第2章小信号调谐放大器1.ppt
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1、第二章第二章小信号调谐放大器小信号调谐放大器1第二章第二章 小信号调谐放大器小信号调谐放大器2.1 概述概述2.2 LC谐振回路谐振回路(全书重点)(全书重点)2.3 单调谐放大器单调谐放大器2.4 晶体管的晶体管的Y参数等效电路参数等效电路(本章重点)(本章重点)2.5 高频调谐放大器高频调谐放大器(本章重点)(本章重点)2.6调谐放大器的级联调谐放大器的级联2.7 高频调谐放大器的稳定性高频调谐放大器的稳定性2本章知识点及结构本章知识点及结构小小信信号号 调调谐谐放放大大器器调谐基础调谐基础(LC谐振回路特性、接入方式)谐振回路特性、接入方式)2.2调谐放大器电路分析调谐放大器电路分析(电
2、路组成、等效电路分析、(电路组成、等效电路分析、评价指标)评价指标)2.3,2.5,2.6电路设计电路设计(晶体管参数选择,放大器稳定性设计)(晶体管参数选择,放大器稳定性设计)2.4,2.73本节问题:本节问题:2.1 概述一、小信号调谐放大器一、小信号调谐放大器在超外差接收机中的位置在超外差接收机中的位置?三、小信号调谐放大器三、小信号调谐放大器电路构成电路构成?四、小信号调谐放大器的四、小信号调谐放大器的典型电路典型电路二、小信号调谐放大器的二、小信号调谐放大器的作用作用?42.1 2.1 概述概述 一、小信号调谐放大器一、小信号调谐放大器在超外差式接收机中在超外差式接收机中 的位置的位
3、置5 小信号:小信号:输入信号输入信号 二、小信号调谐放大器的二、小信号调谐放大器的作用作用有有选择地选择地对某一频率的信号进行电压对某一频率的信号进行电压放大放大的放大器。的放大器。6 植入概念三植入概念三实质实质:滤波(本课程中指:滤波(本课程中指“带通滤波带通滤波”)在输入的多个频率信号中,仅选出满足要求的在输入的多个频率信号中,仅选出满足要求的某个频率信号(一般具有一定带宽)进行处理某个频率信号(一般具有一定带宽)进行处理的过程。的过程。关键词关键词:选频,调谐:选频,调谐应用应用1:无线接收机(如收音机)天线端,无线接收机(如收音机)天线端,有选频电路,用来在众多的载波信号中(不有选
4、频电路,用来在众多的载波信号中(不同的载波频率代表不同的电台),选出所需同的载波频率代表不同的电台),选出所需要的载波频率(所需电台)。要的载波频率(所需电台)。7 植入概念三植入概念三关键词关键词:选频,调谐:选频,调谐应用应用2:无线接收机(如收音机)前端的小无线接收机(如收音机)前端的小信号调谐放大器中,有选频电路,用来进一步信号调谐放大器中,有选频电路,用来进一步巩固天线选频的效果,同时对选出的弱(小)巩固天线选频的效果,同时对选出的弱(小)信号进行(电压)放大。信号进行(电压)放大。实质实质:滤波(本课程中指:滤波(本课程中指“带通滤波带通滤波”)8三、小信号调谐放大器的电路构成三、
5、小信号调谐放大器的电路构成功能功能2.选选频频谐振回路谐振回路功能功能1.电压放大电压放大放大电路放大电路(由晶体管及其外围电路构成)由晶体管及其外围电路构成)(由电感(由电感L和电容和电容C构成)构成)“选频选频”功能是通过功能是通过“谐振回路处于谐振状谐振回路处于谐振状态态”来完成的,因此,也把来完成的,因此,也把“选频选频”称为称为“调谐调谐”*电路功能电路功能电路结构电路结构决定决定9四、小信号调谐放大器的四、小信号调谐放大器的典型电路典型电路102.2 2.2 谐振回路谐振回路 (重点)(重点)一、谐振回路的类型及其电路构成?一、谐振回路的类型及其电路构成?二、谐振回路为什么具有选频
6、(或叫滤波)作用?二、谐振回路为什么具有选频(或叫滤波)作用?三、如何评价谐振回路的选频性能?三、如何评价谐振回路的选频性能?(重点)重点)第一组问题:第一组问题:112.2 2.2 谐振回路谐振回路 四、影响谐振回路选频性能的因素有哪些?四、影响谐振回路选频性能的因素有哪些?五、如何改善谐振回路的选频性能?五、如何改善谐振回路的选频性能?(重点)重点)第二组问题:第二组问题:负载和信号源内阻负载和信号源内阻阻抗变换(部分接入)阻抗变换(部分接入)12电路结构电路结构串联串联LCLC谐振回路谐振回路并联并联LCLC谐振回路谐振回路适用于电源内阻为低内阻适用于电源内阻为低内阻(如恒压源)的情况或
7、低阻(如恒压源)的情况或低阻抗的电路(如微波电路)抗的电路(如微波电路)。适用于电源内阻很高适用于电源内阻很高(如恒流源)的情况(如恒流源)的情况。回路阻抗回路阻抗一、谐振回路的类型及其电路构成一、谐振回路的类型及其电路构成131.回路总阻抗(它是信号源频率的函数)回路总阻抗(它是信号源频率的函数)谐谐振回路的特征:振回路的特征:2.并联回路谐振时,出现的特殊值:并联回路谐振时,出现的特殊值:回路阻抗达到最大回路阻抗达到最大谐振电阻谐振电阻谐振频率谐振频率回路电压达到最大值回路电压达到最大值仿照此思路,推导串联谐振回路的仿照此思路,推导串联谐振回路的 (写在作业本上写在作业本上)1.回路总阻抗
8、回路总阻抗 3.选频特性曲线及其评价指标选频特性曲线及其评价指标2.回路谐振条件及谐振时的特殊值,回路谐振条件及谐振时的特殊值,Q值。值。14*品质因数品质因数 并联谐振回路:并联谐振回路:空载空载品质因数品质因数:15二、谐振回路为什么具有选频(或叫滤波)二、谐振回路为什么具有选频(或叫滤波)作用?作用?谐振回路的谐振回路的幅频特性幅频特性 具有具有带通滤波器带通滤波器的滤波特征的滤波特征16三、如何评价谐振回路的选频性能?三、如何评价谐振回路的选频性能?(2)(2)抑制无用信号的能力抑制无用信号的能力(1)(1)通过有用信号的能力通过有用信号的能力即具有一定的通频带即具有一定的通频带2 2
9、 f f0.70.7即有足够的选择性即有足够的选择性(3)(3)综合评价以上两方面能力的指标综合评价以上两方面能力的指标即:矩形系数即:矩形系数K K0.10.1 对对谐振曲线(谐振曲线()的分的分析:析:17总结总结n n谐振回路谐振回路通频带通频带=被选择被选择信号的带宽信号的带宽n n品质因数品质因数Q值越大,通频带越窄,选择性越好。值越大,通频带越窄,选择性越好。n n矩形系数理想值为矩形系数理想值为1。n n单调谐回路矩形系数太大,因此选频性能不单调谐回路矩形系数太大,因此选频性能不理想,有待改进。理想,有待改进。三、如何评价谐振回路的选频性能?三、如何评价谐振回路的选频性能?18分
10、析问题分析问题:分析如图并联谐振回路,评价其选分析如图并联谐振回路,评价其选频性能。频性能。并回答以下问题:并回答以下问题:1.1.回路总导纳回路总导纳Y=Y=?2.2.谐振频率谐振频率?3.3.谐振电阻谐振电阻R=R=?4.4.品质因数品质因数Q=Q=?5.5.通频带通频带2 2 f f0.70.7=?19四、四、负载和信号源内阻负载和信号源内阻 对谐振回路选频性能的影响对谐振回路选频性能的影响谐振频率谐振频率 有载品质有载品质因数因数 谐振电阻谐振电阻 通频带通频带20 植入概念四植入概念四关键词关键词:品质因数:品质因数Q空载品质因数空载品质因数Q0:与谐振回路中电感的值与谐振回路中电感
11、的值L及电感的等效损及电感的等效损耗电阻耗电阻R0有关,因此,可利用有关,因此,可利用Q表,直接测量表,直接测量电感的电感的Q值而得到。值而得到。实质实质:衡量谐振回路储能与耗能之比:衡量谐振回路储能与耗能之比有载品质因数有载品质因数QL:指谐振回路带负载后的指谐振回路带负载后的Q值,一般比值,一般比Q0小。小。21 谐振回路谐振回路有载时有载时与空载时相比与空载时相比,回路通频带回路通频带,选择性选择性。即,即,谐振回路的选频性能下降。谐振回路的选频性能下降。引出问题:引出问题:空载品质因数空载品质因数 有载品质因数有载品质因数 比较:比较:与与 结果:结果:结论:结论:如何改善谐振回路的选
12、频性能?如何改善谐振回路的选频性能?22 下节课前问题下节课前问题1.Q表的主要用途有哪些?即可以完成表的主要用途有哪些?即可以完成对哪些参数的测量?对哪些参数的测量?3.用用Q表测量电感表测量电感Q0原理及方法?原理及方法?2.2.Q表的工作原理?表的工作原理?提示:提示:上网查上网查看懂看懂简单扼要文简单扼要文字表达字表达准确完整的语言表述准确完整的语言表述23 使信号源或负载,使信号源或负载,不直接并入不直接并入谐振回路两端,谐振回路两端,而是以而是以“部分接入部分接入”方式与回路相连。方式与回路相连。五、如何改善谐振回路的选频性能?五、如何改善谐振回路的选频性能?(重点)重点)阻抗变换
13、阻抗变换谐振电阻谐振电阻 有载品质因数有载品质因数 谐振回路的选频性能得到提高。谐振回路的选频性能得到提高。24a.互感变压器互感变压器 接入方式接入方式等效电路等效电路“部分接入部分接入”电路的分析:电路的分析:25b.自耦变压器自耦变压器 接入方式接入方式等等效效电电路路26c.电容抽头接入方式电容抽头接入方式等等效效电电路路27互感变压器接入电路互感变压器接入电路自耦变压器接入电路自耦变压器接入电路电容抽头接入电路电容抽头接入电路结论:结论:1 1、,可调节可调节 改变折算电阻数值。改变折算电阻数值。越小,越小,与与回路接入部分越少,回路接入部分越少,越大越大,对回路影响越小。对回路影响
14、越小。2 2、当外接负载不是纯电阻,包含有电抗成分时,上述等、当外接负载不是纯电阻,包含有电抗成分时,上述等效变换关系仍适用。效变换关系仍适用。3 3、当信号源也、当信号源也“部分接入部分接入”电路时,等效变换关系式为:电路时,等效变换关系式为:28等效变换的前提条件,等效变换的前提条件,外接部分的阻抗外接部分的阻抗被接入部分的阻抗被接入部分的阻抗定义:定义:“部分接入部分接入”系数系数n,n129 谐振回路选频性能的谐振回路选频性能的分析方法分析方法:(4)如果需要,画出相应的谐振曲线,进一步分析。)如果需要,画出相应的谐振曲线,进一步分析。(1)如果带有)如果带有“部分接入部分接入”的谐振
15、回路,的谐振回路,根据部分接入方式,确定接入系数根据部分接入方式,确定接入系数n(n1)。(2)根据接入系数,写出相应元件等效变换后的值。)根据接入系数,写出相应元件等效变换后的值。总结:总结:(3)计算谐振频率)计算谐振频率 ,谐振电阻,谐振电阻 ,品质因数品质因数 ,通频带,通频带 .例:例:30公式总结公式总结 谐振频率谐振频率 注意:注意:R0的计算方法,通过已知的的计算方法,通过已知的Q0来求解,即来求解,即 谐振电阻谐振电阻 品质因数品质因数 通频带通频带 例:例:31例:电路图如下所示,例:电路图如下所示,问欲实现阻抗匹配,问欲实现阻抗匹配,32 2.3 2.3 单调谐放大器单调
16、谐放大器一、小信号调谐放大器的一、小信号调谐放大器的基本电路形式基本电路形式(构成)?(构成)?二、调谐放大器如何完成它的功能(选频二、调谐放大器如何完成它的功能(选频+放大)放大)(即它的(即它的工作原理工作原理)?三、如何评价调谐放大器的性能(选频三、如何评价调谐放大器的性能(选频+放大)放大)(即电路的(即电路的性能指标性能指标)?)?问题:问题:(以共射极放大器为例以共射极放大器为例)33回顾问题:(模拟电子技术中的放大器内容)回顾问题:(模拟电子技术中的放大器内容)1.放大器的作用?放大器的作用?2.基本基本(电压电压)放大电路的构成?放大电路的构成?3.基本放大器(三极管组成的放大
17、电路)基本放大器(三极管组成的放大电路)的组态?的组态?34一、小信号调谐放大器的一、小信号调谐放大器的基本电路基本电路形式(构成)?形式(构成)?选频选频谐振回路谐振回路放大放大放大电路放大电路(由晶体管及其外围电路构成)由晶体管及其外围电路构成)(由电感(由电感L和电容和电容C构成)构成)谐振回路谐振回路作为放大器的集电极负载。作为放大器的集电极负载。谐振回路与放大电路如何结合为一体,成为谐振回路与放大电路如何结合为一体,成为 调谐放大器?调谐放大器?35绘制交流等效电路的原则:绘制交流等效电路的原则:a.把把直流电源看作短路直流电源看作短路b.把交流旁路电容一律看作短路把交流旁路电容一律
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- 信号 调谐放大器
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