第4章 高频小信号放大器
高频小信号放大电路学习笔记
图 2.2.5 共射—共基电路
3 宽频带放大器
在通信系统中，处于前端的前置低噪声放大器LNA和混 频器之后的中频放大器需要采用宽频带放大器进行小信号放大， 采用集中选频滤波器进行选频。
宽频带放大器中的晶体管特性宜采用混合π型等效电路。 图2.3.1是晶体管高频共发射极混合π型等效电路。输出电容Cce 很小， 可以忽略。
(2.2.24)
由上述公式可知, ｎ级相同的单调谐放大器的总增益比单
级放大器的增益提高了, 而通频带比单级放大器的通频带缩小 了, 且级数越多, 频带越窄。
换句话说, 如多级放大器的频带确定以后, 级数越多, 则要 求其中每一级放大器的频带越宽。 因此, 增益和通频带的矛盾 是一个严重的问题, 特别是对于要求高增益宽频带的放大器来 说, 这个问题更为突出。 这一特性与低频多级放大器相同。
f0 2
1 LC
或
0 2
1 LC
回路有载Ｑ值为
Qe
0C
g
1
0 Lg
回路通频带即放大器带宽为
(2.2.14)
BW f0 g
Qe 2C
(2.2.15)
以上几个公式说明, 考虑了晶体管和负载的影响之后, 放大
器谐振频率和Ｑ值均有所变化。
谐振频率处放大器的电压增益为
Au0
其电压增益振幅为
UU0i0
用有源四端网络参数微变等效电路来分析。
2 谐振放大器
由晶体管、场效应管或集成电路与ＬＣ并联谐振回路组成
的高频小信号谐振放大器广泛用于广播、电视、通信、雷达等 接收设备中, 其作用是将微弱的有用信号进行线性放大并滤除不 需要的噪声和干扰信号。
谐振放大器的主要性能指标是电压增益、 通频带、 矩形系 数和噪声系数。
高频小信号放大器工作原理
高频小信号放大器工作原理高频小信号放大器是一种电子器件，可以放大高频小信号。
它的工作原理是通过放大器内部的晶体管或场效应管等电子元件来实现的。
高频小信号放大器的核心部件是晶体管或场效应管。
晶体管是一种半导体器件，由P型和N型半导体材料组成，具有放大电流和电压的特性。
场效应管也是一种半导体器件，由栅极、漏极和源极组成，通过控制栅极电压来改变漏极和源极之间的电流。
当输入一个高频小信号时，它经过输入端进入放大器的输入电路。
输入电路的作用是将输入信号与放大器内部电路相匹配，以便信号能够被有效地传递到放大器的放大部分。
在放大器的放大部分，晶体管或场效应管起到放大信号的作用。
它们根据输入信号的大小和电压，通过电流放大的方式将信号放大到所需的幅度。
放大部分还会根据放大器的设计和要求，对信号进行滤波、调整相位和增加功率等处理。
放大后的信号经过输出电路，输出到负载或其他电路中。
输出电路的作用是将放大后的信号与负载匹配，以便信号能够被负载有效地接收和利用。
为了保证高频小信号放大器的稳定性和性能，放大器通常还会加入反馈电路。
反馈电路通过将一部分输出信号反馈到放大器的输入端，来控制放大器的增益和稳定性。
反馈电路可以使放大器的增益更加稳定，减少失真和噪声。
除了晶体管和场效应管，高频小信号放大器还包括其他辅助元件，如电容、电阻和电感等。
这些辅助元件在放大器中起到滤波、隔离、匹配和耦合等作用，以提高放大器的性能和稳定性。
总的来说，高频小信号放大器的工作原理是通过晶体管或场效应管等电子元件来放大输入的高频小信号。
通过适当的电路设计和元件选择，可以实现对高频小信号的放大、滤波和调整等处理，以满足不同的应用需求。
高频小信号放大器在通信、雷达、无线电和音频等领域有着广泛的应用。
《高频小信号放大器》课件
3
集成电路设计
利用集成电路技术，将放大器等组件集成到单个芯片上。
实现
PCB布局
优化电路的物理布局，以提高性 能和减少干扰。
结构优化
通过改进放大器的电路结构，进 一步提高性能和稳定性。
System-on-chip
利用现代集成电路设计技术，将 放大器功能集成到更大的系统中。
实例
低噪声放大器
专门设计用于音频处理等对信 号质量要求高的应用。
根据输入信号和输出 信号的比值计算放大 器的增益。
带宽计算
确定放大器能够工作 的频率范围。
噪声计算
评估放大器引入的噪 声水平。
阻抗匹配
确保放大器输入/输出 与周围电路之间的阻 抗匹配。
设计
1
线性设计方法
通过分析放大器的线性特性，进行电路设计和参数选择。
2
非线性设计方法
针对特定的应用要求，设计具有非线性特性的放大器电路。
高增益放大器
提供高增益的放大器，用于需 要放大微弱信号的应用。
差分放大器
用于抑制共模噪声，提高信号 传输的可靠性。
结论
高频小信号放大器是电子设备中重要的组成部分，具有广泛的应用领域。通 过了解放大器的原理、参数和设计方法，可以提高电路性能和稳定性，实现 更好的信号放大效果。
未来，随着集成电路技术的不断发展，高频小信号放大器将继续在各个领域 发挥重要作用。
作用与应用领域
作用
放大小信号，增加信号的强度。
应用领域
通信、无线电、音频等领域。
原理
1
放大器基本结构
由放大元件、电源和输入/输出端口组成
小信号模型
2
的电路。
通过分析放大器中的小信号行为，得到
高频小信号放大器实验报告
实验１高频小信号放大器幅频特性曲线为:带宽：8.0*0.7=5.6Bw1=6.6-6.1=0.5MHz2、观察集电极负载对单调谐回路谐振放大器幅频特性的影响当放大器工作于放大状态下，运用上步点测法测出接通与不接通1R3的幅频特性曲线。
既令2K1置“on”，重复测量并与上步图表中数据作比较。
f/MHz 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 7.0 7.1U/mV 1.7 1.9 2.0 2.4 2.6 3.2 3.6 4.0 5.2 5.6 5.6 5.2 4.4 3.8 3.2 2.6 2.4 2.0幅频特性曲线为：5.6*0.7=3.92；Bw2=6.65-6.1=0.55MHz3、双调谐回路谐振放大器幅频特性测量（保持输入幅度不变，改变输入信号的频率，测出与频率相对应的双调谐放大器的输出幅度，然后画出频率与幅度的关系曲线，该曲线即为双调谐回路放大器的幅频特性。
）2K2往上拨，接通2C6（80P），2K1置off。
高频信号源输出频率6.3MHZ（用频率计测量），幅度300mv，然后用铆孔线接入双调谐放大器的输入端（IN）。
2K03往下拨，使高频信号送入放大器输入端。
示波器CH1接2TP01，示波器CH2接放大器的输出（2TP02）端。
反复调整2C04、2C11使双调谐放大器输出为最大值，此时回路谐振于6.3MHZ。
按照下表改变高频信号源的频率（用频率计测量），保持高频信号源输出幅度峰——峰值为300mv（示波器CH1监视），从示波器CH2上读出与频率相对应的双调谐放大器的幅度值，并把数据填入下表中。
f/MHz 4.8 5.0 5.2 5.4 5.7 5.8 5.9 6.0 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 7.0 7.1 U/mV 0.8 1.4 2.6 4.2 8.0 8.8 8.0 8.0 8.0 8.2 8.4 6.4 4.8 3.2 2.0 1.8 1.4 1.2 幅频特性曲线：8*0.7=5.6V；Bw3=6.55-5.5-1.05MHz4、放大器动态范围测量2K1置off,2K2置单调谐，接通2C6.高频信号源输出接双调谐放大器的输入端（IN），调整高频信号源频率为6.3MHz，幅度为100mV。
高频小信号放大器 实验报告
高频小信号放大器实验报告高频小信号谐振放大器一、实验目的1、了解高频小信号谐振放大器的电路组成、工作原理。
2、进一步理解高频小信号放大器与低频小信号放大器的不同。
3、掌握用Multisim8分析、测试高频小信号放大器的基本性能。
4、掌握谐振放大器的调试方法。
5、掌握用示波器测试小信号谐振放大器的基本性能。
6、学会用扫频仪测试小信号谐振放大器幅频特性的方法。
二、实验仪器双踪示波器 数字频率计 高频毫伏表频率特性测试仪BT —3 直流稳压电源 万用表高频信号发生器三、实验原理高频小信号谐振放大器最典型的单元电路如图4.2.1所示，由LC 单调谐回路作为负载构成晶体管调谐放大器。
晶体管基极为正偏，工作在甲类状态，负载回路调谐在输入信号的频率10.7MHz 上。
该放大电路能够对输入的高频小信号进行反相放大。
LC 调谐回路的作用主要有两个：一是选频滤波，选择放大o f f =的工作信号频率，抑制其它频率的信号。
二是提供晶体管集电极所需的负载电阻，同时进行阻抗匹配变换。
高频小信号频带放大器的主要性能指标有：（1）中心频率o f ：指放大器的工作频率。
它是设计放大电路时，选择有源器件、计算谐振回路元件参数的依据。
（2）增益：指放大器对有用信号的放大能力。
通常表示为在中心频率上的电压增益和功率增益。
电压增益 o o i A V V υ= （4.2.1）功率增益 po o i A P P = ( 4.2.2）图4.2.1 晶体管单调谐回路调谐放大器式中o V 、i V 分别为放大器中心频率上的输出、输入电压，o P 、i P 分别为放大器中心频率上的输出、输入功率。
增益通常用分贝表示为()20lg o o i A dB V V υ= ( 4.2.3） ()10lg po o i A dB P P = ( 4.2.4）（3）通频带：指放大电路增益由最大值下降3db 时所对应的频带宽度，用BW 0,7表示。
它相当于输入不变时，输出电压由最大值下降到0.707倍或功率下降到一半时对应的频带宽度，如图4.2.2所示。
高频小信号谐振放大器
动态范围
动态范围是指放大器能够处理的信号幅度范围， 高频小信号谐振放大器的动态范围通常较小。
稳定性分析
稳定性
01
高频小信号谐振放大器的稳定性是一个重要指标，需要分析其
在不同工作条件下的稳定性表现。
稳定性因素
02
影响高频小信号谐振放大器稳定性的因素包括温度、电源电压、
材料选择
选用具有低温度系数的元件和材料，提高放大器 的热稳定性。
05
实际应用与案例分析
无线通信系统中的应用
无线通信系统中的信号传输需要经过 多个中继站，而每个中继站都离不开 高频小信号谐振放大器的应用。
在无线通信系统中，高频小信号谐振 放大器主要应用于基站、中继站和移 动终端等设备中，是实现无线通信的 关键元件之一。
在雷达系统中，高频小信号谐振放大器主要应用于发射机和接收机中，是实现雷达 探测的关键元件之一。
卫星通信系统中的应用
卫星通信系统由于其覆盖范围广、传输距离远等特点，被 广泛应用于国际通信、军事通信等领域，而高频小信号谐 振放大器在其中也发挥了重要的作用。
高频小信号谐振放大器能够将卫星接收到的微弱信号进行 放大，提高信号的传输质量和距离，保证卫星通信系统的 稳定性和可靠性。
应用场景
01
02
03
通信系统
用于接收微弱的高频信号， 如无线电广播、卫星通信 等。
雷达系统
用于检测和跟踪目标，如 军事雷达、气象雷达等。
导航系统
用于接收和放大GPS等导 航信号，实现精确定位。
02
谐振放大器的基本结构
输入和输出匹配网络
输入匹配网络
高频小信号谐振放大器
任务一高频小信号谐振放大器任务引入我们知道，无线通信接收设备的接收天线接收从空间传来的电磁波并感应出的高频信号的电压幅度是（μV）到几毫伏（mV），而接收电路中的检波器（或鉴频器）的输入电压的幅值要求较高，最好在1V左右。
这就需要在检波前进行高频放大和中频放大。
为此，我们就需要设计高频小信号放大器，完成对天线所接受的微弱信号进行选择并放大，即从众多的无线电波信号中，选出需要的频率信号并加以放大，而对其它无用信号、干扰与噪声进行抑制，以提高信号的幅度与质量。
在此，首先引入应用广泛的高频小信号谐振放大器。
任务分析高频小信号谐振放大器的作用、电路组成、及工作原理，与低频小信号放大电路是基本一致的。
不同的是：一是在高频小信号谐振放大器中，所放大信号的频率远比低频放大电路信号频率高；二是高频小信号谐振放大器的频宽是窄带（要求只放大某一中心频率的载波信号）。
因此，首先在电路组成上应将低频放大电路中的低频三极管换成具有更高截止频率的高频三极管，将集电极负载换成了LC选频网络；再是在电路分析与设计中，应重点考虑电路的高频特性与选频特性。
高频小信号谐振放大器的核心元件是高频小功率晶体管和LC并联谐振回路。
相关知识一、高频小功率晶体管与LC并联谐振回路1．高频小功率晶体管高频小信号放大电路中采用的高频小功率晶体管与低频小功率晶体管不同，主要区别是工作截止频率不同。
低频晶体管只能工作在3MHz以下的频率上，而高频晶体管可以工作在几十到几百兆赫兹，甚至更高的频率上。
目前高频小功率晶体管工的作频率可达几千兆赫，噪声系数为几个分贝。
高频小功率晶体管的作用与低频小功率晶体管一样，工作在甲类工作状态，起电流放大作用。
2．LC并联谐振回路在接收机的各级高频小信号放大器中，利用LC并联谐振回路的选频作用，对谐振点频率的电流信号呈现较大的阻抗，而且是纯电阻性的，将电流信号转换成电压信号输出，而对失谐点频率的电流信号呈现很小的阻抗，抑制失谐点频率电流信号的输出，起到选择出所需接收的信号，抑制无用的信号和干扰的目的。
高频小信号放大器课件
设计电路元件参数
根据电路形式和性能指标，设 计电路中电阻、电容、电感等 元件的参数值。
仿真验证
使用仿真软件对设计的高频小 信号放大器进行性能仿真验证
，确保满足设计要求。
元件选择与匹配
元件选择
01
根据电路设计要求，选择合适的电阻、电容、电感等元件，确
高增益与低噪声
研发具有高增益和低噪声的高频小信号放大器， 提高信号的信噪比。
宽带与高线性度
研发具有宽带和高线性度的高频小信号放大器， 提高信号的频率响应和线性度。
高稳定性与可靠性
提高高频小信号放大器的稳定性和可靠性，确保 其在各种环境下的正常工作。
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要求。
优化调整
根据调试结果，对电路参数或元件 进行优化调整，进一步提高放大器 的性能指标。
可靠性测试
对调试和优化后的高频小信号放大 器进行可靠性测试，确保在实际应 用中具有稳定可靠的性能表现。
05
高频小信号放大器常见问 题与解决方案
噪声问题
01
总结词
噪声问题是高频小信号放大器中常见的问题之一，它会影响信号的清晰
高频小信号放大器课件
目录
• 高频小信号放大器概述 • 高频小信号放大器分类 • 高频小信号放大器性能指标 • 高频小信号放大器设计 • 高频小信号放大器常见问题与解决方案 • 高频小信号放大器发展趋势与展望
01
高频小信号放大器概述
定义与特点
总结词
高频小信号放大器是一种电子设备，用于放大微弱的高频信 号。
稳定性问题
总结词
稳定性问题是指高频小信号放大器在工作过程中，由于外部干扰或内部参数变化等原因， 导致放大器性能不稳定，输出信号失真或振荡。
第四章高频小信号放大器高频电子技术
第四章--高频小信号放大器(高频电子技术)高频电子技术第四章高频小信号放大器§4.1 概述低频放大器：工作频率较低，但带宽较宽；高频放大器：工作频率很高（中心频率在几百千赫至几百兆赫以上），但带宽很窄。
故高频放大器一般都是采用选频网络组成谐振放大器或非谐振放大器。
(1)谐振放大器：采用谐振回路（串、并联或耦合回路）作负载的放大器。
它又分为调谐放大器（高频放大器）和频带放大器（中频放大器）。
(2)非调谐放大器：由滤波器和阻容放大器组成的各种窄带、宽带放大器。
高频小信号放大器的主要质量指标：(1)增益：放大器输出电压与输入电压之比；(2)通频带：放大器的电压增益下降到最大值的0.7倍（2/1）时对应的频率范围：3db带宽；放大器的电压增益下降到最大值的0.5倍（2/1）时对应的频率范围：6db带宽；(3)选择性：抑制干扰的能力。
(4)工作稳定性：电路元件参数发生改变时放大器的稳定程度。
(5)噪声系数：噪声系数＝输入端信噪比/输出端信噪比，如放大器内部噪声接近于零，则噪声系数接近于1，说明放大器本身引入的噪声很小。
§4.2 晶体管高频小信号等效电路与参数晶体管高频小信号等效电路的两种形式：形式等效电路和物理模拟等效电路。
形式等效电路：将晶体管等效为有源线性四端网络。
优点：分析电路方便，具有普遍意义；缺点：网络参数与频率有关。
物理模拟等效电路：用RLC元件表示晶体管内部的复杂关系，即每一元件与晶体管内发生的某种物理过程有明显的关系，用这种物理模拟的方法得到的物理等效电路就是混合π等效电路。
优点：各个元件在很宽的频率范围内保持常数；缺点：分析电路不够方便。
4.2.1 形式等效电路（网络参数等效电路）（P91）一、双口网络压控型伏安关系V AR（y参数）：1V 2端口1和端口2都外接电压源。
端口电流1I 的表示式：sc1212111111211y y )1N ()1()1(I V V I I IV V I ++='''+''+'=++=产生的电流口中所有独立源作用在端只由网络产生的电流单独作用在端口电压源产生的电流单独作用在端口电压源端口电流2I 的表示式： sc21212222y y I V V I++= 其中，0,0111112===sc I V V I y 为端口1（输出）短路策动点（输入）导纳；iy,0211211===sc IV V I y 为端口1（输入）短路反向转移导纳；ry0,0122122===sc I VV I y 为端口2（输出）短路正向转移导纳；fy,0222221===sc IV V I y 为端口2（输入）短路策动点（输出）导纳；oy 0,01sc121===V V I I 为两端短路时端口1的短路电流；0,02sc221===V V I I 为两端短路时端口2的短路电流；写成矩阵形式：scI V Y I +=，即⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡21212221121121sc sc I I V V y y y y I I一个双口网络可以用短路导纳矩阵Y 和短路电流向量scI 来表征，矩阵Y 中的各元素称为y 参数。
小信号高频放大器与小信号低频放大器的区别
音 频 射（高频频）微 波
300KHz
100M 0 Hz
普通调幅无线电广播所占带宽应为９kHz，电视信号的带宽为６MＨz 左右。
3
小信号高频放大器与小信号低频放大器的区别
4
小信号低频放大器
单级小信号放大器：工作频率在20Hz到20KHz内，电压与电流较小的 单体放大电路。
单级小信号放大器的工作特点： （1）为了不失真地放大信号，放大器必须设置合适的静态工作点。 （2）共射极放大器对输入的信号电压具有放大和倒相作用。 （3）在交流放大器中同时存在着直流分量和交流分量两种成分。直流
高频小信号功率放大器常用在接 低频功率放大器用在频段相对比
收天线端
较低的领域，如音响
高频电路集电极负载常用电感， 常有频率补偿，常用隔直放大， 很多是谐振放大，输入输出阻抗 低，增益低，常用共基组态
低频电路集电极负载常用电阻或 恒流源，通常不进行频率补偿， 常用多级直藕放大，强反馈，很 多是多倍频程放大，输入阻抗高 输出阻抗低，增益高，常用共射 组态
小信号高频放大器与小信号低频放大 器的区别
组员:陈嘉伟
1
小信号高频放大器
高频小信号放大器：放大高频小信号(中心频率在几百kHz到几百MHz， 频谱宽度在几kHz到几十MHz的范围内)的放大器。
fo–fs=fi
高频放大 混频 中频放大 检波 低频放大
fs
fs
fi
F
F
foห้องสมุดไป่ตู้本地振荡
2
小信号高频放大器
分量反映的是直流通路的情况；交流分量反映的是交流通路的情况。
高频课程设计高频小信号调谐放大器
《通信电子线路》课程设计说明书高频小信号调谐放大器学院：电气与信息工程学院学生姓名：指导教师：职称副教授专业：电子信息工程班级：电子1302学号： 13303402完成时间： 2016年1月8日摘要高频小信号放大器广泛用于广播、电视、通信、测量仪器等设备中。
它能感应到的众多微弱高频小信号（输入信号电压一般在uV至mV量级附近的信号），然后利用LC谐振回路作为选频网络，和三极管的放大作用,选出有用的频率信号加以放大，并且对于无用的频率信号进行抑制。
所以位于接收机接收端的高频小信号谐振放大器是构成无线电通信设备的重要电路。
该课题所设计的谐振放大器主要由放大器和调谐回路两部分组成，设计过程中，先在Multisim10电路仿真软件上进行了电路仿真，然后结合实际情况，绘制原理图，购买元器件画PCB电路图，最后进行了实物制作和调试。
实际电路里，使用10MHz的中周代替了不易调节的LC选频回路，选用了s9014三极管来实行放大环节的放大，而射极电阻选了一个电位器，用于调整射极电阻从而改变放大器的放大增益。
仿真及实物调试结果：谐振频率在10MHz,电路也有一定的增益，说明设计成功。
关键词：高频小信号；LC谐振回路；s9014目录1 绪论 (i)1.1 课题的研究意义 (i)2 电路分析及原理分析 (iii)2.1 单元电路分析 (iii)2.2 整体电路分析 (iv)3 性能指标 (viii)3.1 电压增益 (viii)3.3 通频带 (ix)3.4 矩形系数 (ix)4 仿真与调试结果 (x)4.1仿真结果分析 (x)4.2 实物调试数据 (xi)4.3 性能指标计算 (xi)4.4 误差分析 (xi)心得体会 (xiii)参考文献 (xiv)致谢 (xv)附录 (xvi)附录A (xvi)附录B .................................................................................................................................... x vii 附录C ................................................................................................................................... x viii 附录D ..................................................................................................................................... x ix1 绪论1.1 课题的研究意义随着科学技术的不断发展，无线电技术广泛应用于国民经济、军事和人们日常生活的各个领域，技术水平也越来越高。
高频小信号放大器实验报告
高频小信号放大器实验报告高频小信号放大器实验报告引言：高频小信号放大器是电子工程领域中常用的一种电路，用于放大高频小信号。
本实验旨在通过实际搭建电路并进行测试，探究高频小信号放大器的特性和性能。
一、实验目的本实验的目的是通过搭建高频小信号放大器电路，了解放大器的基本原理和性能，并通过实验数据进行分析和验证。
二、实验原理高频小信号放大器是由放大器和耦合电容组成的，放大器主要由晶体管、电容器和电阻器构成。
晶体管作为放大器的核心部件，通过控制输入信号的电流或电压来实现信号的放大。
而耦合电容则用于将输入信号与输出信号进行耦合，实现信号的传递和放大。
三、实验步骤1. 准备实验所需材料和设备，包括晶体管、电容器、电阻器、示波器等。
2. 按照电路图搭建高频小信号放大器电路。
3. 调整电源电压和工作频率，使电路工作在正常范围内。
4. 连接示波器，观察输入信号和输出信号的波形。
5. 测量输入信号和输出信号的电压幅值，并记录数据。
6. 根据测量数据，计算电压增益和功率增益，并进行分析和比较。
四、实验结果与分析通过实验测量，得到了输入信号和输出信号的波形和电压幅值数据。
根据这些数据，我们可以计算出电压增益和功率增益。
电压增益是指输出信号电压幅值与输入信号电压幅值之比，可以用来衡量放大器对信号的放大程度。
功率增益则是指输出信号功率与输入信号功率之比，也是衡量放大器性能的重要指标。
通过对实验数据进行分析，我们可以得出以下结论：1. 高频小信号放大器的电压增益随着频率的增加而下降，这是由于晶体管的频率响应特性所致。
2. 在一定频率范围内，电压增益基本保持稳定，这是因为放大器在该范围内具有较好的放大性能。
3. 功率增益随着频率的增加而下降，这是由于功率损耗和能量传输的限制所致。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了高频小信号放大器的原理和性能。
实验结果表明，高频小信号放大器具有一定的频率响应特性，对于不同频率的信号有不同的放大效果。
高频电子线路复习例题
高频电子线路复习例题第一章绪论一、填空题1．无线通信系统一般由信号源、__________、__________、___________、输出变换器五部分组成。
2．人耳能听到的声音的频率约在__________到__________的范围内。
（20HZ、20KHZ ）3．调制有_________、__________、_________三种方式。
（调幅、调频、调相）4．无线电波在空间的传播方式有________、_________、__________三种。
（地波、天波、直线波）二、简答或作图题1．画出无线通信调幅发射机原理框图，并说明各部分的作用，同时画出波形示意图和频谱示意图。
2. 画出超外差接收机方框图，并说明各部分的作用，同时画出波形示意图和频谱示意图。
3．在接收设备中，检波器的作用是什么？试画出检波器前后的信号波形。
4. 通信系统由哪些部分组成？各组成部分的作用是什么？答：通信系统由输入、输出变换器，发送、接收设备以及信道组成。
输入变换器将要传递的声音或图像消息变换为电信号（基带信号）；发送设备将基带信号经过调制等处理，并使其具有足够的发射功率，再送入信道实现信号的有效传输；信道是信号传输的通道；接收设备用来恢复原始基带信号；输出变换器将经过处理的基带信号重新恢复为原始的声音或图像。
第三章选频网络1、串联谐振和并联谐振的特征，以及失谐时表现出的特性。
如：LC回路并联谐振时，回路_阻抗___最大，且为纯__电阻__。
当所加信号频率高于并联谐振回路谐振频率时，回路失谐，此时，回路呈容性，电流超前电压。
2、由于信号源内阻或负载电阻的影响，将使谐振回路的品质因数Q ，选频特性 ，通频带 。
3、课后题 3.54、课后题 3.65、课后题 3.76、课后题 3.97、课后题 3.13 有一耦合回路如图，已知试求：1）回路参数L1、L2、C1、C2和M ； 2）图中a 、b 两端的等效谐振阻抗ZP ； 3）初级回路的等效品质因数Q1’； 4）回路的通频带BW ；解：由已知条件可知两个回路的参数是全同的，即L1=L2，C1=C2，Q1=Q2 ； 1）由 得：又由于发生临界耦合时 因此2）由于发生了临界耦合，所以R f1=R 1=20Ω 此时ab 两端的等效L 0ωρ=pF F LC C H H L L 15910159)102(11159102100062620216021=⨯⨯⨯====⨯===-πωμπωρ2120)(R R M =ωHH R R M μπω18.32020102116210=⨯⨯==)1000(22ρ1,20,¸1,121210201=Ω==Ω====ηρρR R K MHz f f谐振阻抗为纯阻，即3)初级回路的等效品质因数为4)初级回路本身的品质因数为因此可得出通频带为 ：8.图2-18所示电路为一等效电路，其中L =0.8uH,Q 0=100,C =5pF,C 1 =20pF,C 2=20pF,R =10k Ω,R L =5k Ω，试计算回路的谐振频率、谐振电阻。
高频小信号放大器实验报告
高频小信号放大器实验报告高频小信号放大器实验报告引言：在电子学领域中，放大器是一种非常重要的电子元件，用于放大电信号的幅度。
而高频小信号放大器则是一种专门用于放大高频小信号的放大器。
本实验旨在通过实际操作，深入了解高频小信号放大器的工作原理和性能特点。
一、实验目的本实验的主要目的是通过搭建高频小信号放大器电路，观察和分析其放大性能，并对其进行测试和评估。
二、实验原理高频小信号放大器是一种特殊的放大器，其工作频率高达数百兆赫兹甚至更高。
其主要原理是通过放大器电路中的晶体管或场效应管等元件，将输入的高频小信号放大到所需的幅度。
三、实验器材和元件1. 实验器材：示波器、信号发生器、电压表、电流表等。
2. 实验元件：晶体管、电容、电阻等。
四、实验步骤1. 搭建电路：按照实验指导书上给出的电路图，使用示波器、信号发生器等器材搭建高频小信号放大器电路。
2. 调整参数：根据实验要求，调整信号发生器的频率和幅度，观察示波器上输出信号的变化。
3. 测试性能：使用电压表和电流表等仪器，测量并记录放大器电路中的电压和电流数值，分析其性能特点。
4. 数据分析：根据实验数据，计算放大器的增益、频率响应等参数，并进行数据分析和比较。
五、实验结果与分析通过实验，我们得到了高频小信号放大器的增益、频率响应等性能参数。
根据实验数据，我们可以看出在一定频率范围内，放大器的增益较为稳定，但随着频率的增加，增益会逐渐下降。
这是由于放大器电路中的元件在高频下产生了一些不可忽视的损耗。
此外，我们还发现在实验中，放大器的输入和输出信号之间存在一定的相位差。
这是由于放大器电路中的元件对信号的相位进行了一定的改变。
六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了高频小信号放大器的工作原理和性能特点。
在实验过程中，我们不仅学会了搭建放大器电路，还掌握了使用示波器、信号发生器等仪器进行测试和分析的方法。
然而，本实验还存在一些不足之处。
首先，在实验中我们没有对放大器电路中的元件进行详细的参数测量和分析，这对于进一步了解放大器的性能特点有一定的限制。
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－
(b )
图 3 ─ 5 中和电路
(a) 原理电路;
(b) 某收音机实际电路
失配法通过增大负载导纳，进而增大回路总导纳，使 输出电路失配，输出电压相应减小，对输入端的影响也就
减小，即失配法是用牺牲增益来换取电路的稳定。常用的
失配法是用两只晶体管按共发—共基方式连接成一个复合 管。
V1 V2 Y fb Y rb Y i ≈ Y ie Y o ≈ Y ob － YS YL Y ib
0
)
j )
0C u g m
0
C L (1 j 2 Q L
0
)
当回路谐振时Δω=0，Yir为一电容；当ω>ωo时，Yir 的电导为正，是负反馈；当ω<ωo时，Yir的电导为负， 是正反馈，这将引起放大器的不稳定。
2. 提高放大器稳定性的方法 一是从晶体管本身考虑，减小其反向传输导纳Yre,二是 从电路上设法消除晶体管和反向作用，使其单向化。 中和法：下图就是利用中和电容Cn 的中和电路。 为了抵 消Yre的反馈, 从集电极回路取一与 U c 反相的电压 U n , 通过Cn
反馈到输入端。根据电桥平衡有
1 j 0 C b c j 0 L 2 1 j 0C n j 0 L1
则中和条件为
Cbc + – + –
L1 B A
Ui
L2
～Байду номын сангаас
+C Cbc
CN
L1 Uo L2 –D B
A Ui ～ CN
(a)
Ec Cn . Uo
L1 ＋ V1 . Uc
L2
V2
r bb ′ b ＋ . U be ′ － e (a ) e C . g m U be ′ Y ce b′ C c
这是对工作频率较高时的简化电路，对工作频率范围不 同时，等效电路可进行不同的简化。 频率低时可忽略电容的作用。
b
＋ . U be － Y ie . Y re U c e . Y fe U be Y oe
. IS
YS
. Ub －
Y ie . Y re U c
Y oe . Y fe U b
YL ′
图 3 ─ 3 图3 ─ 1高频小信号放大器的
高频等效电路
(1) 电压放大倍数K
(另一种形式)
Y fe
K
Uc
Ub
Y oe Y L
(3) 输出导纳Yo
(2) 输入导纳Yi
Yo
在场效应管放大器中也存在着稳定性问题，这是由于 漏极的电容构成输出和输入之间的反馈。
R1
R3
＋Ec G2 D V S uo
＋ R2 － R4
G1 RS
CS
图 3 ─ 7 双栅场效应管调谐放大器
4.1.4多级谐振放大器 1．多级单调谐放大器 多级单调谐放大器的谐振频率相同, 均为信号的中 心频率。放大器总的电压放大倍数 为
4.1 高频小信号放大器
高频小信号谐振放大器的功用就是放大各种无线电设 备中的高频小信号。 高频小信号放大器的特点
① 频率较高 中心频率一般在几百kHz到几百MHz频 带宽度在几khz到几十MHz
② 小信号 信号较小故工作在线性范围内(甲类 放大器)
高频小信号谐振放大器的分类 按所用的材料： 晶体管（BJT)、场效应管（FET)、集电电路（IC)
Ic
IS 0
Y oe
Y re Y fe Y S Y ie
Yi
Ib
Y ie
Y fe Y re Y oe Y L
Uc
Ub
Yi
Yo
(4) 通频带B 0.707 放大器的电压增益下降到最大值的0.7（即1/ 2 )倍时， 所对应的频率范围称为放大器的通频带，用 B0.707 表示。 2f0.7也称为3分贝带宽。
c rcc b Cb'c rbb' Cb'e rb'c b' rce rb'e gm ub’e rbb' rb'c Cb'e ub'e rb'e gm ub’e rce
Cb'c
ree
e
混合π型等效电路
上图中各元件名称及典型值范围如下：
ｒbb′： 基区体电阻, 约１５Ω～５０Ω。
ｒb′e： 发射结电阻re折合到基极回路的等效电阻, 约几十 欧到几千欧。
为分析的简化，假设晶体管yre=0。其简化的等效电路如图(a)所示
设T1、T2是同型号的晶体管，电感线圈的电感量为L， 在工作频率时的空载品质因数为Qo，则
g0 1
0 LQ0
;
p1
N 12 N 13
p2
N 45 N 13
y ie g ie j C ie
y o e g o e j C o e
QL
2 f 0 .7 f0
2 f 0 .7 f 0 / Q L
(4) 放大器的矩形系数
K 0 .1 K K0 2 f 0 .1 2 f 0 .7 1 1
2
1 10
QL
2 f 0 .1 f0
100 1
2 f 0 .1 K 0 .1 99
K 0 K 01 K 02 K 0 n
(3 ─ 13)
单振荡回路的归一化频率特性为
a 1 1
2
(3 ─ 14)
有n个回路的多级放大器的归一化频率特性为
a
n
(1 )
4.1.3高频谐振放大器的稳定性
1． 放大器的稳定性
高频谐振放大器中，造成工作不稳定的主要因素是由于晶体 管集基间电容Cb’c的反馈，也就是通过Y参数等效电路中反馈导 纳Yre的反馈。它将给电路的调试带来麻烦，使放大器工作不稳 定。忽略 r bb′的影响, 则
Y ie Y re
gm
1 j C rbb ' j C 1 j C rbb '
99 f0 Q L
例1：在图中晶体管3DG39的直流工作点是UCE＝8V，IE＝ 2mA，工作频率f0=10.7MHz；调谐回路采用中频变压器， L13=4uH，Qo=10，其抽头为N23=4匝，N13=20匝，N45=5匝， 试计算放大器的下列各值：(1)回路有载品质因数QL 和带宽 B0.7(2)放大器的电压增益和功率增益。晶体管3DG39的参数 为：gie=2860uS，Cie=18pF，goe=200uS，Coe=7pF， |Yfe|=32mS，Yre=0。设下级也为相同晶体管。
(2) 谐振曲线 放大器的谐振曲线是表示放大器的相对电压增益与输入 信号频率的关系。
K K0 1 jQ L ( K K0 1
0
1
0
)
1 1 jQ L 2f f0
1 1 j
1
2
(3) 放大器的通频带
K K0 1 1 1
2
1 2
按频谱宽度：窄带放大器和宽带放大器
按电路形式：单级放大器和多级放大器 按负载性质：谐振放大器和非谐振放大器 谐振放大器是采用谐振回路作负载的放大器，具有放大、 滤波和选频的作用。非谐振由阻容放大器和各种滤波器组 成，其机构简单，便于集成。
高频小信号放大器的主要要求：
1) 增益高； 2) 频率选择性好； 3) 工作稳定可靠； 4) 动态范围要宽。 4.1.1 高频小信号谐振放大器的工作原理 图3 -- 1(a)是一典型的高频小信号谐振放大器的实际线 路。
3. 放大器的技术指标 (1) 电压增益K
g p 1 g oe g o p 2 g ie
2 2
C p 1 C oe C p 2 C ie
2 2
K
Uo
p 1 p 2 y fe g j C 1 j L
U
b
放大器谐振时
0
1 LC K p 1 p 2 y fe g
Y fe g m Y re j C u
Yi
Ib
Y ie
Y fe Y re Y oe Y L
Ub
将Yoe归入负载中, 并考虑谐振频率ω0附近情况, 有
Y oe Y L G L (1 j 2 Q L
则
Y ir
j 0C u g m C L (1 j 2 Q L
＋ . U ce －
c
e
e
(b )
图 3 ─ 2 晶体三极管等效电路 (a) 混Π等效电路; (b) Y参数等效电路
由图3 ─ 2(b)可以得到晶体管Y参数等效电路的Y参数方程
c
I b Y ie U b Y re U
I c Y fe U b Y oe U
c
i b y ie u be y re u ce i c y fe u be y oe u ce
(3 ─ 3) (3 ─ 4)
1 j C rb b j C u 1 j C rb b
2． 放大器的性能参数
忽略管子内部的反馈, 即令Yre =0,
得：
I b I S YS U b I c Y L U c
. Ib ＋ . Ic ＋ . Uc －
B 0 . 707 fo QL
AV/AVo K/Ko 1 0.7 实际 2f0.7 理想
(5) 矩形系数为
K 0 .1 9 .9 5