(3.9)--2.2小信号谐振放大器高频电子线路.ppt

2.2 小信号谐振放大器2.2 小信号谐振放大器小信号谐振放大器指：以谐振回路为选频网络的高频小信号放大器，也称小信号调谐放大器。2.2 小信号谐振放大器01020403主要要求理解晶体管Y参数等效电路及其意义、应用。掌握单调谐回路谐振放大器的组成、工作原理、主要性能指标的计算、性能特点。了解多级谐振放大器。了解谐振放大器的稳定性。2.2.1 晶体管的Y参数等效电路晶体管的Y参数网络方程：称为晶体管输出端交流短路时的输入导纳称为晶体管输入端交流短路时的反向传输导纳称为晶体管输出端交流短路时的正向传输导纳称为晶体管输入端交流短路时的输出导纳2.2.1 晶体管的Y参数等效电路晶体管的Y参数网络方程：Y参数通过仪器测量，或查手册，由混合型等效电路求取。通常采取措施使其可略！由混合型等效电路推导得2.2.1 晶体管的Y参数等效电路混合参数是与频率无关的，而Y参数都是频率的函数。在研究窄带小信号放大器时，可近似认为Y参数在所讨论的频带范围内为常数。2.2.1 晶体管的Y参数等效电路以电导和电容等表示的Y参数等效电路为：输入电导输入电导 输入电容输入电容输出电容输出电容输出电导输出电导高频管的rbb很小，如果忽略rbb不计，Y参数可简化为：2.2.1 晶体管的Y参数等效电路小结：实用的高频小信号等效电路C CB BE E+用Y参数表示C CB BE E+用混合型参数表示C CB BE E+用电导、电容等表示2.2.2 单调谐回路谐振放大器一、放大电路及其工作原理LC+VCCRERB1RB2CECBYL+5 51 12 23 34 4+保证晶体管工作在甲类状态LCYL5 53 32 21 14 4+C CB BE E交流通路晶体管的输出及负载电阻均通过阻抗变换电路接入。L+VCCRERB1RB2+1 12 23 3直流通路2.2.2 单调谐回路谐振放大器二、单调谐放大器的等效电路LCYL5 53 32 21 14 4+C CB BE E交流通路自耦变压器匝比变压器初次级匝比将1/n1 称为晶体管输出端对谐振回路的接入系数。将1/n 称为负载对谐振回路的接入系数。2.2.2 单调谐回路谐振放大器二、单调谐放大器的等效电路自耦变压器匝比变压器初次级匝比2.2.2 单调谐回路谐振放大器二、单调谐放大器的等效电路自耦变压器匝比变压器初次级匝比2.2.2 单调谐回路谐振放大器二、单调谐放大器的等效电路自耦变压器匝比变压器初次级匝比2.2.2 单调谐回路谐振放大器二、单调谐放大器的等效电路由于GeGp，所以QeQ（Q为回路的空载品质因数）。为了减小晶体管及负载对谐振回路的影响，除应选用Yoe、Yie小的晶体管外，还应选择较大的匝比n1和n2。2.2.2 单调谐回路谐振放大器三、单调谐放大器的电压增益、选择性和通频带谐振电压增益2.2.2 单调谐回路谐振放大器三、单调谐放大器的电压增益、选择性和通频带O1.0 f0.7070.1BW0.7BW0.1谐振电压增益AGC归一化电压增益的幅频特性为BW0.7=f0/QeK0.1=10，选择性较差。作 业P77 2.92.2.3 多级单调谐回路谐振放大器同步调谐放大器参差调谐放大器 谐振回路调谐在同一频率上谐振回路调谐在不同一频率上总电压放大倍数：O f双参差调谐放大器ff0f2f1f1=f0+ff2=f0 f2.2.4 调谐放大器的稳定性一、谐振放大器不稳定的原因二、提高谐振放大器稳定性的方法 Yre引起内部反馈。主要由Cbc引起。谐振回路阻抗特性剧烈变化的特性更使这种内反馈随频率变化而剧烈变化，使放大器的频率特性发生变化，增益、通频带、选择性等都发生变化，导致放大器工作不稳定。严重时会在某频率点满足自激条件，产生自激振荡。选用Yre（或 Cbc）小的晶体管从电路上消除内反馈的影响中和法失配法2.2.4 调谐放大器的稳定性1、中和法：接中和电容只能在很窄频率范围内起作用，且不易调节，应用较少。2.2.4 调谐放大器的稳定性2、失配法增大负载导纳YL，使回路总导纳增大，输出电压减小，从而减小内反馈。2.2.4 调谐放大器的稳定性2、失配法 增大负载导纳YL，使回路总导纳增大，输出电压减小，从而减小内反馈。失配法以牺牲增益为代价。在设计小信号谐振放大器时，通常不追求很高的增益，而是以稳定工作为前提。失配法典型电路：L+V1V2C共射共基组合电路共射共基组合电路调谐放大器调谐放大器 V2输入阻抗很小，即V1负载导纳很大，从而削弱了结电容内反馈作用。而V2构成共基放大电路，Cbc不能引入反馈。该电路中，V1提供较大电流增益，V2提供较大电压增益，故总电路可获得较大电压增益和电流增益。2.2.4 调谐放大器的稳定性三、集成调谐放大器外电路简单已调，工作稳定可靠。uo MC159013485627AGCVCCui u双端输入、双端输出；u输入为共射-共基组合电路构成的差动电路；u输出级由复合管差分电路构成；u内反馈很小，不易自激。2.2.4 调谐放大器的稳定性三、集成调谐放大器电源去耦滤波器uo C2L1L2+12VRLMC1590L313485627AGCC3C4ui C1 引脚1、3为双端输入端，输入信号Ui通过耦合电容C1加到引脚1端，引脚3端通过隔直电容C3交流接地，构成单端输入，C2、L1构成输入调谐回路。引脚5、6为双端输出端，L2、C4构成输出调谐回路，经变压器耦合后输出。6脚连接正电源端，并通过C6交流接地，故为单端输出。输入、输出回路均调谐在信号的中心频率上。所谓所谓退耦退耦，既防止前后电路网络电流大小变化时，在供电电路中所形成的电流冲动对网络的正常工作产生影响。退，既防止前后电路网络电流大小变化时，在供电电路中所形成的电流冲动对网络的正常工作产生影响。退耦电路能够有效的消除电路网络之间的寄生耦合。耦电路能够有效的消除电路网络之间的寄生耦合。在一个大容量的电解电容在一个大容量的电解电容C1旁边又并联了一个容量很小的无极性电容旁边又并联了一个容量很小的无极性电容C2原因很简单，因为在高频情况下工作的电原因很简单，因为在高频情况下工作的电解电容与小容量电容相比，无论在介质损耗还是寄生电感等方面都有显著的差别（由于电解电容的接触电阻和等效电感解电容与小容量电容相比，无论在介质损耗还是寄生电感等方面都有显著的差别（由于电解电容的接触电阻和等效电感的影响，当工作频高于谐振频率时，电解电容相当于一个电感线圈，不再起电容作用）。在不少典型电路，如电源退耦的影响，当工作频高于谐振频率时，电解电容相当于一个电感线圈，不再起电容作用）。在不少典型电路，如电源退耦电路，自动增益控制电路及各种误差控制电路中，均采用了大容量电解电容旁边并联一只小电容的电路结构，这样大容电路，自动增益控制电路及各种误差控制电路中，均采用了大容量电解电容旁边并联一只小电容的电路结构，这样大容量电解电容肩负着低频交变信号的退耦，滤波，平滑之作用；而小容量电容则以自身固有之优势，消除电路网络中的高量电解电容肩负着低频交变信号的退耦，滤波，平滑之作用；而小容量电容则以自身固有之优势，消除电路网络中的高频寄生耦合。在这些电路中的这一大一小的电容均称之为退耦电容。频寄生耦合。在这些电路中的这一大一小的电容均称之为退耦电容。2.2.4 调谐放大器的稳定性小 结 小信号谐振放大器放大器件及LC谐振回路组成，它具有选频放大作用。由于输入信号很小，故工作在甲类。小信号谐振放大器主要技术指标有谐振增益、选择性和通频带。通频带与选择性是相互制约的，用以综合说明通频带和选择性的参数是矩形系数，矩形系数越接近于1越好。单调谐放大器的性能与谐振回路的特性有密切关系。回路的品质因数越高，放大器的谐振增益就越大、选择性就越好，但通频带会越窄。在满足通频带的前提下，应尽量使回路的有载品质因数增大。不过，单调谐放大器的矩形系数K0.110比1大的多，故其选择性还是比较差的。另外，由于晶体管的寄生电容的影响以及不可避免的外部寄生反馈，再加上谐振回路阻抗大小和性质随频率剧烈变化，会使谐振放大器工作不稳定，因此应采取一定的措施来保证放大器工作的稳定性，例如不追求获得最大的放大量、采用中和电路和共发共基组合电路等。2.2.4 调谐放大器的稳定性对单调谐回路共发射极小信号谐振放大器：BW0.7=f0/Qe谢谢观看！