高頻調諧放大器1第一頁，共四十一頁，2022年，8月28日無線通信系統(tǒng)的基本組成2第二頁，共四十一頁，2022年，8月28日3第三頁，共四十一頁，2022年，8月28日4第四頁，共四十一頁，2022年，8月28日

高頻小信號調諧放大器的電路組成：

晶體管LC諧振回路

功用就是放大各種無線電設備中的高頻小信號

晶體管工作在線性區(qū)，可看成線性元件，可用有源四端網絡參數(shù)微變等效電路來分析。5第五頁，共四十一頁，2022年，8月28日高頻小信號調諧放大器圖3─1高頻小信號諧振放大器(a)實際線路;(b)交流等效電路6第六頁，共四十一頁，2022年，8月28日一、寬、窄帶小信號高頻放大器綜述寬帶放大器:相對頻帶fH/fL>>1窄帶放大器:相對頻帶fH/fL

≈1(f0很大時)

小信號高頻放大器是線性放大器，一般為甲類工作。

7第七頁，共四十一頁，2022年，8月28日希望放大器本身產生的噪聲越小越好，要求噪聲系數(shù)接近1。8第八頁，共四十一頁，2022年，8月28日3.1.1晶體管高頻等效電路一是物理模擬（混合π）等效電路。它反映了晶體管中的物理過程,也是分析晶體管高頻時的基本等效電路。另一是形式等效電路（y參數(shù)等效電路）。9第九頁，共四十一頁，2022年，8月28日一、混合型等效電路圖3.2晶體管高頻共發(fā)射極混合π型等效電路；

Cb'erbb'Cb'crb'crb'eub'ercegmub’eeb'rcerb'creeCb'eCb'crbb'rb'ecrccbgmub’e10第十頁，共四十一頁，2022年，8月28日：發(fā)射結電容,約10皮法到幾百皮法；：集電結電阻,約10kΩ～10MΩ；：集電結電容,約幾個皮法；：晶體管跨導,幾十毫西門子以下；發(fā)射結電阻折合到基極回路的等效電阻,約幾十到幾千歐

rbb’基區(qū)體電阻,約十幾到幾十ΩCb'erbb'Cb'crb'crb'eub'ercegmub’e11第十一頁，共四十一頁，2022年，8月28日各參數(shù)有關的公式如下：其中:是發(fā)射極靜態(tài)電流,是晶體管低頻短路電流是晶體管特征頻率。放大系數(shù),注意:各參數(shù)均與靜態(tài)工作點有關。Cb'erbb'Cb'crb'crb'eub'ercegmub’e12第十二頁，共四十一頁，2022年，8月28日二、Ｙ參數(shù)等效電路雙口網絡如圖所示。參數(shù)方程是選取各端口的電壓為自變量,電流為應變量,其方程如下所以Ｙ參數(shù)又稱為短路導納參數(shù),即確定這四個參數(shù)時必須使某一個端口電壓為零,也就是使該端口交流短路。13第十三頁，共四十一頁，2022年，8月28日圖

共發(fā)射極接法的晶體管Ｙ參數(shù)等效電路

如共發(fā)射極接法的晶體管,如圖所示,相應的Ｙ參數(shù)方程為（3–5）14第十四頁，共四十一頁，2022年，8月28日式中，分別稱為輸入導納、反向傳輸導納正向傳輸導納和輸出導納。其中圖

共發(fā)射極接法的晶體管Ｙ參數(shù)等效電路

15第十五頁，共四十一頁，2022年，8月28日Ｙ參數(shù)與混合π參數(shù)的關系Cb'erbb'Cb'crb'crb'eub'ercegmub’e16第十六頁，共四十一頁，2022年，8月28日2.單管單調諧放大器

高頻調諧放大器的典型線路（a）電路圖

（b）交流通路1、各元件的作用

RB1RB2RE構成晶體管的分壓式電流反饋直流偏置電路，以保證晶體管工作在甲類狀態(tài)。電容CB、CE對高頻旁路，容抗值比低頻放大器中小得多。LC振蕩回路作為晶體管放大器的負載，為放大器提供選頻回路。振蕩回路采用抽頭連接，可以實現(xiàn)阻抗匹配。

17第十七頁，共四十一頁，2022年，8月28日二、電路性能分析1、放大器的小信號等效電路及其簡化圖中設得到的小信號等效電路如下圖所示。其中演示：02小信號放大器等效電路.swf18第十八頁，共四十一頁，2022年，8月28日(3─6a)圖3─3高頻小信號放大器的高頻等效電路(3─6b)2．放大器的性能參數(shù)

忽略管子內部的反饋,即令Yre=0,由圖3─3可得19第十九頁，共四十一頁，2022年，8月28日(1)電壓放大倍數(shù)K(3─7)(2)輸入導納Yi(3─8)20第二十頁，共四十一頁，2022年，8月28日(3)輸出導納Yo(3─9)(4)通頻帶B

0.707通頻帶B

0.707為(3─10)（5）矩形系數(shù)K

0.1

由于是單調諧回路放大器，其矩形系數(shù)K

0.1仍為9.9521第二十一頁，共四十一頁，2022年，8月28日3.1.3調諧放大器的穩(wěn)定性1.晶體管內部反饋的影響前面的討論中，假設了yre=0,實際上yre≠0，因而將引起內部反饋，使放大器不穩(wěn)定甚至自激。

一、放大器調試困難由于晶體管的基集結電容存在，使yre≠0，從而形成內部反饋，且隨著工作頻率的升高，這種反饋越來越強。內部反饋的存在，在調整輸出回路時（即改變YL），放大器的輸入端就受到影響；同樣，調整輸入回路時，YS改變了，放大器的輸出導納也隨之改變，這時輸出電路的調諧和匹配又發(fā)生了影響。因此調整工作需要反復進行多次。22第二十二頁，共四十一頁，2022年，8月28日二、放大器工作不穩(wěn)定晶體管內部反饋的另一有害影響是使放大器的工作不穩(wěn)定，如圖3.4所示。圖3.4晶體管內部負反饋對頻率特性的影響23第二十三頁，共四十一頁，2022年，8月28日2.提高放大器穩(wěn)定性的方法一、上述問題的兩個解決途徑1、從晶體管本身想辦法，因為yre主要由Cb’c決定，從晶體管制造工藝的著手，減小Cb’c達到減小反向傳輸導納yre的目的。2、在電路上想辦法把yre的作用抵消或減小。也就是說，從電路上設法消除晶體管的反向傳輸作用，使它變?yōu)閱蜗蚱骷?。單向化的方法有兩種，即中和法和失配法。

24第二十四頁，共四十一頁，2022年，8月28日提高穩(wěn)定性的措施25第二十五頁，共四十一頁，2022年，8月28日

為了抵消Yre的反饋,從集電極回路取一與Uc反相的電壓Un,通過Cn反饋到輸入端。根據電橋平衡有則中和條件為(3─12)26第二十六頁，共四十一頁，2022年，8月28日圖3.5是接收機中常用的中和電路。27第二十七頁，共四十一頁，2022年，8月28日方法2.

失配法

失配是指信號源內阻不與晶體管輸入阻抗匹配、晶體管輸出端的負載阻抗不與本級晶體管的輸出阻抗匹配。

用失配法實現(xiàn)晶體管單向化常用的辦法是采用共射-共基級聯(lián)電路組成的調諧放大器，其穩(wěn)定性較高，得到了廣泛的應用。

圖3.6共發(fā)射極—共基極級聯(lián)的復合管28第二十八頁，共四十一頁，2022年，8月28日作業(yè)：利用Mutlisim對該電路進行仿真研究，寫出分析報告。采用共射——共基放大回路減小內反饋的影響的效果較好

29第二十九頁，共四十一頁，2022年，8月28日雙柵極MOSFETRF放大器

30第三十頁，共四十一頁，2022年，8月28日3.1.4多級單調諧回路諧振放大器

多級單調諧放大器的諧振頻率相同,均為信號的中心頻率。n級放大器級聯(lián)，則總電壓增益的振幅值為：一、電壓增益已知，單振蕩回路歸一化頻率特性為則，有n個回路的多級放大器歸一化頻率特性為（3-13）（3-14）（3-15）演示：04放大器多級級聯(lián).swf31第三十一頁，共四十一頁，2022年，8月28日二、n

級放大器的通頻帶由上式知，級聯(lián)的放大器級數(shù)越多，總增益

越大，但通頻帶越窄。換句話說，當多級放大器帶寬確定后，級數(shù)越多，要求每一級的帶寬越寬。32第三十二頁，共四十一頁，2022年，8月28日三、矩形系數(shù)n級單調諧放大器的矩形系數(shù)為33第三十三頁，共四十一頁，2022年，8月28日由該表知，級聯(lián)的放大器級數(shù)越多，K雖有所改善，但效果不大。1

23456789109.954.83.753.43.23.13.02.942.922.92.56由以上分析知，單調諧放大器的選擇性差，增益和通頻帶的矛盾突出。改善放大器選擇性和解決其增益與通頻帶之間的矛盾的有效方法之一是采用參差調諧放大器。矩形系數(shù)K與級數(shù)n的關系如下表所示：34第三十四頁，共四十一頁，2022年，8月28日3.參差調諧放大器

雙參差調諧放大器所謂雙參差調諧，是將兩級單調諧回路放大器的諧振頻率，分別調整到略高于和略低于信號的中心頻率。圖

雙參差調諧放大器的頻率特性曲線(a)雙參差調諧放大器的交流通路(b)雙參差調諧放大器的頻率特性曲線35第三十五頁，共四十一頁，2022年，8月28日三參差調諧放大器三參差調諧回路，是使其中的兩級工作于參差調諧的雙峰狀態(tài)，第三級調諧于。

合成的諧振曲線就比較平坦。圖2.2.9三參差調諧放大器的頻率特性曲線由合成諧振曲線可見：利用三參差調諧電路，并適當?shù)剡x擇每個回路的有載品質因數(shù)和

，就可以獲得雙參差調諧所不能得到的通頻帶。36第三十六頁，共四十一頁，2022年，8月28日例1.某中頻放大器的通頻帶為

6MHz，現(xiàn)采用兩級或三級相同的單調諧放大器，對每一級放大器的通頻帶要求各是多少？解：當n=2時

所以要求每一級放大器的帶寬同理，當n=3時，要求每一級放大器的帶寬37第三十七頁，共四十一頁，2022年，8月28日§1.6小信號集中選頻放大器窄帶選頻回路，如LC諧振回路寬帶電阻和高頻變壓器等寬帶負載分立調諧回路為主集成寬帶負載集中選頻放大器高頻小信號放大器分類按頻帶分按使用有源器件分38第三十八頁，共四十一頁，2022年，8月28日集成放大器MC1350

是用作RF/IF放大器的典型器件MC1350放大器主要參數(shù)功率增益50dBAGC范圍+5