《高频电路原理与分析》（第四版）ppt电子课件教案第3章高频谐振放大器

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1、第3章高频谐振放大器§3.1高频小信号放大器§3.2高频功率放大器的原理和特性§3.3晶体管高频功率放大器的高频效应§3.4高频功率放大器的实际线路§3.5丁类（D类）高频功率放大器§3.6高频功放、功率合成与射频模块放大器§3.1高频小信号放大器§3-1-1　高频小信号放大器基础一、宽、窄带小信号高频放大器综述宽带放大器:相对频带fH/fL>>1窄带放大器:(fo很大时)相对频带fH/fL≈1小信号高频放大器是线性放大器，甲类工作。作用：放大信号幅度要求：不失真、增益尽量大、不自激，选择性好二、电路及高频交流等效电路小信号高频放大器电路宽带放

2、大窄带放大交流通路宽带窄带例：集成中放§3-1-2晶体管高频等效电路1.物理模拟等效电路的模型：混合π型（晶体管内部情况描述）2.四端网络参量等效电路：h参数、Y参数、z参数、S参数等效电路（用于放大器电路设计）3.高频交流等效电路：电路的交流通路等效（用于电路分析）一、晶体管混合π型等效电路(1)基极体电阻rbb':5~100Ωrbb'较小时，高增益和低噪声。(2)发射结等效电阻rb'e:500~2000Ωrb'e=βre=β·VT/Ie发射结等效电阻re=VT/Ie≈26mV/Ie(3)发射结电容Cb'e100~500pf(4)集电结电阻r

3、b'c2~5MΩ(可忽略)(5)集电结电容Cb’c0.5~5pf为内部反馈元件，严重影响放大器的性能指标。(6)受控电流源gmvb'e:表征晶体管的放大作用。gm称为晶体管的跨导gm=1/re=β/rb'egmvb'e=βIb(7)集-射极电阻rce:10~100KΩ(可忽略)(8)集-射极电容Cce:2~10pf(可忽略)混合π型等效电路的简化高频低频二、晶体管网络参量等效电路共发射极电路1．h参数等效电路h参数等效电路2．Y参数等效电路e共发射极放大电路　Y参数等效电路三、Y参数与混合π型参数的关系(见教材P65)Y参数定义四、晶体管高频特

4、性的几个频率参数fβ共射截止频率  fT特征频率fα 共基截止频率  fmax最高振荡频率fmax>fα≥ fT>fβf工作<

5、β

6、=f工作>>fβ时：

7、β

8、= fT/f工作（fβ=fT/）fT=αofα五、场效应晶体管等效电路优点：(1)iD与VGS是平方率关系，频率变换方便；(2)线性区域宽，动态范围大；(3)噪声系数低；(4)输入阻抗高  (高频时与f的平方成反比下降，但仍大大高于双极型晶体管)。缺点：功率增益通常低于双极型晶体管。§3-1-3小信号宽带放大器调制信号带宽较大时(如:全电视信号为8MHz),窄带调谐放大器不易制

9、作，采用：(1)多级宽放与集中带通滤波方法。(2)多级宽放与调谐放大器组合方法。分析方法：高频交流等效电路、传递函数等。有关参量：增益、幅频特性、相频特性、上限截止频率、输入阻抗、输出阻抗一、共e、共b、共c宽带放大器设：Ai为电流增益,  Av为电压增益，Ri为输入电阻, R0为输出电阻， fH为上限截止频率，  BAv为增益带宽乘积(B与Av成反比)高频工作时的特点：1.共发(共e)宽带放大器（1）Ai，Av均较大；（2）Ri，R0均适中(容性:f↑,等效R0↓);（3）为提高 fH射极加电流串联负反馈电阻，虽工作稳定，但Av↓，且 fH仍

10、较低。2.共基(共b)宽带放大器（1）Ai<1,Av较大；（2）Ri小，R0容性；（3） fH大，BAv是共e放大器的2~8倍。3.共集电极(共c)宽带放大器（1）Ai较大，Av<1；（2）Ri大，R0小(感性:f↑,等效R0↑)；Ri比低频工作时↓，且R'LCo>reCb'e时，R'i<0（负阻）。（3） fH与共e放大器同一数量级。二、级联组合放大器利用各种电路的特点，及负反馈等方法，以提高放大器的性能。1.共e-共b级联宽带放大电路通过加大负载强度，以降低增益的代价来提高 fH。共e（T1）-共b(T2)放大器电路（1）∵T2的Ri小∴T

11、1的负载重，则：Av↓,fH↑；（2）R'L(UL)与Ri(US)被T2隔离，工作稳定；（3）T1因负载重而Av1↓，但T2有Av2，所以总Av仍较大；（4）T2的Ai2<1，但T1的Ai1较大，所以总Ai仍较大；2．负反馈宽带放大电路通过负反馈，以降低增益的代价来提高fH，和工作的稳定性。三、电感串并联补偿宽带放大电路通过电感串并联补偿的方法，提高fH（上限截止频率）。1．集电极并联补偿电路说明幅频特性①无LC时：f↑,XC↓(负载加重）,Av↓， 原fH较小；②有LC时：f↑到LC与C总的并联谐振频率fp时，等效负载阻抗值加大，放大器负载减

12、轻，Av↑。 且RC较大时，Q较小，曲线平坦。③当新fH=1.73倍原fH时：最平幅频条件:最平时延条件:k=0.322兼顾两条件取: k=0.362