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第3章小信号放大电路按频带宽度分:窄带放大器：以各种选频电路作负载，比如并联谐振回路、耦合谐振回路、各种滤波器等宽带放大器：采取无选频作用电路作负载，比如高频变压器、传输线变压器等按负载分:调谐放大器集中选频放大器：以石英晶体、陶瓷、声表面滤波器负载单调谐放大器：输出端接调谐回路双调谐放大器：输入、输出端都接调谐回路参差调谐放大器：调谐回路谐振频率不一样

小信号放大电路分类:

第1页作用：放大各种无线电设备中高频小信号（微弱），通常是窄带放大器，以各种选频电路作负载（并联、耦合谐振回路等），所以还含有选频或滤波作用。组成：放大器件+负载回路（非线性电阻）要求：（1）增益要高（2）选择性要好（3）工作要稳定可靠（4）噪声要小另外，因为小信号谐振放大器放大信号幅度很小，电路中用于放大器件工作在线性范围，因而它们属于线性放大器，通常采取线性模型等效电路分析法。3.1.1概述3.1小信号谐振放大器分类：调谐放大器和频带放大器，前者谐振回路调谐于输入有用信号频率；后者谐振频率为固定值。第2页3.1.2单调谐回路谐振放大器电路1、采取分压式稳定偏置电路；2、T工作在甲类放大状态；3、输出端采取并联谐振电路，起选频作用，T集电极采取部分接入，以提升谐振回路有载Q值；4、信号输入与输出为实现阻抗匹配、满足最大功率传输均采取变压器耦合。一、电路和工作原理21345CL+_Ui+_Uo+_Ui交流通路第3页二、主要参数分析计算1、放大器交流小信号等效等效电路n1yfeUi+_g

C

LUo′将1－2和4－5分别折算到1－3端后等效电路yfeUi+_yieUiC23145CoegoegLCL+_UoLY参数等效电路第4页2、分析计算（1）电压增益（电压放大倍数）当输出回路谐振时，ξ=0，即为纯电导。所以，谐振时电压增益Auo为：n1yfeUi+_g

C

LUo′将1－2和4－5分别折算到1－3端后等效电路（2）功率增益（谐振时功率放大倍数）第5页a、失配损耗：假如负载失配造成输出功率减小引发功率损耗。此时，若谐振回路理想、无损耗，则go=0，当输出端匹配时n12goe=n22gL，输出功率最大，功率增益最大，记为APomax：b、插入损耗：因为谐振回路接入而引发功率增益下降，称为谐振回路插入损耗——（1－Qe/Q）2。这么任意态下功率增益表述为下式：功率损耗。下降程度，称为失配反应了失配时功率增益，称为失配系数其中221222max)1(4)1(4PPgngnPPPAAoeLPoPo+=+×=第6页（3）选择性和通频带选择性S：任意频率时放大倍数与谐振时放大倍数之比定义为放大器选择性。

（4）矩形系数矩形系数K：放大器电压增益下降至谐振时增益0.1倍（或0.01倍）时，对应通频带放大器通频带之比，即

理想和实际选频曲线BW0.7BW0.10f0.707AuAu010.1K越靠近于1,选频特征约好!第7页例3－1：单调谐回路放大器如图所表示。设负载是与该放大器完全相同下一级放大器，BJT参数为：gie=1.1×10－3S，goe=1.1×10-4S，|yfe|＝0.08S，Cie=25pF，Coe=6pF，N12=16圈，N13＝20圈，N45＝4圈，L13=1.5uH，C=12pF，Q0=100。求：f0，Aou，BW0.7解：1、负载是与该放大器完全相同下一级放大器，所以gL=gie，CL=Cie第8页3.1.3单调谐放大器级连目标：提升增益（各级增益相乘）；改进频率选择性。一、同时调谐多级放大器（单级级连组成）电压放大倍数：Au=Au1•Au2……Aun＝

Au1n（每一级都相同）级数n1234Bn/B11.00.640.510.43K0.19.954.663.743.18矩形系数：选择性和通频带：频带越窄。能够看出级数越多，通，单级12)()(12)(7.01100-====+SSnBWBWAAAASnnnuuuux第9页二、参差调谐放大器

将若干个单级谐振放大器级连,但每个谐振放大器调谐频率不一样，称为参差调谐放大器。参差调谐放大器能够增加带宽，同时又得到边缘较陡峭频率特征。所以，它用于宽带和高选择性场所。fofo1fo2f|K|fsfs双参差fofo1fo2f|K|三参差合成曲线更靠近于矩形第10页3.1.4双调谐放大器（通频带宽，选择性好）临界耦合状态(η=1)时最大电压放大倍数为：级数n1234B1/B21.00.80.710.66K0.13.152.161.91.8电路较复杂；调整比较困难。第11页3.1.5集成电路调谐放大器使用集成宽带放大器或专用高频集成放大器构筑调谐放大器实现方案为:1、宽带放大器+集中选频滤波器2、前置放大器+集中选频滤波器+宽带放大器宽带放大器集中滤波器集中滤波器前置放大器宽带放大器第12页VT1VT2VT31026413121198754E307uiuo+6V-6V+_11025784612111、集成射频/中频放大器4E3074E307内部原理电路和引脚以下左图所表示。在使用时将④与⑥、⑦与⑧短路连接，⑤与①之间接，就组成了一个经典恒流源差动放大电路。⑦和⑧之间能够加接电阻，增大反馈，减小静态功耗。该芯片供电电压为±8V，单端输出时，VT1和VT2特征频率300~600MHz。右图是芯片经典应用电路。第13页+12VXG1590UoRL=50

uAGC39PF1~10pF26T2UsRs=50

T115514433887762XG159024pF1~10pF1~10pF10

H10

H10k

51k

0.002

F0.002

F0.002

F2、两级60MHz中频放大器XG1590是通用型高频线性集成放大器芯片，带有自动增益控制功效。当芯片调谐在60MHz工作时，功率增益为45dB，非调谐工作时BW0.7=10MHz，当自动增益控制电压UAGC=5~7V时，控制范围达60dB，芯片采取单电源供电，最大电源电压18V。该电路是应用于某雷达系统中频放大器，整个电路功率增益约为80dB，带宽为1.5MHz。第14页

A703uoRL=50

+12V0.001

F200pF40pF17~45pF35784T27~45pFusRs=50

T13、30MHz射频放大器高频集成放大器

A703组成30MHz射频放大器，电源电压为12V，消耗功率110mW。变压器T1初级匝数为10圈，次级匝数为10圈；T2初级匝数为12圈，次级匝数为1圈，线径为#22，磁芯是T44—10型。该电路主要特征指标为：电压增益35dB，功率增益37dB，带宽1MHz，噪声系数6dB。第15页Auyre增大自激yre=0ff0yfe对放大器幅频特征影响3.2小信号调谐放大器稳定性

在前面对小信号谐振放大器分析中把三极管当成单向化器件对待,不过实际上三极管高频小信号模型是双向传输。

yre影响将在小信号谐振放大器中产生两个问题：其一是影响小信号谐振放大器谐振频率，尤其是当输入端也接有谐振回路时，yre中电容成份会引发放大器频率特征发生显著畸变，使得多级调谐放大器调整变得很困难。其二是yre中电导成份会引发放大器自激，使放大器不稳定。

3.2.1谐振放大器输入导纳Yi及稳定性分析第16页cebyoeyie+_+_ysy'Lyi一、输入导纳第17页当ω＝ωo时，y''L为纯电导；当ω<ωo时，y''L呈感性；当ω>ωo时，y''L呈容性。所以，gF随频率改变可正可负，若gF>0，gi增大，当一定时，减小，为负反馈，电路稳定工作；若gF<0，gi减小，当一定时，增大，为正反馈，当gF+gie+

gs<0时，电路产生自激。稳定工作条件：

gF+gie+

gs>0第18页3.2.2提升放大器稳定性方法（1）选择高频性能好三极管。

通常Cb

c(即C

)越小越好。（2）中和法。在晶体管外部接一个中和电容CN来抵消内部反馈有害影响。N1N2Cb

cCN假如中和电路使和相等，此时，正反馈影响被抵消。起到使放大器稳定工作作用。第19页组合放大电路：采取共射——共基级联电路V1V2

VT2管Cb‘c不组成正反馈，而VT1管因为负载阻抗很小，造成该级增益很低，VT1和VT2之间处于严重失配状态，也不会组成自激振荡。（3）失配法。

是一个经过适当降低放大器增益，提升放大器稳定性方法。第20页3.3集成宽带放大器

宽带放大器是一个线性放大器，属于模拟集成电路范围，与模拟电子线路课程中运算放大器没有本质区分。不过，伴随当代通信技术发展，对宽频带放大器频带宽度要求越来越高，从低频段0Hz直流开始，一直延伸到几百MHz甚至GHz，如此宽频带范围，对集成电路制造提出了很高要求，而且在集成芯片使用上，有时还要增加许多用于展宽频带电抗赔偿电路。

F733是通用型集成宽带放大器，国外同类型号为LM733、μA733，其封装形式和主要功效相同。该芯片在没有外接频率赔偿条件下，能够放大0Hz~120MHz电压信号，改变增益调整端G1、G2连接方式，能够提供10、100、400三种增益供选取。输入与输出能够采取单端方式，也能够采取双端（平衡）方式。

第21页F733内部原理电路如图所表示。电路由差动输入级VT1、VT2，中间差动放大级VT3、VT4，输出差动级VT5、VT6和偏置电流源共四部分组成，三级放大器均采取差动放大电路，其中输入级R3~R6四个电阻用来调整增益，当⑨—④脚短路时，电压增益为300~500；⑨—④断开，③—⑩短路时，电压增益为90~110；③④⑨⑩四个管脚均开路时，电阻全部参加反馈，电压增益为9~11。R5VT1VT2VT3VT4VT5VT6VT7VT8VT9VT10VT1150

50

590

590

R3R45R69104312876第22页由两片宽带集成运算放大器组成高增益低噪声弱信号放大电路如图所表示，图中C2、C3、C4是高频赔偿电容，必须经过仔细调整，以确保通频带内增益平坦程度和上限频率。L1取值范围是6.8~8.2

H，它对下限频率有一定赔偿作用。输出信号取自于CX2501B②脚，也能够