第1章 小信号调谐放大器-14

第一章小信号调谐放大器1.1概述

1.2谐振回路1.3晶体管高频小信号等效电路1.4晶体管单回路谐振放大器1.5谐振放大器的级联1.6小信号集中选频放大器1.4晶体管单回路谐振放大器*

小信号谐振放大器分类：按谐振回路可分为：单调谐放大器、双调谐放大器及参差放大器等；按晶体管连接方法区分有：共基极、共发射极、共集电极单调谐放大器等；

本节仅分析共发射极单调谐放大器的工作原理及其主要性能指标。

一、单调谐放大器的电路组成及特点

图1.4.1单调谐放大器

C1为耦合电容，C2为旁路电容,输入电压为Ui，晶体管输入电流Ib，集电极电流βIb

。二、电路性能分析图1.4.2单调谐放大器等效电路图中：U01为晶体管输出到负载的电压；Ui1为输入电压。图1.4.3单调谐放大器原理性电路等效图上图中采用Y参数等效电路分析集电极部分电路，具体参数含义如下：1.单调谐放大器的电压增益(a)(b)图1.4.4单调谐回路折算到LC回路两端时的等效负载电路图1.4.3单调谐放大器原理性电路等效图2.单调谐放大器的功率增益3）放大器的通频带4）放大器的增益带宽积

定义放大器的增益带宽积为：可见增益带宽积是一个常数，它取决于电路参数。5）单调谐放大器的选择性所以单调谐回路放大器的矩形系数远大于1，故其邻道选择性差，这是单调谐回路放大器的缺点。

例2在下图中,已知工作频率f0＝30MHz,Vcc=６V,Ie=2mA。晶体管采用3DG47型高频管。其Ｙ参数在上述工作条件和工作频率处的数值如下：gie=1.2mS,Cie=12pF；goe=400μS,Coe=9.5pF；|yfe|=58.3mS,∠φfe=-22°；|yre|=310μS,∠φre=-88.8°,回路电感L=1.4μH,接入系数ｎ1=1,

ｎ2=0.3,Ｑ0=100,负载是另一级相同的放大器。求谐振电压增益振幅Ａu0和通频带BW,并求回路电容Ｃ是多少时,才能使回路谐振？

要进一步增大电压增益,可采用多级放大器。

本节涉及内容：

1.5.1多级单调谐放大器

1.5.2

调谐放大器稳定性

1.5谐振放大器的级联

一、电压增益二、通频带1.5.1多级单调谐放大器根据通频带的定义可以求m级放大器的通频带上面的分析表明:①为了使总的通频带不变,每级的带宽都要增加为原来的

X倍。②当每级通频带加宽X倍时,每级的增益都会降低为原来的1/X。三、选择性(以矩形系数为例)结论:单调谐回路特点是电路简单,调试容易,但选择性差,增益和通频带的矛盾比较突出。例1某中频放大器的通频带为６MHz,现采用两级或三级相同的单调谐放大器,两种情况下对每一级放大器的通频带要求各是多少？解:根据选择性讨论可知,当n=2时,因为表1列出了Ｋn0.1与ｎ的关系。表1单调谐放大器矩形系数与级数的关系

级数n12345678910矩形系数Kn01

9.954.903.743.403.203.103.002.932.892.852.56从表中可以看出,当级数ｎ增加时,放大器矩形系数有所改善,但这种改善是有一定限度的,最小不会低于2.56。一、引起小信号调谐放大器不稳定的因素<1>放大器的输入导纳Yi

晶体管的内部反馈对放大器的有害影响

1.使放大器调试困难

由于的存在，这给放大器的调试带来了很多不便。

图1.5.1计算Yi的等效电路1.5.2调谐放大器稳定性图1.5.1计算Yi的等效电路<2>放大器的输出导纳Yo

图1.5.2放大器输出的等效电路由于内反馈作用，放大器的输入与输出导纳分别与负载及信号源导纳有关。2.使放大器工作不稳定在实际中的yre的存在会导致自激的产生，是不稳定的原因。

gF是频率的函数，在某些频率上可能为负值，即呈负电导性，使回路的总电导减小，QL增加，通频带减小，增益也因损耗的减少而增加，即负电导gF供给回路能量，出现正反馈。当gF=gs+gie（回路原有电导）则回路总电导g=0，QL

，放大器失去放大性能，处于自激振荡工作状态。自激产生的原因

图1.5.3晶体管内部负反馈对频率特性的影响二、解决小信号调谐放大器不稳定的办法⑴中和法消除yre的反馈⑵失配法使gL或gs的数值增大，从而使输入和输出回路与晶体管匹配。(1)中和法：

中和法是在晶体管的输出端与输入端之间引入一个附加的外部反馈电路（中和电路）,以抵消晶体管内部参数yre的反馈作用,达到中和的目的。

图1.5.4中和原理图中yn表示了用来抵消反馈影响的外加导纳。小结：1〉中和法不能在一个频段满足实际要求；2〉这样一个电阻、电容网络设计和调试都很复杂。

电桥平衡时，CD两端的回路电压不会反映到AB两端,即对应两边阻抗之比相等。图1.5.5放大器中和电路及等效电路(a)

放大器中和电路(b)等效电路(2)失配法：失配法通过增大负载电导ＹL,进而增大总回路电导,使输出电路严重失配,输出电压相应减小,从而反馈到输入端的电流减小,对输入端的影响也就减小。原理：由于阻抗不匹配，输出电压减小，反馈到输入电路的影响也随之减小。使增益下降，提高稳定性。图1.5.6共发射极—共基极级联复合管

3)中和法与失配法比较

中和法：优点：简单，增益高缺点：①只能在一个频率上完全中和，不适合宽带

②因为晶体管离散性大，实际调整麻烦，不适于批量生产。

③采用中和对放大器由于温度等原因引起各种参数变化没有改善效果。失配法：优点：①性能稳定，能改善各种参数变化的影响；