1、3.1 概述1 高頻小信號(hào)放大器的特點(diǎn)高頻小信號(hào)放大器的特點(diǎn) 頻率較高頻率較高 中心頻率一般在幾百中心頻率一般在幾百kHzkHz到幾百到幾百M(fèi)HzMHz頻頻 帶寬度在幾帶寬度在幾khzkhz到幾十到幾十MHzMHz 小信號(hào)小信號(hào) 信號(hào)較小故工作在線性范圍內(nèi)信號(hào)較小故工作在線性范圍內(nèi)( (甲類甲類 放大器放大器) )2 高頻小信號(hào)放大器的分類高頻小信號(hào)放大器的分類n按所用的材料：按所用的材料： 晶體管晶體管（BJT)、場(chǎng)效應(yīng)管場(chǎng)效應(yīng)管（FET)、集電電路集電電路（IC)n按頻譜寬度：按頻譜寬度：窄帶放大器和寬帶放大器窄帶放大器和寬帶放大器n按電路形式：?jiǎn)渭?jí)放大器和多級(jí)放大器按電路形式：?jiǎn)渭?jí)放大器

2、和多級(jí)放大器n按負(fù)載性質(zhì)：諧振放大器和非諧振放大器按負(fù)載性質(zhì)：諧振放大器和非諧振放大器 諧振放大器是采用諧振回路作負(fù)載的放大器，諧振放大器是采用諧振回路作負(fù)載的放大器，具有放大、濾波和選頻的作用。非諧振由阻容放大具有放大、濾波和選頻的作用。非諧振由阻容放大器和各種濾波器組成，其機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于集成。器和各種濾波器組成，其機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于集成。3 高頻小信號(hào)放大器的質(zhì)量指標(biāo)高頻小信號(hào)放大器的質(zhì)量指標(biāo)1 增益（放大系數(shù)）增益（放大系數(shù)） 電壓增益：電壓增益： 功率增益：功率增益： 分貝表示：分貝表示：2 通頻帶通頻帶 iVVAoVi0PPPA i0Vlog20VVAioplog10PPA 27 . 0

3、2 fB放大器的電壓增益下降到最大值的放大器的電壓增益下降到最大值的0.70.7（即（即1/ )1/ )倍時(shí)，所對(duì)應(yīng)的頻率范圍稱為放大器的通頻帶，倍時(shí)，所對(duì)應(yīng)的頻率范圍稱為放大器的通頻帶，用用 表示。表示。2 2 f f 0.70.7也稱為也稱為3 3分貝帶寬。分貝帶寬。 f f0 2f0.2 0.7 1 f 2f0.7 0VVAA0.5210f0PPAA為什么要求通頻帶？為什么要求通頻帶？ 放大器所放大的一般都是已調(diào)制的信號(hào)，已調(diào)制的信號(hào)都放大器所放大的一般都是已調(diào)制的信號(hào)，已調(diào)制的信號(hào)都包含一定譜寬度，所以放大器必須有一定的通頻帶，讓必要的包含一定譜寬度，所以放大器必須有一定的通頻帶，讓必

4、要的信號(hào)頻譜分量通過放大器。信號(hào)頻譜分量通過放大器。 與諧振回路相同，放大器的通頻帶決定于回路的形式和回與諧振回路相同，放大器的通頻帶決定于回路的形式和回路的等效品質(zhì)因數(shù)路的等效品質(zhì)因數(shù)QL。此外，放大器的總通頻帶，隨著級(jí)數(shù)的。此外，放大器的總通頻帶，隨著級(jí)數(shù)的增加而變。并且通頻帶愈寬，放大器增益愈小。增加而變。并且通頻帶愈寬，放大器增益愈小。3 選擇性選擇性n從各種不同頻率的信號(hào)的總和（有用的和有害的）從各種不同頻率的信號(hào)的總和（有用的和有害的）中選出有用信號(hào)，抑制干擾信號(hào)的能力稱為放大中選出有用信號(hào)，抑制干擾信號(hào)的能力稱為放大器的選擇性。選擇性常采用矩形系數(shù)和抑制比來器的選擇性。選擇性常采

5、用矩形系數(shù)和抑制比來表示表示。 矩形系數(shù)矩形系數(shù) 按理想情況，諧振曲線應(yīng)為一矩形。為了表按理想情況，諧振曲線應(yīng)為一矩形。為了表示實(shí)際曲線接近理想曲線的程度，引入示實(shí)際曲線接近理想曲線的程度，引入“矩形系矩形系數(shù)數(shù)”，它表示對(duì)鄰道干擾的抑制能力。，它表示對(duì)鄰道干擾的抑制能力。7.01.0122ffKro7 . 001. 0r0.0122ffK f AV/AVo 2f0.1 2f0.7 理想 0.1 0.7 1 實(shí)際 2 f 0.1, , 2 f 0.01分別為放大倍數(shù)下降至分別為放大倍數(shù)下降至0.1和和0.01處的帶寬，處的帶寬，K Kr r愈接近于愈接近于1 1越好。越好。 抑制比抑制比nv0

6、nAAd fAVf0AAVnfn表示對(duì)某個(gè)干擾信號(hào)表示對(duì)某個(gè)干擾信號(hào)fn 的抑制能力，用的抑制能力，用dn表示。表示。An為干擾信號(hào)的放大倍數(shù)，為干擾信號(hào)的放大倍數(shù)，Av0為諧振點(diǎn)為諧振點(diǎn)f0的放大倍數(shù)。的放大倍數(shù)。 例例 Av0 = 100 = 100 An = 1 = 1 用分貝表示用分貝表示dn(dB) = 20 lgdndB40dB1001100nn)(dd 5 噪聲系數(shù)：噪聲系數(shù)： 放大器的噪聲性能可用噪聲系數(shù)表示：放大器的噪聲性能可用噪聲系數(shù)表示： N NF F越接近越接近1 1越好越好 在多級(jí)放大器中，前二級(jí)的噪聲對(duì)整個(gè)放大器的噪聲起在多級(jí)放大器中，前二級(jí)的噪聲對(duì)整個(gè)放大器的噪聲

7、起決定作用，因此要求它的噪聲系數(shù)應(yīng)盡量小。決定作用，因此要求它的噪聲系數(shù)應(yīng)盡量小。 以上這些要求，相互之間即有聯(lián)系又有矛盾。增益和穩(wěn)以上這些要求，相互之間即有聯(lián)系又有矛盾。增益和穩(wěn)定性是一對(duì)矛盾，通頻帶和選擇性是一對(duì)矛盾。故應(yīng)根據(jù)需定性是一對(duì)矛盾，通頻帶和選擇性是一對(duì)矛盾。故應(yīng)根據(jù)需要決定主次，進(jìn)行分析和討論。要決定主次，進(jìn)行分析和討論。 )(/)(/nosonisiF輸出信號(hào)噪比輸出信號(hào)噪比輸入信號(hào)噪比輸入信號(hào)噪比PPPPN 為使放大器穩(wěn)定工作，必須采取穩(wěn)定措施，即限制每級(jí)為使放大器穩(wěn)定工作，必須采取穩(wěn)定措施，即限制每級(jí)增益，選擇內(nèi)反饋小的晶體管，應(yīng)用中和或失配方法等。增益，選擇內(nèi)反饋小的晶

8、體管，應(yīng)用中和或失配方法等。 4 工作穩(wěn)定性：工作穩(wěn)定性： 指在電源電壓變化或器件參數(shù)變化時(shí)以上三參數(shù)的穩(wěn)定程度。指在電源電壓變化或器件參數(shù)變化時(shí)以上三參數(shù)的穩(wěn)定程度。 3. 2 晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)一、形式等效電路（網(wǎng)絡(luò)參數(shù)等效電路）一、形式等效電路（網(wǎng)絡(luò)參數(shù)等效電路）為自變量為自變量和輸出電壓和輸出電壓設(shè)輸入電壓設(shè)輸入電壓21VV212211VyVyIVyVyIofri2121:VVyyyyIIofri即即式中：式中：導(dǎo)納導(dǎo)納稱為輸出短路時(shí)的輸入稱為輸出短路時(shí)的輸入0112ViVIy傳輸導(dǎo)納傳輸導(dǎo)納稱為輸入短路時(shí)的反向稱為輸入短路時(shí)的反向0211Vr

9、VIy傳輸導(dǎo)納傳輸導(dǎo)納稱為輸出短路時(shí)的正向稱為輸出短路時(shí)的正向0122VfVIy導(dǎo)納導(dǎo)納稱為輸入短路時(shí)的輸出稱為輸入短路時(shí)的輸出0221VoVIy二、混合二、混合參數(shù)等效電路參數(shù)等效電路 把晶體管內(nèi)部的物理過程用集中原器件把晶體管內(nèi)部的物理過程用集中原器件RLC表示。用這表示。用這種物理模型的方法所涉及到的物理等效電路就是所謂的種物理模型的方法所涉及到的物理等效電路就是所謂的參參數(shù)等效電路。數(shù)等效電路?；旌匣旌蠀?shù)等效電路參數(shù)等效電路是基極電阻是基極電阻bb 是發(fā)射結(jié)電阻是發(fā)射結(jié)電阻eb是集電結(jié)電阻是集電結(jié)電阻cb是發(fā)射結(jié)電容是發(fā)射結(jié)電容ebC是集電結(jié)電容是集電結(jié)電容cbC等等效效電電流流發(fā)發(fā)

10、生生器器表表示示晶晶體體管管放放大大作作用用的的ebmvg)(26)(,0mVmAIggcebmm稱為跨導(dǎo)稱為跨導(dǎo)引起自激引起自激一部分到輸入端.可能一部分到輸入端.可能將輸出的交流電壓反饋將輸出的交流電壓反饋cbC系系數(shù)數(shù)降降低低晶晶體體管管的的電電流流放放大大高高頻頻反反饋饋, ,在在共共集集電電極極電電路路中中引引起起bb其中其中 Cbc 和和 rbb 在高頻時(shí)危害最大在高頻時(shí)危害最大 三、混合三、混合等效電路的簡(jiǎn)化等效電路的簡(jiǎn)化 混合混合等效電路中，電容，電阻并聯(lián)，在一定的頻等效電路中，電容，電阻并聯(lián)，在一定的頻率下：率下： brbbgmVbebgbcCbcCbece rb c與與Cb

11、 c引起的容抗相比引起的容抗相比rb c可視為開路?？梢暈殚_路。r rb b e e與與Cb e引起的容抗相比，引起的容抗相比，rb e可以忽略（視為開路）可以忽略（視為開路）r rcece與回路負(fù)載比較，可視為開路。與回路負(fù)載比較，可視為開路。 簡(jiǎn)化后的等效電路如圖：簡(jiǎn)化后的等效電路如圖：這是對(duì)工作頻率較高時(shí)的簡(jiǎn)化電路，這是對(duì)工作頻率較高時(shí)的簡(jiǎn)化電路，對(duì)工作頻率范圍不同時(shí)，對(duì)工作頻率范圍不同時(shí)，等效電路可進(jìn)行不同的簡(jiǎn)化。等效電路可進(jìn)行不同的簡(jiǎn)化。頻率低時(shí)可忽略電容的作用。頻率低時(shí)可忽略電容的作用。四、四、Y參數(shù)等效電路與混合參數(shù)等效電路與混合等效電路參數(shù)的轉(zhuǎn)換等效電路參數(shù)的轉(zhuǎn)換 ( (一一)

12、 ) 令令V2 = 0，求，求yie、yfe。 簡(jiǎn)化混合簡(jiǎn)化混合等效電路，如圖所示。等效電路，如圖所示。 (1) b rbb gmVbe b Cbc Cbe c e I I2 I1 yie V1 V2 =0 011ie2VVIyebbbebebbbcbebbbie111)(11YrYYrCCjry)(cbebebCCjY(2) 012fe2VVIyIVgIebm2 eb2VgImebbb1ebebbb1eb11YrVYYrVVebbb1m21YrVgIebbbm012fe11YrgVIyV)(cbebebCCjY V1小引起小引起I小小 又又 ( (二二) ) 令令 ，求，求y yrere、y

13、 yoeoe (3) 01VrbbgmVbebCbcCbeceII2I1V1cV2021re1VVIybbeb1rVIebbbbbebbbebbbeb11/YrrIYrICjgIV2cbebcb21VCjYCjVIebbb2bbcbeb1YrVrCjVebbbcbbbebbb2bbcb111YrVCjrYrVrCjIiebbbcbre1YrCjyebbeCjY(4) 022oe1VVIyebbbbmm2cbebbb2bbcbm2cbebm2111YrrgVCjYrVrCjgVCjVgIIebbbbbmcb022oe111YrrgCjVIyV故故(1)、(2)、(3)、(4)中的中的Yb e可認(rèn)

14、為相同?？烧J(rèn)為相同。 ebbeCjYebcbCC晶體管的高頻參數(shù)晶體管的高頻參數(shù)1）截止頻率截止頻率時(shí)的頻率時(shí)的頻率的的頻值頻值隨著工作頻率下降到低隨著工作頻率下降到低2102001,1ffffj由于由于由于由于0比比1大的多大的多, ,在頻率為在頻率為f時(shí)時(shí),|雖然下降到原來的雖然下降到原來的0.707但是仍然比但是仍然比1大的多大的多, ,因此晶體管還能起到放大的作用。因此晶體管還能起到放大的作用。2）特征頻率特征頻率1120ff120ffTffT00, 1所所以以由由于于當(dāng)頻率增高，使當(dāng)頻率增高，使|下降到下降到1時(shí)的頻率。時(shí)的頻率。電流放大系數(shù)電流放大系數(shù)與與f 的關(guān)系：的關(guān)系：TTT

15、ffffffffff或者或者,120故可以粗略計(jì)算在某工作頻率下的電流放大系數(shù)。故可以粗略計(jì)算在某工作頻率下的電流放大系數(shù)。3）最高振蕩頻率最高振蕩頻率fmax1PGcbebbbmCCrgfmax421fmax表示晶體管所能夠適應(yīng)的最高極限頻率。在此工作頻率表示晶體管所能夠適應(yīng)的最高極限頻率。在此工作頻率時(shí)晶體管已經(jīng)不能得到功率放大，當(dāng)時(shí)晶體管已經(jīng)不能得到功率放大，當(dāng)ffmax時(shí)時(shí), ,無論使用什么無論使用什么方法都不能使晶體管產(chǎn)生振蕩。方法都不能使晶體管產(chǎn)生振蕩。fffTmax:頻頻率率參參數(shù)數(shù)的的關(guān)關(guān)系系晶體管的功率增益晶體管的功率增益 時(shí)的工作頻率時(shí)的工作頻率可以證明可以證明: :倍數(shù)試

16、估算此時(shí)的電流放大時(shí)，作在求其截止頻率；當(dāng)其工，的特征頻率是已知高頻三極管例題MHz50, 001150MHz9014:0ffT0:由解)(5 . 11001500MHzffT截止頻率3501505 . 150ffMHzMHzT截止頻率工作頻率低頻時(shí)能放大電流低頻時(shí)能放大電流100倍的三極管工作倍的三極管工作在在50MHz的高頻時(shí)只能放大的高頻時(shí)只能放大3倍了！倍了！C4R3LFCFC3R2R1C2P1R4P2abL+ R1、R2、R3為為偏置電阻，決定偏置電阻，決定工作點(diǎn)，工作點(diǎn)， LF、CF為濾波電路，負(fù)壓供電為濾波電路，負(fù)壓供電 C4、L組成組成L、C諧振回路諧振回路 R4是加寬回路通頻

17、帶用是加寬回路通頻帶用 Rp是并聯(lián)回路本身的損耗是并聯(lián)回路本身的損耗所謂單調(diào)諧回路共發(fā)放大器就是晶體管共發(fā)電路和并聯(lián)所謂單調(diào)諧回路共發(fā)放大器就是晶體管共發(fā)電路和并聯(lián)回路的組合。所以前面分析的晶體管等效電路和并聯(lián)回回路的組合。所以前面分析的晶體管等效電路和并聯(lián)回路的結(jié)論均可應(yīng)用。路的結(jié)論均可應(yīng)用。3. 3 單調(diào)諧回路諧振放大器單調(diào)諧回路諧振放大器等效電路分析等效電路分析 因?yàn)橛懻摰氖切⌒盘?hào)，略去直流參數(shù)元件即可用因?yàn)橛懻摰氖切⌒盘?hào)，略去直流參數(shù)元件即可用Y Y參數(shù)等參數(shù)等效電路模擬。效電路模擬。 數(shù)學(xué)分析：由圖可知：數(shù)學(xué)分析：由圖可知： Y L代表由集電極代表由集電極C向右看的回路導(dǎo)納（對(duì)外電路

18、而言向右看的回路導(dǎo)納（對(duì)外電路而言Vc是上是上負(fù)下正，故負(fù)下正，故Ic有一負(fù)號(hào)）有一負(fù)號(hào)） CP1gP2abLIsYsVi+Ibgie1yreVcyqeViyoegie2Vo+Vo+cIc) 3()2() 1 (LccCoeifeccreiiebYVIVyVyIVyVyIiLoefecVYyyViLoefereiebVYyyyyI)1(1ie2221yPLjcjgPYLLoefereieibiYyyyyVIY(3) = (2)(4) 代入代入(1) (4)放大器的輸入導(dǎo)納放大器的輸入導(dǎo)納: :放大器的質(zhì)量指標(biāo)放大器的質(zhì)量指標(biāo)1）電壓指標(biāo)電壓指標(biāo)ioVVVA根據(jù)電壓變比關(guān)系：根據(jù)電壓變比關(guān)系：a

19、b2oVpV1cabpVVc12oVppVLoefeicYypypVVpp1212ioVVVA222212111iepLLypLjCjGppYYLoefeLoefeLoefeYypypppYypypYypyp2121211212VA2221iepLypLjCjGY所以：所以：由于：由于：所以：所以：222ieieieoeoeoeCjgyCjgy：令令LjCpCpCjGpgpgpyppieoeieoefe1A22212222121V：所以所以；，納和輸出電容納和輸出電容分別是放大器的輸出導(dǎo)分別是放大器的輸出導(dǎo)和和其中其中oeoeCg輸入導(dǎo)納和輸入電容。輸入導(dǎo)納和輸入電容。分別是下一級(jí)放大器的分別

20、是下一級(jí)放大器的和和ie2ie2Cg2222122221;g ieoeieoeCpCpCCGpgpgp令令LjCjgyppfe1A21V則則0Lfe21VffQ2j1gyppA：可寫成可寫成附近時(shí)附近時(shí)在諧振角頻率在諧振角頻率的導(dǎo)納，當(dāng)角頻率的導(dǎo)納，當(dāng)角頻率式中分母視為并聯(lián)回路式中分母視為并聯(lián)回路VA0的失諧的失諧是工作頻率對(duì)是工作頻率對(duì)式中式中000f,21ffffLC：是回路的等效品質(zhì)因數(shù)是回路的等效品質(zhì)因數(shù)gC0LQ電壓增益的相關(guān)結(jié)論電壓增益的相關(guān)結(jié)論的的函函數(shù)數(shù)是是工工作作頻頻率率fV VA A，時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)0 0ffie2ie22 22 2oeoe2 21 1fefe2 21 1fefe

21、2 21 1V 0V 0g gp pg gp pG pG py yp pp pg gy yp pp pA A。180180，180180y y180180fefefefefefe而是而是的相差不是的相差不是，因此輸入和輸出之間，因此輸入和輸出之間一個(gè)相角一個(gè)相角是一個(gè)復(fù)數(shù)，它也有是一個(gè)復(fù)數(shù)，它也有的相位差。此外的相位差。此外號(hào)表明輸入和輸出有號(hào)表明輸入和輸出有-o of fe e1 18 80 00 0相相位位差差才才是是V V和和V V，當(dāng)當(dāng)頻頻率率較較低低時(shí)時(shí)，i io o成成反反比比。導(dǎo)導(dǎo)成成正正比比，和和回回路路的的總總電電與與晶晶體體管管正正向向傳傳輸輸導(dǎo)導(dǎo)納納f fe ev vo

22、og gy yA A2）功率增益功率增益放大器的輸入功率放大器的輸入功率上獲得的功率上獲得的功率輸出端負(fù)載輸出端負(fù)載諧振時(shí)諧振時(shí)：Piie2o0gP(：）；ioPPPG1ie2iigvP 2ie222ife12ie222abogpgVypgpVP1221222fe2221PoggyppGieieVoieieggAg：故故。體管的輸入導(dǎo)納體管的輸入導(dǎo)納分別是本級(jí)和下一級(jí)晶分別是本級(jí)和下一級(jí)晶和和ie21gieg）（：dblgG10GdbPoPo表表示示時(shí)時(shí)用用ie222oe21PogpgpG：，則則匹匹配配條條件件為為忽忽略略回回路路本本身身的的損損耗耗oeiefeoeieiefeieioggy

23、gpgpgygpppp12212221222221(max)maxPo44G：故最大功率增益為故最大功率增益為 goe a b P1yfe vi gie2 P1goe 2 P1 P2 P2gie2 2 a b GP yfevi gie1 Vi ie22oe21gPgPgg的作用的作用不能忽略，考慮到不能忽略，考慮到在實(shí)際情況下在實(shí)際情況下GpGp，212212max1414)(OLieoefeieoefePoQQggygGpggyG式中：式中：為為回回路路有有載載品品質(zhì)質(zhì)因因數(shù)數(shù)LgQL01為回路空載品質(zhì)因數(shù)為回路空載品質(zhì)因數(shù)POLGQ01稱為回路的插入損耗稱為回路的插入損耗21/1OLQQ3

24、）放大器的通頻帶放大器的通頻帶做放大器的諧振曲線做放大器的諧振曲線隨f而變化的曲線，叫隨f而變化的曲線，叫VoVAA20VoV211AAffQL 由于由于LLVoVQfffQA07 . 007 . 0f212,21A：故故則則如果如果。通通頻頻帶帶越越窄窄；反反之之越越寬寬可可見見：品品質(zhì)質(zhì)因因數(shù)數(shù)越越高高，CfffCfQCggCLgALLVo7 . 07 . 0000004221Q與通頻帶的關(guān)系：與通頻帶的關(guān)系：CfyppgyppfefeVo7 . 021214A故：故：當(dāng)當(dāng) 和和 為定值時(shí)（電路定了，其值也定了，帶寬增益乘積為定值時(shí)（電路定了，其值也定了，帶寬增益乘積為常數(shù)為常數(shù)）決定于）

25、決定于 與與 ，因?yàn)檫x擇管子時(shí)應(yīng)選取，因?yàn)檫x擇管子時(shí)應(yīng)選取 大的，大的，應(yīng)減少應(yīng)減少 ，但但 也不能取的太小，因?yàn)椴环€(wěn)定的電容的影響也不能取的太小，因?yàn)椴环€(wěn)定的電容的影響大。大。CfyPPgyPPA7 . 0fe21fe21Vo4CyfAfeV227.00設(shè)設(shè) P1、P2 =1帶寬增益乘積為一常數(shù)帶寬增益乘積為一常數(shù)feyCC02 fCCfey討論：討論：1 當(dāng)當(dāng) 確定，確定，p1和和p2不變時(shí)，不變時(shí)， 只取決于只取決于 和和 的乘積，的乘積，電容越大，通頻帶越寬，電容越大，通頻帶越寬， 變小。變小。fey0VAC0VA7 . 02 f2 為了獲得高增益，寬頻帶，除了選用為了獲得高增益，寬頻

26、帶，除了選用 較大的晶體管外，較大的晶體管外，應(yīng)該盡量減小諧振回路的總電容應(yīng)該盡量減小諧振回路的總電容 ，但是這樣會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的，但是這樣會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差。穩(wěn)定性變差。feyC3 對(duì)于寬帶而言，要使對(duì)于寬帶而言，要使 盡量大，諧振曲線不穩(wěn)定是次要盡量大，諧振曲線不穩(wěn)定是次要的，因?yàn)轭l帶很寬，對(duì)于窄帶放大器，的，因?yàn)轭l帶很寬，對(duì)于窄帶放大器， 盡量大，使諧振曲盡量大，使諧振曲線穩(wěn)定（不會(huì)使通頻帶改變，以至引起頻率失真）。線穩(wěn)定（不會(huì)使通頻帶改變，以至引起頻率失真）。VAC4）單調(diào)諧放大器的選擇性單調(diào)諧放大器的選擇性以以矩矩形形系系數(shù)數(shù)來來分分析析：7 . 01 . 00.1r 22kff則則

27、如果如果1 . 0AAV0V1 . 0ff2Q1101 . 0LL020.1Qf1102f111022k27 . 01 . 0r0.1ff：故矩形系數(shù)故矩形系數(shù)所以單調(diào)諧回路放大器的矩形系數(shù)遠(yuǎn)大于所以單調(diào)諧回路放大器的矩形系數(shù)遠(yuǎn)大于1，故其鄰道選，故其鄰道選擇性差，這是單調(diào)諧回路放大器的缺點(diǎn)。擇性差，這是單調(diào)諧回路放大器的缺點(diǎn)。4、多級(jí)單調(diào)諧回路諧振放大器多級(jí)單調(diào)諧回路諧振放大器 若單級(jí)放大器的增益不能滿足要求，就可以采用多級(jí)若單級(jí)放大器的增益不能滿足要求，就可以采用多級(jí)級(jí)聯(lián)放大器。級(jí)聯(lián)后的放大器的增益、通頻帶和選擇性都級(jí)聯(lián)放大器。級(jí)聯(lián)后的放大器的增益、通頻帶和選擇性都將發(fā)生變化。將發(fā)生變化。

28、1）增益增益mAAA21mVmV2V1AAAA則總增益為則總增益為級(jí)，各級(jí)的增益為級(jí)，各級(jí)的增益為如果放大器有如果放大器有、m m2）通頻帶通頻帶相相同同如如果果各各級(jí)級(jí)放放大大器器的的增增益益2m20L0mmmVmffQ211AAAA根據(jù)通頻帶的定義可以求根據(jù)通頻帶的定義可以求m級(jí)放大器的通頻帶級(jí)放大器的通頻帶21ffQ211AA2m20L0mm成為帶寬縮減因子成為帶寬縮減因子可見通頻帶變窄,可見通頻帶變窄,121mX上面的分析表明上面的分析表明: : 為了使總的通頻帶不變?yōu)榱耸箍偟耐l帶不變, ,每級(jí)的帶寬都要增加為原來的每級(jí)的帶寬都要增加為原來的 X倍。倍。 當(dāng)每級(jí)通頻帶加寬當(dāng)每級(jí)通頻帶

29、加寬X倍時(shí)倍時(shí), ,每級(jí)的增益都會(huì)降低為原來每級(jí)的增益都會(huì)降低為原來 的的1/X。mf)2(7 . 03）選擇性選擇性( (以矩形系數(shù)為例以矩形系數(shù)為例) )時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng): :根據(jù)定義根據(jù)定義1 . 0AAV0VL0m1m1 . 0Qf1100)f2(12110022k117 . 01 . 01 . 0mmmmrff: :故故結(jié)論結(jié)論: :單調(diào)諧回路特點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單單調(diào)諧回路特點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單, ,調(diào)試容易調(diào)試容易, ,但選擇性差但選擇性差, ,增增 益和通頻帶的矛盾比較突出。益和通頻帶的矛盾比較突出。3. 4 雙調(diào)諧回路諧振放大器雙調(diào)諧回路諧振放大器 它是改善放大器選擇性和解決放大器增益和它是改善放大

30、器選擇性和解決放大器增益和通頻帶之間矛盾的有效方法之一。通頻帶之間矛盾的有效方法之一。例三極管三極管T1與與T2同型號(hào)同型號(hào)HL5601000Q匝16213N匝461N匝132NkHzf4650三極管的參數(shù)如下三極管的參數(shù)如下 mSgie0 . 1pFCie400Sgoe110pFCoe62mSyfe28|求諧振電壓增益求諧振電壓增益 解：28. 0162461311NNp08. 0162131322NNp例SLQRGpp663001012. 610560104652100111LRQp00LQRp00222121ioppgpgpGGieoepgpgpG2221S632626102110108

31、. 01011028. 01012. 6301021102808. 028. 0|63210gyppAfevpG例（續(xù)）并并的公式將變?yōu)槟敲矗瑸榱藬U(kuò)展通頻帶如果電路圖中還存在需要注意的是GgpgpGGGRieoeppp2221)(,并并RG1單級(jí)單調(diào)諧回路放大器解題思路) !( ) 1 (21注意一定不能出錯(cuò)和先求出pp根據(jù)已知量求出未知量利用公式CRLRQpp000 (2)(,2221ieoeCpCpCCC而是并不是電路圖中的要注意這里C, (3)的可根據(jù)上式求出電路中如果需要pieoeppoeGGgpgpGGgy求出以及公式和參數(shù)中的實(shí)部利用給出的并)(g )4(2221ie的倒數(shù)步中求出

32、的就是第ppRG(2)!要看電路圖是否加并G此項(xiàng)可能此項(xiàng)可能有有,也可能也可能沒有沒有,具體具體要看電路要看電路單級(jí)單調(diào)諧回路放大器解題思路求電壓放大增益）利用（pfevGyppA2105求功率放大增益）利用（2006vpAALppLQLGLRQ求出利用公式001 (7)求出通頻帶等利用公式LLQfB0 (8)3. 5 諧振放大器的穩(wěn)定性諧振放大器的穩(wěn)定性是不穩(wěn)定的原因。是不穩(wěn)定的原因。生，生，的存在會(huì)導(dǎo)致自激的產(chǎn)的存在會(huì)導(dǎo)致自激的產(chǎn)在實(shí)際中在實(shí)際中rerey yFieLoerefeieiYyYyyyyY一、自激產(chǎn)生的原因一、自激產(chǎn)生的原因 jbFgYFFgF改變了回路的改變了回路的QL值值,

33、 , bF引起回路失諧。引起回路失諧。gsLCyieYFYSYi gF是頻率的函數(shù)，在某些頻率上可能為負(fù)值，即呈負(fù)電導(dǎo)性，是頻率的函數(shù)，在某些頻率上可能為負(fù)值，即呈負(fù)電導(dǎo)性，使回路的總電導(dǎo)減小，使回路的總電導(dǎo)減小，QL增加，通頻帶減小，增益也因損耗的增加，通頻帶減小，增益也因損耗的減少而增加，即負(fù)電導(dǎo)減少而增加，即負(fù)電導(dǎo)gF供給回路能量，出現(xiàn)正反饋。當(dāng)供給回路能量，出現(xiàn)正反饋。當(dāng)gF = gs + gie（回路原有電導(dǎo)）則回路總電導(dǎo)（回路原有電導(dǎo)）則回路總電導(dǎo)g = 0，QL ，放大器，放大器失去放大性能，處于自激振蕩工作狀態(tài)。失去放大性能，處于自激振蕩工作狀態(tài)。0YyyyyYLoerefei

34、eS1yyYyYYrefeLoeieS系統(tǒng)變得穩(wěn)定。系統(tǒng)變得穩(wěn)定。 變大遠(yuǎn)離1，變大遠(yuǎn)離1，反饋?zhàn)內(nèi)?，等式左邊，反饋?zhàn)內(nèi)酰仁阶筮呑兊牟环€(wěn)定。變的不穩(wěn)定。 變小接近于1，變小接近于1，反饋?zhàn)儚?qiáng)，等式左邊，反饋?zhàn)儚?qiáng)，等式左邊y y 討論：討論：fefefefey y二、放大器產(chǎn)生自激的條件二、放大器產(chǎn)生自激的條件當(dāng)當(dāng)Ys + Yz = 0 回路總電導(dǎo)回路總電導(dǎo)g = 0 放大器產(chǎn)生自激。放大器產(chǎn)生自激。 此時(shí)放大器的反饋能量抵消了回路損耗能量，且電納部分此時(shí)放大器的反饋能量抵消了回路損耗能量，且電納部分也恰好抵消。表明放大器反饋的能量抵消回路損耗的能量，且也恰好抵消。表明放大器反饋的能量抵消回路

35、損耗的能量，且電納部分也切好得到抵消。電納部分也切好得到抵消。 2121,即：即： 相同)相同)定輸入回路和輸出回路定輸入回路和輸出回路產(chǎn)生自激的條件：(假產(chǎn)生自激的條件：(假1eyye1Ggggrefejrefe2 j2Loeies112refeoeLiesyygGgg幅值條件：幅值條件：2arctg22ferefereferetg，相位條件：相位條件：S510S5101 1S S一般要求一般要求時(shí)穩(wěn)定時(shí)穩(wěn)定時(shí)產(chǎn)生自激，當(dāng)時(shí)產(chǎn)生自激，當(dāng)當(dāng)當(dāng)為穩(wěn)定系數(shù)為穩(wěn)定系數(shù)定義：定義：1S12fereLoeiesyyGgggS 還可推導(dǎo)穩(wěn)定系數(shù)還可推導(dǎo)穩(wěn)定系數(shù) )cos(1)(2refereLoeiesy

36、gggggSfefefeyy0,f因因此此, ,實(shí)實(shí)際際上上：由由于于工工作作頻頻率率feTforeCj90y0re，即即中中，電電納納起起主主要要作作用用，且且r re ey y1帶入相位條件得：帶入相位條件得：可能產(chǎn)生自激。可能產(chǎn)生自激。, ,時(shí)，時(shí)，在低于有頻率的某一點(diǎn)在低于有頻率的某一點(diǎn)說明：當(dāng)說明：當(dāng)1 1f fSgGgggg2Loe1ies帶帶入入穩(wěn)穩(wěn)定定系系數(shù)數(shù)如如果果令令，re0feV02120021CSy2Agg 2則有：則有：如果如果gyACyggSfeVrefe三、三、Avo與與S的關(guān)系的關(guān)系 討論：討論： (Avo)s與與f有關(guān)，有關(guān)，f (Avo)s ，f yre 內(nèi)

37、反饋厲害。內(nèi)反饋厲害。 選管應(yīng)選選管應(yīng)選 大些的為好大些的為好 (Avo)s只考慮內(nèi)部反饋，未考慮外部反饋。只考慮內(nèi)部反饋，未考慮外部反饋。refeCy 當(dāng)當(dāng)S = 5時(shí)，時(shí)， re0feVO2.5)(CyAs(Avo)s是保持放大器穩(wěn)定工作所允許的電壓增益，稱為穩(wěn)定是保持放大器穩(wěn)定工作所允許的電壓增益，稱為穩(wěn)定電壓增益，為保證放大器穩(wěn)定工作，電壓增益，為保證放大器穩(wěn)定工作，Avo不允許超過不允許超過(Avo)s。 由于由于yre的存在，晶體管是一個(gè)雙向的器件，增強(qiáng)放大器的存在，晶體管是一個(gè)雙向的器件，增強(qiáng)放大器的穩(wěn)定性可以考慮晶體管的單向化。的穩(wěn)定性可以考慮晶體管的單向化。單向化的方法有：?jiǎn)?/p>

38、向化的方法有：中和法中和法 消除消除yre的反饋的反饋失配法失配法 使使GL或或gs的數(shù)值增大，因而使輸入和輸出回路的數(shù)值增大，因而使輸入和輸出回路 與晶體管匹配。與晶體管匹配。在實(shí)際運(yùn)用中，中和法是外加一個(gè)電容抵消正反饋電容的作用在實(shí)際運(yùn)用中，中和法是外加一個(gè)電容抵消正反饋電容的作用 失配法：失配法： 信號(hào)源內(nèi)阻不與晶體管輸入阻抗匹配；信號(hào)源內(nèi)阻不與晶體管輸入阻抗匹配； 晶體管輸出端負(fù)載不與晶體管的輸出阻抗匹配。晶體管輸出端負(fù)載不與晶體管的輸出阻抗匹配。 即以犧牲電壓增益來換取放大器的穩(wěn)定性即以犧牲電壓增益來換取放大器的穩(wěn)定性四、克服自激的方法四、克服自激的方法 (1) (1) 中和法：中和

39、法： 在放大器線路中插入一個(gè)外加的反饋電路，使它的作用在放大器線路中插入一個(gè)外加的反饋電路，使它的作用恰好和晶體管的內(nèi)反饋互相抵消。恰好和晶體管的內(nèi)反饋互相抵消。 具體線路：具體線路： AL1L2BCbcCNVi+ BAViCN+VoCbcCDL1L20VNCCLL11bc21cb22cb21NCNNCLLC 電橋平衡時(shí)，電橋平衡時(shí)，CDCD兩端的回路電壓兩端的回路電壓 不會(huì)反映到不會(huì)反映到ABAB兩端兩端, ,即對(duì)應(yīng)兩邊阻抗之比相等。即對(duì)應(yīng)兩邊阻抗之比相等。(2) 失配法失配法 LoerefeieiYyyyyYsiefereoe0yyyyyYiesyyierefeoe0yyyyYBG1Ygy

40、fbyqbYibY0=y0byiyieYL失配BG2復(fù)合管 信號(hào)源內(nèi)阻不與晶體管輸入阻抗匹配，晶體管輸出端信號(hào)源內(nèi)阻不與晶體管輸入阻抗匹配，晶體管輸出端負(fù)載阻抗不與本級(jí)晶體管的輸出阻抗匹配。負(fù)載阻抗不與本級(jí)晶體管的輸出阻抗匹配。 原理：由于阻抗不匹配，輸出電壓減小，反饋到輸入原理：由于阻抗不匹配，輸出電壓減小，反饋到輸入 電路的影響也隨之減小。使增益下降，提高穩(wěn)定性。電路的影響也隨之減小。使增益下降，提高穩(wěn)定性。使使Yi = yie，即使后項(xiàng)，即使后項(xiàng)0，則必須加大，則必須加大Y LoeLyy 晶體管實(shí)現(xiàn)單向比，只與管子本身參數(shù)有關(guān)，失配法晶體管實(shí)現(xiàn)單向比，只與管子本身參數(shù)有關(guān)，失配法一般采用

41、共發(fā)一共基級(jí)聯(lián)放大一般采用共發(fā)一共基級(jí)聯(lián)放大. .則則 3. 3. 中和法與失配法比較中和法與失配法比較 中和法：中和法： 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，增益高優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，增益高 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 只能在一個(gè)頻率上完全中和，不適合寬帶只能在一個(gè)頻率上完全中和，不適合寬帶 因?yàn)榫w管離散性大，實(shí)際調(diào)整麻煩，不適于因?yàn)榫w管離散性大，實(shí)際調(diào)整麻煩，不適于 批量生產(chǎn)。批量生產(chǎn)。 采用中和對(duì)放大器由于溫度等原因引起各種參采用中和對(duì)放大器由于溫度等原因引起各種參 數(shù)變化沒有改善效果。數(shù)變化沒有改善效果。 失配法：失配法： 優(yōu)點(diǎn)：性能穩(wěn)定，能改善各種參數(shù)變化的影響；優(yōu)點(diǎn)：性能穩(wěn)定，能改善各種參數(shù)變化的影響； 頻帶寬，適合寬帶放

42、大，適于波段工作；頻帶寬，適合寬帶放大，適于波段工作； 生產(chǎn)過程中無需調(diào)整，適于大量生產(chǎn)。生產(chǎn)過程中無需調(diào)整，適于大量生產(chǎn)。 缺點(diǎn)：增益低。缺點(diǎn)：增益低。 ieiyy )(oerefereryyyyyfefyy re0yy復(fù)合管復(fù)合管y參數(shù)公式：參數(shù)公式： 一、二級(jí)共發(fā)一、二級(jí)共發(fā)- -共基級(jí)聯(lián)中頻放大器電路共基級(jí)聯(lián)中頻放大器電路 下圖表示國(guó)產(chǎn)某調(diào)幅通信機(jī)接收部分所采用的二級(jí)中下圖表示國(guó)產(chǎn)某調(diào)幅通信機(jī)接收部分所采用的二級(jí)中 頻放大器電路。頻放大器電路。輸入C30.047F3AG22680T1R10R65.1kR95.6k2kR3C40.047FC50.047FR7150R1110kC60.04

43、7FR122.7kC90.047F3AG22T2C7560pFC856pFTr13AG22T3R165.1kR131.5kR142002kR15C100.047F0.047FC113AG22T4R175.1kR180.047FC1215V輸出R1910kR205. 1kC13C14560pF560pFTr215V穩(wěn)壓8V3.6 調(diào)諧放大器的常用電路與集成電路諧振放大器調(diào)諧放大器的常用電路與集成電路諧振放大器二、二、 由由MC1590構(gòu)成的選頻放大器：構(gòu)成的選頻放大器： 器件器件MC1590具有工作頻率高，不易自激的特點(diǎn)，并帶有自動(dòng)增益具有工作頻率高，不易自激的特點(diǎn)，并帶有自動(dòng)增益控制的功能。其

44、內(nèi)部結(jié)構(gòu)為一個(gè)雙端輸入、雙端輸出的全差動(dòng)式電路?？刂频墓δ堋Ｆ鋬?nèi)部結(jié)構(gòu)為一個(gè)雙端輸入、雙端輸出的全差動(dòng)式電路。 器件的輸入和輸出各有一個(gè)單諧振回路。輸入信號(hào)器件的輸入和輸出各有一個(gè)單諧振回路。輸入信號(hào)V V1 1通過隔直流電容通過隔直流電容C C4 4加到輸入端的引腳加到輸入端的引腳“1 1”，另一輸入端的引腳，另一輸入端的引腳“3 3”通過電容通過電容C C3 3交流接地，交流接地，輸出端之一的引腳輸出端之一的引腳“6 6”連接電源正端，并通過電容連接電源正端，并通過電容C C5 5交流接地，故電路是交流接地，故電路是單端輸入、單端輸出。由單端輸入、單端輸出。由L L3 3和和C C6 6構(gòu)

45、成去耦濾波器，減小輸出級(jí)信號(hào)通過供構(gòu)成去耦濾波器，減小輸出級(jí)信號(hào)通過供電電源對(duì)輸入級(jí)的寄生反饋。電電源對(duì)輸入級(jí)的寄生反饋。 C2 L2 C2 Vi RL V0 C6 +12V L3 3 2 1 8 7 6 4 5 MC1590 C5 V(AGC) C3 C4 三、三、MC1110制成的制成的100MHz調(diào)諧放大電路調(diào)諧放大電路 MC1110MC1110集成塊是一種適合于放大頻率高達(dá)集成塊是一種適合于放大頻率高達(dá)100MHz100MHz信號(hào)的信號(hào)的射極耦合放大電路，其內(nèi)部電路及由它制成的射極耦合放大電路，其內(nèi)部電路及由它制成的100MHz100MHz調(diào)諧放調(diào)諧放大器的實(shí)用電路如圖所示。大器的實(shí)用電路如圖所示。 片內(nèi)電路如虛線框內(nèi)所示，兩只晶體管片內(nèi)電路如虛線框內(nèi)所示，兩只晶體管VTVT1 1和和VTVT2 2組成共組成共集一共基組合放大電路，使電路的上限截止頻率得以提高，集一共基組合放大電路，使電路的上限截止頻率得以提高，且輸入、輸出阻抗均較高，故對(duì)外接調(diào)諧回路的影響減小。且輸入、輸出阻抗均較高，故對(duì)外接調(diào)諧回路的影響減小。 Re 5 9V C L1 C2 1 2 MC1110 3 4 C5 C3 L2 C4 RL V0 +5V VT1 VT2 vi C1 n片內(nèi)電容片內(nèi)電容C約約30pF，跨接在，跨接在VT1的集電極與的集