高频小信号调谐放大器.ppt

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1、2.2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。2.2.1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2.2.1晶体管高频共发射极混合π型等效电路；基区体电阻,约发射结电阻折合到基极回路的等效电阻,约几十欧到几千欧；2.2.1：发射结电容,约10皮法到几百皮法；：集电结电阻,约10kΩ～10MΩ；：集电结电容,约几个皮法；：晶体管跨导,几十毫西门子以下；各参数有关的公式如下：其中:是发射极静态电流,是晶体管低频短路电流是晶体管特征频率。放大系数,2.2.1注意:各参数均与静

2、态工作点有关。另外，常用的晶体管高频共基极等效电路如图2.2.2图（a）所示，图(b)是简化等效电路。图2.2.2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。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2.2.3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2.2.4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

3、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2.2.4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2.2.12.2.2单管单调谐放大器一、电路组成及工作原理图2.2.5高频调谐放大器的典型线路（a）原理电路（b）交流通路1、各元件的作用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。2.2.2图2.2.5高频调谐放大器的典型线路（a）原理电路（b）交流通路

4、2、简单工作原理信号由输入端的高频变压器引入，晶体管放大器的负载为部分接入的振荡回路，该回路对输入信号频率谐振，即。此时，回路呈现的阻抗最大，而对其它频率的阻抗很小，因而输入信号频率的电压得到放大，而其它频率信号受到抑制。同时振荡回路采用抽头连接，可以实现阻抗匹配，以提供晶体管集电极所需要的负载电阻，从而在负载（下一级晶体管的输入）上得到最大的电压输出。所以，振荡回路的作用是实现选频滤波及阻抗匹配。二、电路性能分析1、放大器的小信号等效电路及其简化图2.2.6单管放大器的小信号（a）小信号等效电路（b）简化电路2.2.2图中设得到的小信号等效电路如下图所示。其中其中2.

5、2.2由图知：所以2、电路性能分析（1）电压放大倍数（增益）2.2.2谐振电压放大倍数（增益）式中负号表示输出电压和输入电压之间的相位相差。同时，由于是复数，其相角为故放大器在回路谐振时，。当工作频率较低时，和相位才相差，即输出电压和输入电压反相位。谐振电压放大倍数（增益）的振幅值2.2.2和输入电压之间，而是的相位差并不是输出电压结论：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有关：（A）为了增大,应选取大,小的晶体管。（B）为了增大,要求负载电导小,如果负载是下小。一级放大器,则要求其（C）回路谐振电导越小,越大。而取决于值,与成反比。回路空载品质因

6、数（D）与接入系数有关,但不是单调递增或单调递减关系。由于还会影响回路有载品质因数值而又将影响通频带,所以的选择应全面考虑,选取最佳值。2.2.2（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得到放大器的增益带宽积为2.2.2（5）矩形系数（6）、结论A、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只决定于回路的总电容和通频带的乘积。电容越大，通频带越宽，则增益越小。B、要想既

7、得到高的增益，又保证足够宽的通频带，除2.2.2了选用大的晶体管外，还应该尽量减小谐振回路的总电容。C、的减小与电路的稳定性相矛盾，减小即应该减小外接电容C，但分布参数的影响将加大，会造成电路不稳定。解决的方法采用部分接入的方式。例2.2.1在图2.2.5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