第3章 高频谐振放大器ppt课件.ppt

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1、功能：放大高频小信号，以便作进一步的变换和处理。所谓“小信号”，主要是强调输入信号电平较低，放大器工作在它的线性范围。分类：按频带宽度分为窄带放大器（各种选频电路做负载，如并联谐振回路）和宽带放大器（无选频作用的负载电路，如高频变压器）。按有源器件可以分为以分立元件为主的高频放大器和以集成电路为主的集中选频放大器。3.1高频小信号谐振放大器高频小信号放大器的要求增益要高。104~105倍，即80~100dB频率选择性好。放大器的频带宽度和矩形系数是衡量选择性的两个重要参数。工作稳定可靠。这要求放大器的性能应尽可能地不受温度、电源电压等外界因素变化的影响，不产生任何自激。噪

2、声系数小。放大器本身的噪声越低，接收微弱信号的能力就越强。3.1.1高频小信号谐振放大器的工作原理直流偏置电路与低频放大器的电路相同。电容Cb、Ce对高频旁路，其电容值较小。抽头谐振回路作为放大器负载，完成阻抗匹配和选频滤波功能。放大器工作在A(甲)类状态高频电压信号互感耦合基极电压管子be结基极电流管子放大作用集电极电流谐振回路选频产生较高的回路谐振电压互感耦合在负载上产生较大的高频信号电压45123Rb1Rb2ReZLCbCeCTr1Tr2TL3.1.2放大器性能分析晶体三极管混Π等效电路混Π等效电路反映了晶体管中的物理过程。直接用混Π等效电路分析放大器性能时很不方便

3、，常采用Y参数等效电路。1.晶体管的高频等效电路b'rcerb'creeCb'eCb'crbb'rb'ecrccbgmvb‘e发射结集电结e6晶体三极管Y参数等效电路Y参数与混Π参数之间的关系Y参数不仅与静态工作点的电压、电流值有关，而且与工作频率有关，是频率的复函数。当放大器工作在窄带时，Y参数变化不大，可以将Y参数看作常数。82.放大器的性能参数高频小信号放大器的高频等效电路内部方程外部方程忽略管子的内部反馈，即9由以上方程，可得出高频小信号放大器的主要性能指标：（1）电压放大倍数（2）输入导纳（3）输出导纳（4）通频带与矩形系数反向传输导纳引起的输入导纳反向传输导纳

4、引起的输出导纳单调谐回路1.放大器的输入导纳3.1.3高频谐振放大器的稳定性稳定性分析：由于晶体管集基间电容(混Π网络中)的反馈，也就是通过Y参数等效电路中反向传输导纳的反馈，使放大器存在着工作不稳定的问题。cbC¢reY记反向传输导纳引入的输入导纳为：如果放大电路输入端也接有谐振回路(或前级放大器的输出谐振回路)，那么输入导纳Yi并联在放大器输入端回路后(假定耦合方式是全部接入)。2.自激振荡的产生(以输入导纳的影响为例)放大器等效输入端回路实际电路中，所谓“谐振”，就能量关系而言，是指：回路中储存的能量是不变的，只是在电感与电容之间相互转换；外加电动势只提供回路电阻所

5、消耗的能量，以维持回路的等幅振荡。此时，如果g∑=gs+gie1+gF＝0，即整个回路的能量消耗为零，回路中储存的能量恒定，在电感与电容之间相互转换，回路中的等幅振荡得以维持，而不需外加激励。（自激振荡）如果反馈电导为负值，那么g∑=gs+gie1+gF=0可能存在，即发生自激振荡现象。3.自激产生的原因(以输入导纳的影响为例)反馈电导ｇＦ随频率变化的关系曲线若g∑=gs+gie1+gF＝0，回路中的等幅振荡得以维持，而不需外加激励。引起自激放大器的频率特性14反馈电导ｇＦ随频率变化，呈现负值（等效为给电路提供能量），使电路增益增大，体现为正反馈；其呈现正值使电路增益减小

6、，体现为负反馈。g∑=gs+gie1+gF＝0反馈电导ｇＦ对增益和谐振曲线的影响。15提高放大器稳定性的方法从晶体管本身考虑：减小反向传输导纳，也就是选择小的管子；从电路上考虑：消除晶体管的反向作用，使它单项化，具体方法有中和法和失配法。16中和法结论：固定的中和电容只能在某一个频率点上起到完全的中和作用，对其他频率只能有部分中和作用；考虑到分布参数的作用和温度变化等因素的影响，则中和电路的效果是很有限的。中和电容电桥等效电路原理：在晶体管的输出端与输入端引入一个附加的外部反馈电路来抵消晶体管内部参数的反馈作用。17失配法原理：增大负载导纳，进而增大总回路导纳，使输出电路

7、失配，输出电压相应减小，对输入端的影响也就减小。可见，失配法是用牺牲增益来换取电路的稳定。共基电路的输入导纳较大，当它和输出导纳较小的共发电路连接时，相当于增大共发电路的负载导纳而使之失配，从而使共发晶体管内部反馈减弱，稳定性大大提高。共发电路在负载导纳很大的情况下，虽然电压增益减小，但电流增益仍很大，而共基电路虽然电流增益接近于1，但电压增益较大，所以二者级联后，互相补偿，电压增益和电流增益均较大。共发-共基级联电路中和法与失配法的优缺点中和法优点：电路简单，电路增益不受影响中和法缺点：只有在一个频率上完全中和，不适合宽带放