高频课件超棒.ppt

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1、射频电路基础1第三章高频谐振放大器第一节高频小信号放大器第二节高频功率放大器的原理和特性第三节高频功放的高频效应（了解）第四节高频功率放大器的实际线路第一节高频小信号放大器高频小信号谐振放大器的功用就是放大各种无线电设备中的高频小信号，以便作进一步的变换和处理。即：不失真地放大高频小信号和选频滤波。“小信号”是相对放大器的线性范围来讲的。选频滤波主要由谐振回路来实现。高频小信号放大器按频带宽度可以分为窄带放大器和宽带放大器。按有源器件可以分为以分立元件为主的高频放大器和以集成电路为主的集中选频放大器。4

2、宽频带放大电路也是由晶体管、场效应管或集成电路提供电压增益。为了展宽工作频带,不但要求有源器件的高频性能好,而且在电路结构上采取了一些改进措施。窄带放大器由晶体管、场效应管或集成电路等有源器件提供电压增益,LC谐振回路、陶瓷滤波器、石英晶体滤波器或声表面波滤波器等器件实现选频功能。它有两种主要类型：以分立元件为主的谐振放大器和以集成电路为主的集中选频放大器。分立元件高放通常用于窄带放大，工作频率可以很高，但调整困难；集成高放一般用于宽带放大，增益较高，性能稳定，但噪声性能差。实际中，集成高放非常重要，但

3、其组成和原理以分立为基础。对高频小信号放大器的主要要求是：⑴增益要高；⑵频率选择性要好；⑶NF要小；⑷工作稳定可靠。第一节高频小信号放大器6第一节高频小信号放大器一、工作原理高频小信号谐振放大器实际线路高频小信号谐振放大器交流等效电路特点：①集电极负载为LC并联谐振回路。②采用了部分接入方式。7第一节高频小信号放大器二、放大器性能分析1．晶体管的高频等效电路混π参数等效电路。图中图3-2(a)晶体三极管混π等效电路rbb′：基区体电阻,约15Ω～50Ωrb′e：发射结电阻re折合到基极回路的等效电阻,

4、约几十欧到几千欧rb′c：集电结电阻,约10kΩ～10MΩrce：集电极—发射极电阻,几十千欧以上gm：晶体管跨导,几十毫西门子以下8Cb′c：集电结电容,约几个皮法Cb′e：发射结电容,约10皮法到几百皮法图3-2(a)晶体三极管混π等效电路9第一节高频小信号放大器Yie是输出端交流短路时的输入导纳；Yoe是输入端交流短路时的输出导纳；Yfe是输出端交流短路时的正向传输导纳；Yre是输入端交流短路时的反向传输导纳。直接用混π等效电路分析放大器性能时很不方便，常采用Y参数等效电路，如图所示。10反向

5、传输导纳正向传输导纳输出导纳图中受控电流源表示输出电压对输入电流的控制作用（反向控制）；表示输入电压对输出电流的控制作用（正向控制）。Yfe越大,表示晶体管的放大能力越强；Yre越大,表示晶体管的内部反馈越强。Yre的存在,对实际工作带来很大危害,是谐振放大器自激的根源,同时也使分析过程变得复杂,因此应尽可能使其减小,或削弱它的影响。输入导纳11第一节高频小信号放大器高频小信号放大器的Y参数等效电路：信号源用电流源表示，是电流源的内导纳，负载导纳为，忽略管子内部的反馈，即令，可得：12第一节高频小信

6、号放大器2.高频小信号放大器的性能分析1)电压放大倍数K2)输入导纳Yi3)输出导纳Yo13第一节高频小信号放大器谐振频率：通频带：矩形系数：其中：C∑为等效的回路总电容。其中：可见其矩形系数远大于1，选择性较差。其中：QL为回路的有载品质因数。4)通频带B0.707与矩形系数K0.114第一节高频小信号放大器三、谐振放大器的稳定性共射电路由于电压增益和电流增益都较大,所以是谐振放大器的常用形式。以上我们在讨论谐振放大器时,都假定了反向传输导纳Yre＝０,即晶体管单向工作,输入电压可以控制输出电流,而输

7、出电压不影响输入。实际上Yre≠0,即输出电压可以反馈到输入端,引起输入电流的变化,从而可能引起放大器工作不稳定。如果这个反馈足够大,且在相位上满足正反馈条件,则会出现自激振荡。为了提高放大器的稳定性,通常从两个方面着手。15提高放大器稳定性的方法1、是从晶体管本身想办法，减小其反向传输导纳Yre。2、是从电路上设法消除晶体管的反向作用，使它单向化，具体方法有中和法和失配法。由于Yre是随频率而变化的,所以固定的中和电容ＣN只能在某一个频率点起到完全中和的作用,对其它频率只能有部分中和作用,又因为Yr

8、e是一个复数,中和电路应该是一个由电阻和电容组成的电路,但这给调试增加了困难。另外,如果再考虑到分布参数的作用和温度变化等因素的影响,中和电路的效果很有限。失配法通过增大负载电导ＹL,进而增大总回路电导,使输出电路严重失配,输出电压相应减小,从而反馈到输入端的电流减小,对输入端的影响也就减小。可见,失配法是用牺牲增益而换取电路的稳定。选Cb′c或Yre小的晶体管，如双栅场效应管16第一节高频小信号放大器1、中和法通过在晶体管的输出端与输