子数目随机起伏，使流过PN结的电流在平均值上下作不规则的起伏变化而形成的噪声。它也是白噪声。晶体管放大工作时，散弹噪声主要由发射结产生。第十五页，共二十二页，编辑于2023年，星期五二、晶体管的噪声散弹噪声分配噪声闪烁噪声热噪声由于基区中IC、IB分配比例的随机变化，造成在IC在静态值上下起伏变化所引起的噪声。表现为IE的起伏。一般认为由于晶体管清洁处理不好或有缺陷引起。

其频谱集中在约1kHz以下，且功率谱密度于频率成反比。因此，也称为低频噪声或1/f噪声。

对低频放大器影响较大。闪烁噪声也存在于电阻等耗能元器件中。第十六页，共二十二页，编辑于2023年，星期五二、晶体管的噪声散弹噪声分配噪声闪烁噪声热噪声晶体管三个中性区体电阻、相应的引线电阻等产生的电阻热噪声。rbb’的影响较大，其它的通常可略。第十七页，共二十二页，编辑于2023年，星期五三、场效应管的噪声结型场效应管的主要为沟道电阻热噪声沟道中载流子不规则热运动而产生，类似电阻热噪声绝缘珊场效应管的主要为1/f

噪声一般场效应管的噪声比晶体管的小第十八页，共二十二页，编辑于2023年，星期五2.4.2电阻热噪声的计算略第十九页，共二十二页，编辑于2023年，星期五2.4.3

噪声系数噪声系数>1噪声系数越小，说明放大器内部噪声越小第二十页，共二十二页，编辑于2023年，星期五2.4.