小信号选频放大器综述

U1 U2
.
I2
.
I1
2 L2
3 N2
RLU2
–
根据功率相等原理，有
故R’L （UU
1 2
）2 RL
n2
U
2 1
R’L
U
2 2
RL
RL 小变大
若输将入电RL压接加在在1、2、3端3端：则R’L （UU12）2 RL
RL n2
大变小
当RL >> L2时, 可忽略RL分流，可证明 n L1 L2 2M L2 M EXIT
三、 并联谐振回路的等效电路
. U
L
r
Z
[证明]
.
C
UL C
Z
当r <<ωL时
Z
L/C
r j(L 1 / C )
1
1 jC 1
Rp
jL
Rp =L/rC
EXIT
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2.1.2 阻抗变换电路
一、 信号源及负载对谐振回路的影响
R. S
Us
L rC
RL
.
Is
Us
L C
RT = RL // RS //RP
EXIT
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第 2 章 小信号选频放大器
谐振回路 小信号谐振放大器 集中选频放大器 放大器的噪声* 本章小结
EXIT
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2.1 谐振回路
作用：滤除无用信号；阻抗变换
主要要求：
掌握并联谐振回路的选频特性及其主要参数的计算 理解回路Q值、信号源、负载等对回路特性的影响 掌握变压器、电感分压器、电容分压器等常用阻抗
1.0
.
UP
BW0.7 f
O BW0.1
BW0.1
=BW0.
7
通频带BW0.7
1.0 0.707
选择性 BW0.1 BW0.1 越小，选择性越好
0.1 f
O
K 0.1
BW0.1 BW0.7
通常通频带与选择性矛盾， 用矩形系数K 0.1综合评价
K 0.1越接近1, 选择性越好
EXIT
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变换电路及其阻抗变换的计算
EXIT
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2.1.1 并联谐振回路的选频特性
一、 LC并联谐振回路阻抗频率特性
+
.
LC
Is
L
•
Uo
. Is
r
C
–
L 的等效损 耗电阻
Z
Uo Is
Z
(r jL) / jC r jL 1 / jC
r
L/C
j(L 1 / C )
当ωL 1/ ωC 时，回路并联谐振
O 0º ∆
-90º
阻抗幅频特性
阻抗相频特性
谐振时，回路相移为零，回路阻抗最大且为纯电阻。
失谐时，回路有相移，且回路阻抗下降。
ω0
1， LC
Z
Rp
L rC
ω>ω0 时, 回路呈容性，相移为负； -90 ◦ < <90◦ ω<ω0 时, 回路呈感性，相移为正；
Q 值增大，曲线变陡
EXIT
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EXIT
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二、 并联谐振回路的通频带和选择性
.
.
+ Uo Is Z
L
.
r
C Uo
Is
–
Uo Up
1
1 jQ
2f
f0
回路归一化输出电压的频率特性 与阻抗频率特性是一样的。
EXIT
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计算通频带BW0.7
1BW 0.7 = f 0/ Q1 Q则2越通高频,带1f0越越(窄Q低,，BWf00.7 )2
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以 f 为自变量，则回路频率特性表示为
Z
Rp
1 （Q 2）2
0
Rp 1 （Q 2f ）2
f0
arctan（Q 2 ) arctan（Q 2f )
Z 0
Q增大
f0
RP Q增大
∆f O
90º
O 0º ∆f -90º
阻抗幅频特性
阻抗相频特性
∆ f 称为回路的绝对失谐量，∆ f /f0 称为回路的相对失谐量。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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第 2 章 高频小信号选频放大器
作用：选出有用频率信号并加以放大，而对无用频率
信号予以抑制。 组成： 小信号放大器 ＋ 选频回路
应用： 通信设备接收机
小
小信号谐振放大器
信
又称调谐放大器
号
选
频
放
大
集中选频放大器
器
小信号放大器 ＋ LC谐振回路
集成宽带放大器 ＋ 集中选频滤波器
Rs
有载品质因数：
QT＝
RT
＝ L
C
空载品质因数： Q＝ RP
RT < Rp
＝ L
C
信号源及负载使回路品质因数下降, 通频带变宽，选择性变差
EXIT
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二、 常用阻抗变换电路
1. 变压器阻抗变换电路
+I1 U1 L1
R’L– N1
I2 + L2 RL U2
设变压器为无耗的理想变压器
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3. 电容分压分压器阻抗变换电路
设C1 、C2无耗
+
U1
–
R’L
C1 +
C2 RLU2
–
则
U
2 1
R’L
U 22 RL
即R’L （UU
1 2
）2 RL
n2
jQ 2
Rp
0
1 （Q 2）2 0
arctan（Q 2 ) 0
EXIT
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Z RP
∆
O
阻抗幅频特性
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90º
O 0º ∆
-90º
阻抗相频特性
这对曲线说明了并 联谐振回路具有怎
样的频率特性？
EXIT
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Z
RP Q增大
∆
O
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Q增大 90º
n
N1 N2
U1 U2
I2 I1
N2
–
R'L
U1 I1
nU2 I2 / n
n2 RL
等效原则：等效电路与原电路的功率相等 （功率相等原理）
EXIT
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2. 电感分压器阻抗变换电路（自藕变压器）
I1
+
U1 M
–
R’L
1 L1
N1
I2
+
设L1 、L2无耗
n N1 N2 N2
正工并常作联使信谐用号振时的回，中路回心的路频通通率频常上带应。和调选谐择在性
计算选择性BW0.1
0B.1W0.1 = 10 f 0/1Q Q 越高, 1通选频择(Q带性B越越Wf窄好00,.1 )2
计算矩形系数K 0.1
K0.1 = 10
EXIT
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.
U0
.
U0
.
UP
C
则可得
0L
1
0C
Q RP r
EXIT
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因此
Z
L/C
r j(L 1 / C ) Rp
1 jQ( / 0
1
j
L/
(L
0 /)
rC 1
r
/ C
)
通常，谐振回路研究ω0附近的频率特性
故
ω＋ω0 ≈2ω0
，
ωω0
≈
2 0
，令 ω-ω0 =∆ω,
则可得
故 Z
Z
1
Rp
r <<ωL
谐振频率： ω0
1， LC
谐振阻抗：
Z
Rp
L rC
f0
2π
1 LC
EXIT
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引入品质因数Q ，它反映谐振回路损耗的大小
Q 定义为：回路谐振时的感抗或容抗
回路等效损耗电阻
空载品质因数，固有品质因数
Q 0L 1 r r0C
定义参数 L ，称为LC回路的特性阻抗