高频电子技术3.ppt

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1、第3章高频小信号放大器无线电通信的特点是接收机接收到的无线电信号通常是微弱的，必须首先对它进行放大。高频小信号放大器是无线电通信设备必需的功能电路，它的作用是对微弱的高频小信号进行不失真的放大。常见的无线电接收机的高频和中频放大器都是高频小信号放大器。高频小信号放大器高频小信号放大器按所用器件可分为晶体管、场效应管和集成电路放大器；按所用负载性质可分为谐振和非谐振放大器。谐振放大器（resonantamplifier），就是用LC谐振回路作负载的放大器。由于谐振回路有选频特性，所以谐振放大器对接近谐振频率的信号，有较大增益；对远离谐振频率的信号，增益很小。所以谐

2、振放大器既有放大作用，又有选频滤波作用。非谐振放大器非谐振放大器是由各种滤波器（LC集中选择性滤波器、陶瓷滤波器、声表面波滤波器、石英晶体滤波器）和阻容耦合放大器组成的。由滤波器选頻，放大器提供电压增益。其性能稳定，无需调整，便于集成化，现已广泛使用。高频小信号放大器的主要性能指标：1、电压增益与功率增益2、通频带3、选择性4、稳定性5、噪声系数晶体管的Y参数等效电路混合π型等效电路是从模拟晶体管的物理结构出发，用集中参数元件r，C和受控源表示晶体管内的复杂关系。这种等效电路称为物理模拟等效电路。它的优点是,各元件参数物理意义明确，在较宽的频带内这些元件值基本上

3、与频率无关。缺点是，随着器件不同有不少的差别，分析和测量不便。因此，混合π型等效电路比较适合宽频带放大器。Y参数等效电路是从测量和使用的角度出发，把晶体管看作一个有源线性四端网络，用一组网络参数来构成其等效电路，这种等效电路称为形式等效电路。图3-2晶体管共射组态的Y参数等效电路be+-ce+-图（a）式中Yie，Yre，Yfe，Yoe是Y参数，具有导纳量纲，故又称为四端网络的导纳参数。其中Y参数是工作频率的函数，当工作频率不同时，即使是同一晶体管，其Y参数也是不一样的。当工作频率比较低，电容效应的影响可以不考虑时，晶体管的Y参数才可以认为近似不变。若忽略Y参数

4、的虚部,则可得到低频工作的Y参数值。gie、goe分别称为输入、输出电导；Cie、Coe分别称为输入、输出电容；φfe是正向传输导纳Yfe的相角；φre是反向传输导纳Yre的相角。图3-3晶体管共发射极混合π型等效电路rbb`:基区体电阻25Ω；rb`e:发射结电阻150Ω；Cb`e:发射结电容500pF；Cb`c:集电结电容5pF；rb`c:集电结电阻1MΩ；(反偏，很大，被Cb`c短接掉)rce:集-射极电阻100kΩ；Cce:集电极电容；(很大，被rce短接掉)gm:晶体管跨导，反映放大能力；gm=IEQ/26=β0/rb`e50ms3.2.3晶体管的频率

5、参数1共射截止频率fβ截止频率fβ的定义：当的频率，即特征频率fT晶体管的放大性能有时还用特征频率fT表示。特征频率是β=1时的频率。根据定义:当β0远远大于1时解之得共基截止频率fα用近似公式代入得故fβ，fT，fα三个频率的关系是:fβ

6、频率（输入信号对应）的信号，并滤除不需要的干扰频率信号。主要讨论高频小信号谐振放大器的主要性能指标：电压增益、功率增益、通频带和矩形系数等。高频小信号谐振放大器的分析方法主要采用Y参数等效电路法－－线性分析方法。3.3高频小信号谐振放大器图3-5单调谐回路谐振放大器放大电路的等效电路忽略管子内部的反馈,即令Yre=03）放大器的性能指标电压增益由等效电路可得：由电压增益定义可得：当放大器谐振时：谐振时电压增益：增益幅值：相角：谐振频率：回路有载品质因数：谐振时的功率增益若前后级放大器采用相同型号的晶体管，且工作电流相同，则：通频带通频带和电压增益的乘积是一定值，

7、反映了两者之间的矛盾性。矩形系数反映了单级单调谐放大器的选择性很差。增益带宽积为常数：2.多级单调谐放大器多级单调谐放大器的谐振频率相同,均为信号的中心频率。1）电压增益多级单调谐放大器的总电压增益是各级电压增益的乘积。若由完全相同的单级放大器组成，各级电压增益相等，则m级放大器的总电压增益为2）单位谐振函数m级相同的放大器级联时，它的单位谐振函数等于各单级放大器单位谐振函数的乘积。3）通频带多级放大器级数越多，通频带越窄。4）矩形系数多级放大器级数越多，矩形系数越小，与理想矩形特性越接近例：采用完全相同的三级单调谐放大电路组成的中放电路，其谐振总电压增益为66

8、dB，3dB带宽为5kH