集中选频放大器

(1) 中和法： 在放大器线路中插入一个外加的反馈电路，使它的作用 恰好和晶体管的内反馈互相抵消。 +C C 具体线路： C C L
bc
bc
A Vi ～
+ L1 – B + L2 –
1
A Vi ～ CN
Vo L2 –D
B
D
电桥平衡时，CD两端的回路电压 V0 不会反映到AB两端, 即对应两边阻抗之比相等。
2
I2 yfe V1 I2 yoe V
V2 0
V1 0
2
（2） 画Y参数小信号模型
交流通路图
T
三极管Y参数小信号模型
若忽略三极管的 内部反馈，则认 为Yre=0
选择性——矩形系数K0.1
0 AV 2 当 0.1 时，得 2 0.1 10 1 Qe AV0
2.2.1 晶体管Y参数等效模型
i2
i1 + v1 c
I1 yieV1 yreV2
I 2 yfeV1 yoeV2
c
V2
+
v2
b e
b
yie
yreV2
-
V1
yoe
yfeV1
e
三极管Y参数小信号模型
分析: （1）Y参数的意义 I1 yieV1 yreV2
（1） 同步调谐放大器 若放大器由n级单调谐放大器级联而成，各级的 参数相同，都调谐在同一频率上，则总的谐振电 压增益为 A ( A )n
V0 V0
AV0 : A ：
V0
n级放大器总的谐振电压增益 单级放大器的谐振电压增益
AV AV0
结论：同步调谐回路放大器的 级数越多，谐振曲线越尖锐，即 选择性越好，而通频带越窄。 要保证总的通频带与单级时 一样，则必须将每级通频带展宽， 即每级回路的Qe值要下降，故每 级增益随n的增加而减小。 多级同步调谐放大器只适用 于通频带较窄、增益要求不高的 场合。
Lq C0 Cq rq
(a)
(b)
图2.32 压电陶瓷片等效电路和电路符号
• 陶瓷片具有两个谐振频率，一个是串联 谐振频率fs，另一个是并联谐振频率fP,
1 fs 2 LqCq fp 1 CoCq 2 Lq Co Cq
Z / k 1 00 10 1 0 .1 fs
图2.33 陶瓷片的阻抗
A 有反馈 无反馈
f0
图2.28 内部反馈对谐振曲线的影响
f
四、克服自激的方法
由于yre的存在，晶体管是一个双向的器件，增强放大器 的稳定性可以考虑晶体管的单向化。 单向化的方法有： ⑴中和法 消除yre的反馈 ⑵失配法 通过增大负载电导YL，使输出严重失配， 输出电压减小，从而使内反馈减小。 在实际运用中，中和法是外加一个电容抵消正反馈电容的作用 失配法： 信号源内阻不与晶体管输入阻抗匹配； 晶体管输出端负载不与本级晶体管的输出阻抗匹配。 即以牺牲电压增益来换取放大器的稳定性
AV AV0
（2） 双参差调谐放大器 双参差调谐放大器是由两级电路参数完全相同的 单调谐放大器组成，将两级单调谐放大器分别调 谐到略高于和略低于信号的中心频率上。
是单级放大器对信号 中心频率的广义偏移量
设第一级放大器对中心 频率f 0 的广义偏调量为 ，则：
AV1 AV01 1 ( )2
2.3 集中选频放大器
多级LC选频放大器存在的问题：分散选择滤波，调 谐麻烦，稳定性差。 改进方法：放大与滤波分开，集中选频放大。
• 集中选频放大器构成如图所示，它由两种部件 组成，一部分是宽频带放大器，另一部分是集 中选择性滤波器。
宽频带 放大器 集中选择性 滤 波 器
带通滤波器的K 0.1 1。
I 2 yfeV1 yoeV2
I1 yie V1 I1 yre V
V2 0
i1 + v1 -
b
i2 c + v2 e -
输出端交流短路时的输入导纳 输入端交流短路时的反向传输导纳 输出端交流短路时的正向传输导纳 输入端交流短路时的输出导纳
V1 0
温度变化影响小。 易于集成。
集中选择性滤波器
陶瓷滤波器 晶体滤波器 声表面波滤波器 集成宽频带放大器 差分放大器 共发射极—共基极放大器
2.3.1 集中选频滤波器 一.陶瓷滤波器
在通信、广播等接收设备中，陶瓷滤 波器有着广泛的应用。
陶瓷滤波器是利用某些陶瓷材料的压电效应 (定义)构成的滤波器，常用的陶瓷滤波器是由 锆钛酸铅〔Pb（ZrTi）O3〕压电陶瓷材料 （简称PZT）制成的。
单调谐放大器矩形系数
K 0.1
2 0.1 9.95 2 0.7
结论：单调谐回路放大器的矩形系 数远大于1，其谐振曲线与理想的矩形 相差很远，选择性不好。 要想提高选择性，则必须提 高Qe值，但这会造成通频带变窄。
2.2.3 多级单调谐回路谐振放大器
若单级调谐放大器的增益不满足要求时，可采用 多级单调谐放大器，包括： 同步调谐放大器 参差调谐放大器 同步调谐放大器：若各级放大器均调谐在同一频率上， 称同步调谐。 参差调谐放大器：若各级放大器调谐在不同频率上， 称参差调谐。
器件的输入和输出各有一个单谐振回路。输入信号V1通过隔直流电容 C4加到输入端的引脚“1”，另一输入端的引脚“3”通过电容C3交流接地， 输出端之一的引脚“6”连接电源正端，并通过电容C5交流接地，故电路是 单端输入、单端输出。由L3和C6构成去耦滤波器，减小输出级信号通过供 电电源对输入级的寄生反馈。
设第二级放大器对中心 频率f 0 的广义偏调量为，则：
AV 2 AV02 1 ( ) 2
K 0.1
BW0.1 3.15 BW0.7
结论：双参差调谐放大器的矩形系数远 比两级同步调谐放大器小得多。
2.2.4
小信号调谐放大器的稳定性
(1)不稳定因素：引起放大器不稳定的原因是 由于存在各种噪声反馈造成的。Yre
d
发端换能器
收端换能器
Rs ＋ Us － 吸收材料 L 声表面波 传播方向
RL
a
b
图2.36 声表面波滤波器结构示意图
•
当输入信号的频率ｆ等于换能器 的频率f0时，各节所激发的表面波同相叠 加，振幅最大，可写成 (2─52)
Ao nAo
As 2NA0
－
2 N
－
1 N
0
1 N
2 N
f f0
图2.37 均匀叉指换能器声振幅——频率特性曲线
声表面波滤波器的中心频率、通频带等性能 除与基片材料有关外，主要取决于叉指电极 的几何尺寸和形状。 声表面波滤波器的矩形系数可小于1.2， 相对带宽可达50％。
2.3.2 集中选频放大器的应用举例
1)陶瓷滤波器选频放大器
宽频带 放大器 集中选择性 滤 波 器
2)声表面波滤波器选频放大器
作业：
• 2.3.1 • 2.4.2
fP
f
(a)
(b)
(c)
图 四端陶瓷滤波器
图2.35 四端陶瓷滤波器的电路符号
使用四端陶瓷滤波器时，要注意输入、输出阻抗必须与信 号源、负载阻抗相匹配，否则其幅频特性将会变坏，通带 内的响应起伏增大，阻带衰减值减小。 •陶瓷滤波器的优缺点。(P36)
• •
2. 声表面波滤波器 声表面波滤波器结构示意图如图所示。 它以铌酸锂、锆钛酸铅或石英等压电材 料为基片，利用真空蒸镀法，在抛光过 的基片表面形成厚度约１０极为收 端换能器。
1 L1 Cbc 1 L2 CN
L1 N2 CN C bc C bc L2 N2
CN
由于CN是固定的，它只能在一个频率上起到较好的中和 作用，而不能中和一个频段。
(2) 失配法
信号源内阻不与晶体管输入阻抗匹配，晶体管输出端 负载阻抗不与本级晶体管的输出阻抗匹配。 原理：由于阻抗不匹配，输出电压减小，反馈到输入 电路的影响也随之减小。使增益下降，提高稳定性。 必须加大YL
失配法：增大YL，使放大器处于失配状 态。
失配法一般采用 共发一共基级联 放大.
三、 （集成调谐放大器）由MC1590构成的选频放大器：
器件MC1590具有工作频率高，不易自激的特点，并带有自动增益 控制的功能。
C3 C2 3 4 5 V0 2 MC1590 C4 Vi 1 8 7 6 L3 +12V V(AGC) C6 C5 C2 L2 RL