高频小信号放大器PPT课件.ppt

1 高频小信号放大器的功用就是放大各种无线电设备中的高频小信号 如常见的无线电接收机中高频和中频放大2 高频 频率范围从几百kHz到几百MHz 3 小信号 所用的非线性放大元件 如晶体管或场效应管 可近似看成线性元件 工作在线性范围 可等效成四端网络 1 4 高频小信号放大器的基本组成是 由 放大部分 选频滤波部分 按 级联 方式构成 5 具体分为 先放大后选频 先选频后放大 以及选频 放大 再选频的三种基本模式 6 高频小信号放大器按所用器件可分为晶体管 场效应管和集成电路放大器 按所用负载性质可分为谐振和非谐振放大器 2 选频滤波部分的核心 LC谐振回路或固定滤波器 7 无线电通信的特点是接收机接收到的无线电信号通常是微弱的 必须首先对它进行放大 8 高频小信号放大器是无线电通信设备必需的功能电路 它的作用是对微弱的高频小信号进行不失真的放大 常见的无线电接收机的高频和中频放大器都是高频小信号放大器 3 9 谐振放大器 就是用LC谐振回路作负载的放大器 由于谐振回路有选频特性 所以谐振放大器对接近谐振频率的信号 有较大增益 对远离谐振频率的信号 增益很小 所以谐振放大器既有放大作用 又有选频滤波作用 4 9 非谐振放大器是由各种滤波器 LC集中选择性滤波器 陶瓷滤波器 声表面波滤波器 石英晶体滤波器 和阻容耦合放大器组成的 由滤波器选頻 放大器提供电压增益 其性能稳定 无需调整 便于集成化 现已广泛使用 5 6 7 8 9 高频小信号放大器的基本性能指标下1 增益 10 2 通频带通频带定义为放大器的增益比最大增益下降3dB时的上限截止频率fH与下限截止频率fL之差 用BW0 7 fH fL表示 3 选择性选择性表示放大器对通频带以外的各种干扰信号及其噪声的滤除能力 或者说 从各种干扰中选出有用信号的能力 放大电路的选择性主要由选频电路来决定 衡量选择性的具体指标是矩形系数Kr0 1 11 4 工作稳定性这是指选频放大器中的非线性放大元器件的偏置 交流参数 以及其它电路元件参数发生变化时 电路性能 如增益 通频带 矩形系数等 的稳定程度 12 5 噪声系数与低频放大器一样 选频放大器的输出噪声来源于输入端和放大电路本身 通常用信噪比来表示噪声对信号的影响 电路中某处信号功率与噪声功率之比称信噪比 信噪比越大 信号质量越好 13 噪声系数是用来反映电路本身噪声大小的技术指标 其定义为输入信号的信噪比与输出信号的信噪比的比值 噪声系数越接近于1 说明放大器的抗噪能力越强 输出信号的质量越好 以上五项性能指标 相互间有联系也有矛盾 如增益和稳定性 通频带和选择性等 因此 应根据要求决定主次和取舍 14 二 高频小信号放大等效电路 15 1 共射极高频小信号放大电路结构图 16 2 晶体管共射接法的高频等效电路 Y参数等效电路 晶体三极管共射接法Y参数等效电路 17 Y参数方程 18 Yie 输出端交流短路时 输入导纳Yoe 输入端交流短路时 输出导纳 20 Yfe 输出端交流短路时 正向传输导纳Yre 输入端交流短路时 反向传输导纳 21 在高频工作时 晶体管结电容和工作频率必须考虑 Y参数是一个复数 通常Y参数可表示如下 22 gie goe分别称为输入 输出电导 Cie Coe分别称为输入 输出电容 fe是正向传输导纳Yfe的相角 re是反向传输导纳Yre的相角 23 三 高频小信号谐振放大器 24 1 高频小信号谐振放大器是由放大电路 由晶体管 场效应管或集成电路组成 与选频电路 主要是LC谐振回路 组成 作用是将微小的高频信号进行线性放大 选出中心频率 输入信号对应 的信号 并滤除不需要的干扰频率信号 25 2 主要讨论高频小信号谐振放大器的主要性能指标 电压增益 功率增益 通频带和矩形系数等 3 高频小信号谐振放大器的分析方法主要采用Y参数等效电路法 线性分析方法 26 4 单级单调谐放大器1 电路组成与特点V放大管 变压器耦合输入 Rb1 Rb2直流偏置 提供静态工作点 Cb Ce小电容高频旁路 部分接入式LC谐振回路 作放大器负载 对输入信号的中心频率谐振 完成阻抗匹配和选频滤波 同时也可减小本级放大器输出导纳以及负载 或下级放大器 对LC回路的影响 27 2 放大电路的等效电路 28 忽略管子内部的反馈 即令Yre 0 29 30 3 放大器的性能指标电压增益由等效电路 4 可得 由电压增益定义可得 31 当放大器谐振时 谐振时电压增益 32 增益幅值 相角 谐振频率 33 回路有载品质因数 谐振时的功率增益 若前后级放大器采用相同型号的晶体管 且工作电流相同 则 34 通频带通频带和电压增益的乘积是一定值 反映了两者之间的矛盾性 35 2 多级