《通信电子线路》课程教学课件（讲稿）第03章 高频小信号放大器

2017/12/11第3章高频小信号放大器*3.1概述I3.2晶体管高频小信号等效电路与参数>*3.3晶体管谐振放大器>*3.4谐振放大器的稳定性Y*3.5非调谐式放大器与集成电路放大器AV通信电子线路第3章高颐小信号歌大蹈Page#11fo-f=f1V左右几十uV~几mV康康AA混频检波高频放大中频放大低频放大ff00000本地振荡

2017/12/11 1 LOGO 通信电子线路 第 3 章 高频小信号放大器 Page #1 第 3 章 高频小信号放大器 3.1 概述 3.2 晶体管高频小信号等效电路与参数 3.3 晶体管谐振放大器 3.4 谐振放大器的稳定性 3.5 非调谐式放大器与集成电路放大器     

2017/12/113.1概迷主要用途：>在接收机中的位置■接收机中混频前的射频放大器■接收机中混频后的中频放大器工作频率：■中心频率很高（几百KHz～几百MHz）■频谱宽度相对较窄（几KHz～数十MHz）■AM:535~1605K,9KHz;FM:88~108M,350KHz工作状态：信号较小，故工作在线性放大状态（甲类状态）速信电子线路第3章高频小信号致大蹈Pagee3“主要要求√增益要高V频率选择性要好√工作稳定可靠√前级放大器要求内部噪声要小遵信电子线路第3章高频小信号教大醋Page#42

2017/12/11 2 通信电子线路 第 3 章 高频小信号放大器 Page #3 3.1 概述 主要用途： >在接收机中的位置  接收机中混频前的射频放大器  接收机中混频后的中频放大器 工作频率：  中心频率很高（几百KHz ~ 几百MHz）  频谱宽度相对较窄（几KHz ~ 数十MHz）  AM: 535~1605K, 9KHz; FM: 88~108M, 350KHz 工作状态：  信号较小，故工作在线性放大状态（甲类状态）  主要要求  增益要高 频率选择性要好 工作稳定可靠 前级放大器要求内部噪声要小 通信电子线路 第 3 章 高频小信号放大器 Page #4

2017/12/113.1概述分类1.高频小信号放大器的分类■按所用器件：晶体管(BJT)、场效应管(FET)、集电电路(IC)■按频谱宽度：窄带放大器、宽带放大器■按电路形式：单级放大器、级联放大器■按负载性质：谐振放大器、非谐振放大器谐振放大器：采用谐振回路作负载的放大器，具有放大、.滤波和选频的作用。非谐振放大器：由阻容放大器和各种滤波器组成，其结构简单，便于集成。■本章主要学习：单级、窄带、谐振放大器V通信电子线路第3章高颐小信号大器Page#53.1概述指标2.高频小信号放大器的质量指标■1)增益 (放大系数)VV电压增益AVA,=20lg- (dB)=VVP.A,=101g号(dB)·功率增益A, =PP■2）通频带Av/An3dB带宽：Bo.7=24fo.73）选择性：0.707.矩形系数I fo2Afo.124f0.010.1Kro1Kre.010Bo.724fo.724fo.7V遥信电子线路第3章高频小信号数大器Page#63

2017/12/11 3 通信电子线路 第 3 章 高频小信号放大器 Page #5 3.1 概述 分类 1. 高频小信号放大器的分类  按所用器件： • 晶体管 (BJT)、场效应管 (FET)、集电电路 (IC)  按频谱宽度：窄带放大器、宽带放大器  按电路形式：单级放大器、级联放大器  按负载性质：谐振放大器、非谐振放大器 • 谐振放大器：采用谐振回路作负载的放大器，具有放大、 滤波和选频的作用。 • 非谐振放大器：由阻容放大器和各种滤波器组成，其结 构简单，便于集成。  本章主要学习：单级、窄带、谐振放大器 通信电子线路 第 3 章 高频小信号放大器 Page #6 3.1 概述 指标 2. 高频小信号放大器的质量指标  1) 增益 (放大系数) • 电压增益 • 功率增益  2) 通频带 • 3dB 带宽：B0.7  2f0.7  3) 选择性： • 矩形系数 o V i V A V  20lg ( ) o V i V A dB V  o P i P A P  10lg ( ) o P i P A dB P  AV /AV0 1 0.707 0.1 0 f0 B0.7 B0.1 f 0.1 0.1 0.7 2 2 r f K f    0.01 0.01 0.7 2 2 r f K f   

2017/12/113.1概述指标抑制比：对某个干扰信号f，的抑制能力_AvoAyo (dB)d.=20lgd.=A.A.4)工作稳定性电源电压及器件参数的变化会导致不稳定现象：增益改变、中心频率漂移、通频带变窄等极端情况下，在高频工作时，晶体管内反馈和寄生反馈较强，因此高频放大器很容易自激，放大器不能工作。5噪声系数N,=Pa/Pa(输入信噪比)Pso/Pm.（输出信噪比)·多级放大器中关键在于减小前级电路的内部噪声。V通信电子线路第3高颐小信号数大器Page#73.2晶体管高频小信号等效电路与参数b1.物理模拟等效电路C■低频小信号微变等效电路6VβheBi,==g.VRg.b'eIn'eIB'e.■混合元型等效电路■简化：iirb'c高频时：bbCH°+结电容的+Ibb'pibChc影响更大vce公V1.rb'eb'eCoegmVbe.e遥信电子线路第3章高频小信号数大器Page *84

2017/12/11 4 通信电子线路 第 3 章 高频小信号放大器 Page #7 3.1 概述 指标 • 抑制比：对某个干扰信号 fn 的抑制能力  4) 工作稳定性 • 电源电压及器件参数的变化会导致不稳定现象： 增益改变、中心频率漂移、通频带变窄等 极端情况下，在高频工作时，晶体管内反馈和寄生反馈 较强，因此高频放大器很容易自激，放大器不能工作。  5) 噪声系数 • 多级放大器中关键在于减小前级电路的内部噪声。 V 0 n n A d A  ( ) ( ) si ni F so no P P N P P  输入信噪比 输出信噪比 0 20lg ( ) V n n A d dB A  通信电子线路 第 3 章 高频小信号放大器 Page #8 3.2 晶体管高频小信号等效电路与参数 1. 物理模拟等效电路  低频小信号微变等效电路  混合  型等效电路  简化： • 高频时： 结电容的 影响更大 Cce rce rb'c Cb'c Cb'e gmVb'e  Ib  b e b m be b e V I g V r           rb'e   Vce    Vbe  Ib  Ic  b c e rbb' b' m b e g r   

2017/12/113.2晶体管高频小信号等效电路与参数2.形式等效电路2b-1■双端口网络、四端网络+i·可取任意两个作为自变量V·Y参数等效电路.Y-Parameter Model·Vi、V,做自变量，常用于高频小信号分析#[i,=y,i+y,)b i,yriz yhiii2cli,=y,i+y.i,+VVyiIyo[3]-[ 1]aV建信电子线路第3章高频小信号歌大器Page ag3.2晶体管高频小信号等效电路与参数I·y,输出短路时的输入导纳：y,=VV-·y,输入短路时的反向传输导纳：·y。输入短路时的输出导纳：V·y输出短路时的正向传输导纳：J-[i,=,i+y,yb i,yriz yiiins8[i,=y,v+y,y,+Aiyiyo[-1]遥信电子线路第3章高频小信号数大器Page105

2017/12/11 5 通信电子线路 第 3 章 高频小信号放大器 Page #9 3.2 晶体管高频小信号等效电路与参数 2. 形式等效电路  双端口网络、四端网络 • 可取任意两个作为自变量  Y 参数等效电路 • Y-Parameter Model • V1、V2 做自变量，常用于高频小信号分析 V1  V2  I1  I2      1 12 2 12 i r f o I yV yV I y V yV              1 1 2 2 i r f o I y y V y y I V                        通信电子线路 第 3 章 高频小信号放大器 Page #10 3.2 晶体管高频小信号等效电路与参数 • yi 输出短路时的输入导纳： • yr 输入短路时的反向传输导纳： • yo 输入短路时的输出导纳： • yf 输出短路时的正向传输导纳： 1 2 0 2 o V I y V      2 1 0 1 i V I y V      1 1 0 2 r V I y V      2 2 0 1 f V I y V      1 12 2 12 i r f o I yV yV I y V yV              1 1 2 2 i r f o I y y V y y I V                       