高频电子电路设计

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1、目录摘要31谐振电路41.1串联谐振回路41.2并联谐振回路52谐振放大器及其主要技术指标62.1谐振放大器及组成62.2高频小信号放大器72.3高频小信号放大器的主要质量指标83影响谐振放大器的稳定因素93.1影响放大器稳定的主要因素93.2反馈对谐振放大器的影响113.2.1自激113.2.2电磁干扰124谐振放大器稳定性措施134.1中和法134.2失配法15总结与体会17主要参考文献17-17-摘要所谓谐振放大器，就是采用谐振回路（串、并联及耦合回路）作负载的放大器。根据谐振回路的特性，谐振放大器对于靠近谐振频率

2、的信号，有较大的增益；对于远离谐振频率的信号，增益迅速下降，所以，谐振放大器不仅有放大作用，而且也起着滤波或选频的作用。工作稳定性是指放大器的工作状态（直流偏量）、晶体管参数、电路元件参数等发生可能的变化时，放大器的主要特性的稳定程度。一般的不稳定现象是增益变化、中心频率偏移、通频带变宽、谐振曲线变形等。极端的不稳定状态时放大器自激，致使放大器完全不能正常工作。其内部原因与反馈有关，反馈的途径有两种：一是晶体管内部的反馈（自激），二是晶体管外部电磁干扰。因此，根据这些影响因素提出了减少传输导纳，单向化，减少噪声与干扰等稳

3、定电路的方法。-17-1谐振电路在具有电阻R、电感L和电容C元件的交流电路中，电路两端的电压与其中电流相位一般是不同的。如果我们调节电路元件（L或C）的参数或电源频率，可以使它们相位相同，整个电路呈现为纯电阻性。电路达到的这种状态我们称之为谐振。在谐振状态下，电路的总阻抗达到极值或近似达到极值。研究谐振的目的就是要认识这种客观现象，并在科学和应用技术上充分利用谐振的特征，同时又要预防它所产生的危害。按电路联接的不同，有串联谐振和并联谐振之分。1.1串联谐振回路如图1.1.1:在电阻R、电感L及电容C所组成的串联电路中，当

4、容抗XC与感抗XL相等时，即XC＝XL，电路中的电压U与电流I的相位相同，电路呈纯电阻性，这种现象叫串联谐振。图1.1.1串联谐振回路-17-当电路发生串联谐振时，电路的阻抗Z=R,电路中总阻抗最小，电流将达到最大值。当X=ωL-1/ωC=0时，即有φ=0，此时电路发生了谐振,并且通过谐振可以使有用的电信号通过，即当电路的激励的频率等于电路的固有频率时，电路的电磁振荡的振幅也将达到峰值，这也是它的选择性。同时它还必须满足一定的频带宽度。1.2并联谐振回路如图1.2.1:在电感线圈L，电容器C与外加信号源相互并联的振荡电路

5、中，当电容的大小恰恰使电路中的电压与电流同相位，即电源电能全部为电阻消耗，成为电阻电路时，叫作并联谐振。并联谐振是一种完全的补偿，电源无需提供无功功率，只提供电阻所需要的有功功率。谐振时，电路的总电流最小，因此，并联谐振也称为电流谐振。图1.2.1并联谐振回路-17-2谐振放大器及其主要技术指标2.1谐振放大器及组成所谓谐振放大器，就是采用谐振回路（串、并联及耦合回路）作负载的放大器。根据谐振回路的特性，谐振放大器对于靠近谐振频率的信号，有较大的增益；而对于远离谐振频率的信号，增益迅速下降。所以，谐振放大器不仅有放大作用

6、，而且也起着滤波或选频的作用。谐振放大器有又可分为调谐放大器（通称高频放大器）和频带放大器（通称中频放大器）。前者的调谐回路需对外来不同的信号频率进行调谐；后者的调谐回路的谐振频率固定不变。谐振放大器组成大致有：单调谐回路谐振放大器（原理电路图如图2.1.1）、多级单调谐回路谐振放大器、双调谐回路谐振放大器、参差调谐放大器和集中选择性放大器等。图2.1.1单调谐回路谐振放大器-17-2.2高频小信号放大器对高频小信号放大器来说，由于信号小，可以认为它工作在晶体管（或场效应管）的线性范围内。这就允许把晶体管看成线性元件，因

7、此可作为有源线性四端网络来分析。它主要用在各种无线电接收设备及高频仪表中，其主要作用是放大微弱的高频有用信号，同时抑制无用干扰信号。其电路如图2.2.1图2.2.1晶体管放大器图2.2.2y参数等效电路-17-电路图2.2.2为晶体管的y参数等效电路。此等效电路不仅与晶体管有关，而且与外电路有关，（1）（2）（3）通过（1）～（3）可得：（4）+（5）由上式说明：输入导纳YI与负载导纳YL有关，这反映了晶体管有内部反馈，而这个内部反馈是由反向传输导纳YRE所引起的；输出导纳YO与信号源导纳YS有关，这也反映了晶体管存在内

8、部反馈，而这个内部反馈也是由YRE引起；晶体管的正向传输导纳越大，则放大器的增益也越大。2.3高频小信号放大器的主要质量指标对于高频小信号放大器，它有以下主要质量指标：1.增益：放大器输出电压（或功率）与输入电压（或功率）之比，称为放大器的增益或放大倍数，用AV（或AP）。我们希望每级放大器的增益尽量大，使满足总增益