6-高频小信号谐振放大器课件

第一章高频小信号谐振放大器1.4电噪声小结1精选2021版课件1.4.1电阻热噪声

1.电阻热噪声图2.40电阻噪声电压波形1.4电噪声

根据噪声的来源不同，可将其分为如下几种。1)外部噪声2）内部噪声：电阻噪声、晶体管噪声、场效应管噪声2精选2021版课件在单位频带内，电阻所产生的热噪声电压的均方值为

S(f)=4kT/RV2/Hz(2─53)式中，k为玻耳兹曼常数，为1.38×10-23J/K；T为热力学温度，单位为K，绝对温度T(K)与摄氏温度T(℃)间的关系为

T(K)=T(℃)+273S(f)称为噪声功率谱密度。3精选2021版课件

电阻热噪声频谱很宽，但只有位于放大器通频带Δf内那一部分噪声功率才能通过放大器得到放大。能通过放大器的电阻热噪声电压的均方值为因此，噪声电压的有效值（噪声电压〕为(2─54)(2─55)4精选2021版课件图1.64电阻热噪声等效电路5精选2021版课件1.4.2晶体管的噪声晶体管的噪声一般比电阻热噪声大，它有四种形式：1)热噪声和电阻相同，在晶体管中，电子不规则的热运动同样会产生热噪声。其中基极电阻rbb′所引起的热噪声最大，发射极和集电极电阻的热噪声一般很小，可以忽略。6精选2021版课件2)散粒噪声散粒噪声是晶体管的主要噪声源。散粒噪声这个词是沿用电子管噪声中的词。在二极管和三极管中都存在散粒噪声。晶体三极管是由两个PN结构成的，当晶体管处于放大状态时，发射结为正向偏置，发射结所产生的散粒噪声较大；集电结为反向偏置，集电结所产生的散粒噪声可忽略不计。散弹噪声引起电流功率频谱密度为：(1─144)7精选2021版课件3)分配噪声晶体管发射区注入到基区的多数载流子，大部分到达集电极，成为集电极电流，而小部分在基区内被复合，形成基极电流。这两部分电流的分配比例是随机的，因而造成通过集电结的电流在静态值上下起伏变化，引起噪声，把这种噪声称为分配噪声。4)闪烁噪声闪烁噪声又称低频噪声。一般认为这种噪声是由于晶体管清洁处理不好或有缺陷造成的。其特点是频谱集中在低频（约1kHz以下），在高频工作时通常可不考虑它的影响。8精选2021版课件1.4.3场效应管的噪声场效应管的噪声主要是由场效应管沟道电阻产生的热噪声；栅极漏电流产生的散粒噪声；表面处理不当引起的闪烁噪声。一般说来，场效应管的噪声比晶体管的噪声低。9精选2021版课件1.4.2噪声系数1.噪声系数的定义要描述放大系统的固有噪声的大小，就要用噪声系数，噪声系数定义为输入端信噪比输出端信噪比NF=

研究放大系统噪声系数的等效图如图1.66所示。其中，Us为信号源电压；Rs为信号源内阻；为热噪声等效电压均方值；RL为负载。10精选2021版课件图1.66描述放大器噪声系数的等效图11精选2021版课件

输出信噪比要比输入信噪比低。NF反映出放大系统内部噪声的大小。噪声系数可由下式表示:(2─59)或

噪声系数通常只适用于线性放大器，因为非线性电路会产生信号和噪声的频率变换，噪声系数不能反映系统的附加的噪声性能。由于线性放大器的功率增益12精选2021版课件

式中，GpPni为信号源内阻Rs产生的噪声经放大器放大后，在输出端产生的噪声功率;而放大器输出端的总噪声功率Pno应等于GpPni和放大器本身噪声在输出端产生的噪声功率Pnao之和，即所以式(2─59)可写成(1─149)(1─150)将式（1-150）代人式（1-149）,则得(1─151)13精选2021版课件2.多级放大器噪声系数的计算已知各级的噪声系数和各级功率增益，求多级放大器的总噪声系数，如下图所示。图2.45多级放大器噪声系数计算等效图14精选2021版课件由噪声系数定义可得在第二级输出端，由第一级和第二级产生的总噪声

由于由Ro1产生的噪声已在Pano1中考虑，故这里应减掉，所以第一、二两级的噪声系数为15精选2021版课件

本章讨论的内容是学习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。第一类是由电感和电容元件组成的谐振回路，它又分为单振荡回路和耦合振荡回路，第二类是各种滤波器，主要有LC集中滤波器、石英晶体滤波器、陶瓷滤波器和声表面波滤波器等。

本章小结（1）16精选2021版课件3.

串联谐振回路是指电感、电容、信号源三者串联；并联谐振回路是指电感、电容、信号源三者并联。串并联谐振回路的共同点是：

③广义失谐都是表示回路失谐大小的量，用ξ表示。

串联时：

并联时：

①当Q值很高时，谐振频率均为②特性阻抗均可表示为17精选2021版课件串并联谐振回路的不同点是：①品质因数的表示形式不同，串联谐振回路中：

并联谐振回路中：

②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通频带均可表示为18精选2021版课件③串联谐振回路失谐时，当f>f0时回路呈感性，f<f0时回路呈容性；并联谐振回路失谐时，当f>f0时回路呈容性，f<f0时回路呈感性。

④串联谐振回路的频率特性

并联谐振回路的频率特性19精选2021版课件

4、串并联阻抗等效互换时：X串=X并，R并=Q2R串（Q较大时）

5、回路采用抽头接入的目的是为了减少负载和信号源内阻对回路的影响，由低抽头折合到回路的高端时，等效电阻提高了倍，等效导纳减小了倍，即采用抽头接入时，回路Q值提高了。

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6、由相互间有影响的两个单振荡回路组成的回路称为耦合回路。以耦合系数K表示耦合的强弱，耦合因数

表示相对临介耦合时的相对强弱。耦合回路中的反映阻抗是用来说明一个回路对耦合的另一回路电流影响。次级回路的电阻反映到初级回路仍为电阻，次级回路的电抗反映到初级回路仍为电抗，但抗的性质相反。7、选择性滤波器主要有LC集中选择性滤波器、石英晶体滤波器、陶瓷波波器和声表面波滤器。根据其各自特点应用到不同场合。其中石英晶体滤波器的Q值最高，选择性最好；声表面波滤波器工作频率高，抗辐射能力强，广泛用于通信设备中。21精选2021版课件片内电容C约30pF，跨接在VT1的集电极与VT2的基极之间，对于100MHz以上的工作频率，C的容抗较小，以构成这两极间的高频短路，使VT1的集电极在管内经C至VT2的基极，形成良好的高频接地，实现共集—共基（CC—CB）放大对。由C1、C2、L1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。L1、C3、C4组成并联谐振回路，RL是负载，阻值较小，也是部分接入回路的。22精选2021版课件一、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回路。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。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1，则谐振放大器的选择性愈好。

本章小结（2）23精选2021版课件三、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分析。Y参数等效电路和混合

等效电路是描述晶体管工作状况的重要模型。

Y参数与混合参数有对应关系，Y参数不仅与静态工作点有关，而且是工作频