1、封面,3.3 單調(diào)諧回路諧振放大器,返回,引言,本頁完,引言,返回,單調(diào)諧回路諧振放大器的特點(diǎn)： (1)放大電路中集電極負(fù)載是一個(gè)單回路的LC并聯(lián)諧振回路，它諧振于放大器的中心頻率； (2)單回路LC并聯(lián)諧振回路采用自耦變壓器形式（即抽頭形式），以保證LC回路性能受到的影響為最??； (3)本級(jí)電路與下級(jí)負(fù)載的聯(lián)接采用變壓器耦合形式。,主頁,單調(diào)諧回路諧振放大器,結(jié)束,返回,1、單調(diào)諧諧振放大器y參數(shù)電路,3、單調(diào)諧諧振放大器功率增益Ap,4、單調(diào)諧諧振放大器通頻帶2f0.7,5、單調(diào)諧諧振放大器的選擇性Kr0.1,2、單調(diào)諧諧振放大器電壓增益Av,本 節(jié) 學(xué) 習(xí) 要 點(diǎn) 和 要 求,一、單調(diào)諧

2、諧振放大器y參數(shù)等效電路,繼續(xù),1、電路元件的作用,單調(diào)諧諧振放大電路,T1次級(jí)起到信號(hào)源的作用。,Rb1、Rb2和Re組成分壓式射極偏置電路，利用直流負(fù)反饋穩(wěn)定電路的靜態(tài)工作點(diǎn)Q。,Ce和Cb均是高頻旁路電容。Ce可使Re對(duì)交流不起負(fù)反饋?zhàn)饔?，增大電路的電壓放大倍?shù)；Cb使T1次級(jí)線圈一端(即信號(hào)源的一端接地)交流接地 。,T2的初級(jí)線圈L1與C組成LC并聯(lián)諧振回路，作為共射放大電路的負(fù)載，并起到選頻作用。中間抽頭有利于實(shí)現(xiàn)與次級(jí)的阻抗匹配，以獲得最大的功率增益。,本頁完,3.3單調(diào)諧回路諧振放大器,繼續(xù),單調(diào)諧諧振放大電路,本頁完,2、交流等效電路,一、單調(diào)諧諧振放大器y參數(shù)等效電路,3.

3、3單調(diào)諧回路諧振放大器,3、y參數(shù)等效電路,其中GP是諧振時(shí)LC并聯(lián)回路的阻抗。,交流等效電路,繼續(xù),本頁完,3、y參數(shù)等效電路,YL三極管的等效負(fù)載,設(shè)YL是晶體管在1、2端間看來的等效負(fù)載。,一、單調(diào)諧諧振放大器y參數(shù)等效電路,3.3單調(diào)諧回路諧振放大器,晶體管集發(fā)極間等效電流源,繼續(xù),本頁完,晶體管集發(fā)極間等效電流源,3、y參數(shù)等效電路,晶體管放大作用的等效電流源：,晶體管的輸出電導(dǎo)：go1,晶體管的輸出電容：Co1,負(fù)載的導(dǎo)納： YL=gi2+jCi2,YL三極管的等效負(fù)載,一、單調(diào)諧諧振放大器y參數(shù)等效電路,3.3單調(diào)諧回路諧振放大器,繼續(xù),1、電壓增益的一般表達(dá)式,本頁完,YL 晶

4、體管在1、2兩點(diǎn)間的等效負(fù)載導(dǎo)納，即下級(jí)晶體管輸入導(dǎo)納gi2和Ci2反射回1、2兩點(diǎn)間的導(dǎo)納和LC并聯(lián)諧振回路折算至1、2兩點(diǎn)間的等效導(dǎo)納。,yoe晶體管的輸出導(dǎo)納,yoe=go1+jCo1,YL三極管的等效負(fù)載,yoe,3.3單調(diào)諧回路諧振放大器,yoe,yoe+YL 1、2兩點(diǎn)間的等效負(fù)載導(dǎo)納的總和。,yoe+YL,顯然，要寫出本電路電壓增益的表達(dá)式，關(guān)鍵是求出YL。,繼續(xù),本頁完,YL三極管的等效負(fù)載,yoe,(1) 首先把Ci2和gi2折算至LC回路。,2、YL的推導(dǎo),Ci2=p22Ci2,gi2=p22gi2,其中 p2=N2/N,LC回路的總導(dǎo)納：,C=Ci2+C,g=gi2+GP

5、,C,g,注：假定L2與L之間耦合很緊。L2可以看成是在N2處的抽頭。,3.3單調(diào)諧回路諧振放大器,(2) 再把C和g折算至1、2端。,C=C/p12,g=g/p12,其中 p1=N1/N,(3)YL表達(dá)式,YL,繼續(xù),本頁完,1,L1,N1,yoe=go1+jCo1,代入后總阻抗Y中的所有電容相加后用C表示。,諧振時(shí)電路的總阻抗為:,諧振電路一般工作在諧振狀態(tài)，諧振時(shí)有jC-j/L1=0。同時(shí)GP很小，可忽略。,3.3單調(diào)諧回路諧振放大器,2、YL的推導(dǎo),Y=yoe+YL,1、電壓增益的一般表達(dá)式,2、YL的推導(dǎo),繼續(xù),本頁完,3.3單調(diào)諧回路諧振放大器,二、電壓增益Av,繼續(xù),本頁完,3.

6、3單調(diào)諧回路諧振放大器,二、電壓增益Av,諧振放大時(shí)1/jL1+jC=0， GP亦可忽略。,所以電路只有電導(dǎo)go1和gi2。,其中p12go1是晶體管輸出電導(dǎo)go1折算至a、b點(diǎn)的阻抗。,而p22gi2是負(fù)載電導(dǎo)gi2折算至a、b點(diǎn)的阻抗。,p12go1,p22gi2,討論p12go1+p22gi2在電路里的意義，得出匹配時(shí)Avo的值A(chǔ)vomax。,繼續(xù),本頁完,最后討論匹配時(shí)電路輸出的總電壓增益Avomax。,因?yàn)椋?GP=p12go1+p22gi2,5、匹配條件,p12go1=p22gi2,有： p12go1=p22gi2=GP/2,得：,代入此式,3.3單調(diào)諧回路諧振放大器,二、電壓增益

7、Av,繼續(xù),本頁完,1、諧振時(shí)功率增益Ap0,輸出功率: Po=Vab2p22gi2,輸入功率: Pi=Vi12gi1,其中g(shù)i1是本級(jí)晶體管的輸入電導(dǎo)。,GP,其中 Vab=Io/GP,=p1yfeVi1/GP,把Pi和Po式代入定義式得：,定義:,三、功率增益Ap,3.3單調(diào)諧回路諧振放大器,負(fù)載獲得的功率為Po,其中導(dǎo)納變換利用p12yfe，電壓變換利用了Vi1/p1。,繼續(xù),本頁完,GP,gi1本級(jí)晶體管輸入電導(dǎo),gi2下級(jí)晶體管輸入電導(dǎo),若采用相同晶體管，則,gi2=gi1,得,其中,Ap0=(Avo)2,1、諧振時(shí)功率增益Ap0,三、功率增益Ap,3.3單調(diào)諧回路諧振放大器,繼續(xù),

8、本頁完,2、諧振且匹配時(shí)的最大功率增益Ap0max,(1)不考慮損耗Gp時(shí),Ap0max=(Avomax)2,Ap0max=|yfe|2/(4go1gi2),經(jīng)過前面學(xué)習(xí)，我們知道匹配時(shí)的電壓增益為：,三、功率增益Ap,3.3單調(diào)諧回路諧振放大器,(2)考慮損耗Gp時(shí),QL有載品質(zhì)因數(shù),Q0無載品質(zhì)因數(shù),(3)考慮損耗Gp時(shí)的電壓增益Avomax,考慮損耗Gp時(shí)的電壓增益Avomax，可以通過功率Ap0max反推得。,說明：采用共發(fā)射極電路時(shí)，最大功率增益與最小噪聲系數(shù)可近似地同時(shí)獲得滿足。而在工作頻率較高時(shí)，則采用共基極電路可以同時(shí)獲得最小噪聲系數(shù)與最大功率增益。,四、單調(diào)諧放大器的通頻帶,

9、繼續(xù),本頁完,單調(diào)諧放大器的通頻帶由并聯(lián)LC回路的有載品質(zhì)因數(shù)QL決定，遵循LC回路通頻帶的一般表達(dá)式。,GP,C,其中,(1)單調(diào)諧放大器的通頻帶,2,3.3單調(diào)諧回路諧振放大器,QL越大，通頻帶越窄， QL越小，通頻帶越寬， QL的大小必須根據(jù)電路需要而定。,例如，AM收音機(jī)的中頻為fo=465kHz，通頻帶2f0.7=8kHz，那么所需的有載品質(zhì)因數(shù)QL為：,又如某一雷達(dá)接收機(jī)的中頻為fo=30MHz，頻帶2f0.7=10MHz，那么所需的有載品質(zhì)因數(shù)QL為,這時(shí)就需要在中頻LC回路上并上一定數(shù)值的電阻，增大損耗。,(2)利用通頻帶表示電壓增益,GP=4Cf0.7,單調(diào)諧放大器電壓增益：

10、,對(duì)左式意義的討論自行閱讀教材P105。,五、單調(diào)諧放大器的選擇性,繼續(xù),本頁完,單調(diào)諧放大器的選擇性的質(zhì)量一般通過矩形系數(shù)表示。,把Av/Avo=0.1代入上式可得2f0.1的寬度。,根據(jù)并聯(lián)諧振回路的原理知諧振曲線遵循以下關(guān)系：,矩形系數(shù)的定義：,矩形系數(shù)一定大于1，其值越接近1，則表明電路的選擇性越好。,求出2f0.1 的表達(dá)式即可可求出矩形系數(shù)。,3.3單調(diào)諧回路諧振放大器,單調(diào)諧放大器的矩形系數(shù)為：,本電路的通頻帶為：,單調(diào)諧放大器的矩形系數(shù)遠(yuǎn)大于1，因此其選擇性較差。,19,繼續(xù),本頁完,1、單調(diào)諧諧振放大器y參數(shù)等效電路,2、電壓增益,六、本節(jié)小結(jié),20,繼續(xù),本頁完,3、功率增益