任务 2.1 高频小信号放大器

四川信息职业技术学院 ·电子工程系

任务 2.1 高频小信号放大器

2.1.2 2.1.2 宽带放大器和扩展通频带的方宽带放大器和扩展通频带的方法法2.1.3 2.1.3 单管单调谐高频小信号放大器单管单调谐高频小信号放大器2.1.4 2.1.4 单管双调谐高频小信号放大器单管双调谐高频小信号放大器

2.1.1 2.1.1 高频小信号放大器概述高频小信号放大器概述


本讲导航本讲导航教学内容教学内容

2.1.1 2.1.1 高频小高频小信号放大器概述概述

2.1.2 宽带放大器和扩展通频带的方法

教学目的1. 掌握高频小信号放大器的基本概念及主要性能指标2. 了解宽带放大器的特点、分析方法和扩展通频带的方法


教学重点教学重点

教学难点教学难点

高频小信号放大器主要性能指标

扩展通频带的方法


放大高频小信号的应用放大高频小信号的应用

采用调幅方式的无线广播超外差接收机组成方框图

接收机组成接收机组成


2.1.1 2.1.1 高频小信号放大器概高频小信号放大器概述述

放大高频小信号（中心频率在几百放大高频小信号（中心频率在几百 kHzkHz

到几百到几百 MHzMHz ，频谱宽度在几，频谱宽度在几 kHzkHz 到几十到几十MHzMHz 的范围内）的放大器称为的范围内）的放大器称为高频小信高频小信

号放大器号放大器。。


• 对高频小信号放大器来说，由于信号小，对高频小信号放大器来说，由于信号小，

可以认为它工作在晶体管（或场效应管）的可以认为它工作在晶体管（或场效应管）的线性范围内。这就允许把晶体管看成线性元线性范围内。这就允许把晶体管看成线性元件，因此可作为件，因此可作为有源线性四端网络（即前述有源线性四端网络（即前述的等效电路）来分析。的等效电路）来分析。

•


2.1.1 2.1.1 高频小信号放大器概述高频小信号放大器概述高频小信号：高频小信号：中心频率几百中心频率几百 kHzkHz ～几百～几百 MHzMHz ，频谱宽度几，频谱宽度几 kHzkHz ～几十～几十 MHzMHz

一、高频小信号放大器的分类一、高频小信号放大器的分类晶体管放大器晶体管放大器窄带放大器窄带放大器按器件分场效应管放大器按通频带分按器件分场效应管放大器按通频带分集成电路放大器宽带放大器集成电路放大器宽带放大器单级单级谐振放大器谐振放大器按电路形式按电路形式

按负载分按负载分非谐振放大器非谐振放大器级联级联


2.1.1 2.1.1 高频小信号放大器概述高频小信号放大器概述

所谓频带的宽窄，指的是所谓频带的宽窄，指的是相对频带相对频带，即通，即通频带与其中心频率的比值。宽带放大器的相频带与其中心频率的比值。宽带放大器的相对频带较宽（往往在对频带较宽（往往在 0.10.1 以上），窄带放以上），窄带放

大器的相对频带较窄（往往小到大器的相对频带较窄（往往小到 0.010.01 ）。）。


所谓谐振放大器，就是采用谐振回路所谓谐振放大器，就是采用谐振回路（（ LCLC 串并联及耦合回路）作负载的放大串并联及耦合回路）作负载的放大器。根据谐振回路的特性，谐振放大器对器。根据谐振回路的特性，谐振放大器对于靠近谐振频率的信号，有较大的增益；于靠近谐振频率的信号，有较大的增益；对于远离谐振频率的信号，增益迅速下降。对于远离谐振频率的信号，增益迅速下降。所以，谐振放大器所以，谐振放大器不仅有放大作用，而且不仅有放大作用，而且也起着滤波或选频的作用。也起着滤波或选频的作用。

• 本章重点讨论本章重点讨论晶体管单级窄带谐振晶体管单级窄带谐振放大器。放大器。


二、主要性能指标二、主要性能指标• 11 ．．增益（放大倍数）增益（放大倍数） • 放大器输出电压（或功率放大器输出电压（或功率 PPOO ）与输入电压（或功率）与输入电压（或功率

PPii ）之比，称为放大器的增益或放大倍数，用）之比，称为放大器的增益或放大倍数，用 (( 或或AApp)) 表示（有时以表示（有时以 dBdB 数计算）。数计算）。

oU iU

uA

i

ou U

UA

i

op P

PA

||lg20||lg20)(i

ouu U

UAdBA

i

op P

PdBA lg10)(

uoA

谐振电压增益：放大器在谐振频率上的增益，衡量对有用信号的放大能力，其值最大。

uoA


22.. 通频带通频带——放大器的电压增益下降到最大值的放大器的电压增益下降到最大值的 0.7070.707倍时，所对应的频率范围称为放大器的通频带，用倍时，所对应的频率范围称为放大器的通频带，用 ffbWbW =2Δf0.7=2Δf0.7 表示，表示， 2Δf0.72Δf0.7 也称为也称为 33 分贝带宽分贝带宽。。

2Δf

ff0

1

0

0.7

0.7

Ap

2Δf

0

ff0

1

0

Ap

0.7

1 0.5

2

Au.

Au.

0

图 3-1 高频小信号放大器的通频带


由于放大器所放大的一般都是已调制的信号，已调制的信号都包含一定的频谱宽度，所以放大器必须有一定的通频带，以便让信号中的有用频谱分量通过放大器。与谐振回路相同，放大器通频带决定于回路的形式和回路的等效品质因数 QL 。此外，放大器的总通频带，随着级数的增加而变窄。并且，通频带愈宽，放大器的增益愈小。其增益和通频带是相互矛盾的。


33 、选择性、选择性从各种不同频率信号的总和（含有用信号和无用干扰信号）中选出有用信号，抑制干扰信号的能力称为放大器的选择性，选择性常采用矩形系数和抑制比来表示。

（ 1 ）矩形系数按理想情况，谐振曲线应为一矩形。即在通带内放大量均匀。在通带外不需要的信号得到完全衰减。但实际上不可能，为了表示实际曲线接近理想曲线的程度，引入“矩形系数”，它表示对邻道干扰的抑制能力。


2Δf

f

1

0.1

0.7

0.7

2Δf0.1

理想

实际

Au.

Au.

0

0

7.0

1.01.0 2

2

f

fkr

7.0

01.001.0 2

2

f

fkr

2Δf0.1 、 2Δf0.01 分别为放大倍数下降至0.1和 0.01处的带宽， Kr 愈接近于 1 越好。


（ 2 ）抑制比表示对某个干扰信号 fn 的抑制能力，用 dn 表示。

||

||

un

uon A

Ad

ff0

fn

A.

Au.

0

Au.

n

O


• 44. . 工作稳定性工作稳定性

指在电源电压变化或器件参数变化时，以上指在电源电压变化或器件参数变化时，以上三参数的稳定程度。一般的不稳定现象是三参数的稳定程度。一般的不稳定现象是增益增益变化变化，，中心频率偏移中心频率偏移、、通频带变窄通频带变窄等，不稳定等，不稳定状态的极端情况是放大器自激，以致使放大器状态的极端情况是放大器自激，以致使放大器完全不能工作。完全不能工作。

为使放大器稳定工作，必须采取稳定措施，即为使放大器稳定工作，必须采取稳定措施，即限制每级增益，选择内反馈小的晶体管，应用限制每级增益，选择内反馈小的晶体管，应用中和或失配方法等。中和或失配方法等。


• 55. . 噪声系数噪声系数 • 放大器在工作时不但要受到外界无用信号的干扰外，放大器在工作时不但要受到外界无用信号的干扰外，

放大器本身也会产生无用信号，我们称之为噪声。它是放大器本身也会产生无用信号，我们称之为噪声。它是由于放大器中的元器件内部载流子的不规则运动而引起由于放大器中的元器件内部载流子的不规则运动而引起的。通常，我们用噪声系数来表示放大器的噪声性能。的。通常，我们用噪声系数来表示放大器的噪声性能。放大器的噪声系数恒大于放大器的噪声系数恒大于 11 ，放大器的噪声系数越小，放大器的噪声系数越小则放大器的噪声性能越好。则放大器的噪声性能越好。

)()(

)(lg10)( dB

PP

PPdBN

noso

nisiF 输出信噪比

输入信噪比

)(

)(

输出信噪比输入信噪比

noso

nisiF PP

PPN

18四川信息职业技术学院 ·电子工程系

• NNFF 越接近越接近 11 越好越好，在多级放大器中，前二级，在多级放大器中，前二级的噪声对整个放大器的噪声起决定作用，因此的噪声对整个放大器的噪声起决定作用，因此要求它的噪声系数应尽量小。要求它的噪声系数应尽量小。

• 以上这些要求，相互之间既有联系又有矛盾。以上这些要求，相互之间既有联系又有矛盾。增益和稳定性是一对矛盾，增益和通频带是一增益和稳定性是一对矛盾，增益和通频带是一对矛盾，通频带和选择性是一对矛盾。对矛盾，通频带和选择性是一对矛盾。因此应因此应根据需要决定主次，进行分析和讨论根据需要决定主次，进行分析和讨论。。


随着电子技术的发展及其应用日益广泛，被处理信号的频随着电子技术的发展及其应用日益广泛，被处理信号的频带越来越宽。例如，模拟电视接收机里的图像信号所占频带越来越宽。例如，模拟电视接收机里的图像信号所占频率范围为率范围为 0-6MHz0-6MHz ，而雷达系统中信号的频带可达几千兆，而雷达系统中信号的频带可达几千兆赫。要放大如此宽的频带信号，以前所介绍的许多放大器赫。要放大如此宽的频带信号，以前所介绍的许多放大器是不能胜任的，必须采用宽带放大器。是不能胜任的，必须采用宽带放大器。

按待放大信号的强弱，宽带放大器可分为小信号和大信按待放大信号的强弱，宽带放大器可分为小信号和大信号宽带放大器。本节讨论的是号宽带放大器。本节讨论的是小信号宽带放大器小信号宽带放大器。大信号。大信号宽带放大器又称宽带功放，将在后面章节讨论。宽带放大器又称宽带功放，将在后面章节讨论。

2.1.2 2.1.2 宽带放大器和扩展通频带的方法宽带放大器和扩展通频带的方法


一一 .. 特点特点宽带放大器由于待放大的信号频率很高，频带又很宽，宽带放大器由于待放大的信号频率很高，频带又很宽，

因此有着与下述低频放大器和窄带谐振放大器不同的因此有着与下述低频放大器和窄带谐振放大器不同的特点：特点：

1.1. 采用特征频率采用特征频率 ffT T 很高的高频管；分析电路时必须考很高的高频管；分析电路时必须考虑三极管的高频特性。虑三极管的高频特性。

2.2. 对电路的对电路的技术指标技术指标要求高要求高 3.3. 负载为非谐振的负载为非谐振的

2.1.2 2.1.2 宽带放大器和扩展通频带的方法宽带放大器和扩展通频带的方法


宽带放大器的特点决定了它的分析方宽带放大器的特点决定了它的分析方法与小信号放大器的分析方法不同。法与小信号放大器的分析方法不同。

通常，我们可以采用通常，我们可以采用稳态法或暂态法稳态法或暂态法来来分析宽带放大器的频率特性。分析宽带放大器的频率特性。

2.1.22.1.2 宽带放大器的分析方法宽带放大器的分析方法


二．分析方法二．分析方法

１．稳态法（频域分析法）１．稳态法（频域分析法）

　　　稳态法是在　　　稳态法是在频域频域内分析放大器特性的方法，又称为内分析放大器特性的方法，又称为频域分析法。我们知道，任何一个复杂的信号都可以看频域分析法。我们知道，任何一个复杂的信号都可以看成由许多不同频率、不同振幅的正弦波迭加而成的。即成由许多不同频率、不同振幅的正弦波迭加而成的。即一个信号一般是从零频到很高频率分量的多频信号。因一个信号一般是从零频到很高频率分量的多频信号。因此，我们可以通过测量和分析宽带放大器对不同频率正此，我们可以通过测量和分析宽带放大器对不同频率正弦波的响应，来得到放大器的弦波的响应，来得到放大器的幅频特性和相频特性幅频特性和相频特性，据，据此来分析出该放大器的此来分析出该放大器的放大倍数、带宽、相移和失真放大倍数、带宽、相移和失真的的情况，这就是稳态法。情况，这就是稳态法。

定量分析


２．暂态法（时域分析法）２．暂态法（时域分析法）• 　暂态法是在　暂态法是在时域时域内分析放大器特性的方法，又称为内分析放大器特性的方法，又称为

时域分析法。时域分析法。• 由于任一个信号都可以看成由许多不同起始时间、由于任一个信号都可以看成由许多不同起始时间、

不同幅值的阶跃信号的迭加而成的，而矩形脉冲又可以不同幅值的阶跃信号的迭加而成的，而矩形脉冲又可以看成由两个阶跃信号迭加而成。因此，我们可以通过观看成由两个阶跃信号迭加而成。因此，我们可以通过观察矩形脉冲经宽带放大器放大后的波形的失真情况，来察矩形脉冲经宽带放大器放大后的波形的失真情况，来判断该放大器的判断该放大器的低频和高频特性低频和高频特性。暂态法比较直观，适。暂态法比较直观，适合电路的调整。合电路的调整。

定性分析


u

tO

I

u

tO

o

Um0.9Um

0.1Um

ΔUm

tr


三三 .. 扩展通频带的方法扩展通频带的方法

要得到频带较大的放大器，必须提高其要得到频带较大的放大器，必须提高其上限截止频率。为此，除了选了择上限截止频率。为此，除了选了择 ffTT足足够高的管子和高速宽带的电流模集成运够高的管子和高速宽带的电流模集成运放等器件外，还广泛采用放等器件外，还广泛采用组合电路和负组合电路和负反馈等方法。反馈等方法。

HLHbwffff


１１ .. 组合电路法组合电路法放大电路三种组态的特点：放大电路三种组态的特点：共射：共射： AuAu 大，大， RRii、、 RRoo 中，中， ffHH低低共集：共集： AuAu 小，小， RRii 大，大， RRoo 小，小， ffHH 高高共基：共基： AuAu 大，大， RRii 小，小， RRoo 大，大， ffHH 较高较高

因此，如果我们将不同组态电路合理的因此，如果我们将不同组态电路合理的混合连接在一起，就可以提高放大器的上混合连接在一起，就可以提高放大器的上限截止频率，扩展其通频带，这种方法称限截止频率，扩展其通频带，这种方法称为为组合电路法组合电路法。。


几种常见的组合电路几种常见的组合电路：：

示例CE/CB

CC/CB

CE/CC CC/CE

CE/CB/CC

图 3-5 常见组合电路形式


（（ 11 ）共射）共射 -- 共基组合电路共基组合电路电路如图所示，图中电路如图所示，图中 CC11、、 CC22 为耦合电容，为耦合电容， CCee 为射极为射极旁路电容，旁路电容， CCbb 为基极旁路电容。其中因为基极旁路电容。其中因 VV11 的输入阻的输入阻抗小而忽略抗小而忽略 RRb11b11和和 RRb21b21 。。由图（由图（ bb ）） VV11 为共射组态，为共射组态，VV22 为共基组态。为共基组态。

（ a ）电路（ b ）等效电路

C

CC

C

RR

RR

RR

R

R R 'V

V

V

V

1

b11

b21 e e

1

2

RS

b22

b12c

b

2

L uo

S

1

2

L

ui

uo

Su

Su

(a) (b)

+Vcc


（（ 22）共射）共射 -- 共集组合电路共集组合电路在两级共射电路在两级共射电路 V1V1 、、 V3V3 之间插入一级共集电路之间插入一级共集电路

V2V2 。。 V1V1 、、 V2V2 构成共射构成共射 -- 共集组合电路，交流通路共集组合电路，交流通路如图（如图（ bb ）这种组合电路的主要特点是利用共集电路）这种组合电路的主要特点是利用共集电路V2V2 的阻抗变换作用来扩展共射电路的阻抗变换作用来扩展共射电路 V1V1 的通频带。的通频带。

R

R

R R

R

R R R

R

RR

R R R '

C

C C

C

C

C

V

V

VV

V

b11

b21

1

1

2

31

2

Su

S

e1 e1

2

e2

c1 b13

b23 e3 e3

c33

L

Su

S LC1L

+Vcc

uo

uo

(a) (b)


２．负反馈法２．负反馈法我们知道，引入负反馈可扩展放大器的通频我们知道，引入负反馈可扩展放大器的通频

带，而且带，而且反馈越深，通频带扩展得越宽反馈越深，通频带扩展得越宽。利用。利用负反馈技术来扩展放大器的通频带，被广泛应负反馈技术来扩展放大器的通频带，被广泛应用于宽带放大器。但是引入负反馈容易造成放用于宽带放大器。但是引入负反馈容易造成放大器工作的不稳定，甚至出现自激振荡，这是大器工作的不稳定，甚至出现自激振荡，这是必须注意的问题。必须注意的问题。


２．负反馈法２．负反馈法


（（ 11 ）单级负反馈电路）单级负反馈电路宽带放大器中常用的几种负反馈如图示。宽带放大器中常用的几种负反馈如图示。

V V VC

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

RR

R

R

R

R

R

R

R

b1

b2

1

2

+Vcc+Vcc

+Vcc

Su

S

c

f

e e

L uoSu Su

s

1

b1

b2

e e

f f

2

L

uo

s

1

2b1

b2

f

f

e e

L

c

uo

(a) (b) (c)

c

（ a ）电压串联负反馈（ b ）电流串联负反馈（ c ）电压并联负反馈


（（ 22）交替负反馈）交替负反馈引入负反馈以后，频带展宽了，但增益也随之下降。引入负反馈以后，频带展宽了，但增益也随之下降。

为了保证足够大的增益，一般需要增加放大器的级为了保证足够大的增益，一般需要增加放大器的级数。宽带放大器中常用的负反馈电路有数。宽带放大器中常用的负反馈电路有电流串联负电流串联负反馈和电压并联负反馈反馈和电压并联负反馈两种。两种。


由负反馈理论可得知，电流串联负反馈的输出电阻较大，由负反馈理论可得知，电流串联负反馈的输出电阻较大，为了使负反馈能有效地加到输入端，它要求信号源是电压源；为了使负反馈能有效地加到输入端，它要求信号源是电压源；电压并联负反馈的输出电阻较小，为了使负反馈能有效地加电压并联负反馈的输出电阻较小，为了使负反馈能有效地加到输入端，它要求信号源是电流源。到输入端，它要求信号源是电流源。

因此，因此，电流串联负反馈要求信号源是电压源，而它对负载电流串联负反馈要求信号源是电压源，而它对负载或下级电路而言相当于一个电流源；电压并联负反馈要求信或下级电路而言相当于一个电流源；电压并联负反馈要求信号源是电流源。而它对负载或下级而言相当于一个电压源。号源是电流源。而它对负载或下级而言相当于一个电压源。这样，电流串联负反馈电路正适合作为电压并联负反馈电路这样，电流串联负反馈电路正适合作为电压并联负反馈电路的信号源或负载；同时，电压并联负反馈电路也适合作为电的信号源或负载；同时，电压并联负反馈电路也适合作为电流串联负反馈电路的信号源或负载。流串联负反馈电路的信号源或负载。


因此，由单级负反馈电路组成的多级宽带放大器时，因此，由单级负反馈电路组成的多级宽带放大器时，若前级采用电流串联负反馈，则后级就应采用电压并联若前级采用电流串联负反馈，则后级就应采用电压并联负反馈，反之，若前级采用电压并联负反馈，则后级应负反馈，反之，若前级采用电压并联负反馈，则后级应采用电流串联负反馈。这种前、后级采用不同的负反馈采用电流串联负反馈。这种前、后级采用不同的负反馈形式称为交替负反馈。形式称为交替负反馈。

由于采用交替负反馈，在多级放大器中各级均可引入由于采用交替负反馈，在多级放大器中各级均可引入深度负反馈，因此它在宽带放大器得到广泛应用。深度负反馈，因此它在宽带放大器得到广泛应用。

电流串联负反馈

电压并联负反馈







R

R

R

RR

R

R

R

V

V

C

C

C

1

2b

b1

b2

L

+Vcc

e e

s

f

b1

Lf 2

Su

uo

R

R

R

R

R

R

R

V

V

C

C

C

+Vcc

1

2

L

2

e es

b

f

fL

b2

c1

c2

uo

(a) (b)

c

IS

（ a ）电压交替反馈（ b ）电流交替反馈图 3-9 交替负反馈电路


33 、集成宽带放大器、集成宽带放大器


本讲小结本讲小结

1. 高频小信号放大器的主要性能指标有增益带宽选择性等

2. 宽带放大器的主要特点是三极管采用 fT 很高的高频管电路的技术指标要求高负载为非谐振扩展频带通常采用组合电路和负反馈等方法。


本讲作业本讲作业

P46 3-1、 3-2、 3-3


本讲导航本讲导航教学内容教学内容

2.1.3 单管单调谐高频小信号放大器

教学目的

1. 掌握调谐放大器工作原理，掌握调谐放大器分析方法

2.1.4 单管双调谐高频小信号放大器

2. 了解双调谐耦合回路的特性，了解双调谐放大器及其性能

指标


教学重点教学重点

教学难点教学难点

调谐放大器性能指标分析

用接入系数的概念将所有 Y参数及其负载折合到调谐回路两

端的交流等效电路图


2.1.3 2.1.3 单管单调谐高频小信号放大器单管单调谐高频小信号放大器什么是谐振放大器？什么是谐振放大器？采用调谐回路作为负载的放大器，又称为调谐放大采用调谐回路作为负载的放大器，又称为调谐放大

器。器。谐振放大器的增益高，并且具有选频特性和滤波谐振放大器的增益高，并且具有选频特性和滤波作用作用，因而广泛应用于广播、电视、通信、雷达等接收，因而广泛应用于广播、电视、通信、雷达等接收设备中。设备中。

分类分类


一、基本电路与工作原理一、基本电路与工作原理

集电极负载为集电极负载为 LCLC 并联谐振回路并联谐振回路采用了部分接入方式采用了部分接入方式

原因有三：①如果三极管的输出与输入导纳直接并接于谐振回路两端，将使回路 Q 值降低，增益下降。②当电路的分布参数和直流偏置发生变化时，将引起谐振频率的变化，采用部分接入法可减小这种变化，提高稳定性。③使放大器的前后级匹配。

R

RRC

C

CC

V

V

+Vcc

b1

b2 e e

1

2

3

4

5LZ

T

U

Tr1

b

i

r2

UoL

Ui

UoL

L

Z1

2

3

4

5

(a) (b)

·

·

·

·

图中， V、 Rb1、 Rb2、 Re 组成稳定工作点的分压式偏置电路， Ce为高频旁路电容，初级电感 L 和电容 C 组成的并联谐振回路作为放大器的集电极负载。


一、基本电路与工作原理一、基本电路与工作原理

电路分为三部分：晶体管本身、输入电路和输出电路。晶体管是谐振放大器的重要组件，在分析电路时，可用 Y参数等效电路来说明它的特性。输入电路由电感Ｌ与天线回路耦合，将天线来的高频信号通过它加到晶体管的输入端。输出电路是由Ｌ与 C组成的并联谐振回路，通过互感耦合将放大后的信号加到下一级放大器的输入端。本电路的晶体管输出端与负载输入端采用了部分接入的方式。

R

RRC

C

CC

V

V

+Vcc

b1

b2 e e

1

2

3

4

5LZ

T

U

Tr1

b

i

r2

UoL

Ui

UoL

L

Z1

2

3

4

5

(a) (b)

·

·

·

·


工作原理工作原理输入信号电压基极电压基极电流集电极电流输入信号电压基极电压基极电流集电极电流

输出高频信号电压负载电流回路谐振电压输出高频信号电压负载电流回路谐振电压

互感耦合管子 be结

管子放大作用

谐振回路选频

互感耦合负载

电路分析（静态分析、动态分析）电路分析（静态分析、动态分析）步骤步骤 : : 画交流通路画微变等效电路画交流通路画微变等效电路画折合后等效电路表示出折合后的有关参数画折合后等效电路表示出折合后的有关参数计算电路主要性能指标计算电路主要性能指标

R

RRC

C

CC

V

V

+Vcc

b1

b2 e e

1

2

3

4

5LZ

T

U

Tr1

b

i

r2

UoL

Ui

UoL

L

Z1

2

3

4

5

(a) (b)

·

·

·

·


电路分析电路分析由于晶体管工作频率高，由于晶体管工作频率高，则输出电容则输出电容 CCoeoe 和输入电容和输入电容

CCieie 的影响就不能忽略。的影响就不能忽略。高频高频 YY 参数等效电路参数等效电路

b

e

beie

c

oe

LC

U·Y Y

12

3

4

5 oeoe

L U·oLC

Cg

12

3

4

5

Y

g'C'

LC

g g 'C '

oeoe

P LL

1

3

(a) (b)

(c)

U·o

U '·o

LY

fe beY U· fe beY U·

fe bep Y U·1

I 's.

R

RRC

C

CC

V

V

+Vcc

b1

b2 e e

1

2

3

4

5LZ

T

U

Tr1

b

i

r2

UoL

Ui

UoL

L

Z1

2

3

4

5

(a) (b)

·

·

·

·


befess UYpIpI 11

'

晶体管接入回路的接入系数 p1 ＝N12/ N13

负载接入回路的接入系数 p 2 ＝N45/ N13


YUYpYIpUU befesoo /// 1'

2'

倒相


二二 .. 性能分析性能分析

当回路谐振时， jwC＋1/jwL =0或 f＝0，

谐振电压增益 Au0＝ -p1 p2Yfe / g ＝ -p1 p2gm/ g

Au0＝p1p2Yfe/g＝p1p2Yfe/（p12goe＋p2

2gL＋gP）

Au0>Au

be

ou U

UA

－ p1 p2Yfe/Y－ p1p2Yfe/〔 g（ 1＋ j2QLf/f0）〕



LC

f2

10

• 通频带通频带

• 谐振频率谐振频率

• 功率增益功率增益 AApo＝＝ PPooPPii＝＝ UU oo22UU ii

22＝＝ AAuouo22

22

1

1||

o

Luo

u

f

fQA

A

2

1||

uo

u

A

A

L

o

Q

ff 7.02当当得得



• 矩形系数矩形系数

10

1

21

1||

1.0

oL

uo

u

f

fQ

A

A

当当时时L

o

Q

ff 1102 2

1.0

195.91102

2 2

7.0

1.01.0

f

fkr

单调谐放大器的矩形系数比 1 大得多，所以其选择性比较差。


2.1.4 单管双调谐高频小信号放大器一、双调谐耦合回路的基本特性

双调谐耦合回路有电容耦合和互感耦合两种类型，这里只讨论后者。

则 η=1 称为临界耦合状态，而 η>1 、 η<1分别称为强耦合和弱耦合状态，


单管单调谐高频小信号放大器实验电路图


单管单调谐高频小信号放大器实验电路图


根据耦合回路理论可推出根据耦合回路理论可推出

2222max2

2

4)1(

2

I

I

式中式中 ξξ 为一般失谐，当为一般失谐，当 ξ=0ξ=0、、 ηη=1=1时时 II2取得最大取得最大值值 II2max 。。

L LRC C

R

M

1 21 2

fms

I1 i2


ff o

η<1 η=1

η>1

α 1√2̄

__不应小于

双调谐回路的次级电压谐振曲线

强耦合时曲线出现双峰，中心下陷；弱耦合时曲线为单峰，但峰值较小。比较理想的是临界耦合时的情况，谐振曲线既为单峰，峰值又大。


二二 .. 双调谐放大器双调谐放大器2.1.4 2.1.4 单管双调谐高频小信号放大器单管双调谐高频小信号放大器

集电极负载为双调谐耦合回路集电极负载为双调谐耦合回路初、次级均采用了部分接入方式初、次级均采用了部分接入方式

Rb1、 Rb2和 Re 组成分压式偏置电路， Ce

为高频旁路电容， ZL 为负载阻抗（或下级输入阻抗）， Tr1、 Tr2 为高频变压器，其中 Tr2 的初、次级电感 L1、 L2 分别与C1、 C2 组成的双调谐耦合回路作为放大器的集电极负载，三极管的输出端在初级回路的接入系数为 p1 ，负载阻抗在次级回路的接入系数为 p2 。


二二 .. 双调谐放大器性能特点双调谐放大器性能特点

设初次级回路的元件参数相同，则它们的谐振频率、有设初次级回路的元件参数相同，则它们的谐振频率、有载品质因数也相同，且都用载品质因数也相同，且都用 WW00和和 QQLL 表示。表示。

双调谐放大器在临界耦合的条件下谐振电压增益是单调双调谐放大器在临界耦合的条件下谐振电压增益是单调谐的谐的 1/21/2 倍。倍。

2222

21

4)1(||

g

gppA m

u

g

gppA m

u 2|| 21

0



L

02Q

ffBW

16.37.0

1.01.0

BW

BW

f

fK

双调谐的通频带双调谐的通频带

矩形系数小于单调谐，选择性好，即矩形系数小于单调谐，选择性好，即



在在 ff0 与与 QQLL 相同的情况下，临界耦合状态的双调谐放相同的情况下，临界耦合状态的双调谐放

大器的通频带为单调谐放大器通频带的倍，而矩形系大器的通频带为单调谐放大器通频带的倍，而矩形系数小于单调谐放大器的矩形系数，即其谐振曲线更接数小于单调谐放大器的矩形系数，即其谐振曲线更接近于理想的矩形曲线，选择性更好。近于理想的矩形曲线，选择性更好。总之，与单调谐放大器相比较，处于临界耦合状态的总之，与单调谐放大器相比较，处于临界耦合状态的双调谐放大器具有频带宽、选择性好等优点，但调谐双调谐放大器具有频带宽、选择性好等优点，但调谐较麻烦。较麻烦。

2


单管双调谐高频小信号放大器实验电路图


单管双调谐高频小信号放大器实验电路图


本讲小结本讲小结

2 ．双调谐耦合回路比较理想的是临界耦合时的情况；与单调谐放大器相比，处于临界耦合状态的双调谐放大器具有频带宽、选择性好等优点，但调谐较麻烦。

1. 单调谐放大器采用谐振回路作为负载，其选择性较差。


本讲作业本讲作业

1. 中心频率都是 6.5MHZ单调谐放大器和临界耦合的双调谐放大器，若QL 均为 30，试问两个放大器的通频带各为多少？

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任务 2.1 高频小信号放大器