第2章谐振放大器913

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1、2022-5-301第第2章章 小信号选频放大器小信号选频放大器 谐振回路谐振回路 小信号谐振放大器小信号谐振放大器 集中选频放大器集中选频放大器 放放大器的噪声大器的噪声 2022-5-3020概述概述功能：功能：不失真地放大高频小信号和选频滤波。高频：高频： 是指放大器的工作频率在几百KHz几百MHz，必须考虑放大器件的极间电容.小信号小信号：指的是放大器输入信号小，使放大器工作在线性放大区(也就是A类或甲类)。分类：窄带放大器和宽带放大器分类：窄带放大器和宽带放大器窄带放大器窄带放大器：放大的是窄带信号。负载为并联谐振回路、耦合回路或其它谐振回路，负载的功能是阻抗变换和选频滤波。宽带放大

2、器宽带放大器：指需要放大多个高频信号,或者中心频率要随时改变的高频小信号放大器，它的负载为电阻、高频变压器或传输线变压器。2022-5-303ouiuAu输出电压输入电压opiPAP输出给负载的功率输入功率高频小信号放大器的主要技术指标高频小信号放大器的主要技术指标1 1、电压增益与功率增益、电压增益与功率增益 功率增益(AP)等于放大器输出给负载的功率与输入功率之比。 电压增益(Au)等于放大器输出电压与输入电压之比；定义：放大器的电压增益下降到最大值的 倍时所 对应的频带宽度。常用 表示。120.72 f2 2、通频带、通频带 2022-5-3043 3、矩形系数（选择性）、矩形系数（选择

3、性）矩形系数是表征放大器选择性好坏的一个参量。 其定义是0.10.10.722rfKf2022-5-305 4、噪声系数、噪声系数 输出信噪功率比输入信噪功率比nosonisiFPPPPN/定义定义:2022-5-3062.1 谐振回路2.1.1滤波器（选频回路）的分类及功能滤波器（选频回路）的分类及功能 滤波器的功能:根据某一特定的性能要求实现对信号的频谱进行处理的电路。按频率特性分：低通、高通、带通和带阻滤波器按所用器件分：无源和有源滤波器滤波器的分类：2022-5-3072.1.2LC串并联谐振回路的特性串并联谐振回路的特性电感线圈的高频特性：电感线圈的高频特性：电感在高频电路中不是理想

4、无损电感，它的损耗电阻是不能忽略的。电感在高频电路中不是理想无损电感，它的损耗电阻是不能忽略的。一个实际的电感元件，可以用一个理想无损电感一个实际的电感元件，可以用一个理想无损电感L和一个串联和一个串联(并联并联)的的损耗电阻损耗电阻r（g）来等效。）来等效。作用作用：选频和阻抗变换：选频和阻抗变换2022-5-308特性分析特性分析1.LC串联谐振回路串联谐振回路11()Zrj LrjLj CC2). 谐振谐振1).串联谐振回路阻抗表达式为串联谐振回路阻抗表达式为:此时回路的频率称为谐振频率。此时回路的频率称为谐振频率。LCf1200当回路呈现纯阻性，即电抗为当回路呈现纯阻性，即电抗为0 时

5、，回路的状态称为谐振。时，回路的状态称为谐振。 可推出串联回路谐振频率为：可推出串联回路谐振频率为：r 为线圈耗阻与回路其它电阻组为线圈耗阻与回路其它电阻组成的总电阻成的总电阻2022-5-3093). 3). 品质因数品质因数 （高频电路一般为几十到几百）（高频电路一般为几十到几百）谐振时的抗值（感抗或容抗）与电阻值的比，用谐振时的抗值（感抗或容抗）与电阻值的比，用Q表示。表示。 0011LLQrrCrC注意：注意：（1）上式所求若为回路品质因数）上式所求若为回路品质因数 ，r为回路总的电阻。为回路总的电阻。（2）电感串联品质因数）电感串联品质因数 00LQrr为电感损耗电阻。为电感损耗电阻

6、。2022-5-30104).4).谐振电阻谐振电阻1LrQC1LQrC5）.串联谐振回路阻抗的频率特性串联谐振回路阻抗的频率特性下图分别是串联谐振回路的幅频和相频特性曲线。下图分别是串联谐振回路的幅频和相频特性曲线。2022-5-3011由相频特性曲线可见：由相频特性曲线可见：当当 时，回路呈感性，时，回路呈感性，感抗是使电流滞后电压；感抗是使电流滞后电压； 当当 时，回路呈容性，时，回路呈容性，容抗是使电流超前电压。容抗是使电流超前电压。00 由幅频特性曲线可见，在谐振频率点阻抗值最小，为纯电阻由幅频特性曲线可见，在谐振频率点阻抗值最小，为纯电阻r，所以，所以， 串联回路在谐振时，通过电流

7、最大，在实际选频应用时，串联回路在谐振时，通过电流最大，在实际选频应用时， 串联回串联回路适合与信号源和负载串联，使有用信号通过回路有效地传送给负载；路适合与信号源和负载串联，使有用信号通过回路有效地传送给负载； 2022-5-30126).6).电流特性：电流特性： 谐振时流过回路的电流的最大谐振时流过回路的电流的最大2022-5-3013LQLQLQ特性分析特性分析2、LC并联谐振回路并联谐振回路2). 1).并联谐振回路导纳表达式为并联谐振回路导纳表达式为:LCf1200谐振频率：谐振频率：R0 为线圈耗阻与回路其它电阻为线圈耗阻与回路其它电阻组成的总电阻组成的总电阻011()YGjCZ

8、L2022-5-30143). 3). 品质因数品质因数注意：注意：（1）上式所求若为回路品质因数）上式所求若为回路品质因数 ，R0为回路总的电阻。为回路总的电阻。（2）电感并联品质因数）电感并联品质因数 R0为电感损耗电阻。为电感损耗电阻。00000RCQRCRLL00RQL谐振时的纳值（感纳或容纳）与电导值的比，用谐振时的纳值（感纳或容纳）与电导值的比，用Q表示。表示。 2022-5-30154).4).谐振电阻谐振电阻0LRQC5）.并联谐振回路阻抗的频率特性并联谐振回路阻抗的频率特性下图分别是并联谐振回路的幅频和相频特性曲线。下图分别是并联谐振回路的幅频和相频特性曲线。0CQRL202

9、2-5-3016 由幅频特性曲线可见，在谐振频率点阻抗值最大，为纯电阻由幅频特性曲线可见，在谐振频率点阻抗值最大，为纯电阻R，所以，并联回路在谐振时，两端电压最大，在实际选频应用时，并所以，并联回路在谐振时，两端电压最大，在实际选频应用时，并联回路适合与信号源和负载并联连接，使有用信号在负载的电压振联回路适合与信号源和负载并联连接，使有用信号在负载的电压振幅最大。幅最大。 由相频特性曲线可见，由相频特性曲线可见，当当 时，回路呈容性；当时，回路呈容性；当 时，回路呈感性。时，回路呈感性。002022-5-30176).6).电压特性：电压特性： 谐振时回路的电压最大谐振时回路的电压最大PSOR

10、IU2022-5-30183、串并联阻抗的等效互换、串并联阻抗的等效互换 1 1、“等效等效”的概念的概念 在工作频率在工作频率 相同的条件下，相同的条件下，ABAB两端的两端的阻抗相等。阻抗相等。 ) )互换关系互换关系 串并联电路等效互换串并联电路等效互换1Q 当满足1) “1) “等效等效”的概念的概念 在工作频率在工作频率 相同的条件下，相同的条件下，ABAB两端的两端的阻抗相等。阻抗相等。 2022-5-3019 u串联电路转换为等效并联电路后，串联电路转换为等效并联电路后， 为为 的的 倍，而倍，而 与与 相同相同PRSR2QPXSX3) 结论结论u串联转换为等效并联后串联转换为等

11、效并联后Q值不变。值不变。2022-5-30204 4、并联谐振回路的耦合联接与接入系数、并联谐振回路的耦合联接与接入系数 并联谐振回路的作用并联谐振回路的作用: :选频滤波、阻抗交换选频滤波、阻抗交换三极管直接并联在三极管直接并联在LC回路中存在的问题：回路中存在的问题：谐振回路谐振回路Q值下降，通频带增宽，选择性变差。值下降，通频带增宽，选择性变差。影响中心频率影响中心频率 ，且稳定性变差。，且稳定性变差。阻抗不匹配阻抗不匹配0f2022-5-3021 、变压器耦合联接的阻抗变换、变压器耦合联接的阻抗变换 2211222LLLUNRRRUN 2022-5-30222 2、自耦变压器耦合联接