高频谐振放大器-2高频小信号放大器.ppt

1. 谐振放大器的稳定性 2. 晶体管最高振荡频率（最高工作频率） 3. 放大器的增益带宽积 3.1.4 多级谐振放大器 3.展宽放大器频带的办法 作业：3-4、 3-5 第3章 高频小信号放大器 3.1.3 高频谐振放大器的稳定性 1.放大器的稳定性 不稳定因素：Cbc即Yre的反馈作用。当反馈在某个频率 相位上满足正反馈条件时，且足够大，就会在这一频率上产 生自激振荡，使放大器无法正常工作。 输入导纳 其中 当f=fo时，为电容； 当ff0时时，电导为电导为 正，起 负负反馈馈； 当ff范围内) 最大电压放大倍数： 2.2.24 2.2.25 (4) 放大器的通频带 放大器的谐振曲线: 放大器Au/Auo随频率f变化而变化的 曲线。根据上述定义得: 2.2.26 最大功率放大倍数： 习惯上,以Au/Auo下降到 时的频率作为放大器的通频 带的界限，用符号B表示。于是 2.2.27 2.2.28 当p1=p2=1时,则 2.2.29 上式说明，当晶体管选定后，(即Yfe已经确定),放大器的 谐振电压放大倍数 Auo只与回路总电容C和通频带B的乘积 有关，若C越大，B越宽，则 越小。 式2.2.29也可以写成 2.2.30 （增益带宽积） u 当|Yfe|和C为定值时，AuoB为常数，这是放大 器一个很重要的概念。它说明，通频带B越宽，则 放大器的放大倍数越小。反之亦然。这个矛盾在设 计宽频带放大器时特别突出。 u 要想得到高的增益，又保证足够的带宽，除了选 用|Yfe|较大的晶体管外，应尽量减小谐振回路的总 电容量C，选用Cie，Coe小的晶体管或减小回路的 外接电容C。 3.1.4 多级调谐放大器 1.多级单调谐放大器 (1) 总增益 Kn=Ku1Ku2Ku3Kun 2.3.1 若各级放大器是由完全相同的单级放大器所组成,则 2.3.2 谐振时电压放大倍数为Ano,则 2.3.3 电压放大倍数归一化谐振曲线为： 2.3.4 令f0.7代表An/An0=0.707时的频率偏移,即有 (2)多级单调谐放大器的通频带 解上式得： 2.3.5 因为n是大于1的正整数,故 必小于1。所以 称为缩小系数。具体数值见表2.3.1所示。 表2.3.1 多谐调谐放大器缩小系数与级数的关系 级数 n 12345678 1.00.64 0.510.4 3 0.3 9 0.3 5 0.3 2 0.3 从上述分析可知，通频带越宽，每级的增益就越 小，对于单级谐振放大器来说，增益和通频带的矛 盾是一个严重问题( )，特别是对高增 益宽频带的放大器来说，这个问题更为突出。 参差调谐放大器就是为了解决这个矛盾而提出的。 （3） 多级单谐振放大器的矩形系数 按矩形系数的定义，当f =f0.时,An/Ano=0.1, 可得： 于是 表2.3.2列出了Kr0.1与n的关系 表2.3.2 单调谐放大器矩形系数与级数关系 从表上可以看出： n 当级数n增加时,矩形系数有所改善，但这种 改善是有限度的，级数越多，Kr0.1变化越缓慢 。 n 当n趋于无穷大时,Kr0.1趋于2.56。和理想的 矩形还是有很大距离。 级数n12345678910 Kr0.19.954.903.743.403.203.103.002.932.892.852.56 2. 多级双调谐放大器 同样n级双调谐放大器级联，且为临界耦合状态（A=1),得到 归一化频率特性为 级数 n 1 2 3 4 Bn/B 1.0 0.8 0.7 1 0.6 6 Kr0.1 3.15 2.1 6 1.9 1.8 参差调谐-两个以上放大器的中心频率相互错 开一个对称的频差，共同完成对信号的选择放大。 双参差调谐 三参差调谐 3. 参差调谐放大器 二、展宽放大器频带的方法 主要有组合电路法和负反馈法。 1、组合电路法 共发电路的电压增益和 电流增益都较大，但它 的上限截止频率较低， 是由于宓勒效应的作用 。 宓勒电容与负载电阻成正比。作为共基电路的输入电阻很 小，所以宓勒效应也很小。因此，共发-共基组态电路的上 截止频率很高。虽然共发的电压增益会降低，但可由共基 电路电流增益得到弥补。 国产宽带放大器集成电路ER4803采用共射-共基差分对电路， 上限截止频率由共射电路决定。 采用共集-共基 或共集-共射等组 合电路也可以提 高上限截止频率 。 输出电压特性由 外电路控制。 l 当Ib1=0时，VT7、3 、6截止，信号由VT1、 2流入VT4、5后输出。 l 当Ib2=0时，VT8、4、5截止，信号由VT1、2流入VT3、 7后输出。输出极性相反。当Ib1=Ib2时，没有输出。Ce为高频 补偿，减小高频端的负反馈量，展宽频带。 2、负反馈法 在低频电路知识部分已知，负反馈可以扩 展通频带，它是以牺牲增益为代价的。可以 采用电流串联和电压并联两种负反馈。 电流串联负反馈的特点：输入、输出阻抗高， 所以适合与低内阻的信号电压源连接；电压并联 负反馈电路的输入/输出阻抗低，所以适合与高内 阻的信号电流源连接。 F713宽带放大器集成电路 可调增益放大器 输入级为电流串联负反馈，输入输出阻抗高。输出级为电压 并联负反馈，输入输出阻抗低，带负载能力强。 恒流源电路 Ie1=Ie2 Ir=Ic1+2Ib =Io+2Ib Io 增加T3射随器，起电 流放大作用，减小Ib 的分流作用，提高Io 的精度。 本 章 小 节 1. 在分析高频小信号谐振放大器时Y参数等效电路是描 述晶体管工作状况的重要模型，使用时必须注意Y参数不仅 与静态工作有关，而且是工作频率的函数。 在分析小信号 宽频带放大器时，混合等效电路是描述晶体管工作状况 的重要模型，混合型参数同样与静态工作点有关。 2. 单管单调谐放大电路是谐振放大器的基本电路。 为 了增大回路的有载Q值，提高电压增益，减少对回路谐振 频率