高頻小信號調諧放大器

1、第第9章章 高頻小信號調諧放大器高頻小信號調諧放大器9.1 無線電信號傳輸?shù)幕驹頍o線電信號傳輸?shù)幕驹?.2 小信號調諧放大器小信號調諧放大器9.3 集成中頻放大器集成中頻放大器9.1 無線電信號傳輸?shù)幕驹頍o線電信號傳輸?shù)幕驹?.1.1 電信號的初步知識電信號的初步知識 要將電信號傳送到遠方，一般有兩個辦法：一是架設電線或電纜，這樣成本昂貴；二是利用電磁波來傳送信號，實現(xiàn)無線傳送。9.1.2 電磁波電磁波 麥克斯韋的電磁波理論證明，電磁波傳播具有方向性，任何形式的電波在真空中的傳播速度都為c=3108m/s。電磁波在一個振蕩周期內傳播的距離叫波長，用表示，波長與速度的關系為=cT

2、 或= fc 電磁波的另一個重要性質是它具有能量。電磁波所具有的能量在傳播過程中會逐漸衰減，不過它在空氣中衰減得很慢，因而能傳播到很遠的地方。 為了使電磁波能有效地向空間輻射，就必須使用天線。對電磁波發(fā)射的進一步研究表明，只有當天線尺寸和電磁波的波長同量級時，才能有效地將電磁波輻射出去。 例如20kHz的聲音信號，其波長為15km，要制造出與如此尺寸相當?shù)奶炀€是不可能的，即使發(fā)射出去，各個電臺發(fā)出的信號都在同一頻率范圍內，它們在空中混在一起，也會讓接收者無法選擇。為了傳送電信號，就要采用一種新的方法，即“調制”。 9.1.3 調制調制 將傳送信號“裝載”在高頻信號中的過程，或者說用傳送信號去控

3、制等幅高頻信號的過程稱為“調制”。 調制的分類：當被調制的是高頻信號的振幅時，這種調制稱為幅度調制，簡稱調幅；當被調制的是高頻信號的頻率或相位時，則分別稱為頻率調制或相位調制，簡稱調頻或調相。 載波載波 等幅高頻振蕩信號實際上起著運載被傳送信號的作用，在無線電技術中常稱之為載波。調制信號調制信號 被傳送的信號起著調制載波的作用，稱為調制信號。9.1.4 廣播電視發(fā)送系統(tǒng)廣播電視發(fā)送系統(tǒng)廣播發(fā)送系統(tǒng)的組成框圖 電視發(fā)送系統(tǒng)的組成框圖9.1.5 接收無線電廣播的主要過程接收無線電廣播的主要過程 接收是發(fā)送的逆過程，它的基本任務是將空中傳送的高頻已調信號接收下來，并還原成調制信號。這種還原的過程稱為

4、解調。 高放式收音機的組成方框圖高放式收音機的缺點是選擇性不好，調諧復雜。 超外差式收音機的組成方框圖 超外差式線路的主要特點是：把接收到的已調高頻信號的載波頻率先變?yōu)檩^低的固定的中間頻率（簡稱中頻），利用中頻放大器放大后再進行解調。把高頻已調信號的載頻降為中頻的任務是由混頻器來完成的。9.2 小信號調諧放大器小信號調諧放大器 采用具有諧振性質的元件（如LC諧振回路）作為負載的放大器稱為諧振放大器，又稱調諧放大器。在無線接收系統(tǒng)中常用作中頻放大器。由于負載的諧振特性，小信號調諧放大器不但具有放大作用，而且具有選頻作用。小信號調諧放大器有分散選頻和集中選頻兩大類。分散選頻的每級放大器都接入諧振負

5、載，為分立元件電路；集中選頻的調諧放大器都為集成寬帶放大器，且諧振負載多為集中濾波器。分散選頻的小信號調諧放大器又根據(jù)負載選頻網(wǎng)絡的不同特點，分為單調諧回路調諧放大器和雙調諧回路調諧放大器。9.2.1 單調諧放大器單調諧放大器單調諧放大器 單調諧放大器的諧振曲線與理想諧振曲線的形狀相差很大，所以單調諧放大器只能用于對通頻帶和選擇性要求不高的場合。 9.2.2 雙調諧放大器雙調諧放大器 雙調諧放大器適當?shù)剡x擇回路之間的耦合程度，可使放大器的諧振曲線較為理想，通過理論分析可知，當耦合較松時，諧振曲線呈現(xiàn)單峰，如圖（a）所示。當耦合較強時，諧振曲線呈現(xiàn)對稱于中心頻率f0的雙峰，如圖（c）所示，雙峰之

6、間的頻率間隔及下凹的深度與耦合程度有關，耦合愈強，下凹程度和雙峰之間的頻率間隔愈大。當回路工作于臨界耦合狀態(tài)時，諧振曲線呈單峰，如圖9（b）所示，這時有較寬的頻帶和較好的選擇性（與理想情況比較接近），一般雙調諧放大器工作在臨界耦合狀態(tài)。雙調諧回路的諧振曲線 9.3 集成中頻放大器集成中頻放大器9.3.1 集成中頻放大器的組成集成中頻放大器的組成集成中頻放大器是由集成寬帶放大器和集中濾波器組成的。 集成中頻放大器的組成框圖9.3.2 集成寬帶放大器集成寬帶放大器1. 寬帶放大器的主要特點 寬帶放大器由于被放大的信號頻率很高，頻帶又很寬，因此，它與低頻放大器和調諧放大器相比存在不同之處。（1）三極

7、管應采用fT（特征頻率）很高的高頻管，分析電路時必須考慮到三極管的高頻特性。（2）對電路的技術指標要求高。寬帶放大器要滿足一定的增益要求，但增益和帶寬的要求往往是矛盾的。（3）負載為非諧振的。由于諧振回路帶寬較窄，所以寬帶放大器不能選擇諧振回路作為負載，即它的負載只能是非諧振的。2. 擴展放大器通頻帶的方法擴展放大器通頻帶的方法（1）組合電路法：各種不同組態(tài)的電路具有不同的特點。如果我們將不同組態(tài)的電路合理地混合連接（組合），就可以提高放大器的上限截止頻率，擴展其通頻帶，這種方法稱為組合電路法。常用的組合電路有共發(fā)射共基組合和共集電共發(fā)射組合。（2）負反饋法）負反饋法：引入負反饋可擴展放大器的

8、通頻帶，而且反饋越深，通頻帶擴展得越寬。利用反饋技術來擴展放大器的通頻帶可廣泛地應用于寬帶放大電路。9.3.3 陶瓷濾波器陶瓷濾波器陶瓷濾波器是由鋯鈦酸鋁陶瓷材料制成的，把這種材料制成片狀，兩面覆蓋銀層作為電極，經(jīng)過直流高壓極化后，它具有與石英晶體諧振器相似的壓電效應。因此，陶瓷濾波器也具有選頻特性，可用它來作為濾波器。1. 兩端陶瓷濾波器兩端陶瓷濾波器 2. 四端陶瓷濾波器陶瓷濾波器具有體積小、成本低、受外界條件影響小等優(yōu)點，已廣泛地應用在接收機中。但陶瓷濾波器的通頻帶不夠寬，頻率特性的一致性較差，這是它的不足之處。四端陶瓷濾波器9.3.4 聲表面波濾波器聲表面波濾波器 聲表面波濾波器具有工

9、作頻率高、通頻帶寬、選頻特性好、體積小等優(yōu)點，并且可采用與集成電路相同的生產工藝，制造簡單、成本低、頻率特性的一致性較好，因此廣泛應用于各種電子設備中。聲表面波濾波器9.3.5 集成中頻放大器電路實例集成中頻放大器電路實例由L1590組成的集成中頻放大器本章小結本章小結（1）本章首先簡單扼要地介紹了無線電技術的大體輪廓，目的是使讀者對無線電信號的發(fā)送與接收有所了解，為對后面的相關內容的學習打下基礎。（2）小信號諧振放大器是一種典型的窄帶放大器，它是由放大器和諧振負載組成的，具有選頻功能。諧振負載有選頻回路、陶瓷濾波器、晶體濾波器、聲表面波濾波器等集中濾波器。（3）小信號諧振放大器有分散選頻和集中選頻兩大類