高频电子线路小信号放大器资料.ppt
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1、第三章第三章 高高频频小信号放大器小信号放大器主要内容主要内容高高频频小信号等效小信号等效电电路与参数路与参数单级单级、多、多级单调谐级单调谐回路回路谐谐振放大器振放大器双双调谐谐调谐谐振放大器振放大器谐谐振放大器的振放大器的稳稳定性定性 基本要求基本要求了解高了解高频频小信号放大器的工作原理及特点;小信号放大器的工作原理及特点;掌握高掌握高频频小信号放大器的小信号放大器的电电路路组组成、高成、高频频等效等效 电电路、参数等效路、参数等效电电路;路;掌握高掌握高频频小信号放大器放大倍数、小信号放大器放大倍数、输输入阻抗、入阻抗、输输出阻抗出阻抗计计算公式的使用;算公式的使用;1.理解高理解高频
2、频小信号放大器的内部反小信号放大器的内部反馈馈及及稳稳定工作条定工作条件件,掌握消除内部反掌握消除内部反馈馈的原理与基本方法。的原理与基本方法。掌握高掌握高频频小信号放大器阻抗匹配的概念与基本小信号放大器阻抗匹配的概念与基本计计算方法。算方法。2.3.1 3.1 概述概述3.1.1 3.1.1 高高频频小信号放大器的功能小信号放大器的功能 功功 能:能:放大和放大和选频选频;中心中心频频率:几百千赫率:几百千赫几百兆赫;几百兆赫;频带宽频带宽度:几度:几KHzKHz几十几十MHzMHz。高高频频小信号放大器小信号放大器通常以各种通常以各种选频电选频电路作路作负载负载,由于信号由于信号较较小,工
3、作在小,工作在线线性范性范围围内内(甲甲类类放大状放大状态态),),常采用常采用线线性模型的等效性模型的等效电电路分析法。路分析法。3.3.1.2 3.1.2 高高频频小信号放大器的分小信号放大器的分类类按按频带宽频带宽度度分分窄窄带带放大器放大器:以各种:以各种选频电选频电路作路作负载负载。宽带宽带放大器放大器:采用无:采用无选频选频作用的作用的电电路作路作负载负载。按按负载负载性性质质分分调谐调谐放大器放大器集中集中选频选频放大器:放大器:以石英晶体、陶瓷、声表面以石英晶体、陶瓷、声表面滤滤波器波器负载负载单调谐单调谐放大器:放大器:输输出端接出端接调谐调谐回路回路双双调谐调谐放大器:放大
4、器:输输入、入、输输出端都接出端都接调谐调谐回路回路参差参差调谐调谐放大器:放大器:调谐调谐回路的回路的谐谐振振频频率不同率不同使用谐振回路作为负载的放大器4.3.1.3 3.1.3 高高频频小信号放大器的主要性能指小信号放大器的主要性能指标标增益增益 电压电压增益:增益:功率增益:功率增益:分分贝贝表示:表示:式中,式中,分分别为别为放大放大电电路中心路中心频频率上的率上的输输出、出、输输入入电压电压有效有效值值;分分别为别为放大放大电电路中心路中心频频率的率的输输出、出、输输入功率,常用分入功率,常用分贝贝表示。表示。5.通通频带频带 放大器的放大器的电压电压增益下降到最大增益下降到最大值
5、值的的0.7070.707倍倍时时所所对应对应的的频频率率宽宽度称度称为为放大器的通放大器的通频带频带。常用常用 表示,表示,也称也称为为3dB3dB带宽带宽。图3-1 通频带的定义6.放大器的通放大器的通频带频带取决于回路的取决于回路的结结构形式和回构形式和回路的等效品路的等效品质质因素因素 。放大器的。放大器的总总通通频带频带随着随着级级数的数的变变化和改化和改变变。放大器的增益放大器的增益带宽积为带宽积为常数。常数。选择选择性性 放大器的放大器的选择选择性常用性常用矩形系数矩形系数和和抑制比抑制比(抗拒比抗拒比)来表示。来表示。(1)(1)矩形系数矩形系数 矩形系数矩形系数是表征放大器是
6、表征放大器选择选择性好坏的一个参量,如性好坏的一个参量,如7.图图3-23-2示,示,愈接近愈接近1 1越好。越好。(2)(2)抑制比抑制比 表示表示对带对带外某一特外某一特定干定干扰扰信号信号 的抑制的抑制能力,其定能力,其定义为义为式中,式中,是中心是中心频频率上的功率增益;率上的功率增益;是某是某一特定一特定频频率率 上的功率增益。也可用分上的功率增益。也可用分贝贝表示表示图3-2 放大器矩形系数的定义8.抑制比也可用抑制比也可用电压电压增益表示。增益表示。稳稳定性定性 工作工作稳稳定性指放大器的主要性能的定性指放大器的主要性能的稳稳定程度。定程度。不不稳稳定定现现象象:增益增益变变化、
7、中心化、中心频频率偏移、通率偏移、通频带变频带变窄、窄、谐谐振曲振曲线变线变形等。形等。主要原因主要原因:晶体管的寄生反:晶体管的寄生反馈馈作用。作用。措措 施施:限制每:限制每级级增益;减小晶体管的内反增益;减小晶体管的内反馈馈(中和或失配方法等)。(中和或失配方法等)。或或9.噪声系数噪声系数 噪声系数是用来表征放大器噪声系数是用来表征放大器本身本身产产生生噪声噪声电电平大小的一个参数。平大小的一个参数。越接近越接近1 1越好。越好。放大器的性能指放大器的性能指标标相互之相互之间间既有既有联联系又有矛系又有矛盾。如盾。如稳稳定性和增益定性和增益,通通频带频带和和选择选择性性等。等。10.3
8、.2 3.2 晶体管高晶体管高频频小信号等效小信号等效电电路与参数路与参数3.2.1 3.2.1 形式等效形式等效电电路(网路(网络络参数等效参数等效电电路)路)晶体管都可晶体管都可视为视为二端口网二端口网络络,如,如图图3-33-3示。示。任一任一线线性二端口网性二端口网络络,必,必须须有四个有四个变变量描述。根量描述。根据据选择选择的自的自变变量和因量和因变变量的不同,常用的有四种参数量的不同,常用的有四种参数系:系:H H参数参数混合参数;混合参数;Z Z参数参数阻抗阻抗参数;参数;Y Y参数参数图3-3 共射晶体管网络11.导纳导纳参数;参数;A A参数参数传输传输参数。参数。对对高高
9、频频小信号放大小信号放大电电路的分析,常采用路的分析,常采用Y Y参数等效参数等效电电路。路。如如图图3-43-4示,其示,其为为晶体管的晶体管的Y Y参数等效参数等效电电路。路。设设输输入入电压电压 和和输输出出电电压压 为为自自变变量,量,输输入入电电流流 和和输输出出电电流流 为为因因变变量,其网量,其网络络方程方程为为图3-4 Y参数等效电路12.即即式中,式中,、是晶体管的是晶体管的“内参数内参数”,它,它们们由由实验实验方法方法测测量而得,分量而得,分别别表示表示为为13.根据根据Y Y参数表示的网参数表示的网络络方程和方程和Y Y参数的基本定参数的基本定义义,可画出,可画出图图3
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