通信电路原理笫3章高频放大器ppt课件.ppt

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1、笫3章高频放大器本章要点：一、高频放大器类型、特点、性能指标二、晶体管的高频小信号等效电路和参数三、高频小信号宽带放大器双极型晶体管放大电路场效应管高频小信号放大器四、自动增益控制（AGC）电路五、放大器的噪声电阻的热噪声、器件噪声、噪声系数噪声系数级联网络的噪声、接收机的灵敏度与最小可检测信号噪声温度、低噪声放大器(*)一、高频放大器分类和在通信系统中的位置发射机中间各级的宽带功率放大器。工作于A类或AB类状态。（*）。（大信号，负载是传输线变压器。）用于发射机末级，当功率较大时一般工作于C类状态。（大信号非线性电路）1、大信号（

2、发射机）：高频放大器分类和在通信系统中的位置（续）射频前端电路（RFFront-EndIC）：输入回路；高频放大；本地振荡器；混频器。输出中频信号。（这是重点）高频放大和中频放大是高频小信号放大器。具有低通传输特性的负反馈控制系统（自动增益控制AGC）。2、小信号（接收机）：对高频小信号放大器的要求－－指标工作频率高。例如GSM手机工作频率为900MHz和1800MHz增益适中，多级级联时工作稳定性好。通频带够宽。－－增益带宽乘积GBP作为衡量宽带放大器的质量指标。放大器的噪声系数低（下节讨论）。实现途径：选用好器件。选用特征频率高

3、和小的晶体管。采用频带较宽的电路。例如共基极放大电路，共发一共基放大电路。在线路上可以采用负反馈的方法。放大频带信号。负载是谐振回路或声表面波滤波器等。附录3.1.1输出信号幅度保持稳定。用自动增益控制（AGC）电路。附录3.1.2根据系统传输函数零点、极点的原理，进行展宽频带的设计。线性范围大：三阶互调截点IIP3，1dB压缩点来度量。三阶截点（third-orderinterceptpoint)定义：三阶互调（分量）功率达到和基波功率相等的点。－－非线性器件三次方项产生的。该点所对应的输入功率表示为该点所对应的输出功率表示为1d

4、B压缩点定义：增益比线性放大时的增益下降1dB所对应的输入信号幅度值。返回高频小信号放大器构成形式1、放大管＋LC并联谐振回路，一般几级级联如图（a）。2、宽带放大器＋集中选择性滤波器，如图（b）。优点：放大器易集成，不需调整。输入输入（a)(b)高频小信号放大器构成形式附录3.1.1附录3.1.2二、晶体管的高频小信号等效电路和参数晶体管的混合等效电路基极体电阻。在共基电路，会引起高频负反馈。集电结势垒电容约为几PF，内反馈。可以忽略。发射结扩散电容，希望(影响稳定性和展宽带宽）和（降低电流放大倍数）尽量小。发射结电阻Y参数等效

5、电路晶体管等效为有源四端网络，用一些网络参数来组成等效电路，称为网络参数等效电路。最常用的有导纳参数系（y参数）和阻抗参数系（Z参数）：共发射极晶体管的输入导纳：共发射极晶体管的反向传输导纳：共发射极晶体管的正向传输导纳，决定双极型晶体管的放大能力：共发射极晶体管的输出导纳晶体管的S参数等效电路在微波频段，网络的特性常用S参数来描述。S参数和增益、衰减、反射系数等物理量有着非常密切的关系。晶体管的高频参数（1）截止频率：共发电路的电流放大系数值下降至低频值的时的频率称为截止频率，用表示。（2）特征频率：特征频率是晶体管在共发射极运用

6、时能得到电流增益的最高频率极限（电流放大系数，但功率增益>1）。特征频率是高于截止频率,约等于的倍。特征频率与阻容乘积成反比，后者又决定于晶体管的静态工作点，因此，也是静态工作点的函数。当时，是频率的函数，高频工作时，为此更关心特征频率－可查手册或由仪器测量得到。指时的频率。晶体管的高频参数（续）（3）最高振荡频率：晶体管的功率增益时的工作频率称为最高振荡频率。（实际应用时只能1/3-1/4）（4）截止频率，及与和的关系：晶体管的共基极电流放大系数是：其中是低频时共基极短路电流放大系数，是下降到时的频率。可推出：因为，由上可得出三个

7、频率参数、和的近似关系：最高，次之，最低。三、高频小信号宽带放大器－－频响由滤波器决定双极型晶体管共发射放大电路的高频特性根据密勒定理，可将跨接电容用并接在输入和输出端的两个电容和代替。（忽略的影响）返回＝双极型晶体管共发射放大电路的高频特性（续1）通常>>1，上图为：由于很小，其容抗与相比较，可忽略不计。等效输入电容为：应用式，得到：式中D称为密勒效应D因子。可求得共发放大器源电压增益的高频边界角频率为：双极型晶体管共发射放大电路的高频特性（续2）共发放大器的增益带宽积GBP：由上式可以得出如下结论：（1）.为获得较大的GBP和高

8、频边界角频率值，应选用小、小而高的晶体管。（2）.增大，可以增大中频源电压增益，但由于D因子增大，将减小，因而的选择应兼顾和的要求。（3）.管子选定后，为提高值，信号源内阻应尽可能小，即放大器的输入信号尽量接近恒压源。返回双极型晶体管