高频小信号调谐放大器

1、1第二章 高频小信号谐振放大器熟练掌握并联谐振回路的基本特性及其耦合联接方式熟练掌握高频小信号放大器的电路组成和工作原理，并能应用晶体管Y参数等效电路计算其各项性能指标正确理解谐振放大器的稳定性了解集中选择性滤波器的工作原理22.1 概述一、高频小信号放大器的作用 用于接收设备 以提高信号的质量和抗干扰能力二、高频小信号放大器的分类选频、放大按负载的不同分为非谐振放大器：以集中选择性滤波器为负载谐振放大器：以谐振回路为负载中频放大器射频放大器3三、性能指标1、谐振增益 AuofAu/Auo10.7070.1fLfOfHBW0.7BW0.12、通频带 LHffBW7 .03、选择性是指谐振放大器

2、从输入信号中选出有用信号并加以放大，抑制干扰信号的能力放大器在谐振频率上的电压增益抑制比 uuoAAdBdlg20)(矩形系数 7 .01 .01 .0BWBWK42.2 小信号谐振放大器并联谐振回路的特性并联谐振回路的耦合联接与接入系数晶体管Y参数等效电路单级单调谐放大器多级单调谐回路谐振放大器例题谐振放大器的稳定性5并联谐振回路回路总阻抗谐振频率特性阻抗回路品质因数通频带矩形系数谐振电阻LCO1CLCLOO1CRRLRQOOO1ooQfBW7 . 0101 . 0KCLjRCjLjRZ11CQLQCRLRoooopRpCL RCL R为线圈中串联的损耗电阻62.信号源内阻及负载对谐振回路的

3、影响RsRpRLCLIslpsgggG回路总电导：pOOLgQ1空载品质因数：LGQOL1有载品质因数：LPSPOLRRRRQQ1Ggp，QLQo7L1RLCL2N2N1+_+_V2abV11.变压器耦合联接RLCbaN1L112NNn LLLRNNnRR222122.自耦变压器耦合联接RLCbaN1LN2212NNNnLLLRNNNnRR222212）（83.双电容分压耦合联接RLC2bC1aL211CCCnLLLRCCCnRR212212）（n转换前的线圈数或容抗转换后的线圈数或容抗2nRRLLnVVggLLgng2ggnII 9 设输入端有输入电压 和输入电流 ，及输出电压 和输出电流1

4、V2V1I2I22212122121111VyVyIVyVyI000012222212211211221111VVIyyVVIyyVVIyyVVIyyofri：输出短路时的输入导纳：输入短路时的反向传输导纳：输出短路时的正向传输导纳：输入短路时的输出导纳yieyfeyreyoey12V2y21V2y11y22+V1_I1I2+V2_+V1_I1I2+V2_111111Cjgy121212jeyy10 T VR1R21Re2RL3Ce4Cb5LVCCR3 C1.电路组成13121NNn v自耦变压器耦合联接：晶体管谐振回路v变压器耦合联接：谐振回路下一级负载13452NNn 初级次级 T VC1

5、2ZL345L晶体管输入电路输出电路1154321IsYreVcYfeVoYsYieYoeYie2C+Vi_+Vo_ebc+Vc_2.等效电路 假设: yre=021YfeVogoeglCLCoegpCl21YfeVoGLCLpoegggGLoeCCCCLjCjGY1回路总导纳：有载时并联回路的谐振频率：LCfo21有载品质因数：GCLGQooL133123.电路性能电压增益AuLjCjGYnnVVAfebeOu121v 谐振增益AuoGYnnAfeuo21GYnnAfeuo21v谐振时的功率增益 Gp2uoiopoAPPG13通频带 BW0.7Au/Auo10.7070.1fLfOfHBW0

6、.7BW0.1LoQffBW7 .07 .02矩形系数 K0.1fo ，或QL ，则通频带越宽95.99921 .01 .0fKR3：降Q电阻14T1V1R1R2Re1Ce1Cb1C1VCC L154321 T2V2R3R4Re2Ce2Cb2C2L254321电压增益nununuuunAAAAAA 321谐振曲线Au/Auo10.707fOfn =1n =2n =3通频带LonQfBW1217 .0矩形系数121100111 .0nnKv 随着级数 ，电压增益 ，通频带 ，选择性v 当n3时，选择性改善程度不明显15解：1.决定回路参数（1）按通频带要求，可决定回路有载品质因数的最大值为：31

7、101510465337 . 0BWfQoLSLQGoL9 .1810586104652311163（2）决定接入系数 p1和 p2设gp0，为了使增益尽量高，则要求电路满足匹配条件：ieoegpgp2221ieoegpgpG2221224941. 012041. 02113121pNNgGpoe同理：15. 02pSLQGoop9 . 31058610465215011631845N例2：单调谐放大器如图所示，下级采用与本级相同的电路，放大器的中心频率fo=465KHz，通频带BW0.7=15KHz。已知晶体管在中心频率及工作点上的Y参数为：gie=0.4mS，Cie=142pF，goe=5

8、5S，Coe=18pF，Yfe=36.8mS，略去Yre的影响；调谐回路的电感线圈N13=120匝，L13=586 H，Qo=150。试决定回路其他参数并计算放大器的增益。 TVR1R2ReRLCeCbVCC L54321 C16（3）决定回路外接电容CpFLfCo20010586)104652(1)2(16232pFCpieCpFCpoeCieoe314215. 031841. 0222221pFCCCCieoe200194332002.计算放大器的增益120109 .18108 .3615. 041. 06321GYppAuofe171.放大器的输入导纳54321IsYreVcYfeVoY

9、sYieYoeYie2C+Vi_+Vo_ebc+Vc_YLiieLoefereieiiiYYYYYYYVIY反馈等效导纳当Yre0时，Yi 0，形成反馈AfOf无反馈有反馈正反馈：自激负反馈：影响放大器频率特性2.稳定性ieiYY 单向化18失配法： 信号源内阻不与晶体管输入阻抗匹配；晶体管输出端负载阻抗不与本级晶体管的输出阻抗匹配共发射极共基极级联放大器19集中选择性滤波器l石英晶体滤波器l陶瓷滤波器l声表面波滤波器集中选频放大器的应用2.3 集中选频放大器宽带放大器集中选择性滤波器选频放大201.石英晶体滤波器v 物理特性化学成分为SiO2，形状为结晶六角锥体具有压电效应v 等效电路RqCoLq Cq静电容等效质量等效弹性等效阻尼串联谐振频率：qqsCLf21并联谐振频率：qoqoqpCCCCLf21品质因数：qqqqCLRQ121fqfpf0容性区容性区感性区v 主要特点石英晶体的Q值非常高，一般为几万甚至几百万石英晶体与外电路的耦合很弱受外界因素的影响小在工作频率附近阻抗变化率大，并有很高的并联谐振阻抗v 应用主要用于晶体振荡器中22v 制造工