高频小信号放大器 (2)精选PPT讲稿.ppt

关于高频小信号放大器(2)第一页，讲稿共三十九页哦1、高频小信号放大器的功用就是放大各种、高频小信号放大器的功用就是放大各种无线电设备中的高频小信号，如常见的无线电设备中的高频小信号，如常见的无线电接收机中高频和中频放大无线电接收机中高频和中频放大2、高频：频率范围从几百、高频：频率范围从几百kHz到几百到几百MHz。3、小信号：所用的非线性放大元件（如晶体、小信号：所用的非线性放大元件（如晶体管或场效应管）可近似看成线性元件，工管或场效应管）可近似看成线性元件，工作在线性范围，可等效成四端网络。作在线性范围，可等效成四端网络。第二页，讲稿共三十九页哦4、高频小信号放大器的基本组成是：由、高频小信号放大器的基本组成是：由“放大部分放大部分+选频滤波部分选频滤波部分”按按“级联级联”方式方式构成。构成。5、具体分为：先放大后选频，先选频后放、具体分为：先放大后选频，先选频后放大，以及选频、放大、再选频的三种基大，以及选频、放大、再选频的三种基本模式本模式。6、高频小信号放大器按高频小信号放大器按所用器件所用器件可分为晶体管、可分为晶体管、场效应管和集成电路放大器；按场效应管和集成电路放大器；按所用负载所用负载性质性质可分为可分为谐振和非谐振放大器谐振和非谐振放大器。第三页，讲稿共三十九页哦选频滤波部分的核心：选频滤波部分的核心：LC谐振回路或固定谐振回路或固定滤波器滤波器。7、无线电通信的特点是接收机接收到的无线电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，必须首先对它进行信号通常是微弱的，必须首先对它进行放大放大。8 8、高频小信号放大器高频小信号放大器是无线电通信设备必需的是无线电通信设备必需的功能电路功能电路，它的作用是对微弱的高频小信号进，它的作用是对微弱的高频小信号进行行不失真不失真的放大。常见的无线电接收机的高频的放大。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。和中频放大器都是高频小信号放大器。第四页，讲稿共三十九页哦9、谐振放大器，就是用、谐振放大器，就是用LC谐振回路作谐振回路作负载的放大器。由于谐振回路有选频负载的放大器。由于谐振回路有选频特性，所以谐振放大器对特性，所以谐振放大器对接近谐振频接近谐振频率的信号率的信号，有较大增益；对，有较大增益；对远离谐振远离谐振频率的信号频率的信号，增益很小。所以，增益很小。所以谐振放谐振放大器既有放大作用，又有选频滤波作大器既有放大作用，又有选频滤波作用。用。第五页，讲稿共三十九页哦9、非谐振放大器是由各种、非谐振放大器是由各种滤波器滤波器（LC集中选择性滤波器、陶瓷滤集中选择性滤波器、陶瓷滤波器、声表面波滤波器、石英晶体波器、声表面波滤波器、石英晶体滤波器）和滤波器）和阻容耦合放大器阻容耦合放大器组成的。组成的。由滤波器选頻，放大器提供电压增由滤波器选頻，放大器提供电压增益。其性能稳定，无需调整，便于益。其性能稳定，无需调整，便于集成化，现已广泛使用。集成化，现已广泛使用。第六页，讲稿共三十九页哦第七页，讲稿共三十九页哦第八页，讲稿共三十九页哦第九页，讲稿共三十九页哦第十页，讲稿共三十九页哦高频小信号放大器的基本性能指标下高频小信号放大器的基本性能指标下1）增益）增益第十一页，讲稿共三十九页哦2）通频带）通频带 通频带通频带定义为放大器的增益比最大增益下降定义为放大器的增益比最大增益下降3dB时的上限截止频率时的上限截止频率fH 与下限截止频率与下限截止频率fL之之差，用差，用BW0.7=fH-fL 表示。表示。3）选择性）选择性选择性选择性表示放大器对通频带以外的各种干扰信表示放大器对通频带以外的各种干扰信号及其噪声的滤除能力，或者说，从各种干号及其噪声的滤除能力，或者说，从各种干扰中选出有用信号的能力。放大电路的选择扰中选出有用信号的能力。放大电路的选择性主要由选频电路来决定。衡量选择性的具性主要由选频电路来决定。衡量选择性的具体指标是体指标是矩形系数矩形系数Kr0.1。第十二页，讲稿共三十九页哦4）工作稳定性）工作稳定性 这是指选频放大器中的这是指选频放大器中的非线性放大元器件非线性放大元器件的偏置，交流参数的偏置，交流参数，以及其它电路，以及其它电路元件参元件参数数发生变化时，电路性能（如增益、通频发生变化时，电路性能（如增益、通频带、矩形系数等）的稳定程度。带、矩形系数等）的稳定程度。第十三页，讲稿共三十九页哦5）噪声系数）噪声系数 与低频放大器一样，选频放大器的输与低频放大器一样，选频放大器的输出噪声来源于输入端和放大电路本身。出噪声来源于输入端和放大电路本身。通常用通常用信噪比信噪比来表示噪声对信号的影响，来表示噪声对信号的影响，电路中某处信号功率与噪声功率之比称电路中某处信号功率与噪声功率之比称信噪比。信噪比。信噪比越大，信号质量越好。信噪比越大，信号质量越好。第十四页，讲稿共三十九页哦噪声系数是用来反映电路本身噪声大小噪声系数是用来反映电路本身噪声大小的技术指标。其定义为输入信号的信噪的技术指标。其定义为输入信号的信噪比与输出信号的信噪比的比值。比与输出信号的信噪比的比值。噪声系噪声系数越接近于数越接近于1，说明放大器的抗噪能力越说明放大器的抗噪能力越强，输出信号的质量越好强，输出信号的质量越好。以上五项性能指标，相互间有联系也有以上五项性能指标，相互间有联系也有矛盾。如增益和稳定性，通频带和选择性矛盾。如增益和稳定性，通频带和选择性等。因此，应根据要求决定主次和取舍。等。因此，应根据要求决定主次和取舍。第十五页，讲稿共三十九页哦第十六页，讲稿共三十九页哦1.共射极高频小信号放大电路结构图第十七页，讲稿共三十九页哦2 晶体管共射接法的高频等效电路晶体管共射接法的高频等效电路-Y参数等效电路参数等效电路晶体三极管共射接法晶体三极管共射接法Y参数等效电路参数等效电路第十八页，讲稿共三十九页哦Y参数方程：参数方程：第十九页，讲稿共三十九页哦Yie:输出端交流短路时，输入导输出端交流短路时，输入导纳纳 Yoe:输入端交流短路时，输出导输入端交流短路时，输出导纳纳第二十页，讲稿共三十九页哦Yfe:输出端交流短路时，正向传输导纳输出端交流短路时，正向传输导纳Yre:输入端交流短路时，反向传输导纳输入端交流短路时，反向传输导纳第二十一页，讲稿共三十九页哦在高频工作时，晶体管结电容和工作在高频工作时，晶体管结电容和工作频率必须考虑，频率必须考虑，Y参数是一个复数，通参数是一个复数，通常常Y参数可表示如下：参数可表示如下：第二十二页，讲稿共三十九页哦gie、goe分别称为输入、输出电导；分别称为输入、输出电导；Cie、Coe分别称为输入、输出电容；分别称为输入、输出电容；fe是正向是正向传输导纳传输导纳Yfe的相角；的相角；re是反向传输导纳是反向传输导纳Yre的相角。的相角。第二十三页，讲稿共三十九页哦第二十四页，讲稿共三十九页哦1、高频小信号谐振放大器是由、高频小信号谐振放大器是由放大电路放大电路（由晶体管、场效应管或集成电路组（由晶体管、场效应管或集成电路组成）与成）与选频电路选频电路（主要是（主要是LC谐振回路）谐振回路）组成，作用是将微小的高频信号进行线组成，作用是将微小的高频信号进行线性放大，选出中心频率（输入信号对应）性放大，选出中心频率（输入信号对应）的信号，并滤除不需要的干扰频率信号。的信号，并滤除不需要的干扰频率信号。第二十五页，讲稿共三十九页哦2、主要讨论高频小信号谐振放大器、主要讨论高频小信号谐振放大器的主要性能指标：的主要性能指标：电压增益、功率增电压增益、功率增益、通频带和矩形系数益、通频带和矩形系数等。等。3、高频小信号谐振放大器的分析方、高频小信号谐振放大器的分析方法主要采用法主要采用Y参数等效电路法参数等效电路法线线性分析方法。性分析方法。第二十六页，讲稿共三十九页哦4、.单级单调谐放大器单级单调谐放大器1）电路组成与特点）电路组成与特点V放大管；变压器耦合输入；放大管；变压器耦合输入；Rb1、Rb2直流偏置，直流偏置，提供静态工作点；提供静态工作点；Cb、Ce小电容高频旁路；小电容高频旁路；部分接入式部分接入式LC谐振回路：谐振回路：作放大器负载，对作放大器负载，对输入信号的中心频率谐振，完成阻抗匹配和选输入信号的中心频率谐振，完成阻抗匹配和选频滤波，同时也可减小本级放大器输出导纳以频滤波，同时也可减小本级放大器输出导纳以及负载（或下级放大器）对及负载（或下级放大器）对LC回路的影响。回路的影响。第二十七页，讲稿共三十九页哦2）放大电路的等效电路）放大电路的等效电路第二十八页，讲稿共三十九页哦忽略管子内部的反馈忽略管子内部的反馈,即令即令Yre=0第二十九页，讲稿共三十九页哦第三十页，讲稿共三十九页哦3）放大器的性能指标）放大器的性能指标电压增益电压增益 由等效电路（由等效电路（4）可得）可得由电压增益定义可得：第三十一页，讲稿共三十九页哦当放大器谐振时：当放大器谐振时：谐振时电压增益谐振时电压增益第三十二页，讲稿共三十九页哦增益幅值：增益幅值：相角：相角：谐振频率谐振频率：第三十三页，讲稿共三十九页哦回路有载品质因数：回路有载品质因数：谐振时的功率增益谐振时的功率增益若前后级放大器采用相同型号的晶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：体管，且工作电流相同，则：第三十四页，讲稿共三十九页哦通频带通频带通频带和电压增益的乘积是一定值，反映通频带和电压增益的乘积是一定值，反映了两者之间的矛盾性。了两者之间的矛盾性。第三十五页，讲稿共三十九页哦2.多级单调谐放大器多级单调谐放大器多级单调谐放大器的谐振频率相同多级单调谐放大器的谐振频率相同,均为信号的均为信号的中心频率。中心频率。1）电压增益）电压增益多级单调谐放大器的总电压增益是各级电压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，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，则各级电压增益相等，则m级放大器的总电压增益为级放大器的总电压增益为第三十六页，讲稿共三十九页哦2）单位谐振函数）单位谐振函数m级相同的放大器级联时，它的单位谐振函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数等于各单级放大器单位谐振函数的乘积3）通频带）通频带多级放大器级数越多，通频带越窄。多级放大器级数越多，通频带越窄。第三十七页，讲稿共三十九页哦第三十八页，讲稿共三十九页哦感谢大家观看第三十九页，讲稿共三十九页哦