第2章 高频小信号放大器
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1、高频电子线路高频电子线路首页上页下页退出2 第二章第二章 高频小信号放大器高频小信号放大器 第一节 概述第二节 高频电路的基础知识第三节 高频小信号调谐放大器第四节 小信号谐振放大器的稳定性本章教学主要内容本章教学主要内容高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页济宁学院济宁学院 超外差式接收机方框图 无源滤波器无源滤波器有源放大器有源放大器高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页济宁学院济宁学院 第一节第一节 概述概述一、高频小信号放大器的功能、用途一、高频小信号放大器的功能、用途1. “高频”是指放大器的工作频率在几百KHz几百MHz，必须考虑放大器的极间电容；2. “小信号”指的是放大器输
2、入信号小，放大器件是在线性范围内工作，分析电路时可将其等效为四端口网络；3. “功能”是实现对微弱高频信号进行不失真放大；4. 高频小信号放大器功能的表示形式：高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页济宁学院济宁学院 5. 主要用途是在接收机中做高频放大器和中频放大器。高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页济宁学院济宁学院 1.按放大信号的频带宽窄分为宽带放大器和窄带放大器；2.按放大器的负载性质分为谐振式放大器和非谐振式放大器；3.按器件分为晶体管放大器、场效应管放大器和集成电路放大器；u 本章重点研究窄带、晶体管、谐振小信号放大器。二、高频小信号放大器的分类二、高频小信号放大器的分类高频
3、电子线路高频电子线路退出下页上页首页济宁学院济宁学院 三、高频小信号放大器的主要技术指标三、高频小信号放大器的主要技术指标ouiuAu输出电压输入电压pAopiPAP输出给负载的功率输入功率uA电压增益功率增益1.1.电压增益与功率增益电压增益与功率增益2.2.通频带通频带 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 f高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页济宁学院济宁学院 放大器的通频带高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页济宁学院济宁学院 3.3.矩形系数（选择性）矩形系数（选择性） 矩形系数是表征放大器选择性好坏的一个参量，而选择性是表示选取
4、有用信号，抑制无信号的能力。放大器理想的频率响应曲线应是矩形，矩形系数用来表示实际曲线形状接近理想矩形的程度，通常用Kr0.1来表示： 0.10.10.722rfKf高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页济宁学院济宁学院 4.4.噪声系数噪声系数 5.5.工作稳定性工作稳定性 由于晶体管的反向传输导纳不为0（yre0），内部反馈会造成放大器工作不稳，常用稳定系数来表示放大器的稳定性能。总结:技术指标之间既有联系又有矛盾，增益和稳定性是一对矛盾，通频带和选择性是一对矛盾。故应根据需要决定主次，进行分析和讨论。 表征信号经放大后，信噪比变坏的程度。噪声系数的定义是放大器的输入信噪比（输入端的信号
5、功率与噪声功率之比）与输出信噪比之比，即siniFsonoppNpp高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页济宁学院济宁学院 第二节第二节 高频电路的基础知识高频电路的基础知识一、滤波器（选频回路）的功能及分类一、滤波器（选频回路）的功能及分类1.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；本课中用的较多的是低通和带通滤波器。按频率特性分：低通、高通、带通和带阻滤波器。2.分类：高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页济宁学院济宁学院 滤波器的理想幅频特性按所用器件可分为无源和有源滤波器；按处理的信号形式可分为模拟滤波器、数字滤 波器和抽样数字滤波器。高频电子线路高频电子线路退
6、出下页上页首页济宁学院济宁学院 1.1.电感线圈的高频特性电感线圈的高频特性二、二、LC谐振回路的特性谐振回路的特性 LC谐振回路是高频电路中应用很广的无源网络，特别是并联谐振回路是构成高频放大器、振荡器和频率变换器的主要部件，具有信号耦合传输、选频、阻抗变换、滤波以及负载等的作用。 电感元件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L和一个串联的损耗电阻r0来等效； 一个有损耗的电感线圈在工作频率w0下通过Q表可测得电感线圈的电感值和空载品质因数Q0，而Q0的大小就反映损耗的大小，即Q0= w0L/r0 ，一般情况下，线圈的Q0值通常
7、在几十到三百左右；高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页济宁学院济宁学院 当Q01时，一个实际的电感也可以用一个无损电感L和一个并联电导g0来等效，此时Q0=1/w0Lg0；带载情况下的有载品质因数QL的计算。高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页济宁学院济宁学院 2.电容元件的高频特性电容元件的高频特性 在高频电路所讨论的频率范围内，电容元件损耗很小，因而认为它是理想的无损元件。3.LC串联谐振回路串联谐振回路a) 一个无负载电阻rL的串联LC电路，由于电感L有损耗，可等效为LCr0的串联电路。高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页济宁学院济宁学院 01ZjLc01LC000001LQ
8、C 串联回路的阻抗Z： 谐振频率w0： 空载品质因数Q0：高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页济宁学院济宁学院 b) 若接入负载电阻rL后，可等效为如下图所示的LCr串联电路。 串联回路的阻抗Z： 谐振频率w0： 有载品质因数QL：01()()LZjLC01LC00001LLLLQC高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页济宁学院济宁学院 c) LCR串联谐振回路的频率特性1UUIjZjLC0()UI j000()1()1LI jI jjQ 电流 ： ()I j 谐振电流 ： 0()I j 相对电流 / ： 0()I j()I jL高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页济宁学院济宁学院
9、20200()1()1LI jI jQ00( )LarctanQ 相对幅频特性与相频特性 其相对电流值的模及相角为：高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页济宁学院济宁学院 结论：1. 当w=w0时，相对电流值的模为1；2. 当w偏离w0时，相对电流值的模减小，其减小的速度随Q值的增大而增大；3. 当ww0时， 0，回路呈感抗特性；4. 当w0，回路呈容抗特性。00( )LarctanQ 00( )LarctanQ 4.LC并联谐振回路（并联谐振回路（与串联为对偶关系与串联为对偶关系）高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页济宁学院济宁学院 LR01Q oRLRoLoLR RRRR若接入负载电
10、阻 ，则在 的条件下回路两端等效电阻为 与 并联，即 。111YjCRLgjCL 并联回路其导纳为： 谐振频率：01pLC 有载品质因数QL：0001LCRQLLgg高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页济宁学院济宁学院 并联谐振回路的导纳 0011LYgjCgjQL22001( )1LRZyQ00( )LarctanQ 由图可以看出， 时，回路谐振，回路等效为纯电阻，其阻值最大为R。随着 偏离 ，阻抗值越来越小。 回路呈容抗特性， 回路呈感抗特性。0000并联回路的阻抗特性 高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页济宁学院济宁学院 表表2-1 2-1 串并联回路的特性串并联回路的特性高频电
11、子线路高频电子线路退出下页上页首页济宁学院济宁学院 三、串并联阻抗的等效互换三、串并联阻抗的等效互换 “等效”的概念：在工作频率相同的条件下，AB两端的阻抗相等。 1Q 221RQ21XX结论：结论：当 时， 串并联电路等效互换高频电子线路高频电子线路退出下页上页首页济宁学院济宁学院 并联谐振回路作为放大器的负载时，其连接方式直接影响放大器的性能。并联谐振回路耦合连接方式可分为变变压器耦合压器耦合、自耦变压器耦合自耦变压器耦合和双电容分压耦合双电容分压耦合。并联谐振回路除了具有选频功能外，还要完成阻抗交换，因此通常采用部分接入部分接入方式实现阻抗变换。 四、并联谐振回路的耦合联接与阻抗变换四、
