第2章 高頻小信號(hào)放大器

1、高頻電子線路高頻電子線路首頁上頁下頁退出2 第二章第二章 高頻小信號(hào)放大器高頻小信號(hào)放大器 第一節(jié) 概述第二節(jié) 高頻電路的基礎(chǔ)知識(shí)第三節(jié) 高頻小信號(hào)調(diào)諧放大器第四節(jié) 小信號(hào)諧振放大器的穩(wěn)定性本章教學(xué)主要內(nèi)容本章教學(xué)主要內(nèi)容高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 超外差式接收機(jī)方框圖 無源濾波器無源濾波器有源放大器有源放大器高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、高頻小信號(hào)放大器的功能、用途一、高頻小信號(hào)放大器的功能、用途1. “高頻”是指放大器的工作頻率在幾百KHz幾百M(fèi)Hz，必須考慮放大器的極間電容；2. “小信號(hào)”指的是放大器輸

2、入信號(hào)小，放大器件是在線性范圍內(nèi)工作，分析電路時(shí)可將其等效為四端口網(wǎng)絡(luò)；3. “功能”是實(shí)現(xiàn)對微弱高頻信號(hào)進(jìn)行不失真放大；4. 高頻小信號(hào)放大器功能的表示形式：高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 5. 主要用途是在接收機(jī)中做高頻放大器和中頻放大器。高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 1.按放大信號(hào)的頻帶寬窄分為寬帶放大器和窄帶放大器；2.按放大器的負(fù)載性質(zhì)分為諧振式放大器和非諧振式放大器；3.按器件分為晶體管放大器、場效應(yīng)管放大器和集成電路放大器；u 本章重點(diǎn)研究窄帶、晶體管、諧振小信號(hào)放大器。二、高頻小信號(hào)放大器的分類二、高頻小信號(hào)放大器的分類高頻

3、電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 三、高頻小信號(hào)放大器的主要技術(shù)指標(biāo)三、高頻小信號(hào)放大器的主要技術(shù)指標(biāo)ouiuAu輸出電壓輸入電壓pAopiPAP輸出給負(fù)載的功率輸入功率uA電壓增益功率增益1.1.電壓增益與功率增益電壓增益與功率增益2.2.通頻帶通頻帶 定義：放大器的電壓增益下降到最大值的 倍時(shí)所對應(yīng)的頻帶寬度。常用 表示。120.72 f高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 放大器的通頻帶高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 3.3.矩形系數(shù)（選擇性）矩形系數(shù)（選擇性） 矩形系數(shù)是表征放大器選擇性好壞的一個(gè)參量，而選擇性是表示選取

4、有用信號(hào)，抑制無信號(hào)的能力。放大器理想的頻率響應(yīng)曲線應(yīng)是矩形，矩形系數(shù)用來表示實(shí)際曲線形狀接近理想矩形的程度，通常用Kr0.1來表示： 0.10.10.722rfKf高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 4.4.噪聲系數(shù)噪聲系數(shù) 5.5.工作穩(wěn)定性工作穩(wěn)定性 由于晶體管的反向傳輸導(dǎo)納不為0（yre0），內(nèi)部反饋會(huì)造成放大器工作不穩(wěn)，常用穩(wěn)定系數(shù)來表示放大器的穩(wěn)定性能?？偨Y(jié):技術(shù)指標(biāo)之間既有聯(lián)系又有矛盾，增益和穩(wěn)定性是一對矛盾，通頻帶和選擇性是一對矛盾。故應(yīng)根據(jù)需要決定主次，進(jìn)行分析和討論。 表征信號(hào)經(jīng)放大后，信噪比變壞的程度。噪聲系數(shù)的定義是放大器的輸入信噪比（輸入端的信號(hào)

5、功率與噪聲功率之比）與輸出信噪比之比，即siniFsonoppNpp高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 第二節(jié)第二節(jié) 高頻電路的基礎(chǔ)知識(shí)高頻電路的基礎(chǔ)知識(shí)一、濾波器（選頻回路）的功能及分類一、濾波器（選頻回路）的功能及分類1.功能:根據(jù)某一特定的性能要求實(shí)現(xiàn)對信號(hào)的頻譜進(jìn)行處理的電路；本課中用的較多的是低通和帶通濾波器。按頻率特性分：低通、高通、帶通和帶阻濾波器。2.分類：高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 濾波器的理想幅頻特性按所用器件可分為無源和有源濾波器；按處理的信號(hào)形式可分為模擬濾波器、數(shù)字濾 波器和抽樣數(shù)字濾波器。高頻電子線路高頻電子線路退

6、出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 1.1.電感線圈的高頻特性電感線圈的高頻特性二、二、LC諧振回路的特性諧振回路的特性 LC諧振回路是高頻電路中應(yīng)用很廣的無源網(wǎng)絡(luò)，特別是并聯(lián)諧振回路是構(gòu)成高頻放大器、振蕩器和頻率變換器的主要部件，具有信號(hào)耦合傳輸、選頻、阻抗變換、濾波以及負(fù)載等的作用。 電感元件在高頻電路中不是理想無損電感，它的損耗電阻是不能忽略的； 一個(gè)實(shí)際的電感元件，可以用一個(gè)理想無損電感L和一個(gè)串聯(lián)的損耗電阻r0來等效； 一個(gè)有損耗的電感線圈在工作頻率w0下通過Q表可測得電感線圈的電感值和空載品質(zhì)因數(shù)Q0，而Q0的大小就反映損耗的大小，即Q0= w0L/r0 ，一般情況下，線圈的Q0值通常

7、在幾十到三百左右；高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 當(dāng)Q01時(shí)，一個(gè)實(shí)際的電感也可以用一個(gè)無損電感L和一個(gè)并聯(lián)電導(dǎo)g0來等效，此時(shí)Q0=1/w0Lg0；帶載情況下的有載品質(zhì)因數(shù)QL的計(jì)算。高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 2.電容元件的高頻特性電容元件的高頻特性 在高頻電路所討論的頻率范圍內(nèi)，電容元件損耗很小，因而認(rèn)為它是理想的無損元件。3.LC串聯(lián)諧振回路串聯(lián)諧振回路a) 一個(gè)無負(fù)載電阻rL的串聯(lián)LC電路，由于電感L有損耗，可等效為LCr0的串聯(lián)電路。高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 01ZjLc01LC000001LQ

8、C 串聯(lián)回路的阻抗Z： 諧振頻率w0： 空載品質(zhì)因數(shù)Q0：高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 b) 若接入負(fù)載電阻rL后，可等效為如下圖所示的LCr串聯(lián)電路。 串聯(lián)回路的阻抗Z： 諧振頻率w0： 有載品質(zhì)因數(shù)QL：01()()LZjLC01LC00001LLLLQC高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 c) LCR串聯(lián)諧振回路的頻率特性1UUIjZjLC0()UI j000()1()1LI jI jjQ 電流 ： ()I j 諧振電流 ： 0()I j 相對電流 / ： 0()I j()I jL高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院

9、20200()1()1LI jI jQ00( )LarctanQ 相對幅頻特性與相頻特性 其相對電流值的模及相角為：高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 結(jié)論：1. 當(dāng)w=w0時(shí)，相對電流值的模為1；2. 當(dāng)w偏離w0時(shí)，相對電流值的模減小，其減小的速度隨Q值的增大而增大；3. 當(dāng)ww0時(shí)， 0，回路呈感抗特性；4. 當(dāng)w0，回路呈容抗特性。00( )LarctanQ 00( )LarctanQ 4.LC并聯(lián)諧振回路（并聯(lián)諧振回路（與串聯(lián)為對偶關(guān)系與串聯(lián)為對偶關(guān)系）高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 LR01Q oRLRoLoLR RRRR若接入負(fù)載電

10、阻 ，則在 的條件下回路兩端等效電阻為 與 并聯(lián)，即 。111YjCRLgjCL 并聯(lián)回路其導(dǎo)納為： 諧振頻率：01pLC 有載品質(zhì)因數(shù)QL：0001LCRQLLgg高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 并聯(lián)諧振回路的導(dǎo)納 0011LYgjCgjQL22001( )1LRZyQ00( )LarctanQ 由圖可以看出， 時(shí)，回路諧振，回路等效為純電阻，其阻值最大為R。隨著 偏離 ，阻抗值越來越小。 回路呈容抗特性， 回路呈感抗特性。0000并聯(lián)回路的阻抗特性 高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 表表2-1 2-1 串并聯(lián)回路的特性串并聯(lián)回路的特性高頻電

11、子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 三、串并聯(lián)阻抗的等效互換三、串并聯(lián)阻抗的等效互換 “等效”的概念：在工作頻率相同的條件下，AB兩端的阻抗相等。 1Q 221RQ21XX結(jié)論：結(jié)論：當(dāng) 時(shí)， 串并聯(lián)電路等效互換高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 并聯(lián)諧振回路作為放大器的負(fù)載時(shí)，其連接方式直接影響放大器的性能。并聯(lián)諧振回路耦合連接方式可分為變變壓器耦合壓器耦合、自耦變壓器耦合自耦變壓器耦合和雙電容分壓耦合雙電容分壓耦合。并聯(lián)諧振回路除了具有選頻功能外，還要完成阻抗交換，因此通常采用部分接入部分接入方式實(shí)現(xiàn)阻抗變換。 四、并聯(lián)諧振回路的耦合聯(lián)接與阻抗變換四、

12、并聯(lián)諧振回路的耦合聯(lián)接與阻抗變換 三極管ce直接接入諧振回路的缺點(diǎn)：1.Q值下降，通頻帶變大，導(dǎo)致選擇性變差；2.影響中心頻率f0，穩(wěn)定性變差；3.阻抗不匹配。高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 1.1.變壓器耦合聯(lián)接的阻抗變換變壓器耦合聯(lián)接的阻抗變換 變壓器耦合聯(lián)接的變換2211222LLLUNRRRUN 高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 2.2.自耦變壓器耦合聯(lián)接的阻抗變換自耦變壓器耦合聯(lián)接的阻抗變換2122LLNNRRN 阻抗變比關(guān)系：u 自耦變壓器耦合聯(lián)接方式適用于與晶體管的聯(lián)接，它除了能實(shí)自耦變壓器耦合聯(lián)接方式適用于與晶體管的聯(lián)接，它除了

13、能實(shí)現(xiàn)阻抗變換外，還能為晶體管的集電極提供直流通路?，F(xiàn)阻抗變換外，還能為晶體管的集電極提供直流通路。高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 3.3.雙電容分壓耦合連接的變比關(guān)系雙電容分壓耦合連接的變比關(guān)系2121LLCCRRC其其中中2121CCCCC 222220202111（）LSLLcLLRRRQC RC R22222220011()LcLSLSLLSLSCRQ RRRCRC RC高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 1.1.接入系數(shù)接入系數(shù)P的定義：的定義：P 轉(zhuǎn)換前的圈數(shù) 容抗轉(zhuǎn)換后的圈數(shù) 容抗21LLRRp 2.2.變比關(guān)系的通式變比關(guān)系的通式

14、: :2LLgp g 2Cp C ggIpI 1ggUUp 五、接入系數(shù)與變換關(guān)系五、接入系數(shù)與變換關(guān)系 高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 例例1如圖，如圖，L=0.8H, Q0=100, C=5pF, C1=20pF, C2=20pF, R=10k,RL=5k,試計(jì)算回路的諧振頻試計(jì)算回路的諧振頻率，諧振電阻。率，諧振電阻。C2C1RLLCRQ0C2C1gLLCg0g高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 諧振頻率為 電阻RL的接入系數(shù)1120.5CpCC等效到回路兩端的電導(dǎo)為 121215C CCCpFCC0145.972fMHzLC解：解： 由圖

15、可知由圖可知, 回路電容為回路電容為2515 10LLgpsR 電感的損耗電導(dǎo)為 6000143.3 10LgsQ電阻R等效電導(dǎo)為 43111010 10gsRC2C1gLLCg0g高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 回路總電導(dǎo)為 465031043.3 105 100.1933 10Lggggs 回路諧振電阻為 15.17pRkgC2C1gLLCg0g高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 例例 某接收機(jī)輸入回路的簡化電路如圖例1.2所示。已知1=5pF，2=15pF，s=75 ，L=300 。為了使電路匹配，即負(fù)載L等效到回路輸入端的電阻Ls，線圈初

16、、次級(jí)匝數(shù)比12應(yīng)該是多少？ 解解：由圖可見，這是自耦變壓器電路與電容分壓式電路的級(jí)聯(lián)。 LLLLRRCCCRnR161212122L等效到兩端的電阻為 高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 圖例 1.2 RsLRN1N2LR C2C1RLL高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 L等效到輸入端的電阻LLLLRNNRNNRnR2212212116 如要求Ls，則 。 所以sLRRNN22116125. 01621LsRRNN 在以上介紹的四種常用阻抗變換電路中，所導(dǎo)出的接入系數(shù)均是近似值，但對于實(shí)際電路來說，其近似條件容易滿足， 所以可以容許引入的近似誤差

17、。 高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 2-5 電路如下圖所示，給定參數(shù)如下：f0=30MHz，C=20PF，線圈L13的Q0=60, N12=6，N23=4，N45=3。R1=10k，Rg=2.5k，RL=830，Cg=9PF，CL=12PF。求L13、QL Ig高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 第三節(jié)第三節(jié) 晶體管高頻小信號(hào)諧振放大器晶體管高頻小信號(hào)諧振放大器 （一）（一）y參數(shù)等效電路參數(shù)等效電路 根據(jù)二端口網(wǎng)絡(luò)理論，得到y(tǒng)參數(shù)系的方程：1111122Iy Uy U2211222Iy Uy U一、晶體管高頻小信號(hào)等效電路一、晶體管高頻小信號(hào)等

18、效電路y參數(shù)等效電路是網(wǎng)絡(luò)參數(shù)模型，y參數(shù)與f有關(guān)，適合小信號(hào)窄帶放大器的分析。高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 011112/UiUIyy輸出短路時(shí)的輸入導(dǎo)納；021121/UrUIyy輸入短路時(shí)的反向傳輸導(dǎo)納；012212/UfUIyy輸出短路時(shí)的正向傳輸導(dǎo)納；022221/UoUIyy 輸入短路時(shí)的輸出導(dǎo)納。這四個(gè)參量具有導(dǎo)納的量綱，故稱為導(dǎo)納參數(shù)，也叫y參數(shù)。高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 cfebeoeceIy Uy U*對于共射接法對于共射接法,y參數(shù)用 表示,則:biebereceIy Uy Uierefeyyyoe、y說明:1.

19、 表示輸出電壓對輸入電流的控制作用（反向控制）；biebereceIy Uy U2. 表示輸入電壓對輸出電流的控制作用（正向控制）； cfebeoeceIy Uy U3. 越大表示晶體管的放大能力越強(qiáng)。cfebeoeceIy Uy U高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 對于共基接法，y參數(shù)用 表示,則:eibebrbcbIy Uy UcfbebobcbIy Uy Uibrbfbobyyyy、對于共集接法，y參數(shù)用 表示,則:bicbcrcecIy Uy UefcbcocecIy Uy Uicrcfcocyyyy、 晶體管是RC參數(shù)的元件，y參數(shù)表示晶體管內(nèi)部極間電阻和電容

20、的組合方式，它隨工作頻率f變化而變化，因而y參數(shù)等效率電路不能充分說明晶體管內(nèi)部的物理過程。高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 （二）混合（二）混合參數(shù)等效電路參數(shù)等效電路 混合參數(shù)等效電路用集中參數(shù)元件RC表示，物理過程明顯，在分析電路時(shí)用的較多。1.rbb是基區(qū)擴(kuò)展電阻。其值幾十歐姆到幾百歐姆。 2.rbe是發(fā)射結(jié)電阻。發(fā)射結(jié)正偏時(shí)數(shù)值較小。3.Cbe是發(fā)射結(jié)電容。其值較大，100pf500pf。4.rbc是集電結(jié)結(jié)電阻。由于集電結(jié)處于反向偏置，rbc的數(shù)值很大。 5.Cbc是集電結(jié)結(jié)電容。其數(shù)值較小。 6.gmUbe表示晶體管放大作用的電流源，而gm=Ie/26mv

21、，稱為跨導(dǎo)。 7.rce是集電極與發(fā)射極之間的電阻，數(shù)值一般很大。 8.Cce是集電極與發(fā)射極之間的電容，數(shù)值一般很小。 高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 混合等效電路中，電容、電阻并聯(lián)，在較高的工作f下：rbc與Cbc的容抗相比，可視為開路； rbe與Cbe的容抗相比，可視為開路；rce與回路負(fù)載相比，可視為開路。 b rbb gmVbe b Cbc Cbe c e （三）（三）y參數(shù)等效電路與混合參數(shù)等效電路與混合等效電路參數(shù)的轉(zhuǎn)換等效電路參數(shù)的轉(zhuǎn)換舉例：求yie，令V2 = 0，簡化混合等效電路，如圖所示。 b rbb gmVbe b Cbc Cbe c e I

22、I2 I1 yie V1 V2 =0 )(11cbebbb011ie2CCjrVIyVieieCjg高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 二、單調(diào)諧回路諧振放大器二、單調(diào)諧回路諧振放大器 1.1.電路形式電路形式b高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 2.2.電路分析電路分析 由共射組態(tài)的晶體管和并聯(lián)諧振回路組成；R1、R2、Re為偏置電阻，確定三級(jí)管的靜態(tài)工作點(diǎn)；Cb、Ce為高頻旁路電容，輸入信號(hào)Ui相當(dāng)于加在T1的b、e之間； 兩級(jí)放大器的信號(hào)傳輸是利用高頻變壓器來實(shí)現(xiàn)的，輸出信號(hào)電壓Uo是由變壓器次級(jí)4、5兩端取出，它也是相當(dāng)于加在T2的b、e之間

23、。 晶體管ce與諧振回路采用自耦變壓器耦合。3.3.直流直流/ /交流等效通路交流等效通路高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 45123R1R2ReyLCbCeCB1B2TLEc下下圖圖為為一一個(gè)個(gè)典典型型的的共共射射極極高高頻頻調(diào)調(diào)諧諧放放大大器器的的實(shí)實(shí)際際電電路路 1 直直流流偏偏置置電電路路 2 高高頻頻交交流流等等效效電電路路放放大大電電路路由由三三部部分分組組成成輸入回路：輸入變壓器次級(jí)繞阻輸入回路：輸入變壓器次級(jí)繞阻 B1 晶晶體體管管：T輸出回路：輸出回路：LC 并聯(lián)諧振回路，并聯(lián)諧振回路，輸出變壓器輸出變壓器 B2,及負(fù)載及負(fù)載 YLR1R2ReEc32

24、145B1B2CLyLT輸入回路輸入回路輸出回路輸出回路晶體管晶體管電路圖電路圖高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 放大器的等效電路的畫法放大器的等效電路的畫法a) 首先畫晶體管T1的y等效電路，標(biāo)明電流Ib、Ic與電壓Ui、Uo的參考方向；b) 畫并聯(lián)諧振回路及負(fù)載；c) 前級(jí)信號(hào)源Ui用Is和Ys來等效；d) 確定并聯(lián)回路的交流接地點(diǎn)及負(fù)載，1和5端接地，負(fù)載為下一級(jí)輸入導(dǎo)納Yie2。4.放大器的等效電路及簡化放大器的等效電路及簡化高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 計(jì)算放大器的輸入導(dǎo)納計(jì)算放大器的輸入導(dǎo)納Yi和輸出導(dǎo)納和輸出導(dǎo)納Yo計(jì)算過程如下

25、：晶體管的內(nèi)部特性： bieirecIy Uy UcfeioecIy Uy U（1）（2）LY接入 后的外部特性：cLcIY U （3）由式（2）和（3）得iLoefecUYyyU（4）把式（4）代入式（1）得ferebieiioeLy yIy UUyY 放大器的輸入導(dǎo)納Yi為：ferebiieioeLy yIYyUyY（5）高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 式（5）表明由于yre的存在，使得放大器的輸入導(dǎo)納Yi不僅與晶體管的輸入導(dǎo)納yie有關(guān)，而且還與放大器的負(fù)載導(dǎo)納 有關(guān)。LY同理，由式（1）、（2）和式（3），可得放大器的輸出導(dǎo)納Yoferecooeciesy y

26、IYyUyY由于yre的存在，使得放大器的輸出導(dǎo)納Yo不僅與晶體管的輸出導(dǎo)納yoe有關(guān)，而且還與放大器輸入端的信號(hào)源內(nèi)導(dǎo)納Ys有關(guān)。 高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 =0=0時(shí)的放大器簡化等效電路時(shí)的放大器簡化等效電路rey高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 三、放大器的主要技術(shù)指標(biāo)三、放大器的主要技術(shù)指標(biāo)1.1.電壓增益電壓增益 uA任意頻率的電壓增益LCgyppUUAfeiouj1j21諧振時(shí)的電壓增益gyppAfeu210結(jié)論結(jié)論： 1. 諧振時(shí)電壓增益 與晶體管正向傳輸導(dǎo)納yfe成正比，與回路兩端總電導(dǎo)g成反比；2. 負(fù)號(hào)表示輸出電壓與輸

27、入電壓相位差180，由于yfe為復(fù)數(shù)，因此放大器輸出電壓與輸入電壓的相位差是180+fe。 0uA高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 對于窄帶諧振放大器，通常討論的f與f0相差不會(huì)太大，即可認(rèn)為f在f0附近變化，則 0121uuoLAfAjQf式中， ，稱為一般失諧。 0fff 令 ，稱為廣義失諧。則可得 :02LfQf11uuoAAj取其模 211uuoAA取其模20121uuoLAAfQf2.2.諧振曲線諧振曲線 高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 下圖是分別用 、 和 表示的放大器的諧振特性曲線。 ff用頻率表示用一般失諧表示用廣義失諧表示高頻

28、電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 3.3.放大器的通頻帶放大器的通頻帶 通頻帶與諧振電壓增益的關(guān)系:定義定義: 時(shí)對應(yīng)的 為放大器的通頻帶。12uuoAA00.72LffQ7 . 02 fCyBAfeu20電路參數(shù)一定時(shí)，BAu0常數(shù)常數(shù)通頻帶越寬,諧振電壓增益越小.在寬帶放大器的設(shè)計(jì)中這種矛盾特別突出。高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 4.4.放大器的矩形系數(shù)放大器的矩形系數(shù)0.10.10.722rfKf根據(jù)矩形系數(shù)的定義： 0.12 f0.1uuoAA其中， 是 時(shí)所對應(yīng)的頻帶寬度。 單級(jí)單調(diào)諧回路放大器的矩形系數(shù)遠(yuǎn)大于1，說明它的選擇性差，這是

29、它的一大缺點(diǎn)。00.1299LffQ0.199rK00.72LffQ矩形系數(shù):高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 四、多級(jí)單調(diào)諧回路諧振放大器四、多級(jí)單調(diào)諧回路諧振放大器 1.1.多級(jí)單調(diào)諧諧振放大器的總電壓增益多級(jí)單調(diào)諧諧振放大器的總電壓增益 若多級(jí)放大器是由完全相同的單級(jí)放大器組成時(shí)，各級(jí)電壓增益相等，則m級(jí)放大器的總電壓增益為 1()mmuAA 假如，放大器有m級(jí)，各級(jí)電壓增益分別為 ，則總電壓增益 是各級(jí)電壓增益的乘積。即 12,uuunAAAmA123muuuunAAAAA2.2.多級(jí)單調(diào)諧諧振放大器的諧振曲線多級(jí)單調(diào)諧諧振放大器的諧振曲線 m級(jí)相同放大器級(jí)聯(lián)時(shí)

30、，它的諧振曲線等于各單級(jí)諧振曲線的乘積，總諧振曲線為 220121mmmoLAAfQfm越大曲線越尖銳高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 3.3.多級(jí)單調(diào)諧諧振放大器的通頻帶多級(jí)單調(diào)諧諧振放大器的通頻帶 m級(jí)相同的放大器級(jí)聯(lián)時(shí)，根據(jù)定義總通頻帶應(yīng)滿足 220.7011221mmmomLAAfQf可得 1100.70.7122121 2mmmLfffQu總通頻帶比單級(jí)放大器通頻帶要小，級(jí)數(shù)越多，總通頻帶越小。級(jí)數(shù)越多，總通頻帶越小。 4.4.多級(jí)單調(diào)諧諧振放大器的矩形系數(shù)多級(jí)單調(diào)諧諧振放大器的矩形系數(shù) 0.10.10.722mrmmfKf根據(jù)矩形系數(shù)的定義 其中， 可由 求

31、得 0.12mf0.1mmoAA100.121001mmLffQ故m級(jí)單調(diào)諧諧振放大器的矩形系數(shù) 10.11100121mrmmK可見，級(jí)數(shù)越多，矩形系數(shù)越小級(jí)數(shù)越多，矩形系數(shù)越小。 高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 第四節(jié)第四節(jié) 小信號(hào)諧振放大器的穩(wěn)定性小信號(hào)諧振放大器的穩(wěn)定性一、引起放大器不穩(wěn)定的原因一、引起放大器不穩(wěn)定的原因 前面分析電路曾假定晶體管的yre=0。但是，在實(shí)際運(yùn)用中，晶體管存在著反向傳輸導(dǎo)納yre，放大器的輸出電壓可通過晶體管的yre反向作用到輸入端，引起輸入電流的變化，這種反饋?zhàn)饔脤⒖赡芤鸱糯笃鳟a(chǎn)生自激等不良后果。 二、放大器的穩(wěn)定系數(shù)二、放大

32、器的穩(wěn)定系數(shù)高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 cfeioeLUy UyY （1）refereciiieSieSoeLy yy UUUyYyYyY （2）穩(wěn)定系數(shù)S的定義： iiUSUS越大，放大器越穩(wěn)定；S=1為維持自激振蕩的條件；對于一般的放大器來說，S5就可以認(rèn)為是穩(wěn)定的。高頻電子線路高頻電子線路退出下頁上頁首頁濟(jì)寧學(xué)院濟(jì)寧學(xué)院 三、提高諧振放大器穩(wěn)定性的措施三、提高諧振放大器穩(wěn)定性的措施 由于yre的反饋?zhàn)饔?，晶體管是一個(gè)雙向器件。使晶體管yre的反饋?zhàn)饔孟倪^程稱為單向化。單向化的目的就是提高放大器的穩(wěn)定性。單向化的方法有中和法中和法和失配法失配法。 （一）中和法（一）中和