谐振电压放大倍数

主讲 元辉
3.2.1
高频电子线路
如共发射极接法的晶体管, 如图2.2.4所示, 相应的Ｙ参 数方程为
图3.2.4 共发射极接法的晶体管Ｙ参数等效电路
I&b yieV&be yreV&ce
I&c
y feV&be
yoeV&ce
主讲 元辉
3.2.1
高频电子线路
图3.2.4 共发射极接法的晶体管Ｙ参数等效电路
y fe 58.3mS ， fe 22o； yre 310S ， fe 88.8o ；
回路电感Ｌ＝14μH, 接入系数 n1 1 ，n2 0.3 ，回路
空载品质因数 Q＝0 100，负载是另一级相同的放大器。求
放大器的谐振电压增益 、A通0 频带 ，B且W0.7回路电容C
取多少时，回路谐振？
高频电子线路
3.2 高频小信号调谐放大器
高频小信号调谐放大器的电路组成： 晶体管和LC谐振回路。
3.2.1晶体管高频等效电路
一是物理模拟（混合 ）等效电路。 另一是形式等效电路（y 参数等效电路）。
主讲 元辉
3.2
高频电子线路
一、混合 型等效电路
图3.2.1 晶体管高频共发射极混合π型等效电路
各主要参数有关的公式如下：
谐振电压放大倍数（增益）的振幅值
Ao
Vo0 Vi
n1n2 y fe g
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高频电子线路
（2）、放大器的频率特性
N ( jf )
A& A& 0
1
1 jQe
2f f0
其中幅频特性表达式为
N ( f ) A Ao
1 1 ( 2fQe )2
f0
放大器的频率特性 曲线如图示。
主讲 元辉
图3.2.7
3.2.4 参差调谐放大器（自学）
自学提示： 参差调谐放大器通常有几种类型？频率是如何
设定的？带宽是如何展宽的？
主讲 元辉
高频电子线路
作业： 3.11 3.12 3.13 3.15
3.3 高频调谐放大器的稳定性 （自学）
3.4 高频集成放大器（自学）
主讲 元辉
gm
1 rbb (gbe
jCbe )
主讲 元辉
3.2.1
高频电子线路
3.2.2 单管单调谐放大器
一、电路组成及工作原理
图3.2.5 高频调谐放大器的典型线路 （a）原理电路 （b）交流通路
旁RLBC1路振R电荡B 2容回R路CEB作构、为成C晶E晶对体体管高放管频大的旁器分路的压，负式载电，电容为流值放反比大馈低器直提频供流放选偏大频置器回电中路路。， 振以小荡保得回证多路采晶。用体抽管头工连作接，在可甲以类实状现态阻抗。匹配，以提供晶体管集电极所
3.2.1
高频电子线路
双口网络即具有两个端口的网络，如图2.2.3所示。 Y参数方程是选取各端口的电压为自变量, 电流为应变 量, 其方程如下
二、Ｙ参数等效电路
I&1 I&2
y11V&1 y21V&1
y12V&2 y22V&2
图3.2.3 双口网络
II&&12
y11 y21
y12 y22
不变时，放大器的谐振电压增益 Ao 与那些因素有关？
主讲 元辉
3.2.2
高频电子线路
例3.2.1 在图3.2.5中, 已知工作频率 = f300MHz, Ｖcc＝6Ｖ, IE＝Q 2mA。晶体管采用3DG47型NPN高频管， 其Ｙ参数在上述工作条件和工作频率处的数值如下：
gie 1.2mS ，Cie 12pF ；goe 400S ，Coe 95pF ；
主讲 元辉
3.2.2
高频电子线路
解：暂不考虑 yre的作用（ yre 0）。 根据已知条件可得
Re0 Q00L 100 2 30 106 1.4 106 26(k)
ge0
1 Re0
1 103 26
3.84105 (S)
回路总电导 g ge0 n12 goe n22 gie
0.0384103 0.4103 0.32 1.2102
g
m
1 re
rbe (1 o )re
re
VT I EQ
26(mV ) IEQ (mA)
Cbe
Cbc
1
2 fT re
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3.2.1
高频电子线路
另外，常用的晶体管高频共基极等效电路如图3.2.2 图（a）所示，图 (b)是简化等效电路。
图3.2.2 晶体管高频共基极等效电路及其简化电路
主讲 元辉
0.55103(S)
电压增益为
A 0
n2n2 y fe g
1 0.3 58.3 32 0.55
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3.2.2
高频电子线路
回路总电容
C
(2
1 f0)2 L
(2
1 30 106 )2 1.4 106
20(pF)
故外加电容C
C C n12Coe n22Cie 20 9.5 0.32 12 9.4(pF)
通频带
BW0.7
n1n2 y fe
2 C A0
0.3 58.3103
2 20 1012 32
4.35(MHz)
主讲 元辉
3.2.2
高频电子线路
3.2.3 多级单调谐回路谐振放大器 （自学）
自学提示： 多级级联后放大器的总放大倍数将如何变化？
通频带将如何变化？变化的倍数是多少？ 矩形系数又将如何变化？倍数是多少？
放大器的谐振曲线 3.2.2
高频电子线路
（3）放大器的通频带 令 N ( f ) ，1得到放大器的通频带为
2
BW0.7 f1 f2 f0 Qe
Qe 越高，放大器的通频带越窄，反之越宽。 （4）放大器的增益带宽积
将
Qe
0C
g
1
g0 L
代入
A& 0
V&o0 V&i
n1n2 y fe g
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高频电子线路
y
g
j(C
1)
L
2、电路性能分析
V&o n2V&o n2n1y feV&i y
（1）电压放大倍数（增益）
A&
V&o V&i
g
n1n2 y fe
j(C
1)
L
n1n2 y fe
g (1
jQe
2f f0
)
主讲 元辉
高频电子线路
谐振电压放大倍数（增益）
A& 0
V&o0 V&i
n1n2 y fe g
3.2.2
高频电子线路
得到放大器的增益带宽积为
A 0
BW0.7
n1n2 y fe
2 C
（5）矩形系数
Kr 0.1
2f0.1 2f0.7
102 1 9.95
主讲 元辉
高频电子线路
小结（请自行总结）
1、放大倍数 A& 0
n1n2 y fe g
中负号（-）的
意义？输出电压 V&o 和输入电压 V&i 之间 的相位差是？
需要的负载电阻，从而在负载上得到最大的输出电压。
主讲 元辉
3.2.2
高频电子线路
二、电路性能分析
1、放大器的小信号等效电路及其简化
图中设 yre 0
n1
N 21 N31
n2
N 45 N31
( yfeV&i ) n1yfeV&i
yie n22 yie
yoe n12 yoe
图2.2.6 单管放大器的小信号 （a）小信号等效电路 （b）简化电路
V&o
1 n2
V&o
主讲 元辉
3.2.2
高频电子线路
Qe
0C
g
1
g 0 L
f0
0 2
2
1 LC
geo
1 Re0
1 Q0
C L
0C 1 Q0 Q00 L
g n12 goe n22 gie geo
C n12Coe // n22Cie // C n12Coe n22Cie C
主讲 元辉
VV&&12
Y参数本质上是电导参数
主讲 元辉
3.2.1
高频电子线路
其中 y11、y12、y21、y22 四个参量均具有导纳量纲，即
y11
y12
I&1 V&1 V&2 0
(S
)
I&1 V&2 V&1 0
(S
)
y21
I&2 V&1 V&2 0
(S)
y22
I&2 V&2 V&1 0
(S)
所以Ｙ参数又称为短路导纳参数, 即确定这四 个参数时必须使某一个端口电压为零, 也就是使 该端口，交流短路。
为使输出电压 V&o 和输入电压 V&i 反相位，应如何选择
晶体管？
2、电压增益振幅与晶体管参数、负载电导、回路谐
振电导和接入系数的关系如何？为了增大电压增益，
应如何选择上述参数？
主讲 元辉
高频电子线路
3、由增益带宽积
A 0
BW0.7
n1n2 y fe
2 C
试说明：
晶体管选定以后（ y fe 值已经确定），接入系数
如下式（请自行推导得出下式）
yie
gie
Hale Waihona Puke Baidu
jCie
gbe jCbe 1 rbb (gbe jCbe )
yoe
goe
jCoe
goe
jCbc
jCberbb gm
1 rbb (gbe jCbe )
yre
yre
e jre
jCbc
1 rbb (gbe jCbe )
y
fe
y fe
e j fe
式其中中，yie、 yyyireree、 VyVI&I&&&fbcbebe、e VV&&cybeeoe00分别称为输yy入ofee 导 VV纳I&I&&&bcccee、VV&&cbee反00向传输导纳
正向传输导纳和输出导纳。
主讲 元辉
高频电子线路
三、Ｙ参数与混合参数的关系
由混合 等效电路与Ｙ参数的定义即可求出Y参数