高频电子线路24课件.ppt

关于高频电子线路24第1页，此课件共19页哦（三）多级单调谐谐振放大器的通频带（三）多级单调谐谐振放大器的通频带单级放大器的通频带：单级放大器的通频带：多级相同放大器的通频带：多级相同放大器的通频带：可见，级数越多通频带越小。可见，级数越多通频带越小。（四）矩形系数（四）矩形系数可见，级数越多矩形系数越小，选择性越好。可见，级数越多矩形系数越小，选择性越好。第2页，此课件共19页哦第四节第四节 小信号谐振放大器的稳定性小信号谐振放大器的稳定性一、谐振放大器存在不稳定的原因一、谐振放大器存在不稳定的原因 原因：晶体管存在着反向传输原因：晶体管存在着反向传输导纳导纳yre ，通过，通过yre输出电压可反向输出电压可反向作用到输入端，这种反馈作用将可作用到输入端，这种反馈作用将可能产生自激等不良后果。能产生自激等不良后果。理解理解：yre存在的主要原因是晶体管存在结电容存在的主要原因是晶体管存在结电容 。此。此电容低频时阻抗大相当于开路；高频时阻抗小相当于通路，电容低频时阻抗大相当于开路；高频时阻抗小相当于通路，使得晶体管成为双向元件。此电容的存在反映在混合使得晶体管成为双向元件。此电容的存在反映在混合 等效等效电路中电路中 晶体管的结电容晶体管的结电容混合混合 等效电路中等效电路中 第3页，此课件共19页哦二、放大器的稳定系数二、放大器的稳定系数设调谐放大器的等设调谐放大器的等效电路如右图：效电路如右图：beec图图2-19 2-19 调谐放大器等效电路调谐放大器等效电路放大作用：放大作用：反馈作用：反馈作用：定义稳定系数：定义稳定系数：则稳定系数越大，放大器越稳定，一般要求则稳定系数越大，放大器越稳定，一般要求第4页，此课件共19页哦三三.提高放大器稳定性的措施提高放大器稳定性的措施 (一一)中和法中和法单向化单向化：由于：由于yre的反馈作用，晶体管是一个双向的反馈作用，晶体管是一个双向元件。使晶体管元件。使晶体管yre的反馈作用消除的过程称为单的反馈作用消除的过程称为单向化。单向化的方法有中和法和失配法。向化。单向化的方法有中和法和失配法。中和法中和法：在晶体管放大器的输出与输入之间：在晶体管放大器的输出与输入之间引入一个附加的外反馈电路，以抵消晶体管引入一个附加的外反馈电路，以抵消晶体管内部内部yre的反馈作用。由于的反馈作用。由于yre存在的主要原因存在的主要原因是晶体管存在结电容是晶体管存在结电容 ，故可以在输出与输，故可以在输出与输入之间引入一个电容入之间引入一个电容CN ，以抵消，以抵消 的反馈的反馈作用。作用。第5页，此课件共19页哦中和法的原理：中和法的原理：图图2-20 2-20 具有中和电路的放大器具有中和电路的放大器 图图2-20 为具有中和电路为具有中和电路的放大器，其中的放大器，其中YN为附加为附加的外反馈电路的外反馈电路,一般为电一般为电容容CN，为内反馈电路为内反馈电路。由同名端有由同名端有 相位相反，所以相位相反，所以 满足相位相反条件；满足相位相反条件；当当 时满足时满足 大小相等的条件。大小相等的条件。当当 时，有时，有 ,为消除反馈作用，为消除反馈作用，应有应有 ,即即 大小相等相位相反大小相等相位相反.总结：电路能消除反馈，条件为总结：电路能消除反馈，条件为2、5为同名端，为同名端，即即 和和CN必必须接在相位相反的两点。且满足须接在相位相反的两点。且满足+-+-设设 的参考方向如图所示的参考方向如图所示第6页，此课件共19页哦例图例图1：图图2-21 中和电路的连接中和电路的连接 图图2-21(a)是是 中和电路中和电路的常用电路，的常用电路，CN接在变接在变压器原边。压器原边。因因2端交流接地，端交流接地，1、3端相位相反，故满足相位端相位相反，故满足相位条件。条件。Ui=0时，因时，因2端交流接地，端交流接地，CN上所加电压为上所加电压为U32，上所加电压为上所加电压为U12，CN的数值应满足的数值应满足:第7页，此课件共19页哦例图例图2：由同名端有由同名端有1、4端相位端相位相反，故满足相位条件。相反，故满足相位条件。Ui=0时，因时，因2、5端交流接地，端交流接地，CN上所加电压为上所加电压为U45，上所加电压为上所加电压为U12，CN的数值应满足的数值应满足:图图2-21(b)是是 中和电路中和电路的另一种形式，的另一种形式，CN接在接在变压器副边。由同名端变压器副边。由同名端保证相位条件保证相位条件图图2-21 中和电路的连接中和电路的连接第8页，此课件共19页哦例：例：分析：分析：CN的位置可选择：的位置可选择：A 6和和1之间之间 B 6和和3之间之间C 6和和4之间之间 D 6和和5之间之间 因为因为3和和5交流接地，故交流接地，故B、D不可能。不可能。考虑考虑A:3交流接地则交流接地则1、2端相位相同，将不能保证相位条件，故端相位相同，将不能保证相位条件，故A不可能不可能。所以只能选所以只能选C （2）同名端：为保证相位条件，）同名端：为保证相位条件，1、5为同名端。为同名端。（3）CN的值：的值：3和和5交流接地，故加在交流接地，故加在 上的电压为上的电压为U23，加在，加在CN上的电压为上的电压为U45,试画出图示电路的中和电路，标出线圈的同名端，写出中和电试画出图示电路的中和电路，标出线圈的同名端，写出中和电容的表示式。容的表示式。（1）画中和电路：首）画中和电路：首先画出先画出 ，接在，接在6、2之间。之间。主要问题是主要问题是CN的位置。的位置。612345图题图题2-14第9页，此课件共19页哦12345图题图题2-14因为并联谐振回路的因为并联谐振回路的3端交流接地，中和电路的中和电容端交流接地，中和电路的中和电容CN不不能接在初级，只能接在次级能接在初级，只能接在次级4端。根据中和电容端。根据中和电容CN的反馈应与的反馈应与晶体管内部的晶体管内部的 的反馈反相位的特点，则同名端如下图所示。的反馈反相位的特点，则同名端如下图所示。而而CN的数值应满足：的数值应满足：解：解：6第10页，此课件共19页哦第七节第七节 放大电路的噪声放大电路的噪声一、放大电路内部噪声的来源和特点一、放大电路内部噪声的来源和特点 什么是噪声：电子电路的输出端与有用信号同时存在的什么是噪声：电子电路的输出端与有用信号同时存在的一种一种随机变化的电流或电压随机变化的电流或电压，没有有用信号时，它也存在。，没有有用信号时，它也存在。电子电路内部噪声的主要来源：电子电路内部噪声的主要来源：电阻热噪声和放大器电阻热噪声和放大器件件（晶体管、场效应管）（晶体管、场效应管）的噪声的噪声。(一一)电阻热噪声电阻热噪声（1）电阻热噪声是电阻材料的）电阻热噪声是电阻材料的自由电子自由电子在外界温度作用下在外界温度作用下产生的产生的无规则运动无规则运动，在电阻两端产生起伏电压。，在电阻两端产生起伏电压。（2）噪声电压）噪声电压un(t)是随机变化的，在相当长的时间内平均是随机变化的，在相当长的时间内平均值为值为0。但平方后的平均值。但平方后的平均值(即方均值即方均值)不为不为0，可表示为，可表示为:（3）电阻热噪声）电阻热噪声un(t)具有很宽的频谱，而且各个频率分量具有很宽的频谱，而且各个频率分量的强度是相等的，称为白噪声。的强度是相等的，称为白噪声。第11页，此课件共19页哦（4）电阻热噪声的方均值可以用噪声功率谱密度）电阻热噪声的方均值可以用噪声功率谱密度S(f)表示表示.而功率谱密度表示单位频带内的功率。热噪声在极宽的频带而功率谱密度表示单位频带内的功率。热噪声在极宽的频带内具有均匀的功率谱密度。电阻热噪声功率谱密度为：内具有均匀的功率谱密度。电阻热噪声功率谱密度为：(二二)晶体三极管的噪声晶体三极管的噪声（1）由基区电阻）由基区电阻 产生的热噪声产生的热噪声,其功率谱密度为其功率谱密度为（2）散粒噪声是流过）散粒噪声是流过PN结的载流子在平均电流结的载流子在平均电流I0上随机起上随机起伏引入的噪声，其功率谱密度为伏引入的噪声，其功率谱密度为 ,其中其中I0为结的平均电流。为结的平均电流。（3）分配噪声是集电极电流随基区载流子复合数量的起伏）分配噪声是集电极电流随基区载流子复合数量的起伏变化所引起的噪声。变化所引起的噪声。（4）闪烁噪声是由于半导体表面清洁处理的工艺不完善而）闪烁噪声是由于半导体表面清洁处理的工艺不完善而产生，主要在低频范围。产生，主要在低频范围。第12页，此课件共19页哦(三三)场效应管的噪声场效应管的噪声（1）由导电沟道电阻产生的热噪声。）由导电沟道电阻产生的热噪声。（2）沟道热噪声通过沟道和栅极电容的耦合作用在栅极上）沟道热噪声通过沟道和栅极电容的耦合作用在栅极上的感应噪声。的感应噪声。二、噪声电路的计算（自习）二、噪声电路的计算（自习）三、线性网络的噪声系数三、线性网络的噪声系数（一）噪声系数（一）噪声系数（第七节的重要知识第七节的重要知识）若用分贝表示：若用分贝表示：它表示信号通过网络后，信噪功率比变坏的程度。如果线它表示信号通过网络后，信噪功率比变坏的程度。如果线性网络性网络无噪声则无噪声则NF=1；如果线性网络本身；如果线性网络本身有噪声则有噪声则NF 1定义：定义：第13页，此课件共19页哦（三）噪声温度（三）噪声温度 噪声温度是把网络中的内部噪声等效为由信号源内阻噪声温度是把网络中的内部噪声等效为由信号源内阻Rs在在温度温度Ti时所产生的噪声。其中时所产生的噪声。其中Ti称为噪声温度。噪声系数用噪称为噪声温度。噪声系数用噪声温度表示的形式为：声温度表示的形式为：（二）噪声系数另一表示法：（二）噪声系数另一表示法：,Ap称为线性网络的功率增益称为线性网络的功率增益（四）级联网络的噪声系数（四）级联网络的噪声系数（第七节的重要知识第七节的重要知识）：）：设级联网络的每级额定功率为设级联网络的每级额定功率为Ap1、Ap2、Ap3、.,每级每级噪声系数为噪声系数为NF1、NF2、NF3、.,则总的噪声系数为：则总的噪声系数为：可见可见第一级第一级的噪声系数对总的噪声系数的噪声系数对总的噪声系数影响最大。影响最大。故对前故对前级的要求最高级的要求最高,要采用低噪声放大器。要采用低噪声放大器。第14页，此课件共19页哦四、接受机灵敏度与最小可检测信号：自习四、接受机灵敏度与最小可检测信号：自习五、低噪声放大器：五、低噪声放大器：前级要用低噪声放大器，设计低噪声放大器可采取的措施有：前级要用低噪声放大器，设计低噪声放大器可采取的措施有：1，选用低噪声的元器件，选用低噪声的元器件2，正确选择放大器的直流工作点。，正确选择放大器的直流工作点。放大器的噪声系数放大器的噪声系数NF与晶体管的参数有关，而晶体管的参数与晶体管的参数有关，而晶体管的参数与直流工作点有关。与直流工作点有关。3，选择合适的信号源内阻。，选择合适的信号源内阻。4，选择合适的工作带宽。，选择合适的工作带宽。5，选择合适的放大电路。，选择合适的放大电路。低频用共射放大，高频用共基放大。低频用共射放大，高频用共基放大。第15页，此课件共19页哦总结第总结第2章主要知识点章主要知识点LCLC串联谐振回路串联谐振回路公式公式:作用作用:滤波滤波LCLC并联谐振回路并联谐振回路公式公式:作用作用:选频选频串并联阻抗的等效互换串并联阻抗的等效互换公式公式:并联谐振回路的耦合连接与阻抗变换并联谐振回路的耦合连接与阻抗变换第16页，此课件共19页哦高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器1,1,画高频小信号等效电路画高频小信号等效电路;2,2,技术指标的计算技术指标的计算;谐振放大器稳定性谐振放大器稳定性2,2,的计算的计算;1,1,同名端标注同名端标注;第17页，此课件共19页哦作业2-1，2-52-62-9，（，（2-3，2-14）第18页，此课件共19页哦感谢大家观看第19页，此课件共19页哦