高频电子线路-李福勤-第三章.ppt

《高频电子线路-李福勤-第三章.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、第三章高频小信号放大器3．1概述高频小信号放大器广泛用于广播、电视、通信、雷达等接收设备中，其主要功能是从所接收的众多电信号中，选出有用信号并加以放大，而对其他无用信号、干扰与噪声进行抑制，以提高信号的质量和抗干扰能力。高频小信号放大器是指放大高频小信号（中心频率在几百千赫到几百兆赫，频谱宽度在几千赫到几十兆赫，振幅在微伏至毫伏量级的范围内）的放大器。因此，高频小信号放大器不但需要有一定的增益，而且需要有选频能力。前者由双极型晶体管（以下简称晶体管）、场效应管或集成电路等有源器件提供，后者由LC谐振回路、陶瓷滤波器、石英晶体滤波器和声表面波滤波器

2、等选频器件实现。高频小信号放大器也广泛用于其他电子设备中，如测量仪器，发射机等。3．2高频小信号放大器的功能3．2．1高频小信号放大器的分类高频小信号放大器主要有两类：一类是以谐振回路为负载的谐振放大器；另一类是以集中选择性滤波器为负载的集中选频放大器。谐振放大器常以晶体管等放大器件与LC并联谐振回路或耦合谐振回路构成，它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），前者的谐振回路需对外来不同的信号频率进行调谐，后者的谐振回路谐振频率固定不变。集中选频放大器是把放大和选频两种功能分开处理，放大作用由多级非谐振宽频带放大器承担

3、，目前一般都采用集中宽频带放大器。集中选择性滤波器常用的有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，这些滤波器都可作为部件在专业工厂生产。因此，采用集中选频放大器线路简单、性能可靠、调整方便。小信号条件下工作的高频放大器，由于信号电压、电流幅度都很小，放大器件运用在甲类工作状态，放大电路可看作有源线性电路，因而可采用小信号等效电路来进行分析。由于高频小信号放大器的负载具有谐振特性，故采用导纳Y参数电路进行分析比较方便。3．2．2高频小信号放大器的主要性能指标①谐振电压增益Au0—放大器在谐振频率上的增益，衡量对有用信号的放大能力。

4、②通频带BW0.7—放大器电压增益下降到谐振电压增益的0.707倍时所对应的频率范围。③选择性§抑制比：d=20lgAu0/Au(dB)§矩形系数：3、主要性能指标①谐振电压增益Au0—放大器在谐振频率上的增益，衡量对有用信号的放大能力。②通频带BW0.7—放大器电压增益下降到谐振电压增益的0.707倍时所对应的频率范围。③选择性§抑制比：d=20lgAu0/Au(dB)§矩形系数：K0.1=BW0.1/BW0.73．3分析小信号放大器的有关知识3．3．1串并联谐振回路的特性谐振回路也称振荡回路，是最常用的选频网络，它由电感线圈和电容器组成。简单

5、的谐振回路有串联、并联谐振回路，以及把两个或更多个串、并联谐振回路相互耦合联接起来的耦合谐振回路。1．串联谐振回路串联谐振回路如图所示。图中r表示L和C的总损耗电阻，实际上，由于电容损耗比电感线圈的损耗小很多，所以r近似等于线圈的损耗电阻。图3.2串联谐振回路串联谐振回路的总阻抗为在某一频率上，回路的感抗与容抗相等时，回路的总阻抗最小，此时电流与电压同相，回路发生串联谐振，由此可得串联谐振频率为谐振时容抗与感抗数值相等，通常称它们为回路的特性阻抗，以表示，即回路的特性阻抗与回路固有损耗电阻的比值，称为回路的固有品质因数，用表示，即回路的选择性回路

6、的相频特性图3.3谐振曲线和移相曲线通频带当占有一定频带的信号在串联回路中传输时，由于谐振曲线的不均匀性，输出的电流或电压便不可避免地产生频率失真。为了限制谐振回路频率失真的大小而规定了谐振回路的通频带。当S值由最大值1下降到0.707时，所确定的频带宽度就是回路的通频带BW0.7，则可求得串联回路的通频带为矩形系数为了说明实际谐振曲线接近矩形的程度，可用矩形系数来表示。串联谐振回路的矩形系数为2.并联谐振回路LC并联谐振回路如图所示。图中r代表线圈L的等效损耗电阻，由于电容器的损耗很小，其损耗电阻可以略去，下面按照与串联LC回路对偶关系，直接给

7、出并联LC回路的主要基本参数。R0并联谐振回路回路的总导纳为回路的谐振频率回路的特性阻抗回路的品质因数图3.5谐振曲线和移相曲线3．串并联谐振回路的特性比较4．串并联阻抗的等效互换若回路品质因数较高，则可得：高Q串联电路转换为并联电路后，R2为串联电路r1的Q2倍，而X2与串联电路X1相同，基本保持不变。5．并联谐振回路的耦合连接与接入系数并连谐振回路作为放大器的负载时，其连接的方式直接影响放大器的性能。一般来看因为晶体管的输出阻抗低，直接接入是不适用的，会降低谐振回路的品质因数Q。通常，多采用部分接入方式，以完成阻抗变换。定义：接入系数p为转换

8、前的圈数（或容抗）与转换后的圈数（或容抗）的比值。由此定义我们分别可得：1）变压器耦合连接的变比关系变压器耦合连接的变换2）自耦变压器耦