高频小信号谐振放大器

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1、高频小信号谐振放大器任务引入我们知道，无线通信接收设备的接收天线接收从空间传来的电磁波并感应出的高频信号的电压幅度是（μV）到几毫伏（mV），而接收电路中的检波器（或鉴频器）的输入电压的幅值要求较高，最好在1V左右。这就需要在检波前进行高频放大和中频放大。为此，我们就需要设计高频小信号放大器，完成对天线所接受的微弱信号进行选择并放大，即从众多的无线电波信号中，选出需要的频率信号并加以放大，而对其它无用信号、干扰与噪声进行抑制，以提高信号的幅度与质量。在此，首先引入应用广泛的高频小信号谐振放大器。任务分析高频小信号谐振放大器的作用、电路组成、及工作原理，与

2、低频小信号放大电路是基本一致的。不同的是：一是在高频小信号谐振放大器中，所放大信号的频率远比低频放大电路信号频率高；二是高频小信号谐振放大器的频宽是窄带（要求只放大某一中心频率的载波信号）。因此，首先在电路组成上应将低频放大电路中的低频三极管换成具有更高截止频率的高频三极管，将集电极负载换成了LC选频网络；再是在电路分析与设计中，应重点考虑电路的高频特性与选频特性。高频小信号谐振放大器的核心元件是高频小功率晶体管和LC并联谐振回路。相关知识一、高频小功率晶体管与LC并联谐振回路1．高频小功率晶体管高频小信号放大电路中采用的高频小功率晶体管与低频小功率晶体

3、管不同，主要区别是工作截止频率不同。低频晶体管只能工作在3MHz以下的频率上，而高频晶体管可以工作在几十到几百兆赫兹，甚至更高的频率上。目前高频小功率晶体管工的作频率可达几千兆赫，噪声系数为几个分贝。高频小功率晶体管的作用与低频小功率晶体管一样，工作在甲类工作状态，起电流放大作用。2．LC并联谐振回路在接收机的各级高频小信号放大器中，利用LC并联谐振回路的选频作用，对谐振点频率的电流信号呈现较大的阻抗，而且是纯电阻性的，将电流信号转换成电压信号输出，而对失谐点频率的电流信号呈现很小的阻抗，抑制失谐点频率电流信号的输出，起到选择出所需接收的信号，抑制无用的

4、信号和干扰的目的。二、小信号谐振放大器的分类按调谐回路划分：单调谐回路放大器、双调谐回路放大器和参差调谐回路放大器。按所用器件划分：晶体管放大器、场效应管放大器和集成电路放大器。按器件连接方式划分：共基、共射与共集电极放大器或共源、共漏与共栅极放大器。三、高频小信号谐振放大器的主要性能指标1．谐振电压增益放大器的谐振电压增益是指放大器在谐振频率上的电压增益，记为，其值可用分贝(dB）表示。实际应用时，考虑放大器的稳定性问题，单级放大器的增益一般为20～30dB；若增益不够，可采用多级调谐放大器级联实现。2．通频带通频带是指放大器的电压增益下降到谐振电压增

5、益的时所对应的频率范围，一般用（或）表示。由于小信号调谐放大器所放大的一般都是已调信号，包含一定的边频，所以放大器必须有一定的通频带。如：一般调幅广播接收机的中放通频带约为8KHz，调频广播接受机的中放通频带约为200KHz。3．选择性选择性是指放大器从各种不同频率的信号中选出有用信号而抑制无用或干扰信号的能力。通常用“抑制比”和“矩形系数”两个技术指标。（1）抑制比：定义为谐振电压增益与通频带外指定偏离谐振频率处的电压增益之比值，用表示，记为            （dB）值越小，即衰减的分贝数越大，则放大器选择性越好。例如：收音机的选择性指标就用抑制

6、比来描述，普通调幅收音机，偏离处，衰减不低于20dB；优质调幅收音机，偏离处，衰减不低于30～40dB；调频收音机，偏离处，衰减不低于30dB。（2）矩形系数：用于评定实际的谐振曲线偏离（或接近）理想谐振曲线的程度，矩形系数定义为       的值越小越好，在接近1时，说明放大器的谐振曲线就越接近于理想谐振曲线，放大器的选择性越好。4．稳定性稳定性是指当组成放大器的元件参数变化时，放大器的主要性能——增益、通频带、选择性的稳定程度。常见不稳定现象：增益变化、中心频率偏移、通频带变化、谐振曲线变形、放大器自激。5．噪声系数（1）信噪比：用来表示噪声对信号的

7、影响程度，电路中某处信号功率与噪声功率之比称为信噪比。信噪比大，表示信号功率大，噪声功率小，信号受噪声影响小，信号质量好。（2）噪声系数：用来衡量放大器噪声对信号质量的影响程度，输入信号的信噪比与输出信号的信噪比的比值称为噪声系数。在多级放大器中，最前面一、二级对整个放大器的噪声起决定性作用，因此要求它们的噪声系数尽量接近1。四、高频小信号谐振放大器的分析与计算1．单级单调谐放大器（1）电路组成如图3-2-1a）所示为一个共发射极单调谐放大器，它是一个超外差接收机中一个典型的中频放大器。图中，Rb1、Rb2和Re组成稳定工作点的分压式偏置电路，Cb、Ce

8、为中频旁路电容，ZL为负载阻抗（或下一级的输入阻抗），Tr1、Tr2为中频变压器