第1章 小信號調諧放大器-14

第一章小信號調諧放大器1.1概述

1.2諧振回路1.3晶體管高頻小信號等效電路1.4晶體管單回路諧振放大器1.5諧振放大器的級聯(lián)1.6小信號集中選頻放大器1.4晶體管單回路諧振放大器*

小信號諧振放大器分類：按諧振回路可分為：單調諧放大器、雙調諧放大器及參差放大器等；按晶體管連接方法區(qū)分有：共基極、共發(fā)射極、共集電極單調諧放大器等；

本節(jié)僅分析共發(fā)射極單調諧放大器的工作原理及其主要性能指標。

一、單調諧放大器的電路組成及特點

圖1.4.1單調諧放大器

C1為耦合電容，C2為旁路電容,輸入電壓為Ui，晶體管輸入電流Ib，集電極電流βIb

。二、電路性能分析圖1.4.2單調諧放大器等效電路圖中：U01為晶體管輸出到負載的電壓；Ui1為輸入電壓。圖1.4.3單調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.單調諧放大器的電壓增益(a)(b)圖1.4.4單調諧回路折算到LC回路兩端時的等效負載電路圖1.4.3單調諧放大器原理性電路等效圖2.單調諧放大器的功率增益3）放大器的通頻帶4）放大器的增益帶寬積

定義放大器的增益帶寬積為：可見增益帶寬積是一個常數(shù)，它取決于電路參數(shù)。5）單調諧放大器的選擇性所以單調諧回路放大器的矩形系數(shù)遠大于1，故其鄰道選擇性差，這是單調諧回路放大器的缺點。

例2在下圖中,已知工作頻率f0＝30MHz,Vcc=６V,Ie=2mA。晶體管采用3DG47型高頻管。其Ｙ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=400μS,Coe=9.5pF；|yfe|=58.3mS,∠φfe=-22°；|yre|=310μS,∠φre=-88.8°,回路電感L=1.4μH,接入系數(shù)ｎ1=1,

ｎ2=0.3,Ｑ0=100,負載是另一級相同的放大器。求諧振電壓增益振幅Ａu0和通頻帶BW,并求回路電容Ｃ是多少時,才能使回路諧振？

要進一步增大電壓增益,可采用多級放大器。

本節(jié)涉及內容：

1.5.1多級單調諧放大器

1.5.2

調諧放大器穩(wěn)定性

1.5諧振放大器的級聯(lián)

一、電壓增益二、通頻帶1.5.1多級單調諧放大器根據(jù)通頻帶的定義可以求m級放大器的通頻帶上面的分析表明:①為了使總的通頻帶不變,每級的帶寬都要增加為原來的

X倍。②當每級通頻帶加寬X倍時,每級的增益都會降低為原來的1/X。三、選擇性(以矩形系數(shù)為例)結論:單調諧回路特點是電路簡單,調試容易,但選擇性差,增益和通頻帶的矛盾比較突出。例1某中頻放大器的通頻帶為６MHz,現(xiàn)采用兩級或三級相同的單調諧放大器,兩種情況下對每一級放大器的通頻帶要求各是多少？解:根據(jù)選擇性討論可知,當n=2時,因為表1列出了Ｋn0.1與ｎ的關系。表1單調諧放大器矩形系數(shù)與級數(shù)的關系

級數(shù)n12345678910矩形系數(shù)Kn01

9.954.903.743.403.203.103.002.932.892.852.56從表中可以看出,當級數(shù)ｎ增加時,放大器矩形系數(shù)有所改善,但這種改善是有一定限度的,最小不會低于2.56。一、引起小信號調諧放大器不穩(wěn)定的因素<1>放大器的輸入導納Yi

晶體管的內部反饋對放大器的有害影響

1.使放大器調試困難

由于的存在，這給放大器的調試帶來了很多不便。

圖1.5.1計算Yi的等效電路1.5.2調諧放大器穩(wěn)定性圖1.5.1計算Yi的等效電路<2>放大器的輸出導納Yo

圖1.5.2放大器輸出的等效電路由于內反饋作用，放大器的輸入與輸出導納分別與負載及信號源導納有關。2.使放大器工作不穩(wěn)定在實際中的yre的存在會導致自激的產生，是不穩(wěn)定的原因。

gF是頻率的函數(shù)，在某些頻率上可能為負值，即呈負電導性，使回路的總電導減小，QL增加，通頻帶減小，增益也因損耗的減少而增加，即負電導gF供給回路能量，出現(xiàn)正反饋。當gF=gs+gie（回路原有電導）則回路總電導g=0，QL

，放大器失去放大性能，處于自激振蕩工作狀態(tài)。自激產生的原因

圖1.5.3晶體管內部負反饋對頻率特性的影響二、解決小信號調諧放大器不穩(wěn)定的辦法⑴中和法消除yre的反饋⑵失配法使gL或gs的數(shù)值增大，從而使輸入和輸出回路與晶體管匹配。(1)中和法：

中和法是在晶體管的輸出端與輸入端之間引入一個附加的外部反饋電路（中和電路）,以抵消晶體管內部參數(shù)yre的反饋作用,達到中和的目的。

圖1.5.4中和原理圖中yn表示了用來抵消反饋影響的外加導納。小結：1〉中和法不能在一個頻段滿足實際要求；2〉這樣一個電阻、電容網(wǎng)絡設計和調試都很復雜。

電橋平衡時，CD兩端的回路電壓不會反映到AB兩端,即對應兩邊阻抗之比相等。圖1.5.5放大器中和電路及等效電路(a)

放大器中和電路(b)等效電路(2)失配法：失配法通過增大負載電導ＹL,進而增大總回路電導,使輸出電路嚴重失配,輸出電壓相應減小,從而反饋到輸入端的電流減小,對輸入端的影響也就減小。原理：由于阻抗不匹配，輸出電壓減小，反饋到輸入電路的影響也隨之減小。使增益下降，提高穩(wěn)定性。圖1.5.6共發(fā)射極—共基極級聯(lián)復合管

3)中和法與失配法比較

中和法：優(yōu)點：簡單，增益高缺點：①只能在一個頻率上完全中和，不適合寬帶

②因為晶體管離散性大，實際調整麻煩，不適于批量生產。

③采用中和對放大器由于溫度等原因引起各種參數(shù)變化沒有改善效果。失配法：優(yōu)點：①性能穩(wěn)定，能改善各種參數(shù)變化的影響；