高频电子线路（上篇共上中下3篇）145

第一章绪论主讲杨霓清1.1通信系统的组成

一切将信息从发送者传送到接收者的过程，均为通信的过程。实现这种信息传送的过程的系统即为通信系统。2、通信系统的基本组成框图1、通信系统定义主讲杨霓清3、通信系统分类根据信道不同，通信系统可分为有线通信：利用导线传送信息的系统

无线通信：利用自由空间传送信息的系统。

光纤通信：利用光导纤维传送信息的系统。

根据传输的信息不同，通信系统又可分为数字通信系统：所传送的信息是数字信号；

模拟通信系统：所传送的信息是模拟信号主讲杨霓清4、模拟通信系统典型的模拟通信系统方框图如图所示

由于传送的是模拟信号，因此首先需要将发送端的信息源（即将要传送的话音、音乐、图像等连续变化的模拟信息），通过输入变换器（如话筒）转变成连续变化的原始电信号。这种原始电信号具有较低的频谱分量，而且不能直接在信道中进行远距离的传输，通常称之为基带信号。

主讲杨霓清

为了实现信息的传输，必须把基带信号变换成频率较高的、适合在信道中传输的电信号。通常称这种变换过程为调制，实现调制功能的电路称之为调制器。调制后的电信号称为已调信号，已调信号是携带信息而且适合在信道中传输的电信号。在接收端，为了获取所传输的信息，必须将信道送来的已调信号，再变换成基带信号。这种变换与发送端的变换相反，是一种信号的反变换，这一变换过程称为解调，实现解调功能的电路被称为解调器。解调输出的基带信号，还必须由输出变换器重新恢复成连续变化的模拟信息（话音、音乐和图像等）。输出变换器往往是扬声器和显示器等。调制器和解调器是无线通信中必不可少的。主讲杨霓清一、无线电通信的分类2、按传送信息的类型分类，有模拟通信和数字通信；1、按传输手段分类，有短波通信、超短波通信、微波中继通信和卫星通信等；1.2无线电通信系统3、按用途分类，有地面移动通信、航空通信和舰船通信等等。主讲杨霓清二、无线通信系统的基本组成图1.2.1无线通信系统主要由三部分组成：发射装置、接收装置、传输媒质（信道）。关键设备是发射机和接收机。主讲杨霓清调制解调三、声音是如何通过自由空间传到远方的？主讲杨霓清四、发射机的组成框图图1.2.2发送设备框图主讲杨霓清1、高频部分的作用：（A）、交变的电振荡可利用天线向空中辐射出去，但天线长度必须和电振荡的波长差不多。（如取十分之一）（千米∕秒）

信号波长的计算公式可听音频：？语音：？主讲杨霓清(B)、若能发射，因各电台发出的信号均在同一频率范围内，会造成各电台之间的相互干扰把音频信号（调制信号、携有信息的信号）“装载”（调制）到高频振荡（载波）之中，然后由天线向外辐射出去，这种方法叫调制。待发送的货物运载工具C）、解决方法：主讲杨霓清2、调制的概念高频振荡（载波）：本身并不携有信息，可以是周期性的正弦波或非正弦波。

称为载频表示基带信号(待发送的信号、有用信号、调制信号、音频信号)。设：主讲杨霓清A、调制的定义B、调制的分类用基带信号控制高频电振荡的某一个参量（振幅、频率、相位），使之按的规律线性变化的过程。根据调制信号不同分为：模拟调制(AnalogModulation)

：调制信号为模拟信号数字调制(DigitalModulation)

：调制信号为数字信号；主讲杨霓清根据受控参数不同，模拟调制可分为：振幅调制(AmplitudeModulation)，简称为调幅（AM）

相位调制(PhaseModulation)，简称调相（PM）频率调制(FrequencyModulation)，简称调频（FM）由于调频和调相都使载波的总相角产生变化，故又统称为调角(AngleModulation)。如：当Hz时，=60米主讲杨霓清五、接收机的组成框图1、简单接收机框图：

图1.2.3简单接收机框图各部分的作用：

主讲杨霓清A、天线接收的高频无线电信号非常弱，只有几十至几，所以应加高频放大器。2、实际接收机框图

实际上的接收机比较复杂，原因是：主讲杨霓清B、各电台的载波不同，用同一接收机接收不同电台的信号时，调谐困难，所以应加混频器。混频器的作用：

将接收到的不同载频的电信号转变成为固定的中频信号，即外差作用。主讲杨霓清C、检波器需要较高的推动电压（约500mV），所以应加中频放大器。D、检波器输出只有几十mV，而推动扬声器需要大功率，因此应加低频放大器与低频功率放大器。主讲杨霓清典型的接收机框图（超外差式）图1.2.4典型超外差式接收机框图主讲杨霓清小结：本节主要介绍了无线电接收设备、发送设备的组成框图及其简单的工作原理、工作波形、各部分的作用。要求：

1、无线电接收设备无线电发送设备的组成框图；

2、无线电接收设备无线电接收设备的组成框图；主讲杨霓清1.3无线电信号的传播方式（自学）电磁波的波长或频率范围不同，电磁波在自由空间的传播方式也不同。无线电波的频率范围为：=10k-1000GHz；波长=0.3mm-30Km主讲杨霓清无线电波划分为

超长波10km-30km

长波1km-10km

中波100m-1km

短波10m—100m

超短波0.3mm-10m1、无线电波的划分主讲杨霓清2、无线电波的传播方式传播方式有三种

地面波

空间波天波地波

和光波一样，无线电波也具有直射、反射、折射等现象。主讲杨霓清沿地球弯曲表面传播，适用于波长=200m以上的中、长波。图1.2.5地面波的发射与接收（1）地面波：

由于大地表面是导体，当电磁波在其表面传播时，一部分能量将被损耗掉，且频率越高，趋肤效应越强，损耗越大。故频率更高的电磁波不易沿地面传播，而主要靠电离层。主讲杨霓清利用电离层的折射与反射，使电磁波到达电离层后，一部分能量被吸收，一部分被反射、折射到地面。图1.2.6天波的发射与接收（2）天波：主讲杨霓清

当频率升高时，电磁波被电离层吸收的能量增加，当频率升高超过一定值时，电磁波将会穿过电离层，不再返回地面。所以天波适用于10m-200m的短波。

频率更高的电磁波（≤10m）,不再适用电离层传播，而是沿空间直线传播，即空间波。主讲杨霓清（3）空间波：图1.2.7空间波的发射与接收空间波是利用直射和反射实现电磁波的传播。但只限于视频距离范围内。通常50米高的天线通信距离约50公里。第二章选频网络与阻抗变换重点内容：

并联谐振回路的选频特性；无源阻抗变换网络的变比关系；

1.1LC谐振回路

LC谐振回路有并联回路和串联回路两种形式，属于无源滤波网络；其作用是：

（1）选频滤波：从输入信号中选出有用频率分量，抑制无用频率分量或噪声。（2）阻抗变换电路及匹配电路；（3）实现频幅、频相变换：将频率的变化转换为振幅或相位的变化；将在第七章频率调制与解调中讲。2.1.1并联谐振回路一、并联谐振回路的阻抗特性

1、回路的阻抗（2.1.1）图2.1.1并联谐振回路（2.1.2）式中：（2.1.3）或回路的导纳：式中：此时，图2.1.1可等效为图2.1.2。图2.1.1并联谐振回路图2.1.2并联等效电路

为信号源的角频率，为回路的固有角频率。回路谐振时2、回路谐振

由式（2.1.2）、（2.1.3）知，回路阻抗（导纳）值与输入信号角频率有关。当满足时，称并联回路对外加信号频率发生并联谐振。此时的回路称为并联谐振回路。（2.1.4）

回路谐振时，回路的感抗与容抗相等，互相抵消，回路阻抗最大。且为纯电阻，称之为回路的谐振电阻。定义：回路的空载品质因数特性阻抗：通常将回路谐振时的容抗或感抗称为回路的特性阻抗，用表示，即品质因数的变换关系谐振电阻的计算方法结论：并联谐振回路的谐振电阻是回路容抗或感抗的Q倍。（2.1.5）2、回路的阻抗特性令为广义失谐，∴根据式（2.1.1）（2.1.2）（2.1.3）（2.1.4）（2.1.5）可以得到：回路谐振时

阻抗幅频特性

阻抗相频特性

由此画出的阻抗频率特性曲线如图2.1.3所示。图2.1.3并联谐振回路阻抗频率特性曲线二、回路的谐振特性其中：幅频特性

相频特性

回路两端的谐振电压：回路两端的电压回路的归一化谐振特性：图2.1.5谐振特性曲线显然，曲线形状与有关。（通频带）

由该图知，越大，曲线愈尖锐，选择性越好。（矩形系数）由此画出的谐振特性曲线如图2.1.5所示。，回路阻抗最大且为纯阻。三、结论由以上分析结果，并结合图2.1.3可以得出如下几点结论：2、回路失谐：（）时，并联回路阻抗下降，相移值增大。时，当,并联回路阻抗呈感性；

时，当,并联回路阻抗呈容性；1、回路谐振（）时，

当忽略并联谐振回路的损耗电阻，则画出的并联回路的电抗特性曲线如图2.1.4所示。图1.1.4并联回路的电抗频率特性并联回路谐振时的谐振电阻为或的倍。阻抗成反比，因此电感和电容中电流的大小为外部电流的倍，即有:且相位相反

3、

电流特性并联谐振电路各支路电流的大小与4、电压特性谐振时回路两端的电压最大，，与激励电流同相位。5、相频特性曲线的斜率并联谐振回路的相频特性呈负斜率，且斜率越大，曲线越陡。越高，6、线性相频范围时，相频特性可以近似表示为当此时与之间呈现线性关系，且相频特性呈线性关系的频率范围与成反比。四．通频带选择性矩形系数：1、通频带（谐振曲线）定义：当时对应的频率范围称为通频带，表示，称之为3dB带宽。用

由幅频表达式知：当

时显然：越大，越窄，选择性好，∴选择性与矛盾。2、矩形系数（谐振曲线）选择性是指回路从含有各种不同频率信号的总和中选出有用信号，抑制干扰信号的能力。理想情况下

1.1.2串联谐振回路图1.1.6标准LC串联回路

一、串联回路的阻抗特性：由A、B两点向回路内看入的回路等效阻抗为2.1.2串联谐振回路当，时，回路谐振，此时称

为回路的谐振角频率。

令回路的空载品质因数

并引入广义失谐，阻抗可改写为回路阻抗的幅频特性

回路阻抗的相频特性

图1.1.7串联谐振回路阻抗的幅频特性和相频特性曲线由以上分析知，串联回路谐振时具有以下特点：①阻抗特性回路谐振时，回路的感抗与容抗相等，互相抵消，回路阻抗最小（）且为纯阻。②回路失谐（）时，串联回路阻抗增加，相移值增大。时串联回路阻抗呈感性；时，串联回路阻抗呈容性。当当图1.1.7串联谐振回路阻抗的幅频特性和相频特性曲线图1.1.8串联回路的电抗频率特性

如果忽略简单串联谐振回路的损耗电阻，可以画出串联回路的电抗频率特性曲线如图1.1.8所示。③相频特性曲线为正斜率，即图1.1.7串联谐振回路阻抗的幅频特性和相频特性曲线二、串联谐振回路的谐振特性：定义：回路输出电流随输入信号频率而变化的特性称为回路的选频特性。图1.1.6所示串联谐振回路的输出电流表达为式中为回路谐振情况下的输出电流。上式说明，回路发生串联谐振时，因回路阻抗最小，流过回路的电流最大，。为谐振回路的归一化选频特性，则可以得到由此得到回路的幅频特性相频特性

若定义三串、并联回路的比较1、回路谐振（）时：串联谐振回路的阻抗

并联谐振回路的阻抗

2、相频特性：串联回路的相频特性为正斜率，并联回路的相频特性为负斜率，且最大相移为。3、实际应用中：串联回路适合于信号源和负载串接，从而使信号电流有效的送给负载。并联回路适合于信号源和负载并接，使信号在负载上得到的电压振幅最大。2.1.3负载和信号源内阻对并

联谐振回路的影响并联回路若考虑信号源内阻和负载时，如图2.1.10所示。图2.1.10具有负载和信号源内阻的并联谐振回路（a）实际回路（b）、（c）等效回路

则回路总谐振阻抗：回路的空载品质因数：

回路的有载品质因数：回路的3dB带宽为：所以将导致回路的选择性变差，通频带展宽。

1、

2、回路两端的谐振电压减小；

3、回路的品质因数下降，；

4、通频带展宽；

5、选择性变差。

6、若信号源内阻及负载不是纯阻，也将对谐振曲线产生影响。结论：由于负载电阻和信号源内阻的影响，将使：例2.1.1

设一放大器以简单并联振荡回路为负载，信号中心频率，回路电容采用C=50pF，试计算所需的线圈电感值。又若线圈品质因数为，试计算回路谐振电阻及回路带宽。若放大器所需的带宽为0.5MHz，则应在回路上并联多大电阻才能满足放大器所需带宽要求？

解：（1）计算L值。由谐振频率表达式可得

将以兆赫（MHz）为单位，C以皮法（PF）为单位，L以微亨（µH）为单位。上式可变为一实用计算公式将C=50pF代入，得L=5.07(µH)

（3）求满足0.5MHz带宽的并联电阻。设回路上并联的电阻为R1，并联后的总电阻为，回路的有载品质因数为，由带宽公式可以得到回路带宽为

(2)回路谐振电阻和带宽由式（1.1.7）知

回路总电阻为因此，需要在回路上并联7.97kΩ的电阻。2.2窄带无源阻抗变换网络阻抗变换的目的：

将实际负载阻抗变换为前级网络所要求的最佳负载值，即获得最大功率输出。2.2

减少负载和信号源内阻对选频回路的影响，保证回路有高的值，除了增大负载和信号源内阻外，还可以采用阻抗变换网络。

2.2.1串、并联阻抗的等效变换网络分析中常用的串、并联阻抗的等效转换公式。图2.2.1串、并联阻抗的等效变换

等效变换，有下列关系成立由此得到并联阻抗转换为串联阻抗的公式：其中（2.2.1）

令上式两边的实数与虚数部分分别相等，又可以得到所需的串联阻抗转换为并联阻抗的公式其中由图2.2.1还可以得到：（2.2.2）图2.2.1串、并联阻抗的等效变换

若设串联电路的品质因数为

并联电路的品质因数为（2.2.3）

（2.2.4）

将式（2.2.1）和（2.2.2）代入（2.2.3）、（2.2.4），可以得到（2.2.5）

结论：串、并联支路的Q值相等。

于是可以将（2.2.1）、（2.2.2）式改写为（2.2.6）

（2.2.7）

当回路的Q值较高（大于10）时，上两式为

（2.2.8）

图2.2.1串、并联阻抗的等效变换

上述各式表明，品质因数Q确定后，和之间、和之间可以相互转换，且转换前后的电抗性质不变（和有相同的正负号且大小相等）;大的是小的的Q倍。

（2.2.7）

（2.2.6）

这一关系可以应用到一般形式的并联回路中。见教材P.23。

电流式中的负号表示实际方向与参考方向相反。

由于变压器初级、次级消耗的功率是相等的，可得初、次级电阻的关系为：图2.2.4变压器阻抗变换器2.2.2变压器阻抗变换几种常见的部分接入方式：2.2.3抽头式并联电路的阻抗变换图1.2.1若回路品质因数足够大（），回路处于谐振一、自耦变压器电路设变压器理想无损耗。或失谐不大时，则利用功率相等的概念，可以证明式中n为变压器的变比，称之为接入系数，且自耦变压器电路（a）实际连接电路（b）等效电路1.2.2二、电容分压式电路可以证明电容分压式电路（a）实际连接电路（b）等效电路负载两端的电压与信号源的端电压之间的关系为等效负载其中接入系数

1.2.2三、电感分压式电路

电感分压式电路（a）实际连接电路（b）等效电路1.2.2结论：

（当时）采用部分接入方式时，阻抗从低抽头倍数是。向高抽头转换时，等效阻抗（，）将增加，增加的若进行电流、电压转换时，其变比为，而不是。1.2.2

如：图2.2.7电源转换

电路采用部分接入方式时，通过合理选择抽头位置（即值），可将负载变换为理想状态，达到阻抗匹配的目的。根据以上分析得到的结论是：1.2.2阻抗变换电路的谐振频率计算：

例如右图所示电路的谐振频率计算公式分别为对于一般形式的并联回路，若：

由于通常情况下，电子线路中均满足的条件，因此回路并联谐振时，有如下关系成立结论是：当有多个电抗元件构成的回路处于谐振状态时，沿回路一圈的电抗和等于零。

可以改写为

又可以改写为

其中

以上各式说明：当回路谐振时，由回路的任何两端点看去，回路都谐振于同一频率，且呈纯电阻性。其谐振频率为

例2.2.1电路如图2.2.8所示。试求输出电压的表达式及回路的带宽。忽略回路本身的固有损耗。图2.2.8例2.2.1电路图1.2.2解：设回路满足高的条件，由图知，回路电容为回路固有角频率为：

显然与信号频率相等，即回路处于谐振状态。图2.2.6例2.2.1电路图电阻R1的接入系数：等效到回路两端的电阻为1.2.2回路谐振时，两端的电压与同相，电压振幅为所以回路两端的电压输出电压回路品质因数回路带宽1.2.2根据上面例题的讨论，问题转化为

1、当信号源频率=?时，回路两端的输出电压最大。

2、能够通过回路的信号频率的范围是多少？2.3耦合回路

耦合回路（couplingcircuit）是由两个或两个以上的电路形成的一个网络，两个电路之间必须有公共阻抗存在，才能完成耦合作用。公共阻抗如果是纯电阻或纯电抗，则称为纯耦合。

（a）电阻耦合（b）电感耦合（c）互感耦合（d）电容耦合图2.3.1纯耦合电路如果公共阻抗由两种或两种以上的电路元件组成，则称为复耦合。

图2.3.2复耦合电路

在耦合回路中接有激励信号源的回路称为初级回路，与负载相接的回路称为次级回路。

回路间的耦合程度常用耦合系数k表示。

耦合回路的公共电抗（或电阻）绝对值与初、次级回路中同性质的电抗（或电阻）的几何中项之比。耦合系数k定义式中，为耦合元件电抗；与分别为初级和次级回路中与同性质的总电抗。

例如耦合系数是没有量纲的正实数，其值小于1，最大等于1。2.3.1耦合回路的阻抗特性在通信电子线路中，常采用的两种耦合回路

（a）互感耦合串联型回路（b）电容耦合并联型回路图2.3.2常用的两种耦合回路

根据基尔霍夫定律和图中所示的初、次级回路中电流和的参考方向以及线圈的同名端，可以得到回路电压方程为式中为初级回路的自阻抗；为次级回路的自阻抗；

为耦合元件电抗。

由上两式可以得到，初级、次级回路电流分别为

式中：称为次级回路在初级回路中产生的反射阻抗；称为初级回路在次级回路中产生的反射阻抗；

反射阻抗的作用：耦合回路的许多重要特性是由反射阻抗决定的。因为

因此只有在次级回路不太大，互感又不太小时，反射阻抗才比较大。此时初级回路的电流与电压关系将受到次级回路相当大的影响。2.3.2耦合回路的频率特性

下面以图2.3.2（b）所示的并联型电路为例来进行分析。所得的结果对图2.3.2（a）所示的串联型电路同样适用。

实用中初、次级回路参量往往是相同的，即

因此有

由图2.3.2（b）可以写出该电路的节点电流方程为其中为耦合电容。令，并引入广义失谐上两式可以改写为

求解上两式可以得到

的模值为结论：归一化的频率特性耦合因数广义失谐图2.3.3次级回路的归一化谐振特性曲线

通频带宽度临界耦合的情况下

临界耦合系数为=2.41

强耦合的情况下

为当=l，=0时的值，此时最大。2、石英晶体的切割图2.4.2石英晶体的各种切割方式（a）X切割（b）Y切割（c）AT切割2.4常用滤波器2.4.1、石英晶体滤波器一、石英晶体的物理特性图2.4.1石英晶体的形状及横断面图1、石英晶体的结构

石英晶体谐振器是由石英晶体切片而成。各种晶片按与各轴不同角度切割而成。图2.4.2就是石英晶体几种常用的切片方式。

晶片经制作金属电极，按放于支架并封装即成为晶体谐振器元件。3、石英晶体的电特性（1）石英晶体特有的正、反两种压电效应正压电效应：沿电轴或机械轴加张力或压力，则在垂直于电轴的两个面上产生正、负电荷。负压电效应：在垂直于电轴的两个面上加交变电压时，沿电轴或机械轴产生弹性变形（伸张或压缩），称为机械振动。（2）石英晶体具有谐振回路的特性。（3）具有较小的频率温度特性。图（a）是考虑基频及各次泛音的等效电路。二、石英谐振器的等效电路及阻抗特性1、等效电路图2.4.3晶体谐振器的等效电路（a）包括泛音在内的等效电路（b）谐振频率附近的等效电路（c）电路符号弹性体的质量，值很大，为（几十m～几十）H；弹性体的弹性模数，值较小，为（0.01～0.1）pF；机械摩擦和空气阻尼引起的损耗，值很小，为（几～几十）晶体作为介质的静态电容。其数值一般为（几～几十)pF，较大。与石英片厚度、介电常数、极板面积有关。由于各谐波频率相隔较远，相互影响很小。对于某一具体应用（如工作于基频或工作于泛音），只须考虑该频率附近的电路特性，因此可以用图（b）等效。2、谐振频率串联谐振频率：并联谐振频率：式中

两频率之间的间隔为晶体的主要特点是它的等效电感特别大，而等效电容特别小。晶体谐振器的品质因数为很大，为（几万~几百万）图1.3.3（b）所示等效电路的阻抗一般表示式为上式在忽略后可简化为3、晶体的等效阻抗当晶体作滤波器使用时，决定了滤波器的通带宽度。图2.4.4晶体谐振器的电抗曲线

晶体谐振器与一般振荡回路比较，有以下几个明显的特点：③晶体在工作频率附近阻抗变化率大，具有很高的并联谐振阻抗。①晶体的谐振频率和非常稳定。这是因为、由晶体尺寸决定，由于晶体的物理特性、它们受外界因素（如温度、震动等）的影响小。②有非常高的品质因数。而普通LC振荡回路的值只能到几百。4、石英晶体的特点2.4.2陶瓷滤波器

利用陶瓷材料的压电效应构成.单片陶瓷滤波器又称为单端口陶瓷滤波器。图2.4.5单片陶瓷滤波器的等效电路和符号

(a)等效电路(b)单端口符号图(c)双端口符号图显然，具有与石英相同的谐振特性，其值高于LC回路，低于石英晶体。等效于压电陶瓷谐振子的固定电容值；电感电容电阻分别相当于机械振动时的等效质量、等效弹性模数和等效阻尼。2.4.3、表面声波滤波器表面声波滤波器的结构如图1.3.7所示。图2.4.9表面声波滤波器结构示意图

电信号由交叉指形换能器转换成声波。换能器的工作原理是利用压电衬底对电场作用时的膨胀和收缩效应。1.3.3、表面声波滤波器电场是由沉积在压电衬底表面的两个平行交错(即交叉指形)的薄膜金属电极上的电位差形成的。一个时变电信号(交流信号源供给)输入，引起压电衬底振动，并沿其表面产生声波。严格地说，传输的声波有表面波和体波，但主要是表面波。在压电衬底的另一端可用第二个叉指形换能器将声波转换成电信号。简单工作原理

沿弹性体表面传递的声波，有n节换能器，（n+1）个电极或个周期段。指间距b、指宽a决定声波波长。换能器频率，周期段长（波长）：

传播速度。当外加信号频率时，各节所发出的表面波同相迭加，振幅最大，总振幅（为每节所激发声波强度振幅）。当偏离，强度减小（原因是各振幅不变，但相位变化）。表面声波滤波器的幅频特性为具有的函数形式，，（）。式中

目前表面声波滤波器的中心频率可在10MHz～1GHz之间，相对带宽为，插入损耗最低仅几个dB，矩形系数可达1.2。图1.3.8所示为一接有声表面波滤波器的预中放电路，滤波器输出端与一宽带放大器相接。图2.4.12声表面波滤波器与放大器连接

第三章高频小信号放大器3.1引言

一、高频放大器的作用与分类高频放大器的分类1、按信号大小分：

高频功率放大器，（大信号，通常用于发射机中）；

高频小信号放大器（接收机前端的主要部分）；

2.1高频放大器的作用：放大高频信号。工作频率范围：（300K-300M）Hz。2、按负载分谐振放大器：LC谐振回路作负载。非谐振放大器：以传输线变压器作负载。二、高频小信号放大器

按有元器件分：

1、以分离元件为主的高频小信号调谐放大器（用LC谐振回路作负载）又可分为：谐振放大器（频率可调，主要做高频放大级，接收天线后第一级放大器）中频（频带）放大器（频率固定的中放电路）；

2、以集成电路为主的集中选频放大器（用集中选择性滤波器做负载）。按带宽分：

1、窄频带放大器：

窄带放大器用LC谐振回路或集中选频滤波器做负载，具有放大、选频的功能。其中心频率在（几百-几百M）Hz范围内，频带宽度约（几～几十M）Hz。

2、宽带放大器：

用纯阻或变压器做负载，带宽较宽，越（几M～几百M）Hz。三、高频小信号调谐放大器的主要质量指标1、增益（1）电压放大倍数

或电压增益（2）功率放大倍数或功率增益

2.1.1，而在其它频率处增益减小，处及带宽对高频小信号放大器的要求是在中心频率内，有足够大的电压增益如图3.1.1所示。图3.1.1调谐放大器电压增益的频率特性曲线2.1.12．通频带

通频带也称为3dB带宽：指放大电路的电压增益比中心频率处的增益下降3dB时的上、下限频率之间的频带，用表示，如图2.1.1所示。

决定于负载回路值及形式；且随级数的增加要求的带宽也各带宽越来越窄。同时用途不同，不相同。如中波广播：=（6~8）KHz电视信号：

=6MHz2.1.1图3.1.1调谐放大器电压增益的频率特性曲线

表示放大电路从各种干扰信号中选择有用信号，抑制干扰信号的能力，等于在中心频率3、选择性上的电压放大与偏离为处的放大倍数倍数的比值，即显然，S值越大表明电路的选择性越好。2.1.1图3.1.1调谐放大器电压增益的频率特性曲线

实际中，也可用矩形系数来衡量放大器的频率特性与理想矩形的接近程度。矩形系数定义为式中为放大电路增益下降到最大值的0.1时的）宽度。如图2.1.1所示。失谐（偏离理想情况下，选频特性应为矩形，即图3.1.1调谐放大器电压增益的频率特性曲线4．工作稳定性

指放大器的工作状态，晶体管参数，电路元件放大器的不稳定现象表现为增益的变化，中心频率的偏移，通频带变窄，谐振曲线变形等，其极限状态是放大器产生自激。参数等发生可能变化时，其主要质量指标的稳定程度。2.1.15．噪声系数

表征信号经放大后，信噪比变坏的程度。噪声系数的定义是放大器的输入信噪比（输入端的信号功率与噪声功率之比）与输出信噪比之比，即通常是大于1的，越接近于1，放大器的输出噪声越小。

放大器中产生噪声的原因有放大器本身产生的噪声。在多级级联的放大器中，前一、二级放大器的噪声对整个放大器的噪声起决定作用。为了减少放大器的内部噪声，在设计与制作时应当采用低噪声管，正确的选择工作点电流，选用合适的电路等。2.1.13.2高频小信号调谐放大器

高频小信号调谐放大器的电路组成：

晶体管和LC谐振回路。3.2.1晶体管高频等效电路参数等效电路）。另一是形式等效电路（）等效电路。

一是物理模拟（混合2.2一、混合型等效电路图3.2.1晶体管高频共发射极混合π型等效电路；

2.2.1各主要参数有关的公式如下：

另外，常用的晶体管高频共基极等效电路如图3.2.2图（a）所示，图(b)是简化等效电路。图3.2.2晶体管高频共基极等效电路及其简化电路2.2.1二、Ｙ参数等效电路

双口网络即具有两个端口的网络，如图2.2.3所示。

Y参数方程是选取各端口的电压为自变量,电流为应变量,其方程如下图3.2.3双口网络2.2.1其中四个参量均具有导纳量纲，即

所以Ｙ参数又称为短路导纳参数,即确定这四个参数时必须使某一个端口电压为零,也就是使该端口交流短路。2.2.1图3.2.4共发射极接法的晶体管Ｙ参数等效电路2.2.1

如共发射极接法的晶体管,如图2.2.4所示,相应的Ｙ参数方程为

式中，分别称为输入导纳、反向传输导纳正向传输导纳和输出导纳。其中图3.2.4共发射极接法的晶体管Ｙ参数等效电路三、Ｙ参数与混合参数的关系2.2.1

由混合等效电路与Ｙ参数的定义即可求出Y参数如下式（请自行推导得出下式）3.2.2单调谐回路谐振放大器一、电路组成及工作原理图3.2.5高频调谐放大器的典型线路（a）原理电路（b）交流通路

构成晶体管的分压式电流反馈直流偏置电路，以保证晶体管工作在甲类状态。2.2.2旁路电容CB、CE对高频旁路，电容值比低频放大器中小得多。

LC振荡回路作为晶体管放大器的负载，为放大器提供选频回路。振荡回路采用抽头连接，可以实现阻抗匹配。图3.2.6单管放大器的小信号（a）小信号等效电路（b）简化电路二、电路性能分析1、放大器的小信号等效电路及其简化2.2.2图中设2、电路性能分析（1）电压放大倍数（增益）谐振电压放大倍数（增益）的振幅值谐振电压放大倍数（增益）（2）、放大器的频率特性其中幅频特性表达式为图2.2.7放大器的谐振曲线2.2.2

放大器的频率特性曲线如图示。（3）放大器的通频带令，得到放大器的通频带为

越高，放大器的通频带越窄，反之越宽。

（4）放大器的增益带宽积将

代入

2.2.2（5）矩形系数

得到放大器的增益带宽积为

小结（请自行总结）1、放大倍数中负号（-）的意义？和输入电压之间的相位差是？输出电压为使输出电压和输入电压反相位，应如何选择晶体管？2、电压增益振幅与晶体管参数、负载电导、回路谐振电导和接入系数的关系如何？为了增大电压增益，应如何选择上述参数？

晶体管选定以后（

值已经确定），接入系数不变时，放大器的谐振电压增益

与那些因素有关？3、由增益带宽积试说明：例3.2.1

在图3.2.5中,已知工作频率=30MHz,Ｖcc＝6Ｖ,＝2mA。晶体管采用3DG47型NPN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：

，

，

；；，

；，

；回路电感Ｌ＝14μH,接入系数，

，回路空载品质因数＝100，负载是另一级相同的放大器。求放大器的谐振电压增益、通频带，且回路电容C取多少时，回路谐振？

解：暂不考虑的作用（）。根据已知条件可得回路总电导电压增益为回路总电容故外加电容C通频带3.2.3多级单调谐回路谐振放大器

当多级放大器中的每一级都调谐在同一频率上时，称为多级单调谐放大器。n级放大器级联，则总电压增益的振幅值为：一、电压增益

若每一级参数均相同，则谐振电压增益所以，单位谐振函数二、通频带n级放大器的通频带由上式知，级联的放大器级数越多，总增益

越大，但通频带越窄。换句话说，当多级放大器带宽确定后，级数越多，要求每一级的带宽越宽。（放大器多级级联动画）

例3.2.2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，对每一级放大器的通频带要求各是多少？解：根据式(2.2.25)，当n=2时所以要求每一级放大器的带宽同理，当n=3时，要求每一级放大器的带宽三、矩形系数n级单调谐放大器的矩形系数为由该表知，级联的放大器级数越多，

虽有所改善，但效果不大。123456789109.954.83.753.43.23.13.02.942.922.92.56

由以上分析知，单调谐放大器的选择性差，增益和通频带的矛盾突出。改善放大器选择性和解决其增益与通频带之间的矛盾的有效方法之一是采用参差调谐放大器。矩形系数与级数n的关系如下表所示：3.2.4双调谐回路调谐放大器双调谐回路谐振放大器具有频带较宽、选择性较好的优点。图3.2.7（a）电路特点：交流通路：在实际应用中，通常初、次级回路都调谐到同一中心频率上。高频小信号等效电路为了分析方便，设两个回路元件参数都相同，即：简化电路

甴简化电路可以得到放大器的电压增益的表达式为在谐振时，谐振电压增益图3.2.8双调谐回路谐振放大器的谐振特性曲线的频率特性曲线与耦合参数谐