高频电子技术第2章

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1、第2章高频小信号放大器2.1概述2.2小信号选频放大器2.3集中选频放大器2.4放大器的噪声2.5实训2：接收与小信号调谐放大2.1概述在无线通信中，发射与接收的信号应当适合于空间传输。所以，被通信设备处理和传输的信号是经过调制处理过的高频信号，这种信号具有窄带特性。而且，通过长距离的通信传输，信号受到衰减和干扰，到达接收设备的信号是非常弱的高频窄带信号，在做进一步处理之前，应当经过放大和限制干扰的处理。这就需要通过高频小信号放大器来完成。这种小信号放大器是一种谐振放大器。混频器输出端也接有这种小信号放大器，作为中频放大器对已调信号进行放大。下一页返回2.1概述

2、高频小信号放大器广泛用于广播、电视、通信、测量仪器等设备中。高频小信号放大器可分为两类:一类是以谐振回路为负载的谐振放大器;另一类是以滤波器为负载的集中选频放大器。它们的主要功能都是从接收的众多电信号中，选出有用信号并加以放大，同时对无用信号、干扰信号、噪声信号进行抑制，以提高接收信号的质量和抗干扰能力。下一页返回上一页2.1概述谐振放大器常由晶体管等放大器件与LC并联谐振回路或藕合谐振回路构成。它可分为调谐放大器和频带放大器，前者的谐振回路需调谐于需要放大的外来信号的频率上，后者谐振回路的谐振频率固定不变。集中选频放大器把放大和选频两种功能分开，放大作用由多级

3、非谐振宽频带放大器承担，选频作用由LC带通滤波器、晶体滤波器、陶瓷滤波器和声表面波滤波器等承担。目前广泛采用集中宽频带放大器。高频小信号放大器主要性能指标有谐振增益、通频带、选择性及噪声系数等。下一页返回上一页2.1概述1.谐振增益放大器的谐振增益是指放大器在谐振频率上的电压增益，记为Au0，其值可用分贝(dB)表示。放大器的增益具有与谐振回路相似的谐振特性，如图2一1所示。图中f0表示放大器的中心谐振频率，Au/Au0表示相对电压增益。当输入信号的频率恰好等于f0时，放大器的增益最大。下一页返回上一页2.1概述2.通频带通频带是指信号频率偏离放大器的谐振频率

4、f0时，放大器的电压增益Au下降到谐振电压增益Au0的1/≈0.707时，所对应的频率范围，一般用BW0.7表示，如图2一1所示。BW0.7=fH-fL(2.1)下一页返回上一页2.1概述3.选择性选择性是指谐振放大器从输入信号中选出有用信号成分并加以放大，而将无用的干扰信号加以有效抑制的能力。为了准确地衡量小信号谐振放大器的选择性，通常选用抑制比和矩形系数两个技术指标。①抑制比。抑制比可定义为:谐振增益Au0，与通频带以外某一特定频率上的电压增益Au的比，用d(dB)表示，记为(2.2)下一页返回上一页2.1概述②矩形系数。假设谐振放大器是理想放大器，其特性曲

5、线是如图2一1所示的理想矩形。该图表明在通频带内放大器的电压增益保持不变，而在通频带外电压增益为零。若干扰信号频率在放大器的频带之外，那么，它将被全部抑制。实际谐振放大器的特性曲线为如图2一1所示的钟形曲线。为了评价实际放大器的谐振曲线与理想曲线的接近程度，引入矩形系数，定义为下一页返回上一页2.1概述(2.3)式中BW0.7——放大器的通频带;BW0.1——相对电压增益值下降到0.1时的频带宽度。K0.1值越小越好，在接近1时，说明放大器的谐振特性曲线就越接近于理想曲线，放大器的选择性就越好。下一页返回上一页2.1概述4.噪声系数放大器的噪声系数是指输入端的信

6、噪比Pi/Pni与输出端的信噪比Po/Pno两者的比值，即(2.4)下一页返回上一页2.1概述式中Pi——放大器输入端的信号功率;Pni——放大器输入端的噪声功率;Po——放大器输出端的信号功率;Pno——放大器输出端的噪声功率若放大器是一个理想的无噪声线性网络，那么噪声系数为返回上一页2.2小信号选频放大器小信号谐振放大器类型很多，按调谐回路区分，有单调谐回路放大器、双调谐回路放大器和参差调谐回路放大器。按晶体管连接方法区分，有共基极放大器、共发射极放大器和共集电极放大器等。本节讨论一种常用的调谐放大器——共发射极单调谐放大器。下一页返回2.2小信号选频放大

7、器2.2.1谐振回路LC谐振回路是高频电路里最常用的无源网络，利用LC谐振回路的幅频特性和相频特性，不仅可以进行选频，即从输入信号中选择出有用频率分量而抑制掉无用频率分量或噪声(如在选频放大器和正弦波振荡器中)，而且还可以进行信号的频幅转换和频相转换(如在斜率鉴频和相位鉴频电路里)。下一页返回上一页2.2小信号选频放大器另外，用L、C组件还可以组成各种形式的阻抗变换电路和匹配电路。所以，LC谐振回路虽然结构简单，但是在高频电路里却是不可缺少的重要组成部分，在本书所介绍的各种功能的高频电路单元里几乎都离不开它。LC谐振回路分为并联谐振回路和串联谐振回路两种形式，其

8、中并联网络在实际电路中用