第2章 小信號(hào)調(diào)諧放大器課件

2023年1月14日1第二章小信號(hào)調(diào)諧放大器第0節(jié)概述第一節(jié)調(diào)諧回路與阻抗變換電路第二節(jié)高頻單調(diào)諧放大器第三節(jié)多級(jí)調(diào)諧放大器及穩(wěn)定性第四節(jié)集成調(diào)諧放大器及集中選擇濾波器2023年1月14日2第0節(jié)小信號(hào)調(diào)諧放大器概述放大器的分類：1.信號(hào)頻率分：低頻：音頻0——20kHz高頻：20kHz——300MHz2.輸入信號(hào)大小分：小信號(hào)：電壓放大，甲類，線性。大信號(hào)：功率放大，丙類，非線性。3.從通信對(duì)象上分：窄帶：以調(diào)諧回路為負(fù)載。寬帶：非調(diào)諧回路為負(fù)載。2023年1月14日3第0節(jié)小信號(hào)調(diào)諧放大器概述小信號(hào)調(diào)諧放大器與寬帶放大器的區(qū)別

1.負(fù)載是具有選頻作用的LC調(diào)諧回路；

2.上限截頻/下限截頻近似等于或略大于一，即窄帶?；緲?gòu)成及完成的作用包括:甲類放大+調(diào)諧回路（可以是LC回路、石英晶體、壓電陶瓷或聲表面波器件）兩部分。完成“選頻”放大的作用。小信號(hào)調(diào)諧放大器的主要要求（主要指標(biāo)要求)：諧振增益高、選擇性好、通頻帶合適、工作穩(wěn)定。2023年1月14日4第一節(jié)調(diào)諧回路與阻抗變換電路一、LC單調(diào)諧回路:

分為：串聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路2023年1月14日51.串聯(lián)諧振回路ULrC如圖所示：為L(zhǎng)C串聯(lián)回路?；芈冯娏鳛?IZ（1）組成：L、C為純電感和電容。r是回路的損耗(主要是電感線圈損耗)當(dāng)信號(hào)頻率發(fā)生變化時(shí)，感抗、容抗、電流均隨之變化。當(dāng)頻率為某一特定值（=0）時(shí)，X=0，電流最大，且電路為純阻性——處于諧振狀態(tài)。當(dāng)0時(shí)（失諧），X0，電流減??；失諧越大，電流越小，體現(xiàn)了選頻作用。（2）原理：2023年1月14日6（3）回路諧振頻率：回路電流為:廣義失諧相對(duì)失諧回路最大電流此時(shí)：=0；I=Im=U/r此為諧振電流。I為復(fù)數(shù)：幅頻特性相頻特性2023年1月14日7（4）回路的品質(zhì)因數(shù)是諧振回路的重要指標(biāo)之一，表征了LC回路的損耗效應(yīng)對(duì)品質(zhì)因數(shù)的影響。即：r大則Q低（損耗功率大），r小則Q高，Q越高越好。（5）串聯(lián)諧振特性曲線：幅頻特性2023年1月14日8據(jù)此畫出特性曲線如圖：可見，回路失諧（即0

）時(shí)，電流減小，體現(xiàn)出回路的選頻作用。結(jié)論：（1）f=f0時(shí)，電流最大（諧振）；f

f0時(shí)，電流減?。ㄊеC）。（2）Q大，曲線越陡，選頻作用越好。

Q小，曲線越平緩，選頻作用越差。Q=5010020012023年1月14日9并聯(lián)諧振電路CRLIU1.并聯(lián)諧振回路他和串聯(lián)諧振回路是對(duì)偶的，因此所得公式類似。即：2.回路諧振頻率3.回路的品質(zhì)因數(shù)說(shuō)明G越大，其分流越大，損耗的能量越大，Q值越低。2023年1月14日104.諧振特性曲線：結(jié)論：（1）=

0時(shí)，電壓最大（諧振）；

0時(shí)，電壓減?。ㄊеC）。（2）Q大，曲線越陡，選頻作用越好。

Q小，曲線越平緩，選頻作用越差。（3）(或f)小，回路為感性。(或f)大，回路為容性。諧振特性曲線10.707Q1Q2B1B2容性感性2023年1月14日11三、信號(hào)源內(nèi)阻和負(fù)載對(duì)并聯(lián)諧振回路的影響isRSCSLRPC1RLCLiSLRC顯見，由于信號(hào)源內(nèi)阻抗和負(fù)載阻抗的介入：電路可改畫為：簡(jiǎn)化后電路為：（1）考慮信號(hào)源內(nèi)阻抗和負(fù)載阻抗時(shí)：2023年1月14日122）回路總電容損耗增大(并聯(lián))1）回路總電阻回路的品質(zhì)因數(shù)為：由上式可知：回路諧振頻率2023年1月14日13（2）阻抗匹配問題：調(diào)諧回路的目的要傳送信號(hào)能量，所以只有Rs、RL與回路電阻匹配時(shí)才能獲得最大功率。

總之：信號(hào)源內(nèi)阻和負(fù)載阻抗的接入，使并可能導(dǎo)致阻抗不匹配。為解決上述問題：采取信號(hào)源和負(fù)載不直接與調(diào)諧回路相接——通過(guò)阻抗變換電路接入。

即：采用部分接入，以減小信號(hào)源內(nèi)阻和負(fù)載的影響2023年1月14日14四、常用阻抗變換電路變壓器耦合式阻抗變換電路電容分壓式阻抗變換電路電感分壓式阻抗變換電路2023年1月14日15（一）變壓器耦合式阻抗變換電路1.變壓器變換電路：2.當(dāng)為理想變壓器時(shí)，阻抗變換關(guān)系：初、次級(jí)線圈匝比：R1C1LRLN1N2ZLiSCLiSCL’R1C1LRL’ZL’按折合前后消耗功率相等的原則：2023年1月14日163.應(yīng)用：收音機(jī)中放負(fù)載回路；電視機(jī)圖象中放、伴音中放等。iSRCL把以上電路簡(jiǎn)化后：iSCL’R1C1LRL’ZL’其中：為了減小負(fù)載對(duì)LC回路的影響，適當(dāng)調(diào)整變比n。2023年1月14日17(二)電容分壓式阻抗變換電路1.阻抗電變換路：2.阻抗變換關(guān)系：4.應(yīng)用：放大器負(fù)載回路；電視機(jī)天線回路等。C1iSRSLC2RLU1U2iSRSLC2RLU1U2iSRSLC2RLU1U2iSRSLC2RLU1U23.電路優(yōu)點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單、不消耗功率。iSRSLC1C2RL’按折合前后消耗功率相等的原則：2023年1月14日18（三）電感分壓式阻抗變換電路1.電路iSRCML1L2N1N2RLU2U1iSRCLRL’(1)若耦合系數(shù)(k=M/L)為1，化減后則有（2）耦合系數(shù)為零0（即M=0）,則有2.阻抗變換關(guān)系：為什么要進(jìn)行阻抗變換？2023年1月14日19第二節(jié)高頻單調(diào)諧放大器典型電路的構(gòu)成：特點(diǎn)：a)電路采用部分接入，以減小放大管輸出導(dǎo)納對(duì)LC回路的影響；b)與負(fù)載間采用變壓器耦合方式,以更好的匹配，降低負(fù)載導(dǎo)納對(duì)LC回路的影響。Yi2為下一級(jí)的輸入導(dǎo)納。uiCbR1R2ReCeCLyi212345EC由LC和Tr構(gòu)成諧振回路。2023年1月14日20高頻單調(diào)諧放大器一、等效電路：1.為三極管高頻混合等效電路——由戴維南簡(jiǎn)化——由密勒定理——單相化模型。2.將晶體管參數(shù)折算到LC回路。其中：yie=gie+jCieyoe=goe+jCoen1gmubgoe’Coe’CGpLCi2’g’i2UbyiegmUbyoeCLyi212345yi2=gi2+jCi22023年1月14日213.將輸出、負(fù)載回路折合到LC回路得到的等效電路：所以有：goe’=n12goe

Coe’=n12Coe

Ioc’=n1Ioc=n1gmUb其變比：2.將晶體管參數(shù)折算到LC回路。gi2’=n22gi2Ci2’=n22Ci2UbyiegmUbyoeCLyi212345n1gmubgoe’Coe’CGpLCi2’g’i22023年1月14日22將同類元件值合并，得等效電路:CT=n12Coe+n22Ci2+CGT=n12goe+n22gie+Gp其中：n1gmUbCTGTL電路中：Gp為L(zhǎng)C回路固有損耗電導(dǎo)Gp=1/RR為L(zhǎng)C回路的等效并聯(lián)電阻。其中：L值不變，且由于n1、n2小于1，只有C和Gp起主要作用n1gmubgoe’Coe’CGpLCi2’g’i22023年1月14日23高頻單調(diào)諧放大器一、等效電路n1gmUbgoe’Coe’CGpLCi2’g’i2n1gmUbCTGTL由合并的等效電路可知：此時(shí)，諧振回路的諧振頻率為：諧振回路的品質(zhì)因數(shù)為：諧振回路的等效阻抗為：UbyiegmUbyoeCLyi2123452023年1月14日24二、單調(diào)諧放大器的性能由等效電路可知，正弦穩(wěn)態(tài)下，回路的等效阻抗為：輸出端的信號(hào)電壓為：QT為有載品質(zhì)因數(shù)單調(diào)諧放大器的增益為：可見：增益是頻率的函數(shù)。UbyiegmUbyoeCLyi2123n1gmUbCTGTL2023年1月14日25(一)諧振電壓增益1.當(dāng)

=

0時(shí)，其電壓增益為：本級(jí)到下一級(jí)的電壓增益為：結(jié)論：1）由上式可知：當(dāng)晶體管參數(shù)選定后，電壓增益可通過(guò)改變接入系數(shù)來(lái)調(diào)整。2）接入系數(shù)過(guò)大和過(guò)小，都會(huì)使電壓增益減小，因而存在最佳接入系數(shù)。UbyiegmUbyoeCLyi2123

相對(duì)增益2023年1月14日26（二）諧振功率增益：目標(biāo)信號(hào)通過(guò)調(diào)諧放大器能否得到加強(qiáng)，歸根到底要看功率是否增強(qiáng)。1.諧振時(shí)功率增益為：gi2為下一級(jí)的輸入電導(dǎo)（負(fù)載）諧振功率增益為：2023年1月14日272.功率增益的最大值：為獲得較大的功率增益，選用gm較大的管子時(shí)有利的。若諧振回路為理想的：1.在無(wú)耗（GP=0）時(shí)：調(diào)整n1和n2使（goe’=gi2’），即匹配狀態(tài)，此時(shí)可獲得最大功率。GT=n12goe+n22gie+Gp=goe’+gi2’2023年1月14日28

功率增益的最大值為：2.有耗但匹配時(shí).其中：=（1-QT/Q）2

稱為插入損耗?？赏频每紤]插入損耗后的最大功率增益：2023年1月14日29（三）放大器的相對(duì)增益和通頻帶：1.放大器的相對(duì)增益為：依此作出曲線如圖:10.7070.1BB0.12.相對(duì)增益模為：放大器的增益為2023年1月14日302.通頻帶:根據(jù)通頻帶定義有:(當(dāng)幅值下降到0.707時(shí))由此推得通頻帶：或B=

2-

110.7070.1BB0.1

2

1其中：B=

2-

1=22023年1月14日31(四)放大器的選擇性：矩形系數(shù)K0.1：結(jié)論：1）K0.11，K0.1愈趨近于1，選擇性愈趨近于理想。指放大器對(duì)干擾信號(hào)的抑制能力。常以矩形系數(shù)K0.1來(lái)衡量選擇性的好壞。為相對(duì)增益下降到0.1時(shí)的帶寬B0.1與帶寬B之比，即2）

K0.1越接近于1，相對(duì)增益曲線越接近于矩形，選擇性越好2023年1月14日32可見，單級(jí)調(diào)諧放大器的選擇性很差，這是它的主要缺點(diǎn)。由此推得：據(jù)B0.1定義有：2023年1月14日33高頻單調(diào)諧放大器小結(jié)一、等效電路n1gmUbgoe’Coe’CGpLCi2’g’i2n1gmUbCTGTL由合并的等效電路可知：此時(shí)，諧振回路的諧振頻率為：諧振回路的品質(zhì)因數(shù)為：諧振回路的參數(shù)為：UbyiegmUbyoeCLyi212345CT=n12Coe+n22Ci2+CGT=n12goe+n22gie+Gp折合參數(shù)為：2023年1月14日34

功率增益的最大值為：可推得考慮插入損耗后的最大功率增益：通頻帶：或矩形系數(shù)：諧振電壓增益2023年1月14日35單調(diào)諧放大器分析舉例例2-1一單調(diào)諧放大器，測(cè)得參數(shù)：gie=0.36ms，Cie=80PF，goe=75uS

，Coe=9PF，gm=45ms，fo=465kHz，BHZ=10KHz，變壓器原圈總匝數(shù)N=117，電感L=590uH，固有Q值Q=80。求調(diào)諧回路參數(shù)和最大功率增益。解：要求解的回路參數(shù)為QT、GT

、CT

、C及接入系數(shù)n1、

n2（1）根據(jù)BHz=f0/QT得回路的有載QT值:n1gmUbCTGTLn1gmUbgoe’Coe’CGpLCi2’g’i22023年1月14日36（2）根據(jù)諧振頻率的定義得回路的總電容CT：根據(jù)諧頻率公式

（3）根據(jù)QT=1/（0LGT

）得回路的總電導(dǎo)GT：例2-1一單調(diào)諧放大器，測(cè)得參數(shù)：gie=0.36ms，Cie=80PF，goe=75uS

，Coe=9PF，gm=45ms，fo=465kHz，BHZ=10KHz，變壓器原圈總匝數(shù)N=117，電感L=590uH，固有Q值Q=80。求：調(diào)諧回路參數(shù)和最大功率增益。n1gmUbgoe’Coe’CGpLCi2’g’i2n1gmUbCTGTL2023年1月14日37（4）LC回路的匝比：設(shè)GP=0，goe’=gie’（5）所需電容：

Coe’=n12Coe=(0.29)2

9PF=0.76PFCie’=n22Cie=(0.13)2

80PF=1.36PFC=CT-Coe’-Cie’=200PF-0.76PF-1.36PF200PF2023年1月14日38(6)實(shí)際最大功率增益：插入損耗：有損耗時(shí)的最大功率增益為：采用部分接入，歸算后Coe’、Cie’對(duì)總電容C影響很小。C穩(wěn)定，L一定，則f0穩(wěn)定。2023年1月14日39信號(hào)接收過(guò)程中，通常要求：

Au高、B合適、選擇性好（K0.1趨近于1）。出于穩(wěn)定性考慮，單級(jí)放大器增益不會(huì)很高，為20～30dB。因此，用單級(jí)調(diào)諧放大器是難以滿足的。解決方法：采用多級(jí)調(diào)諧放大器。第三節(jié)多級(jí)調(diào)諧放大器及穩(wěn)定性{{1.同步調(diào)諧放大器2.參差調(diào)諧放大器，又分為（1）雙參差調(diào)諧放大器（2）三參差調(diào)諧放大器多級(jí)調(diào)諧放大器分為：2023年1月14日40一、同步調(diào)諧放大器同步調(diào)諧放大器：放大器由N級(jí)參數(shù)相同的單調(diào)諧放大器級(jí)聯(lián)，且都調(diào)諧于同一頻率，稱為同步調(diào)諧放大器。（一）n級(jí)放大器總電壓增益：相對(duì)電壓增益：即滿足:2023年1月14日41（二）n級(jí)放大器總通頻帶—稱為縮小系數(shù)2023年1月14日42結(jié)論：1）采用多級(jí)同步調(diào)諧放大器后，增益提高了，但通頻帶減小了。2）級(jí)數(shù)N越多，頻帶越窄。增益與帶寬的矛盾成為嚴(yán)重問題。2023年1月14日43例2-2若要求某中頻放大器（多級(jí)同步調(diào)諧放大器）的頻帶為6.5MHz，分別求出用2級(jí)和3級(jí)實(shí)現(xiàn)時(shí)兩種情況下每一級(jí)的B為多少？解：（2）當(dāng)n=3時(shí)即當(dāng)3級(jí)級(jí)連時(shí)，只有每級(jí)通頻帶達(dá)到12.7MHz，才能滿足總通頻帶6.5MHz的要求。結(jié)論：Au與Bn存在矛盾，因此這種放大器只適合Bn較窄，而Au不太高的情況。（1）當(dāng)n=2時(shí)2023年1月14日44（三）n級(jí)放大器選擇性（考察矩形系數(shù)）根據(jù)B0.1的定義：從而求出矩形系數(shù)：由于相對(duì)增益：2023年1月14日45例如：n=2時(shí),K0.1=4.8;n=K0.1=2.56結(jié)論：同步調(diào)諧放大器K0.1的極限為2.56，尚不能趨于1。為解決以上一系列矛盾，可采用參差調(diào)諧放大器。顯見，當(dāng)nK0.1可改善選擇性，但當(dāng)n>2以后改善緩慢。2023年1月14日46二、參差調(diào)諧放大器定義：

多級(jí)放大器中，各放大器調(diào)諧頻率不一致，稱為參差調(diào)諧放大器。特點(diǎn)：

加寬頻帶，改善矩形系數(shù)。應(yīng)用：

使用于頻帶較寬的信號(hào)。（如電視接收機(jī)的中頻放大）2023年1月14日47（1）交流通路：UiT1T2n1n2n1n2f01f02U0兩級(jí)結(jié)構(gòu)相同，分別調(diào)諧在f01和f02且與參差放大器的中心頻率f0相差fs,即f0f02f01為頻率的偏離值2023年1月14日48由于：放大器的增益特性為：由于f01與f0相差不大2023年1月14日49若：代入上式2023年1月14日50（一）平坦參差調(diào)諧放大器稱為臨界偏調(diào)。根據(jù)相對(duì)增益：求得通頻帶：矩形系數(shù)：此時(shí)，f=f0，=0同樣可求得：同步調(diào)諧的矩形系數(shù)為4.8；參差調(diào)諧改善矩形系數(shù)同步調(diào)諧的通頻帶為參差調(diào)諧加寬通頻帶放大器中心頻率處總增益：2023年1月14日51（二）過(guò)參差調(diào)諧放大器它將出現(xiàn)雙峰特性（如圖），稱為過(guò)參差。ff0f01f02B<1時(shí)：出現(xiàn)單峰，稱為欠參差。2023年1月14日52(三)三參差調(diào)諧放大器在過(guò)參差調(diào)諧放大器后級(jí)連一級(jí)諧振在f0的單調(diào)諧放大器，使其諧振特性曲線補(bǔ)償雙峰特性的凹陷，獲得較平坦的幅頻特性

（如圖）

。ff0f01f02顯見它比平坦參差放大器具有更寬的頻帶。要求：Q3<

Q1=Q22023年1月14日53例題講解

[例2-3]一臨界偏調(diào)雙參差調(diào)諧放大器，其中心頻率f0=10.7MHz，每一級(jí)諧振增益Au0=20，BHz=400KHz，求（1）中心頻率處總增益AuS（2）通頻帶BSHz=?（3）每級(jí)的諧振頻率f01=?，f02=?（1）中心頻率處增益：（2）求通頻帶：解：（3）求諧振頻率：2023年1月14日54三、調(diào)諧放大器的穩(wěn)定性造成不穩(wěn)定的原因：

結(jié)電容Cb’c在高頻時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)部反饋。當(dāng)反饋達(dá)到一定程度時(shí)，會(huì)出現(xiàn)自激振蕩。解決方法：

1.從選擇器件著手，選擇Cb’c小的晶體管；

2.從電路著手，設(shè)法使其單向化。常用方法有：（1）中和法：用外部反饋電路抵消內(nèi)部反饋。（2）失配法：靠負(fù)載的失配抑制內(nèi)部反饋，但以犧牲增益為代價(jià)。2023年1月14日55（1）中和法1.原理電路：2.中和原理：INCb’cCNCN1N2N3If通過(guò)外部反饋電流IN來(lái)抵消晶體管內(nèi)部反饋電流If

。3.優(yōu)點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單，CN很小如豆粒大。外加電容CN來(lái)抵消Cb’c的影響。2023年1月14日564.缺點(diǎn)：1）CN是固定的不隨頻率而變化，因此只能在某一頻率起作用。2）與Cb’c并聯(lián)的還有

rb’c，中和電路也應(yīng)對(duì)稱，但實(shí)現(xiàn)困難。3）考慮分布參數(shù)和溫度變化等因素，中和效果有限，難實(shí)現(xiàn)全頻段內(nèi)的中和。5.應(yīng)用：一般用于中放。（收音機(jī)中常采用此方法）2023年1月14日57（2）失配法1.原理電路：2.工作原理：

通過(guò)增大負(fù)載，使輸出回路嚴(yán)重失配，輸出電壓相應(yīng)減小，從而使內(nèi)部反饋電流減小。3.優(yōu)點(diǎn)：能在頻率較寬的范圍內(nèi)削弱內(nèi)部反饋的影響。T1T2YiY0UiU0

由于共基極電路的輸入導(dǎo)納較大，使負(fù)載導(dǎo)納增加，而T1的輸出導(dǎo)納較小，使之失配。從而減弱反饋，提高穩(wěn)定性。4.缺點(diǎn)：增益略有下降（失配引起）、電路復(fù)雜。2023年1月14日58第四節(jié)集成調(diào)諧放大器及集中選擇濾波器前述各種調(diào)諧放大器均由分立元件構(gòu)成，存在的問題：1）由于引線帶來(lái)的自感、分布電容等，制約了頻率的提高。2）由于布線的寄生反饋而引起寄生振蕩。3）由于焊點(diǎn)多，使電路的可靠性隨之下降。集成電路的優(yōu)點(diǎn)：

體積減小，外接引線、焊點(diǎn)減少，提高頻率，穩(wěn)定性、可靠性都有所提高。集成電路的缺點(diǎn)：

制造電感和電容困難，用等效電路代替，精度低。2023年1月14日59集成調(diào)諧放大器的構(gòu)成：集中選擇濾波器和集成線性放大組件集中選擇濾波器集成線性放大組件UiU0集成調(diào)諧放大器集成調(diào)諧放大器的優(yōu)點(diǎn):1.選擇電路集中，可減小晶體管參數(shù)對(duì)回路的影響，保證

Au、B、K0.1

等指標(biāo)的穩(wěn)定。2.可單獨(dú)調(diào)整，減少生產(chǎn)周期。3.體積小，可靠性高、穩(wěn)定性高。

由于上述原因常將調(diào)諧放大器的選頻和放大分開完成：2023年1月14日60一、集成線性放大組件（一）.4E307集成塊原理電路：1.結(jié)構(gòu)：在一塊基片上制成差分對(duì)（T1、T2）,恒流源

(T3)。123456789101112T1T22.5K1kD500T31）4，6及7，8可在外部短接。2）7，8可在外部接電阻以增大恒流源的負(fù)反饋，使之接近理想電流源。3）1，5可外接偏壓，調(diào)整恒流源的電流；5接負(fù)電源。4）2，10和11，12分別為輸入、輸出端。2023年1月14日61二、集中選擇濾波器1.石英晶體濾波器2.壓電陶瓷濾波器3.聲表面波濾波器體積小成本低選擇性好頻率穩(wěn)定常用的集中選擇濾波器有：集中選擇濾波器的優(yōu)點(diǎn)：2023年1月14日62（一）石英晶體濾波器1.石英晶體的特性及其等效電路：成分：化學(xué)成分是二氧化硅（SIO2

）。結(jié)構(gòu)：是一種六棱柱型結(jié)晶體，其導(dǎo)電性能與晶格方向有關(guān)。將其按不同方位切割，可切成不同切型的晶片，則它們的工作頻率、溫度特性及參數(shù)各不相同?；咎匦裕菏菈弘娦?yīng)。

正壓電效應(yīng)---機(jī)械力作用于晶體時(shí)，晶片兩面將產(chǎn)生異性電荷；其值與晶片的變形量有關(guān)。++----石英晶片壓電效應(yīng)2023年1月14日63固有頻率：當(dāng)晶片幾何尺寸和結(jié)構(gòu)一定時(shí)，它本身有一個(gè)固定的機(jī)械振動(dòng)頻率f固；諧振頻率：當(dāng)外加頻率f外=f固

時(shí)產(chǎn)生諧振，此時(shí)機(jī)械振動(dòng)最強(qiáng)，電路中的高頻電流最大。晶片越薄，頻率越高、強(qiáng)度越差，加工越難，所以一般基頻<30MHz。2023年1月14日641、石英晶體的特性及其等效電路

當(dāng)工作頻率在高時(shí)，一般采用泛音晶體，它工作在機(jī)械振動(dòng)的諧波上，其工作頻率可達(dá)150MHz.泛音晶體的特點(diǎn)：(2)因偶次諧波時(shí)晶片兩面電荷同性，無(wú)法用，所以泛音只存在于奇次諧波附近。(1)泛音不能正好等于基波的整數(shù)倍；（在整數(shù)倍附近，必須配合合適的電路，才能工作在指定頻率上。）2023年1月14日65晶體的符號(hào)及等效電路如圖：符號(hào)JT等效電路rq1Lq1Cq1C0Cq3CqnLq3Lqnrq3rqn石英晶體的特點(diǎn)：

Q值高>106Cq很小0.0050.1pF（動(dòng)態(tài)電容，等效于彈性）

Lq很大10m

幾10H（動(dòng)態(tài)電感，等效于機(jī)械慣性）

rq很小100（動(dòng)態(tài)電阻，等效于摩擦損耗）

C0較小25pF（晶片間的靜態(tài)電容）若工作在基頻，只有C0

、Lq1

、Cq1

、rq1支路有效，其余開路。工作在基頻工作在3次諧波頻1、石英晶體的特性及其等效電路2023年1月14日662.晶體阻抗特性分析當(dāng)晶體工作在某一頻率時(shí)，其等效電路可簡(jiǎn)化為：rqCqC0Lq由等效電路可知，它有兩個(gè)諧振頻率：{串聯(lián)諧振頻率：并聯(lián)諧振頻率：可見，其值相距很近，約為幾十幾百Hz。由等效電路，在忽略rq條件下，晶體的等效阻抗為：C0>>Cq2023年1月14日67ZPS感性容性容性討論：當(dāng)=S,

Z=0;（串聯(lián)諧振）當(dāng)=P,

Z=;（并聯(lián)諧振）當(dāng)<S,

Z=-jX;(呈容性)當(dāng)>P,

Z=-jX;(呈容性)當(dāng)S<<P,

Z=jX;(呈感性)所以，其曲線如圖：2023年1月14日68例：利用表2-3所列2.5MHz晶體的參數(shù)，求fs與fp之差。可見fs與fp之差極小，在電感區(qū)曲線將有很大斜率，阻抗變化非?？?，對(duì)穩(wěn)定頻率有利。因此，晶體經(jīng)常工作在電感區(qū)。ZPS感性容性容性2023年1月14日69rqCqC0LqZPS感性容性容性結(jié)論1、石英晶體的特性：（1）壓電效應(yīng)（2）等效電路（3）串聯(lián)諧振頻率：（4）并聯(lián)諧振頻率：2.等效阻抗2023年1月14日70（二）陶瓷濾波器1.二端陶瓷濾波器2.三端陶瓷濾波器3.四端陶瓷濾波器體積小耐熱、耐濕，受外界環(huán)境影響小。常用的陶瓷濾波器有：陶瓷濾波器的優(yōu)點(diǎn)：某些陶瓷材料也具有壓電效應(yīng)，利用這種壓電效應(yīng)可制成濾波器，稱為陶瓷濾波器。2023年1月14日711.二端陶瓷濾波器