物理学院高频电子线路g3-1

1、高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器 第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器高频谐振功率放大器高频谐振功率放大器高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器第一节第一节 高频小信号放大器高频小信号放大器一、用途、特点、分类和要求一、用途、特点、分类和要求1、用途和特点、用途和特点高高 频频放放 大大混混 频频 器器中中 频频放放 大大解解 调调 器器低低 频频放放 大大输输 入入回回 路路自自 动动增增

2、益益控控 制制本本 地地振振 荡荡 器器输入电平低，放大器工作在线性范围。输入电平低，放大器工作在线性范围。 用于放大天线接受的微弱信号的高频放大器、用于放大天线接受的微弱信号的高频放大器、 提供高增益的中频放大器。提供高增益的中频放大器。高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器2、分类和要求、分类和要求窄带放大器窄带放大器：以各种选频电路作负载，例如并联谐振回路、：以各种选频电路作负载，例如并联谐振回路、耦合谐振回路、各种滤波器等，信号带宽只有中心频率的耦合谐振回路、各种滤波器等，信号带宽只有中心频率的百分之几，甚至千分

3、之几。百分之几，甚至千分之几。宽带放大器宽带放大器：采用无选频作用的电路作负载，例如高频：采用无选频作用的电路作负载，例如高频变压器、传输线变压器等。要求放大电路的下限截止频变压器、传输线变压器等。要求放大电路的下限截止频率很低率很低( (有些要求到零频即直流有些要求到零频即直流), ), 上限截止频率很高。上限截止频率很高。 按器件分：按器件分：晶体管放大器、场效应管放大器、集成电路放大器。晶体管放大器、场效应管放大器、集成电路放大器。高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器主要要求：主要要求： （1）增益高）增益高天线

4、收到的信号一般为微伏量级，需要高放和天线收到的信号一般为微伏量级，需要高放和多级中放来实现，希望每级放大器的增益尽量多级中放来实现，希望每级放大器的增益尽量高，总级数尽量少，但受噪声、频带宽度、自高，总级数尽量少，但受噪声、频带宽度、自激问题的约束，使每级放大器的增益有一定限激问题的约束，使每级放大器的增益有一定限制。制。高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器（2）选择性好）选择性好 输入信号一般为已调波，是具有输入信号一般为已调波，是具有 一定的带宽一定的带宽的信号，要求放大器对带内信号能均匀放大，对的信号，要求放大器

5、对带内信号能均匀放大，对通带外的无用信号能有效抑制。通带外的无用信号能有效抑制。（3）稳定性好）稳定性好指放大器的工作状态、晶体管的参数、电路元件指放大器的工作状态、晶体管的参数、电路元件参数等发生变化时，放大器的主要特性是稳定的。参数等发生变化时，放大器的主要特性是稳定的。 不稳定是指：增益变化、中心频率偏移、通频带不稳定是指：增益变化、中心频率偏移、通频带变窄、谐振曲线畸变、自激振荡等。变窄、谐振曲线畸变、自激振荡等。高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器（4）噪声低）噪声低 要求高频放大器的内部噪声低。要求高频放大

6、器的内部噪声低。 高频放大器处于接收机的前端，输出的噪声功率高频放大器处于接收机的前端，输出的噪声功率是放大后的输入噪声功率和本级的内部噪声功率是放大后的输入噪声功率和本级的内部噪声功率之和。总的噪声过大将会使信号淹没在噪声中。之和。总的噪声过大将会使信号淹没在噪声中。高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器二、高频小信号谐振放大器的工作原理二、高频小信号谐振放大器的工作原理12bbeRRRLC、直 流 偏 置 电 阻谐 振 网 络 ， 滤 波 、 阻 抗 匹 配 。高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高

7、频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器交流等效电路交流等效电路甲类小信号；谐振回路为负载；中心频率甲类小信号；谐振回路为负载；中心频率f0。高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器三、放大器性能分析三、放大器性能分析1、晶体管的高频等效电路、晶体管的高频等效电路由晶体管由晶体管 参数等效电路得到参数等效电路得到Y Y参数等效电路。参数等效电路。Ube.Yoebece(b)YieYreUce.YfeUbeUce.高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器

8、高频小信号放大器bebce0reUIYUc ecfe0b eUIYUbco ece0UIYUc ebbe0ieUIYUbecebierebececfeoeIY UY UIY UY U高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器c ebbe0ieUIYU在忽略rbe及满足CC的条件下, Y参数与混参数之间的关系为高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器 iebbbbmoebbmfebburebbj1jjj1jjj1jCYC rC rgYCC rgYC rCY

9、C r (3 1)(3 2) (3 3) (3 4) 高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器ISYSUb.Ib.YieUc.YreUc.YfeUb.Ic.YLYoe.(1) 电压放大倍数KfebcoeLcfeoeLb Y UUYYUYKYYU2 2 放大器的性能参数放大器的性能参数高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器(2) 输入导纳YibfereiieoeLbfebbiebreciebreoeLY UIY UY UY UYYYIY YYYYYUI

10、SYSUb.Ib.YieUc.YreUc.YfeUb.Ic.YLYoe.高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器(3) 输出导纳Yo0o crefeoeSiecScCoefebreCbsieIIU YY UY UUYYIY YYYYYUISYSUb.Ib.YieUc.YreUc.YfeUb.Ic.YLYoe.高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器ISYSUb.Ib.YieUc.YreUc.YfeUb.Ic.YLYoe. (4) 通频带B 0.707与

11、矩形系数K 0.1 0.707oLfBQ矩形系数矩形系数K0.1通频带通频带B 0.707K0.1=9.950L01/ 2, 1/fLCQLg 高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器例例3-1 单调谐中频放大器电路如图。工作频率单调谐中频放大器电路如图。工作频率f0=10.7MHz。发射极静态电流。发射极静态电流IEQ=1mA。p1=p2=1/4。Q0=60,3DG6的的Y参数如下：参数如下：ieieieoeoeoefeieieiej0.96 j1.5(ms)j0.85 j0.72(ms)37 j4.1(ms)j1.2

12、j1.5(ms)YgCYgCYYgC 计算：单级中放谐振电压放大倍数计算：单级中放谐振电压放大倍数|K| 单级通频带单级通频带B0.707; 单级中放的矩形系数单级中放的矩形系数K0.1高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器（1）00000000110.06ms1=0.1msRQLLggQLgR 高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器21

13、2oeoeoei222012eieiej0.85j0.72(ms)j1.2j1.5(ms)0.004ms0.08 ms+0.24 msoeieoeiepgPggggpYgCYgCgPg 高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器122fefe374.137 m s9.25bbYpYUUfe37j4.1(m s)Y谐振时：谐振时：1122129.6febafeboaofebp YUUgp pYUUpUgUp pYKgU高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大

14、器（2）0115.5LQLg 00.7070.69MHzLfBQ（3）矩形系数只取决谐振回路形式与电路参数无关）矩形系数只取决谐振回路形式与电路参数无关0 .19 .9 5K高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器三、高频谐振放大器的稳定性三、高频谐振放大器的稳定性 1 放大器的稳定性放大器的稳定性bfereiieoeLbIY YYYYYU 由于由于Yre的存在，影响回路的的存在，影响回路的Q值、使回路失值、使回路失谐，影响放大器的增益、通频带、选择性、谐振谐，影响放大器的增益、通频带、选择性、谐振曲线畸变。曲线畸变。 若

15、使若使gi减小，产生正反馈，总电导等于零，减小，产生正反馈，总电导等于零，将发生自激振荡。将发生自激振荡。高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器 2. 提高放大器稳定性的方法提高放大器稳定性的方法 （1） 是利用中和电容Cn的中和电路。 为了抵消Yre的反馈, 从集电极回路取一与 反相的电压 , 通过Cn反馈到输入端。cUnUN2N1CeCnCb1EcUn.Uc.(a )CbV高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器则中和条件为则中和条件为 N2N1

16、CeCnCb1EcUn.Uc.( a )CbV两电流大小相等，方向向相反。两电流大小相等，方向向相反。cfb ccb c1 /UICUC nNnnn1 /UIC UC 12nb cNCCN考虑反馈影响时输考虑反馈影响时输入为零。入为零。fNII高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器L1L2Uc.CnUo.EcV2(b )V1 图 3 5 中和电路(a) 原理电路; (b) 某收音机实际电路高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器V1V2YSYLYi

17、YieYo YobYfbYrbYibferebiieoeLbY YIYYYYU（2）失配法）失配法将负载将负载Y L取得足够大，满足取得足够大，满足,oeLfereYYY Y高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器DR3R1R4R2G2G1S EcuoCSRSV 图 3 7 双栅场效应管调谐放大器 高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器四、多级谐振放大器四、多级谐振放大器 1多级单调谐放大器多级单调谐放大器 多级单调谐放大器的谐振频率相同多级单调谐放

18、大器的谐振频率相同, 均为信号的中心均为信号的中心频率。频率。 01jpRZ nKKKK002010 211a2/2)1 (nna12111121222122121,nnnoonnafQffBfBQ 令高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器表表3-2 多级双调谐放大器的带宽和矩形系数多级双调谐放大器的带宽和矩形系数高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器3. 参差调谐放大器参差调谐放大器 图3 8是采用单调谐回路和双调谐回路组成的参差调谐放大器的频率特性。图3 9示出了一彩色电视机高频头的调谐放大器的简化电路。 高频电子线路高频电子线路第第3 3章章 高频谐振放大器高频谐振放大器第一节第一节高频小信号放大器高频小信号放大器C2C1AGCG2G1DVSEcC3 图 3 9电视机高频放大器的简化电路