《高频Chapter-3--高频小信号放大器.ppt

《《高频Chapter-3--高频小信号放大器.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、Chapter3高频小信号放大器§3.1概述§3.2晶体管高频小信号等效电路与参数§3.3晶体管谐振放大器§3.4谐振放大器的稳定性§3.1概述定义：中心频率在几百kHz到几百MHz，频带宽度在几khz到几十MHz，放大微弱信号的放大器称为高频小信号放大器。高频小信号放大器工作在电子器件的线性范围（甲类放大器)，因此可将元件看成线性元件。1.高频小信号放大器的分类按所用的器件：晶体管（BJT)放大器、场效应管（FET)放大器、集电电路（IC)放大器；按频谱宽度：窄带放大器和宽带放大器；按电路形式：单级放大器和多级放大器；按负载性质：谐振放大器和非谐振放大器。

2、主要讨论晶体管、单级、窄带、谐振放大器。谐振放大器采用谐振回路作负载，同时具有放大和选频的作用。2.高频小信号放大器的性能指标1）增益（放大倍数）电压增益：功率增益：分贝表示：自然我们希望放大器在中心频率及通频带内增益尽量大。2）通频带当放大器的负载是谐振回路时，放大器的谐振特性和谐振回路的特性一致。放大器的电压增益下降到最大值的0.707倍时，所对应的频率范围称为放大器的通频带，用B=2Δf0.7表示。B=2Δf0.7也称为3dB带宽。回路Q值越大，通频带越窄，放大器级数越多，通频带越窄，并且，通频带越宽，放大器的增益越小。3）选择性选择性是用来衡量放大器

3、选出有用信号，抑制干扰信号的能力。常采用矩形系数和抑制比来表示。①矩形系数通常用来说明对邻近波道干扰的抑制能力。2fr0.1,2fr0.01分别为增益下降至0.1和0.01处的带宽，可见Kr〉1，Kr愈接近于1越好。通常Kr0.1在2～5之间。②抑制比主要用来表示对某个特定干扰信号fn（如中频、镜频等）的抑制能力，用dn表示。An为干扰信号的放大倍数，Av0为谐振点f0的放大倍数。例：Av0=100，An=14）工作稳定性指在电源电压变化或器件参数变化时，放大器的主要参数的稳定程度。不稳定的表现是增益变化、中心频率偏移、通频带变窄、谐振曲线变形等，极端情

4、况是放大器发生自激，完全不能工作。为使放大器稳定工作，必须采取稳定措施，即限制每级增益，选择内反馈小的晶体管，应用中和或失配方法等。5）噪声系数放大器的噪声性能可用噪声系数表示，定义为：可见NF大于1，我们希望NF越接近1越好。以上这些指标要求，相互之间即有联系又有矛盾。增益和稳定性是一对矛盾，通频带和选择性是一对矛盾。故应根据需要决定主次，进行分析和讨论。§3.2晶体管高频小信号等效电路与参数晶体管在高频运用时，它的等效电路不仅包含着一些和频率基本没有关系的电阻，而且还包含着一些与频率有关的电容，这些电容在频率较高时的作用是不能忽略的。在电路分析中，“等效

5、电路”是一种很有用的方法，晶体管在高频运用时，它的等效电路主要有两种表示方法，形式等效电路(Y参数等效电路)和物理模拟等效电路（混合型等效电路）。一、形式等效电路（网络Y参数等效电路）形式等效电路把晶体管看成一个四端的黑箱，它只在端口特性上等效，对外等效为一组参数。该四端网络在工作时有四个参数，分别是输入电压V1，输入电流I1，输出电压V2，输出电流I2。选两个电压为自变量，电流为参变量，则得到Y参数等效电路，即导纳参数。同样，还有Z参数（阻抗参数），H参数（混和参数）。选V1，V2为自变量，I1，I2为自变量，即式中：称为输出短路时的输入导纳；称为输入短

6、路时的反向传输导纳，反映了输出电压对输入电流的影响，即电路的反馈作用，是产生不稳定的因素，希望尽量小；称为输出短路时的正向传输导纳，反映了输入电压对输出电流的控制作用，即电路的放大作用；称为输入短路时的输出导纳。由上面的等效电路方程，可以得到等效电路注：这里得到的Y参数只是晶体管本身的短路参数，即自参数，它只与晶体管的特性有关，而与外电路无关，所以又称内参数。晶体管作放大器用时，因为输入端或输出端接有信源与负载，此时Y参数与外接负载和信号源内阻有关，所以称为外参数。二、物理模拟等效电路（混合π型等效电路）把晶体管内部的物理过程用集中元器件RLC表示。用这种物

7、理模型的方法所涉及到的物理等效电路就是所谓的混合π型等效电路。(1)基极体电阻rbb：不同类型的晶体管，rbb的数值也不一样，一般rbb=15—50。(2)发射结电阻rbe：晶体管放大时，发射结为正向偏置，所以rbe较小，一般为几百。(3)发射结电容Cbe：Cbe=Cj+CD因为发射结为正向工作，所以Cbe主要为扩散电容CD；一般约为10—500PF。(4)集电结电阻rbc：因为集电结为反偏，所以较大，约为10k—10M。(5)集电结电容Cbc：Cbc=Cj+CD因为集电结为反偏置，所以CbcCj，Cbc约为几pF。Cb

8、c引起交流反馈，可能引起自激，故希望其小些。(6)等