高频电子线路21

1、第二章第二章 高频小信号放大器高频小信号放大器第一节第一节 概述概述高频：因此不能忽略晶体管的极间电容高频：因此不能忽略晶体管的极间电容小信号：可以认为晶体管或者场效应管在线性范小信号：可以认为晶体管或者场效应管在线性范围内工作，可以用线性元件的组合来等效。围内工作，可以用线性元件的组合来等效。注意：输入信号的频谱与放大后输出信号的频谱注意：输入信号的频谱与放大后输出信号的频谱是完全相同的。是完全相同的。 按频谱宽度分： 宽带放大器 窄带放大器 按负载性质分 谐振放大器 非谐振放大器高频小信号放大器的分类主要技术指标 电压增益与功率增益 通频带 电压增益下降到最大值的 倍时所对应的频带宽度，常

2、用2f0.7表示 矩形系数 表达放大器选择性好坏的参量，表示实际曲线形状接近理想矩形的程度，以kr0.1表示 噪声系数217 . 01 . 01 . 02/2ffkr第二节第二节 高频电路的基础知识高频电路的基础知识一、品质因数一、品质因数二二 、滤波器的分类及功能：、滤波器的分类及功能：三、三、 lc串并联谐振回路的特性串并联谐振回路的特性 （一（一）电感元件的高频特性电感元件的高频特性（二（二）电容元件的高频特性电容元件的高频特性（三）（三）lc串联谐振回路串联谐振回路 （四（四）lc并联谐振回路并联谐振回路品质因数例题：一串联谐振电路，l=50h，c=200pf，回路品质因数q=50，电

3、源电压u=1mv，求电路的谐振频率，谐振时回路中的电流和电容上的电mamvruiclqrrhlcfsz1 . 01011010200105050111059. 11020010502121012661260谐振电流数，先求损耗电阻要求电流，利用品质因解：vicjucm50102001059. 1211126000，其大小为：谐振时电容电压为ssrsslsscururriujquruljlijujqurucjicju000000000011，可以更快得到结果实际上，利用如下关系 可见对于串联谐振电路，品质因数是谐振时，电容电压（或者电感电压）与电源电压的比值； 也可以看成是电容电压（电感电压）与

4、谐振电阻上电压的比值，因为谐振时，电阻电压等于电容电压； 对于串联电路，计算电压之比实际上就是计算电抗与电阻之比； 对于并联电路，品质因数是电流比值，也就是电纳与电导之比。实际电感的等效 等效为一个理想无损耗电感与损耗电阻的串联 等效为一个理想无损耗电感与损耗电导的并联 此时电感自身的品质因数称为空载品质因数q0 ，q0的大小即反映损耗的大小仍然表示为导纳之比即，并联时仍然表示为阻抗之比即，串联时满足公式：000000000000001g1,qlqlgqqqlrrlqlc串联谐振回路的补充内容：串联谐振回路的补充内容： 阻抗jssezjxrcljrcjljrz)1(11）电抗）电抗:clx12

5、002022)()(1)1(rlrclrzs2)阻抗阻抗(模的幅频模的幅频)特性：特性：特点特点：0时，阻抗模时，阻抗模最小。为最小。为陷波器陷波器例：例：lc串联再与负载并联，若信号源为谐串联再与负载并联，若信号源为谐振电流信号，则在负载上将不能得到此电振电流信号，则在负载上将不能得到此电流信号流信号。选择性选择性:曲线越尖锐，曲线越尖锐，通频带通频带b越小，越小，q选择性越好选择性越好越大，越大， 图图 2-5 2-5负载的影响负载的影响回路的回路的有载有载品质因数品质因数llrrlq0回路的回路的空载空载品质因数品质因数rlq00有载通频带有载通频带lqff07 . 02空载通频带空载通

6、频带007 . 02qff可见：负载使品质因数下降、通频可见：负载使品质因数下降、通频带带变宽、选择性变差。且负载越变宽、选择性变差。且负载越大大，品品质因数下降越严重，故串联谐振回质因数下降越严重，故串联谐振回路路适宜带适宜带小小负载。负载。例1：已知lc串联谐振回路的00,5,5 . 1,100qlrmhzfpfc和试求谐振时电阻解：解：，得：由lcf2102 .2120rlq)(6 .11210100)105 . 12(1)2(1122620hcfl例2：某电感线圈l在mhzf10时测得80,30quhl。试求与l串联的等效电阻r。36. 28010310102660000qlrrlq得

7、：由解：解：lc并联谐振回路的补充内容：并联谐振回路的补充内容：1）电纳）电纳:lcb1 导纳)1(10lcjry并联谐振回路的谐振频率222000222000)(,)()()(1lrrglrlcbjbgcjljry其中并联回路的导纳为20020111, 0)(qlrlcbp频率得并联谐振回路的谐振令可见并联谐振回路的谐振频率并不严格等于lc1lc10在品质因数很大时2)阻抗特性：阻抗特性：图图2-7特点特点：0阻抗模最大，阻抗模最大，时，时，选频器选频器空载空载品质因数品质因数002000000200lqrqrlrrlqrqr有载有载品质因数品质因数lrrrrlrqlll0000选择性选择性

8、q选择性越好选择性越好越大，越大，曲线越尖锐，曲线越尖锐，通频带通频带b越小，越小，同图同图2-7，参考式，参考式2-8（同串联谐振）（同串联谐振） 负载的影负载的影响响回路的回路的有载有载品质因数品质因数lrrrrlrqlll000回路的回路的空载空载品质因数品质因数lrq00000qqrrl有载通频带有载通频带lqff07 . 02空载通频带空载通频带007 . 02qff可见：负载使品质因数下降、通频可见：负载使品质因数下降、通频带带变宽、选择性变差。且负载越变宽、选择性变差。且负载越小小，品品质因数下降越严重，故并联谐振回质因数下降越严重，故并联谐振回路路适宜带适宜带大大负载。负载。l

9、c串并联相比较例例3：已知：已知lc并联谐振回路的电感并联谐振回路的电感l在在mhzf30时测得时测得100,10quhl试求谐振频率mhzf300时的时的c和和并联谐振电阻并联谐振电阻0r解：解：，得：由lcf210pfflfc14.28)(1014.28101)10302(1)2(11262620)(85.181011030210066000000klqrlrq得：由例例4：已知：已知lcr并联谐振回路，谐振频率并联谐振回路，谐振频率mhzf100,电感电感l在在，并联电阻krqhl10,100,30试求回路谐振时的电容c,谐振电阻谐振电阻和回路的有载品质因数和回路的有载品质因数lq时测得

10、时测得mhzf10pr解：首先画出解：首先画出lclc并联电路的等效电路，并联电路的等效电路，注意电感的损耗电阻没有画出来，必须注意电感的损耗电阻没有画出来，必须加上。加上。pfflfc43.84)(1043.84103)10102(1)2(1),1 (1262620（2 2）电感）电感l l的并联损耗电阻的并联损耗电阻0r)(85.181031010210066000klqr谐振电阻谐振电阻pr为为0rr与与的并联值：的并联值：)(534. 600krrrrrp66.341031010210534. 666300lrlrqpl（3 3）例例5：lcr并联谐振回路如下图，已知并联谐振回路如下图

11、，已知谐振频率为谐振频率为,100,4,1000qhlmhzf kr4，试求：，试求： (1) 通频带通频带 (2) 若要增大通频带为原来的若要增大通频带为原来的2倍，倍，还应并联一个多大的电阻。还应并联一个多大的电阻。7 . 02 f解：首先画出解：首先画出lclc并联电路的等效电路并联电路的等效电路)(12.2510410102100),1 (66000klqr)(450. 300krrrrr74.131041010210450. 36630lrql)(728. 0)(10728. 074. 0mhzhzqffl若要求通频带增大一倍，则回路的若要求通频带增大一倍，

12、则回路的有载品质因数应减小一倍，即有载品质因数应减小一倍，即87. 621llqq（2） 设并联电阻为设并联电阻为r)(45. 3)(108 .28911)11(111111600krsrrrrrrrrrr对应的对应的r应减小一倍，应减小一倍，)(725. 121krr例例6：am调幅广播的频段范围为调幅广播的频段范围为535khz1605khz,设计一个选频网络，设计一个选频网络，其中其中l固定固定,c可调可调,现有两种可调电容，现有两种可调电容，c1变化范围为变化范围为12pf100pf, c2变化范围变化范围为为15pf450pf,问问:为覆盖整个波段为覆盖整个波段,应选应选哪个电容。哪个电容。解：解：35351605minmaxff由题意，93015450933. 812100, 9,21min2max2min1max1minmaxcccccclcf而应有根据可见应该选择电容可见应该选择电容c2例例7：已知：已知,50011uhll出基波分量出基波分量w，问问应该怎样取值应该怎样取值21,ll要求过滤输入要求过滤输入电压中的二次谐波分量电压中的二次谐波分量2w，同时保证输同时保证输分析：分析： 要滤除要滤除2w，显然要利用串联谐显然要利用串联谐振的陷波器作用，整个电路对振的陷波器作用，整个电路对2w分量相当于