通信電子電路于洪珍原版第2章n

1、第第2章章 小信號調(diào)諧放大器小信號調(diào)諧放大器 2.1 概述概述2.2 LC諧振回路諧振回路2.3 單調(diào)諧放大器單調(diào)諧放大器2.4 晶體管高頻等效電路及頻率參數(shù)晶體管高頻等效電路及頻率參數(shù)2.5 高頻調(diào)諧放大器高頻調(diào)諧放大器2.6 調(diào)諧放大器的級聯(lián)調(diào)諧放大器的級聯(lián)2.7 高頻調(diào)諧放大器的穩(wěn)定性高頻調(diào)諧放大器的穩(wěn)定性2.8 集中選頻小信號調(diào)諧放大器集中選頻小信號調(diào)諧放大器一、諧振放大器的作用及分類一、諧振放大器的作用及分類 所謂的諧振放大器就是采用諧振回路作負載的放大器；所謂的諧振放大器就是采用諧振回路作負載的放大器； 作用：作用：具有濾波或選頻作用及放大作用；具有濾波或選頻作用及放大作用； 分類

2、：分類：可分為調(diào)諧放大器和頻帶放大器（前者諧振回路對可分為調(diào)諧放大器和頻帶放大器（前者諧振回路對外來信號進行調(diào)諧，后者調(diào)諧回路諧振頻率不變）。外來信號進行調(diào)諧，后者調(diào)諧回路諧振頻率不變）。 2.12.1概述概述二、小信號諧振放大器的特點二、小信號諧振放大器的特點p 工作頻率較高，中心頻率一般在幾百工作頻率較高，中心頻率一般在幾百kHz到幾百到幾百MHz，頻，頻帶寬度在幾帶寬度在幾kHz到幾十到幾十MHz；p輸入信號電壓一般較小輸入信號電壓一般較?。ǘ嘣谖⒎胶练ǘ嘣谖⒎胶练喙ぷ髟诰€性，多工作在線性范圍內(nèi)范圍內(nèi)（是甲類功放）（是甲類功放）；p 集電極負載采用了調(diào)諧回路；集電極負載采用

3、了調(diào)諧回路；p 對工作在諧振頻率的信號有最強的放大作用，對遠離諧振對工作在諧振頻率的信號有最強的放大作用，對遠離諧振 頻率的信號放大作用很差。頻率的信號放大作用很差。三、小信號諧振放大器的使用場合三、小信號諧振放大器的使用場合 多用于混頻前的高頻放大器和混頻后的中頻放大器。多用于混頻前的高頻放大器和混頻后的中頻放大器。2.1概述概述1.諧振增益（放大系數(shù)）諧振增益（放大系數(shù)） 放大器的諧振增益是指放大器在諧振頻率上的電壓放大器的諧振增益是指放大器在諧振頻率上的電壓(或功率或功率)增增益，記為益，記為Au或或Ap ，其值可用分貝，其值可用分貝(dB)表示。表示。電壓增益：電壓增益： 功率增益：功

4、率增益：分貝形式：分貝形式：放大器的增益具有與諧振回路相似的諧振特性。放大器的增益具有與諧振回路相似的諧振特性。四、小信號諧振放大器的性能指標(biāo)四、小信號諧振放大器的性能指標(biāo)ouiVAVopiPAP20lgouiVAV10 lgopiPAP2.1概述概述 圖中圖中f0表示放大器的中心諧振頻率，表示放大器的中心諧振頻率，Au/ Au0表示相對電壓增益。當(dāng)輸入信號表示相對電壓增益。當(dāng)輸入信號的頻率恰好等于的頻率恰好等于f0時，放大器的增益最大，具有與諧振回路相似的諧振特性。時，放大器的增益最大，具有與諧振回路相似的諧振特性。 Au /Au010.7070.1fLf0fHBW0.7BW0.1理想實際f

5、 諧振放大器的幅頻特性曲線諧振放大器的幅頻特性曲線 2.1概述概述2. 通頻帶（通頻帶（B、BW、 BW0.7 ） 通頻帶是指信號頻率偏離放大器的諧振頻率通頻帶是指信號頻率偏離放大器的諧振頻率f0時，放大器時，放大器的電壓增益的電壓增益Au下降到諧振電壓增益下降到諧振電壓增益Au0的的 時，所對時，所對應(yīng)的頻率范圍，一般用應(yīng)的頻率范圍，一般用BW0.7表示：表示： ,2 f 0.7也稱為也稱為3分貝帶寬分貝帶寬。7 .02fB0.7HLBWff1/20.707Au /Au010.7070.1fLf0fHBW0.7BW0.1理 想實 際f 諧振放大器的幅頻特性曲線諧振放大器的幅頻特性曲線 2.1

6、概述概述 f f0 2f0.7 0.7 1 f 2f0.7 0uuAA1210f0PPAA 與諧振回路相同，放大器的通頻帶決定于回路的形式和回與諧振回路相同，放大器的通頻帶決定于回路的形式和回路的等效品質(zhì)因數(shù)路的等效品質(zhì)因數(shù)QL。此外，放大器的總通頻帶，隨著其級數(shù)。此外，放大器的總通頻帶，隨著其級數(shù)的增加而變。并且通頻帶愈寬，放大器增益愈小。的增加而變。并且通頻帶愈寬，放大器增益愈小。2.1概述概述3. 選擇性選擇性 選擇性是指諧振放大器從輸入信號中選出有用信號成分并選擇性是指諧振放大器從輸入信號中選出有用信號成分并加以放大，而將無用的干擾信號加以有效抑制的能力。加以放大，而將無用的干擾信號加

7、以有效抑制的能力。1)抑制比抑制比(d或或S)定義為：諧振增益定義為：諧振增益Au0與通頻帶以外某一特定頻率上的電壓增與通頻帶以外某一特定頻率上的電壓增益益Au的比，用的比，用d(dB)表示，記為：表示，記為：0(dB)20lg()uuAdA f Au0 f0 A Au fn 式中：式中：Au為干擾信號的放大倍數(shù)，為干擾信號的放大倍數(shù)，Au0為諧振點為諧振點f0的放大倍數(shù)。的放大倍數(shù)。例 Au0 = 100 , Au = 1 用分貝表示dn(dB) = 20 lgdn10.01()40100nndddBdB 2.1概述概述Au /Au010.7070.1fLf0fHBW0.7BW0.1理 想實

8、 際f 諧振放大器的幅頻特性曲線諧振放大器的幅頻特性曲線 2) 矩形系數(shù)矩形系數(shù)(K0.1或或Kr0.1或或 K0.01 ) 為了評價實際放大器的諧振曲線與理想曲線的接近程度，引為了評價實際放大器的諧振曲線與理想曲線的接近程度，引入矩形系數(shù)，它表示對鄰道干擾的抑制能力。定義為：入矩形系數(shù)，它表示對鄰道干擾的抑制能力。定義為： 或或 或或0.10.10.7BWKBW0.10.10.722rfKf0.010.010.722rfKfK（Kr）愈接近于）愈接近于1越好，越好，說明放說明放大器的選擇性就愈好。大器的選擇性就愈好。2.1概述概述5. 噪聲系數(shù)噪聲系數(shù) 放大器的噪聲性能可用噪聲系數(shù)表示：放大

9、器的噪聲性能可用噪聲系數(shù)表示： （NF越接近1越好） 在多級放大器中，前兩級的噪聲對整個放大器的噪聲起決在多級放大器中，前兩級的噪聲對整個放大器的噪聲起決定作用，因此要求它的噪聲系數(shù)應(yīng)盡量小。定作用，因此要求它的噪聲系數(shù)應(yīng)盡量小。/()/()siniFsonoPPNPP輸輸入入信信噪噪比比輸輸出出信信噪噪比比 可采取的措施如：限制每級增益，選擇內(nèi)反饋小的晶體管，可采取的措施如：限制每級增益，選擇內(nèi)反饋小的晶體管，應(yīng)用中和或失配方法等。應(yīng)用中和或失配方法等。 4. 工作穩(wěn)定性工作穩(wěn)定性 指在電源電壓變化或器件參數(shù)變化時以上三參數(shù)的穩(wěn)定程度。指在電源電壓變化或器件參數(shù)變化時以上三參數(shù)的穩(wěn)定程度。2

10、.1概述概述五、電路組成五、電路組成 采用采用諧振回路諧振回路作為放大器的集電極負載。作為放大器的集電極負載。2.1概述概述2.2 LC諧振回路諧振回路p諧振回路：諧振回路：L, C串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)p作用：構(gòu)成選頻網(wǎng)絡(luò)、阻抗變換網(wǎng)絡(luò)等作用：構(gòu)成選頻網(wǎng)絡(luò)、阻抗變換網(wǎng)絡(luò)等2.2.1 并聯(lián)諧振回路的基本特性并聯(lián)諧振回路的基本特性一、并聯(lián)諧振與串聯(lián)諧振回路比較一、并聯(lián)諧振與串聯(lián)諧振回路比較并聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路R0：電感線圈的固有損耗電阻：電感線圈的固有損耗電阻 對信號源而言，對信號源而言，L,C,R三三者是并聯(lián)關(guān)系者是并聯(lián)關(guān)系串聯(lián)諧振回路串聯(lián)諧振回路r0：電感線圈的固有損耗電阻：電感線圈的固有

11、損耗電阻 對信號源而言，對信號源而言，L,C,R三三者是串聯(lián)關(guān)系者是串聯(lián)關(guān)系并聯(lián)諧振電路并聯(lián)諧振電路 并聯(lián)諧振回路的基本特性并聯(lián)諧振回路的基本特性1.并聯(lián)諧振回路阻抗特性并聯(lián)諧振回路阻抗特性 并聯(lián)諧振回路的阻抗并聯(lián)諧振回路的阻抗Zp為為:11()()1111()1()prrj Lrj LjLj Cj CLZLCrrj LrjLjj CCrCr(式1) 并聯(lián)諧振回路及其等效電路、并聯(lián)諧振回路及其等效電路、 阻抗特性和輻角特性阻抗特性和輻角特性 (a) 并聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路; （b）等效電路）等效電路; （c）阻抗特性）阻抗特性; （d）輻角特性）輻角特性 并聯(lián)諧振回路的基本特性并聯(lián)諧振回路的

12、基本特性諧振頻率諧振頻率 定義使感抗與容抗相等的頻率為并聯(lián)諧振頻率定義使感抗與容抗相等的頻率為并聯(lián)諧振頻率0,并聯(lián)諧振并聯(lián)諧振回路諧振時其電抗?jié)M足：回路諧振時其電抗?jié)M足：故有諧振角頻率諧振角頻率： 特性阻抗特性阻抗：2.并聯(lián)諧振的品質(zhì)因數(shù)并聯(lián)諧振的品質(zhì)因數(shù)0010CL00001pppLCRRLQRCrCrL 回路的品質(zhì)因數(shù)回路的品質(zhì)因數(shù)Q實質(zhì)上是衡量回路儲能與耗能相對大小的重實質(zhì)上是衡量回路儲能與耗能相對大小的重要參數(shù)，其定義為：回路的感抗值（或容抗值）與回路的損耗電要參數(shù)，其定義為：回路的感抗值（或容抗值）與回路的損耗電阻的比值。阻的比值。 (式式2)(式式3)(式式5)001LLCC(式式

13、4)00001pppLCRRLQRCrCrL01pLC并聯(lián)諧振回路的基本特性并聯(lián)諧振回路的基本特性諧振時，并聯(lián)諧振電路表現(xiàn)為純阻性，故有諧振阻抗諧振時，并聯(lián)諧振電路表現(xiàn)為純阻性，故有諧振阻抗Rp：00pLQRQLCrC3.諧振電阻諧振電阻(式式 6)4.回路阻抗特性回路阻抗特性2222111111pppppppppppRRZYRRCRRCCLRLL又因為又因為00pppLCRRQRCL故有：故有：22222111pppppppppppppRRRZRCRffQQLff回路的并聯(lián)諧振電阻越大品質(zhì)因數(shù)回路的并聯(lián)諧振電阻越大品質(zhì)因數(shù)Q越大，回路的阻抗特越大，回路的阻抗特性曲線越尖銳。性曲線越尖銳。QI

14、IICLIL.IC.0I.U. 并聯(lián)振蕩回路諧振時的電流、并聯(lián)振蕩回路諧振時的電流、 電壓關(guān)系電壓關(guān)系 并聯(lián)諧振回路及其等效電路、并聯(lián)諧振回路及其等效電路、 阻抗特性和輻角特性阻抗特性和輻角特性 (a) 并聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路; （b）等效電路）等效電路; （c）阻抗特性）阻抗特性; （d）輻角特性）輻角特性 00000001 ()(1)1 ()001 ()(1)ZYpZZZYpCLarctgRLCL CCLarctgarctg QR 且，故可得：當(dāng)時，說明電壓超前電流；當(dāng)時，說明電壓滯后電流；并聯(lián)諧振回路諧振曲線分析并聯(lián)諧振回路諧振曲線分析2222000011spmsI RUUI Zfff

15、fQQffff00000000002fffffffffffffffff ffff 其中所以，（式所以，（式7）可簡化為：）可簡化為：20121mUUfQf(1) 稱為諧振曲線的相對抑制比稱為諧振曲線的相對抑制比()，它反映了回路對偏離諧振頻，它反映了回路對偏離諧振頻率的抑制能力。率的抑制能力。mUU(式7)(2) 當(dāng)相對抑制比從當(dāng)相對抑制比從1下降為諧振下降為諧振值的值的 時對應(yīng)的頻率范圍稱為時對應(yīng)的頻率范圍稱為諧振回路的通頻帶諧振回路的通頻帶, 也稱回路帶寬也稱回路帶寬, 通常用通常用B或或BW或或2 f 0.7來表示。來表示。12 并聯(lián)諧振曲線并聯(lián)諧振曲線 (式8)并聯(lián)諧振回路的頻率特性及

16、通頻帶并聯(lián)諧振回路的頻率特性及通頻帶由定義：由定義：2011221mUUfQf解得：解得：021fQf 將將f1和和 f2分別帶入上式，有：分別帶入上式，有：2001002121ffQfffQf 兩式相減得：兩式相減得：21022ffQf由于：由于：21Bff，得：，得：0fBQ結(jié)論：為了濾除其他頻率信號的干擾，在通頻帶外，值結(jié)論：為了濾除其他頻率信號的干擾，在通頻帶外，值U Um越小越好。越小越好。(式式9)例例 設(shè)一放大器以簡單并聯(lián)振蕩回路為負載設(shè)一放大器以簡單并聯(lián)振蕩回路為負載, 信號中心頻率信號中心頻率fs=10MHz, 回路電容回路電容C=50 pF, (1) 試計算所需的線圈電感值

17、。試計算所需的線圈電感值。(2) 若線圈品質(zhì)因數(shù)為若線圈品質(zhì)因數(shù)為Q=100, 試計算回路諧振電阻及回路帶寬。試計算回路諧振電阻及回路帶寬。 (3) 若放大器所需的帶寬若放大器所需的帶寬B=0.5 MHz, 則應(yīng)在回路上并聯(lián)多大電阻才能則應(yīng)在回路上并聯(lián)多大電阻才能滿足放大器所需帶寬要求滿足放大器所需帶寬要求? 解解 (1) 計算計算L值。值。 由式由式(4), 可得可得2220011(2 )LCf C將將f0以兆赫茲以兆赫茲(MHz)為單位為單位, 以皮法以皮法(pF)為單位為單位, L以微亨（以微亨（H）為單位，為單位， 上式可變?yōu)橐粚嵱糜嬎愎缴鲜娇勺優(yōu)橐粚嵱糜嬎愎?2622001125

18、330()102Lf Cf C 將將f0=fs=10MHz代入代入, 得得5.07L (2) 回路諧振電阻和帶寬。由式回路諧振電阻和帶寬。由式(6)7640100 2105.07 103.18 1031.8pRQLk回路帶寬為：回路帶寬為： 0100fBkHzQ(3) 求滿足求滿足0.5MHz帶寬的并聯(lián)電阻。帶寬的并聯(lián)電阻。 設(shè)回路上并聯(lián)電阻為設(shè)回路上并聯(lián)電阻為R1, 并并聯(lián)后的總電阻為聯(lián)后的總電阻為R1R0, 總的回路有載品質(zhì)因數(shù)為總的回路有載品質(zhì)因數(shù)為QL。020LLfQBQ此時要求的帶寬此時要求的帶寬B=0.5 MHz, 故故回路總電阻為：回路總電阻為：760100101020 2105

19、.07 106.376.377.976.37LR RQLkRRRRkR 需要在回路上并聯(lián)需要在回路上并聯(lián)7.97 k的電阻。的電阻。 矩形系數(shù)矩形系數(shù)定義：諧振回路的定義：諧振回路的 值下降到值下降到0.1時，頻帶寬度時，頻帶寬度 與與 值下降到值下降到0.7時頻帶寬度時頻帶寬度 之比，即：之比，即：0.1B0.7B0.10.10.7BKB 幅頻特性比較幅頻特性比較0f又因為：00.7fBQ得：00.10.100.71010fBQKfBQ 結(jié)論：矩形系數(shù)越接近結(jié)論：矩形系數(shù)越接近1越好，而單調(diào)越好，而單調(diào)諧回路不論諧回路不論Q為多大，其矩形系數(shù)為定為多大，其矩形系數(shù)為定值（值（10），其選擇性

20、不理想。），其選擇性不理想。00.1200210.11021021ffQBfQffQf 1.并聯(lián)諧振回路的阻抗特性并聯(lián)諧振回路的阻抗特性并聯(lián)諧振回路小結(jié)并聯(lián)諧振回路小結(jié) 并聯(lián)阻抗并聯(lián)阻抗LCjRZ1110當(dāng)當(dāng)時，回路發(fā)生并聯(lián)諧振。諧振頻率時，回路發(fā)生并聯(lián)諧振。諧振頻率0010LC01LC012fLC或或 分析：諧振時，回路呈純阻；當(dāng)分析：諧振時，回路呈純阻；當(dāng) 時，回路呈時，回路呈容性容性；當(dāng)當(dāng) 時，回路呈時，回路呈感性感性。00220111|LCRZ 定義定義回路諧振電阻回路諧振電阻R0與諧振時與諧振時回路電抗回路電抗（感抗或容抗）（感抗或容抗）的比值為并聯(lián)回路的的比值為并聯(lián)回路的品質(zhì)因數(shù)品

21、質(zhì)因數(shù)，用，用Q表示，它表示回路損耗表示，它表示回路損耗的大小。的大小。CRLRQ0000000S1jQRI 2.諧振曲線和通頻帶諧振曲線和通頻帶 1）諧振曲線）諧振曲線回路電壓特性曲線回路電壓特性曲線LCjRIZIU110SSLRCRjRI000S10011jQUUm感性感性容性容性繪圖：繪圖：Q=20-10040042044046048050052000.10.20.30.40.50.60.70.80.91 Q對諧振曲線的影響對諧振曲線的影響 Q可以衡量諧振現(xiàn)象的尖銳程度可以衡量諧振現(xiàn)象的尖銳程度附近時附近時當(dāng)當(dāng)0在在000202000)()(2002ffmUU21120)2(11ffQ表

22、示頻率偏離諧振的程度，稱為表示頻率偏離諧振的程度，稱為失諧量失諧量。 0fff02ffQ稱為稱為廣義失諧量廣義失諧量，它反映失諧的相對程度。，它反映失諧的相對程度。 2）通頻帶）通頻帶 通過有用信號的能力通過有用信號的能力p通頻帶與回路的品質(zhì)因數(shù)通頻帶與回路的品質(zhì)因數(shù)Q成反比，成反比，Q越越高高，諧振曲線愈諧振曲線愈尖銳尖銳，回路的選擇性越回路的選擇性越好好，通頻帶越通頻帶越窄窄。 當(dāng)當(dāng)由最大值由最大值1下降到下降到0.707（1/2）時，所確定的）時，所確定的mUU稱為回路的稱為回路的通頻帶通頻帶B。頻帶寬度頻帶寬度f2mUU21)2(1120ffQ令令0fBQ通常對某通常對某一頻率偏差一頻

23、率偏差f下的下的mUU /值記為值記為，叫做回，叫做回路對這一指定頻偏下的選擇性。路對這一指定頻偏下的選擇性。實際中，常常用分貝來表示實際中，常常用分貝來表示mUUdBlg20)(選擇性表示回路對通頻帶以外干擾信號的抑制能力。選擇性表示回路對通頻帶以外干擾信號的抑制能力。 3.選擇性選擇性 抑制無用信號的能力抑制無用信號的能力 4.矩形系數(shù)矩形系數(shù)(一般了解一般了解) 放大器的電壓增益下降到諧振增益的放大器的電壓增益下降到諧振增益的0.1（或（或0.001）時，相應(yīng)的頻帶寬度時，相應(yīng)的頻帶寬度B0.1（或（或B0.01）與放大器通頻帶）與放大器通頻帶B0.7之比之比或或0.10.10.7BKB

24、0.010.010.7BKB00.1010/10/fQKfQ 并聯(lián)諧振回路的矩形系數(shù)并聯(lián)諧振回路的矩形系數(shù)2.2.2負載和信號源內(nèi)阻對諧振回路的影響負載和信號源內(nèi)阻對諧振回路的影響 1.負載和信號源內(nèi)阻為純電阻負載和信號源內(nèi)阻為純電阻 信號源信號源p空載品質(zhì)因數(shù)空載品質(zhì)因數(shù) 有載品質(zhì)因數(shù)有載品質(zhì)因數(shù)LRRRLRQ0LS00L/LRQ000 顯然，顯然，QLQ0 采用采用部分接入部分接入并聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路減小加載影響減小加載影響負載負載通頻帶通頻帶 , 選擇性選擇性 2.負載和信號源內(nèi)阻含有電抗成分（一般是容性）負載和信號源內(nèi)阻含有電抗成分（一般是容性）回路總電容回路總電容為為： 注意：注

25、意：考慮了負載電容和信號源輸出電容后，在諧振回考慮了負載電容和信號源輸出電容后，在諧振回路的諧振頻率、品質(zhì)因數(shù)等的計算中，式中的電容都要以路的諧振頻率、品質(zhì)因數(shù)等的計算中，式中的電容都要以代入。代入。如：諧振頻率如：諧振頻率 LSCCCC C LC10 2.2.3諧振回路的接入方式諧振回路的接入方式 信號源和負載直接并在信號源和負載直接并在L,C元件兩端，元件兩端，存在以下三個問存在以下三個問題：題： 諧振回路諧振回路Q 值大大下降值大大下降，一般不能滿足實際要求；，一般不能滿足實際要求； 信號源和負載電阻常常是不相等的，即信號源和負載電阻常常是不相等的，即阻抗不匹配阻抗不匹配。當(dāng)相差較多時，

26、負載上得到的功率可能很??；當(dāng)相差較多時，負載上得到的功率可能很小； 信號源輸出電容和負載電容信號源輸出電容和負載電容影響回路的諧振頻率影響回路的諧振頻率，在，在實際問題中，實際問題中，RS ,RL,CL,CS給定后，不能任意改動。給定后，不能任意改動。 解決辦法：解決辦法：采用采用“阻抗變換阻抗變換”的方法，使信號源或負載不直接的方法，使信號源或負載不直接并入回路的兩端，而是跨接在諧振回路的一部分上，即并入回路的兩端，而是跨接在諧振回路的一部分上，即“部部分接入分接入”。一、阻抗變換的原理一、阻抗變換的原理設(shè)L2RZ 22121ZZZUUL211L222RUPRUPL2L2221L221L1R

27、nRZZZRUUR n 接入系數(shù)，它表明負載電壓占回路電壓的比例。接入系數(shù)，它表明負載電壓占回路電壓的比例。 利用等效等效前利用等效等效前后消耗的功率相等后消耗的功率相等二、自耦變壓器接入二、自耦變壓器接入接入系數(shù)接入系數(shù)122NNLLn L2L221L1RnRNNRLRRRQ0LS0L/LLLLQRnRR三、電容抽頭接入三、電容抽頭接入接入系數(shù)接入系數(shù)211CCCnL2L2221L1RnRCCCRLRRRQ0LS0L/LLLLQRnRR四、互感變壓器接入四、互感變壓器接入接入系數(shù)接入系數(shù)12NNn L2LRn1R 五、電容及信號源部分接入的計算五、電容及信號源部分接入的計算12NNn S2S

28、1RnR 定義接入系數(shù)定義接入系數(shù)則則S2SCnC SSnII 說明：說明：（1）0 n fmax時，無論使用什么方法時，無論使用什么方法都不能使晶體管產(chǎn)生振蕩。都不能使晶體管產(chǎn)生振蕩。 頻率參數(shù)關(guān)系頻率參數(shù)關(guān)系 fffTmax2.5 高頻調(diào)諧放大器高頻調(diào)諧放大器一、電路組成一、電路組成輸入輸入輸出輸出（c）（d）二、電路性能分析二、電路性能分析 單調(diào)諧放大器原理電路單調(diào)諧放大器原理電路圖中：U01 為晶體管輸出到負載的電壓；Ui1 為輸入電壓。 單調(diào)諧放大器原理性電路等效圖單調(diào)諧放大器原理性電路等效圖上圖中采用Y參數(shù)等效電路分析集電極部分電路，具體參數(shù)含義如下： 1. 電壓增益電壓增益 三、

29、電路性能指標(biāo)三、電路性能指標(biāo)221201012222120101221.4.4;iiiiNNggggNNNNCCCCNN從圖可以看出(a)(b) 單調(diào)諧回路折算到單調(diào)諧回路折算到LC回路兩端時的等效負載電路回路兩端時的等效負載電路2. 放大器的通頻帶放大器的通頻帶00.723uuAAfBWfdB隨隨 而而變變化化的的曲曲線線，叫叫做做放放大大器器的的；而而放放大大器器電電壓壓增增益益下下降降到到最最大大增增益益的的1 12 2時時，對對應(yīng)應(yīng)的的頻頻率率范范圍圍為為，可可用用、諧諧振振曲曲線線通通頻頻帶帶或或帶帶寬寬表表示示。2000.700.7000000.7000.712121,12221Q

30、42uuLuLuLLLAAQffAQffBWfAfQCCf Cgf CfLggQf 由由于于 如如果果：則則故故：可可見見：品品質(zhì)質(zhì)因因數(shù)數(shù)越越高高，通通頻頻帶帶越越窄窄；反反之之越越寬寬。其其中中，；3.放大器的增益帶寬積放大器的增益帶寬積 定義放大器的增益帶寬積為：定義放大器的增益帶寬積為：000.700.7121200220.7120224242PLfefeuuPfeuCf CGgCfQffyyN NN NAANGNCfyN NGBPABWNC 又，故有增益帶寬積為：0uGBPABW可見增益帶寬積是一個常數(shù)，它取決于電路參數(shù)?？梢娫鲆鎺挿e是一個常數(shù)，它取決于電路參數(shù)。4.單調(diào)諧放大器的

31、選擇性單調(diào)諧放大器的選擇性以矩形系數(shù)來分析：以矩形系數(shù)來分析：0.1 0.10.700.10200.120.10.10.721,0.10.1221210121019.9512uruLLrfAkfAQffffQfkf 如如果果則則其其中中故故矩矩形形系系數(shù)數(shù)： 所以單調(diào)諧回路放大器的矩形系數(shù)遠大于1，故其鄰道選擇性差，這是單調(diào)諧回路放大器的缺點。 例2 在下圖中, 已知工作頻率f030MHz, Vcc=V, Ie=2mA。晶體管采用3DG47型高頻管。其參數(shù)在上述工作條件和工作頻率處的數(shù)值如下：gie=1.2mS,Cie=12pF；goe=400S,Coe=9.5pF；|yfe|=58.3mS,

32、 fe=-22；|yre|=310S, re=-88.8,回路電感L=1.4H, 接入系數(shù)1=1, 2=0.3, 0=100,負載是另一級相同的放大器負載是另一級相同的放大器。 求諧振電壓增益振幅u0和通頻帶BW,并求回路電容是多少時, 才能使回路諧振？ 666002212-6-62-3-33120326260211137.9 10100230 101.4 1037.9 10400 100.31.2 100.55 100.3 58.3 10320.55 101120(230 10 )1.4 10poeiefeuopgsQLggn gn gn n yAgCpFLCCn Cs所以從而，又且2222

33、212209.50.3129.4eieoeienCCnn CpFCC2030012061231110.55 10222 3.14 20 104.38230 1020 106.850.55 101.15LLLLQQgCQBWgQcCQgMHzK由于，可得回路插入損耗：回路無損耗時的輸出功率回路有損耗時的輸出功率 從對單管單調(diào)諧放大器的分析可知, 其電壓增益取決于晶體管參數(shù)、 回路與負載特性及接入系數(shù)等, 所以受到一定的限制。如果要進一步增大電壓增益, 可采用多級放大器。2.6 調(diào)諧放大器的級聯(lián)調(diào)諧放大器的級聯(lián) 實際應(yīng)用中，常常為了實際應(yīng)用中，常常為了提高增益提高增益或或改善選擇性改善選擇性，采用

34、多，采用多級級聯(lián)放大器。級級聯(lián)放大器。2.6.1 多級單調(diào)諧放大器（同步調(diào)諧放大器）多級單調(diào)諧放大器（同步調(diào)諧放大器） 1.多級放大器的增益多級放大器的增益 假設(shè)有假設(shè)有n級放大器，特性相同?？傇鲆婕壏糯笃鳎匦韵嗤?。總增益 12nKKKK 如果各級放大器的增益相同，如果各級放大器的增益相同，則歸一化諧振曲線表達式則歸一化諧振曲線表達式2020121() vnvLKKfQf2.通頻帶通頻帶 保持保持Bn不變不變 （各級）（各級） （各級）（各級） 因此，增益和通頻帶存在嚴重矛盾。因此，增益和通頻帶存在嚴重矛盾。 改善：參差調(diào)諧放大器、雙調(diào)諧回路放大器改善：參差調(diào)諧放大器、雙調(diào)諧回路放大器縮小系數(shù)（縮減因子）縮小系數(shù)（縮減因子）令令22011221() nLfQf1/21nLnQff0/17 . 0122（總）1/1n12BBn或或nBn1B1KQL2.7 高頻調(diào)諧放大器的穩(wěn)定性高頻調(diào)諧放大器的穩(wěn)定性2.7.1 晶體管內(nèi)部反饋的有害影響晶體管內(nèi)部反饋的有害影響 1.放大器調(diào)試困難放大器調(diào)試困難 2.放大器工作不穩(wěn)定放大器工作不穩(wěn)定2.7.2 解決辦法解決辦法 1.盡量選用盡量選用yre小的晶體管；小的晶體管； 2.增益不能