第2章 高频小信号放大器
第二章 高频小信号放大器 课后习题答案
第二章 高频小信号放大器 28页2-4 已知oe g =200us ，oe c =7pf|fe y |=45ms|re y |=0 试计算下列各值：电压增益Aco,通频带B. [解]1p =1323N N =5/20=0.25 2p =1345N N =0.25 p g =66104107.1028.61001-⨯⨯⨯⨯⨯=37.2610-⨯S ∑g =p is os g g p g p ++2221=228.5610-⨯s 通频带：L Q =∑Lg w 01=16.3 B=L Q f 00.66MHZ 电压增益：VO A =∑g y p p fe ||12=12.3 2-5单级小信号谐振放大器的交流等效电路如图2-5所示。
要求谐振频率0f =10MHz, 通频带B=500KHz ，谐振电压增益VO A =100，在工作点和工作频率上测得晶体管的y 参数为ie y =（2+j 0.5）ms re y ≈0fe y =(20-j 5)ms 310)14.015.0(-⨯+=j y oe s如果线圈品质因数600=Q ，计算谐振回路参数L 、C 和外接电阻R 的值。
【解】|fe y |=22520+=20.6ms ∑g =vo feA y =206usL Q =0f /B=20p g =L Q /0Q ⨯∑g =69610-⨯s∑g =oe g +p g +gg=117610-⨯sR=1/117610-⨯=8.5k Ω∑C =∑g /2πB=65.6p FC=∑C -oe C =65p F L=∑c w 201=5.9uH 2-6某晶体管收音机中频放大器（0f =465kHZ ）晶体管在某工作点和工作频率上的y 参数为ie y =(1+j0.19)310-⨯s re y =0 fe y =50310-⨯s oe y =(0.15+j0.14) 310-⨯s 中频变压器用TTF-1-3,其数据如题图2-6所示。
07-08 第二章——高频小信号放大器
m
4rbbCbeCce
通常，为使电路工作稳定，且有一定的功率增益，晶体 管的实际工作频率应等于fmax的1/3~1/4。
以上三个频率参数的大小顺序为： f max fT f 。
第二章 高频小信号放大器
2.3.1单调谐回路谐振放大器
一、电路结构和工作原理
1 直流偏置电路
第二章 高频小信号放大器
第二章 高频小信号放大器
uo Au ui
其中：
2 p1g oey p2 g ie p2 fe 2 p1 p2 y fe g g o p1 A u 1 1 2 C 2 1 g p g (1 ( jC )) Cie C C 1jCoe p2L j g jL
rbb ybe
b
I2 c + I g mVbe V2 I rbb 1 ybe rbb
ybc
I1 yre V2
V1 0
Vbe rbbV2
e
Vbe I 1 ybe rbb
I V2 1 1 ybc y 1 be rbb V2 ybc 1 rbb ybe 1 rbb ybe rbb ybc
第二章 高频小信号放大器
3. Y参数与π参数转换
Cb'c rbb' rb'c Cb'e ub'e rb'e gm ub’e rce
b + V1 -
I1
rbb ybe
b
ybc
I
g mVbe
I2 c + V2 -
ybc 1 / rbc jCbc jCbc ybe 1 / rbe jCbe gbe jCbe ybe ybc
《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
高频电路基础课件：第2章 高频小信号放大器
高频电路基础
16
晶体管高频小信号调谐放大器
晶体管高频小信号调谐放大器一般采用LC谐振回路作为负 载。根据LC谐振回路的不同，可分为单调谐回路放大器和 双调谐回路放大器。
高频调谐放大器的主要指标是增益（电压增益和功率增 益）、频率特性（通频带以及矩形系数）等。其中频率特 性与谐振回路的参数有关，增益不仅与谐振回路有关，还 与晶体管参数及阻抗匹配情况有关。
晶体管 ←→ 四端网络 ←→ 形式参数
y参数（导纳参数）
以网络端口上的电压和电流表示
z参数（阻抗参数） h参数（混合参数）
A参数（级联参数）
以网络端口上的入射波和反射波表示 → S参数（散射参数）
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高频电路基础
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以网络端口上的电压电流表示的形式参数
i1
i2
v1+
四端网络
+v2
i1 i2
vb 0
y fe
ic vb
vc 0
yre
ib vc
vb 0
输出短路时的输入导纳 输入短路时的输出导纳 输出短路时的正向传输跨导 输入短路时的反向传输跨导
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高频电路基础
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混合p 参数与 y 参数的转换
yie
1
ybe ybc
,
rb ( ybe ybc )
y fe
1
gm ybc , rb ( ybe ybc )
输到输入端，形成晶体管的内反馈。频率越高，此内反馈 越强烈
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高频电路基础
14
晶体管参数在高频条件下的变化—— yie , yoe
0.015 6 10 4 0.010 4 10 4 0.005 2 10 4
高频电子线路第二章 高频小信号放大器
(2) 为了增大Ａu0, 要求负载电导小, 如果负载是下一级放 大器, 则要求其ｇie小。 (3) 回路谐振电导ｇe0越小, Ａu0越大。 (4) Ａu0与接入系数ｎ1、ｎ2有关, 但不是单调递增或单调 递减关系。由于ｎ1和ｎ2还会影响回路有载 Ｑ值Ｑe, 而Ｑe又 将影响通频带,所以ｎ1与ｎ2的选择应全面考虑, 选取最佳值。
结论：
以上这些质量指标，相互之间即有联系又有矛盾。 增益和稳定性是一对矛盾，通频带和选择性是一 对矛盾。
应根据需要决定主次，进行分析和讨论。
4、 晶体管的高频小信号等效电路
形式等效电路（网络参数等效电路） 包括：Y参数、h参数、z参数、s参数等效电路 混合π型等效电路(物理模拟等效电路)
2.2.1 单管单调谐放大器※
1.电路组成及特点
●右图是一个典型的单管单调谐放大器。
Ｃ b 与 Ｃ c 分别是和信号源（或前级放大器）、 负载（或后级放大器）的耦合电容, Ｃe是旁路
UCC R2 L Cc
电容。 ●电容Ｃ与电感Ｌ组成的并联谐振回路作为晶 体管的集电极负载 , 其谐振频率应调谐在输入 有用信号的中心频率上。 ● 回路与晶体管的耦合采用自耦变压器耦合方 式 , 这样可减弱晶体管输出导纳对回路的影响。 ● 负载（或下级放大器）与回路的耦合采用自 耦变压器耦合和电容耦合方式, 这样, 既可减弱 负载（或下级放大器）导纳对回路的影响 , 又 可使前、 后级的直流供电电路分开。 ● 另外 , 采用上述耦合方式也比较容易实现前、 后级之间的阻抗匹配。
指在电源电压变化或器件参数变化时以上三参数的稳定程 度。 为使放大器稳定工作，必须采取稳定措施，即限制每级 增益，选择内反馈小的晶体管，应用中和或失配方法等。
第二章习题解答.doc
8第二章 高频小信号放大器典型例题分析与计算例2-1 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。
题意分析 此题是基本等效电路的计算，其中L 为有损电感，应考虑损耗电阻0R (或电导0g )。
解由图2-18可画出图2-19所示的等效电路。
图2-18 等效电路 图2-19 等效电路(1)回路的谐振频率0f由等效电路可知L =0.8H μ，回路总电容C ∑为12122020515(pF)2020C C C C C C ∑⨯=+=+=++则0f ==45.97(MHz)=(2)R L 折合到回路两端时的接入系数p 为211212121112C C p C C C C C C ωω===++则9()2233110.50.0510s 510L P R -=⨯=⨯⨯ 电感L 的损耗电导0g 为0660011245.97100.810100g LQ ωπ-==⨯⨯⨯⨯⨯ ()643.3010s -=⨯总电导 23-3031110.0433100.05101010L g g P R R ∑-=++=+⨯+⨯⨯ ()30.193310s -=⨯谐振电阻 ()P 1 5.17k R g ∑==Ω例2-2 有一个RLC 并联谐振电路如图2-20所示，已知谐振频率f 0=10MHz,L =4μH ,Q 0=100,R =4k Ω。
试求(1)通频带20.7f ∆;(2)若要增大通频带为原来的2倍，还应并联一个多大电阻?题意分析 此题是一个RLC 并联谐振电路的基本计算，了解通频带的变化与回路电阻的关系。
解 (1)计算通频带电感L 的损耗电导0g 为 图2-20 RLC 并联谐振回路066001121010410100g LQ ωπ-==⨯⨯⨯⨯⨯()639.810s -=⨯回路总电导6031139.810410g g R ∑-=+=+⨯⨯ ()6289.810s -=⨯10回路的有载品质因数L Q 为666011g 21010410289.810L Q L ∑ωπ--==⨯⨯⨯⨯⨯⨯13.74=回路通频带()()6600.7101020.72810Hz 0.728MHz 13.74L f f Q ∆⨯===⨯= (2)若通带增大一倍，即20.71.456MHz f ∆=，计算应再并多大电阻R '根据题意要求通频带增大一倍，则回路的有载品质因数应减小一倍，即16.872LL Q Q '== 对应的'g ∑应该增大一倍，即 ()6'2579.610s g g ∑∑-==⨯ 因为0'11g g R R∑=++' 所以0''11g g g g R R ∑∑∑⎛⎫=-+=- ⎪'⎝⎭()6289.810s -=⨯则 3.45k R '=Ω图2-21 单调谐放大电路11例2-3 单调谐放大器如图2-21所示。
魏俊平 高频电子线路 第2章 高频小信号选频放大器
R. S
Us
L rC
解：1. 计算不考虑 RS、 RL时的回路固
RL
有特性：f0、Q、RP、BW0.7
f0
2
1 LC
(
2
1
)Hz 465kHz
586 106 200 1012
586 106
Q
LC r
200 1012 12
143
RP
L Cr
(
586 106 200 1012
Is'U
' o
IsU12
I's
I sU 12 U 'o
U 12 U 13
Is
1 n1
Is
1mA 5
0.2 mA
Uo
U13 n2
U
' o
n2
I
' s
Re
0.2 30.6 V
n2
10
0.612 V
思考讨论题
1. LC并联谐振回路有何基本特性?说明Q对 回路特性的影响。
2.1 LC谐振回路
2.1.3抽头谐振回路 2.电容分压式
【例2-3、2-4】
第2章 高频电路基础
例 2-3 如图， 抽头回路由电流源激励，忽略回路本 身的固有损耗，试求回路两端电压 u1(t) 的表示式及 回路带宽。
29
例2.4 下图中，线圈匝数 N12 = 10 匝， N13 = 50 匝，N45 = 5 匝，L13= 8.4 mH, C = 51 pF, Q =100, Is = 1 mA , Rs =10 kW, RL= 2.5 kW, 求有载品质因数Qe、通频带BW0.7、谐振输出电压Uo。
高频电子线路复习
高频电子线路复习第2章 高频小信号放大器高频小信号放大器与低频小信号放大器的主要区别：（1）晶体管在高频工作时，其电流放大系数与频率有关，晶体管的两个结电容将不能被忽略。
（2）高频小信号放大器的集电极负载为调谐回路，因此高频小信号放大器的主要性能在很大程度上取决于谐振回路。
1．LC 谐振回路的选频作用并联谐振回路的等效导纳：Y=G 0+j(ωC- ),谐振频率：ω0= ，并联回路的品质因数： 其中R=Q L ω0L2.串并联阻抗的等效变换：R 2≈Q 2r 1 ;X 2≈X 13.谐振回路的接入方式:变压器耦合连接，自耦变压器耦合连接，双电容分压耦合连接4.等效变换的接入系数与变换关系（上述三种耦合连接方式接入系数p 的计算公式）5.晶体管高频等效电路：晶体管y 参数等效电路6.高频谐振放大器的分析，等效电路，谐振电压放大倍数，通频带和矩形系数。
第3章 高频功率放大器高频功率放大器是一种能量转换器件，它将电源供给的直流能量转换为高频交流输出。
高频功率放大器与高频小信号放大器的主要区别：高频小信号放大器晶体管工作在线性区域；而高频功率放大器，为了提高效率，晶体管工作延伸到非线性区域，一般工作在丙类状态。
高频功率放大器的分析方法通常采用折线分析法。
1.谐振功率放大器的用途和特点（与小信号调谐放大器进行比较）2.折线近似分析法----晶体管特性的折线化3.丙类高频功率放大器的工作原理：静态时晶体管工作在截止状态；在正弦输入信号时，输出集电极电流为余弦电流脉冲；输出为并联谐振电路，故其输出电压仍为正弦波。
4. 丙类高频功率放大器的一些重要公式：（1）导通角：(2) 集电极余弦脉冲电流的高度（幅值）：（3）集电极余弦脉冲电流波形的表达式：（4）余弦电流脉冲的傅里叶级数表达式：i c =I c0+I c1m cos ωt+I c2m cos2ωt+···+I cnm cosn ωt其中：I c0=I cM α0(θc );I c1m =I cM α1(θc )5. 丙类高频功率放大器的功率和效率：P ==V CC I C0 ;P 0=(1/2)U cm I c1m ;η=P o /P = 。
高频电子线路教案 第二章 小信号选频放大器
1、Cj L j R C j L j R Zp ωωωω11)(+++= )1(C L j R CLωω-+≈ R = )C1L (X ωω-= (1) 谐振条件：当回路总电抗X=0时，回路呈谐振状态(2)并联谐振阻抗CRLZ po ==p R jXR C L Z P +=（呈纯电阻，且取最大值）0X =ω1L -设初级线圈数为N1，，次级线圈数为N2。
在变压器紧耦合时，负载电阻载R‘L的关系为R‘L＝（N1/ N2）2 R L2. 自耦变压器的耦合联接3. 变压器自耦变压器的耦合联接1. 组成2. 元件作用3. 工作原理高频信号电压互感耦合基极电压管子be结回路谐振电压互感耦合负载电流i L在负载上产生较大的高频信号电压二、电路分析1.直流通路2. 交流通路3. 高频Y参数等效电路晶体管接入回路的接入系数n 1＝负载接入回路的接入系数n 2＝I‘S＝n1 2 I S＝n1 Y fe Ug‘oe＝n1 2 g oe，C‘oeg‘L＝n2 2 g L，C‘＝G ∑＝g‘oe＋g‘C ∑＝C‘oe＋C‘导纳Y ∑＝G ∑＋jw C输出电压U‘o＝－I‘s / Y ∑＝－n三、性能指标分析3. 电抗曲线一个是串联谐振频率f s，另一个是并联谐振频率4. 四端陶瓷滤波器及电路符号5. 陶瓷滤波器的优缺点二、声表面波滤波器1. 声表面波滤波器基本结构、符号和等效电路2. 声表面波滤波器工作原理3. 均匀叉指换能器的频率特性－均匀叉指换能器是指长、指宽以及指距均为一定值的结构4.非均匀叉指换能器5. 声表面波滤波器的优点6. 声表面波滤波器与放大器的连接。
高频小信号放大器的基本性能指标
因此，需要在回路上并联7.97 kΩ的电阻。
第２章 高频小信号放大器
5. 常用阻抗变换电路
为了减小信号源及负载对谐振回路的影响，除了增大RS、
RL外，还可以采用阻抗变换电路。常用的阻抗变换电路有变
变压器的功能有
变压： 变流： 变阻：
U1 N L 1 1 U 2 N 2 L2
I1 N 2 I 2 N1
(3) 以上所知品质因数均是指回路没有外加负载时的值， 称为空载品质因数，用Q0来表示。当回路有外加负载时，品
质因数要用有载品质因数值Qe
第２章 高频小信号放大器
3.
并联谐振回路在高频小信号放大器、高频功率放大器、
混频器以及正弦波振荡器中常用如图2-3所示的中频放大器。
图2-3 中频放大器
第２章 高频小信号放大器
第２章 高频小信号放大器
2.1 小信号谐振放大器的分类和性能指标 2.2 LC并联谐振回路
2.3 高频小信号放大器
2.4 集成选频放大器 2.5 仿真设计与应用 小结 习题
第２章 高频小信号放大器
本章要点
·
·
·
本章难点 · · ·用Multisim 10.0仿真分析高频小信号放大器
第２章 高频小信号放大器
为纯电阻且为最大，可以用R0表示，式(2-1)变为
Z p R0 L Cr
(2-2)
第２章 高频小信号放大器
并联谐振回路的谐振频率为
0
1 LC 或 f 0 1 2π LC
(2-3)
在LC谐振回路中，为了评价谐振回路损耗的大小，常引 入空载品质因数Q0。 Q0定义为回路谐振时的感抗(或容抗)与 回路等效损耗电阻r之比，即
100(kHz )
第2章 高频小信号谐振放大器(简化版)
2.2 高频电子线路的基础电路
二、LC串并联谐振回路的特性
3. LC串联谐振回路
接入负载电阻rL后，可等效为如图所示的 LCr 等效电路。 1 Z r j( L ) 回路的阻抗 C 式中， r r0 rL 1 I 谐振频率 0 LC rL r0 接入负载电阻rL后的有载品质因数QLL
赫兹，必须考虑放大器件的极间电容；
小信号指的是放大器输入信号小，在线性范围
内工作。
2.1 概述 1 0.707 三、高频小信号放大器的主要技术指标
1. 电压增益与功率增益
2. 通频带
Uo 电压增益Au Ui
Au Au0
0.1
0
功率增益AP
f P0
o
f
2Pif 0.7
2f 0.1
放大器的电压增益下降到最大值的 1/ 2 倍时所对应的 频带宽度。常用 2f 0.7 表示。
无功功率 I 2 L L Q0 2 有功功率 I r0 r0
当Q0>>1时，有损电感可用无损电感L和一个并联电阻R0或g0 来等效。其中，R0=ωLQ0 或g0=1/(ωLQ0) 。
2.2 高频电子线路的基础电路
二、LC串并联谐振回路的特性
2. 一个实际的电容元件也是有损耗的，电容元件的损耗
提高谐振放大器稳定性的措施
由于 yre 的反馈作用，晶体管是一个双向器件。消除 yre 反馈 作用的过程称为单向化。单向化的目的是提高放大器的稳定 性。单向化的方法有中和法和失配法。
(一) 中和法
Cb'c
1 2
Re R2
第二章 高频小信号放大器练习
高频小信号放大器一、填空题1、矩形系数是表征放大器__________________好坏的一个参量。
2、高频放大器按照输入信号的大小可分为__________放大器和________放大器。
3、高频放大器按负载形式可分为____________放大器和_______________放大器。
4、选择性指_________________________________________________。
5、信噪比是_________________________________________________。
6、放大器的噪声系数F N 是指____________________________________，理想的噪声系数F N ＝_________，一般情况F N ________。
7、小信号调谐放大器，当ＬＣ调谐回路的电容增大时，谐振频率_________，回路的品质因数_______；当ＬＣ调谐回路的电感增大时，谐振频率________，回路的品质因数_______。
8、小信号调谐放大器当工作频率等于回路的谐振频率时，电压增益_______________，当工作频率偏离谐振频率时，电压增益__________。
9、小信号调谐放大器多级级联后，增益______________，计算方法_______________；级联后频带_____________，如果各级带宽相同，则计算方法___________。
10、一小信号调谐放大器增益为15dB ，带宽为5MHz ，两级级联后，增益为____________，带宽为___________。
三级级联后，增益为_________，带宽为___________。
11、为了使晶体管实现单向化传输，提高电路的稳定性，可采用________法、________法。
12、小信号调谐放大器的主要技术指标___________、__________、__________、________、__________。
06 第二章——高频小信号放大器
按电路形式分为单级放大器和级联放大器。
第二章 高频小信号放大器
技术指标
1. 电压增益与功率增益------Au，Ap
u 输出电压 Au o ui 输入电压
Po 输出给负载的功率 Ap Pi 输入功率
2. 通频带------B=2B0.7 （或△f0.7)
放大器所放大的一般都是已调信号，已调信号都包含一定谱宽度， 因此要有一定通频带。通频带取决于回路的形式和QL。并且通频带越宽， 放大器增益越小。
ce :极间电阻，很大。几十KΩ
Cce :极间电容，很小。
第二章 高频小信号放大器
混合π参数法是从模拟晶体管的物理机构出发,
用集中参数元件Ｒ、Ｃ和受控源来表示管内的复杂关
系。 优 点: 各元件参数物理意义明确, 在较宽的频 带内元件值基本上与频率无关。 缺 点: 随器件不同而有不少差别, 分析和测量 不方便。因而混合π型等效电路法较适合于分析宽频 带小信号放大器。
5. 噪声系数------NF
Psi / Pni N F (dB) 10 lg Pso / Pno
Psi / Pni 输入信噪功率比 NF ＝ Pso / Pno 输出信噪功率比
希望放大器本身产生的噪声越小越好，要求噪声系数接 近1。
第二章 高频小信号放大器
以上这些要求相互之间即有联系又有矛盾，故根据 需要决定主次，eg: 增益和稳定性；通频带和选择 性等。
对发射区和集电区很大。
发 射 结 正 偏 集 电 结 反 偏
be :结电阻。较小 几十Ω～几百Ω,
26 0 be Ie Cbe :结电容，较大，100pf～500pf。
bc :结电阻，很大。100KΩ~100MΩ
第二章_高频小信号放大器
网
40 ×10−6 = 0.59 pF ， y fe = 202 + 52 = 20.6ms 2π × 10.7 × 106
y fe g∑
ww
w.
1
如果回路空载品质因数 Q0 = 100，试计算谐振回路的 L 、 C 、 R 。
kh
da
w. c
BW0.7 = 500kHz， | Aυ 0 |= 100。晶体管参数为
om
则 因为
g∑ =
y fe Aυ o
=
20.6 × 10 − 3 = 0.206 m s 100
BW0.7 =
所以
f0 Qe
Qe =
因为
f0 10.7 = = 21.4 BW0.7 0.5
Qe =
所以
L=
= 3.37 × 10 s = 3.37 µ s 由等效电路可知
−6
C∑ =
1 1 = = 65.65pF 2 (2π f 0 ) L (2π × 10.7 × 106 ) 2 × 3.37 × 10−6 1 1 = = 44.14 µ s 6 2π f 0 LQ0 2π × 10.7 × 10 × 3.37 ×10 −6 ×100
（1）单级谐振电压增益：
后 答
案
Aυ o =
n1n2 y fe g∑
课
（2）单级放大器的通频带 回路有载品质因数：
Qe =
1 1 = ≈ 11.9 6 ωo Lg ∑ 6.28 ×10.7 ×10 × 4 ×10−6 × 312.4 ×10−6
BW0.7 =
f o 10.7 = = 899(kHz ) Qe 11.9
（5）如四级的总通频带 (2∆f 0.7 )4 保持和单级的通频带 2Δf 频带应加宽至：
第2章 高频小信号放大器(小结和例题)
若负载导纳 y 'L >> yoe
Yi ≈ yie
从而消除了yre的反馈作用对Yi的影响； 从而消除了yre的反馈作用对Yi的影响； yre的反馈作用对Yi的影响 失配法的典型电路如： 失配法的典型电路如：
共发一共基级联放大器的交流等效电路
Ψ P 或Ψ S
回路电压与工作频率之间的关系
αP或 αS
1
Q1 Q2
Q2 > Q1
Q1 Q2 O
ξ
O
ξ
归一化谐振曲线
概念1 概念1——品质因数Q 品质因数 定义：谐振时回路感抗值（或容抗值） 定义 ： 谐振时回路感抗值 （ 或容抗值 ） 与回路电阻 R 的比值 称为回路的品质因数， 表示。它表示回路损耗的大小。 称为回路的品质因数，以Q表示。它表示回路损耗的大小。
分析思路 ①交流通路
② Y参数等效电路
③将所有参数都”折算到”LC谐振回路两端的等效电路 将所有参数都”折算到”LC谐振回路两端的等效电路
④高频小信号放大器的“质量指标”：电压增益等 高频小信号放大器的“质量指标”
具体如下： 具体如下：
原理图
①交流通路
②由交流通路得： Y参数等效电路 由交流通路得： 参数等效电路
二、单级单调谐回路谐振放大器
为偏置电阻， R1、R2、R3为偏置电阻，决定工作点 为滤波电路； LF、CF为滤波电路；负压供电 C4、L组成L、C谐振回路 是加宽回路通频带用， R4是加宽回路通频带用，有时没有 通常在实际 Rp是并联回路本身的损耗 ，通常在实际
电路中不画出来；而在等效电路中必须画 电路中不画出来； 出；
1、基本特性
（1）回路阻抗频率特性 ） 指外加电压或电流一定时， （2）谐振曲线 ）谐振曲线——指外加电压或电流一定时，回路两端的电压或回路 指外加电压或电流一定时 中的电流与频率的关系曲线
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总结:技术指标之间既有联系又有矛盾，增益和 稳定性是一对矛盾，通频带和选择性是一对矛盾。 故应根据需要决定主次，进行分析和讨论。
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第二节 高频电路的基础知识
一、滤波器（选频回路）的功能及分类
1.功能:根据某一特定的性能要求实现对信号的频 谱进行处理的电路；本课中用的较多的是低通和 带通滤波器。 2.分类： 按频率特性分：低通、高通、带通和带阻滤波器。
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1.变压器耦合联接的阻抗变换
变压器耦合联接的变换
N1 U RL RL RL U N2
2 1 2 2
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2.自耦变压器耦合联接的阻抗变换
阻抗变比关系：
N1 N 2 RL RL N2
2
自耦变压器耦合联接方式适用于与晶体管的联接，它除了能实
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④ ⑤
当Q0>>1时，一个实际的电感也可以用一个无损电感L 和一个并联电导g0来等效，此时Q0=1/w0Lg0； 带载情况下的有载品质因数QL的计算。
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2.电容元件的高频特性
在高频电路所讨论的频率范围内，电容元 件损耗很小，因而认为它是理想的无损元件。
L
C
1
g
C
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解： 由图可知, 回路电容为 CC C C 1 2 15 pF C1 C2 谐振频率为 1 f0 45.97MHz 2 LC
C
g0 g
L g’
L
C1 C2
电阻RL的接入系数
p
1 5 g p 5 10 s 等效到回路两端的电导为 RL 1 6 g0 43.3 10 s 电感的损耗电导为 0 LQ0 1 1 4 g 10 s 电阻R等效电导为 3 R 10 10
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c) LCR串联谐振回路的频率特性
L
( j) ： ① 电流 I
U I j Z
( j ) U I 0
U 1 j L C
( j ) ： ② 谐振电流 I 0
( j ) I ③ 相对电流 I ( j) / I ( j0 )： I ( j0 )
现阻抗变换外，还能为晶体管的集电极提供直流通路。
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3.双电容分压耦合连接的变比关系
RLS
1 1 1 2 RL RL＝ 2 2 2 Qc 2 （0C2 RL ） 0 C2 RL
2 C 1 1 ' RL Qc2 RLS ( )2 RLS＝ 2 2 2 RL 2 0CRLS 0 C RLS C
0
4.LC并联谐振回路（与串联为对偶关系）
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若接入负载电阻 RL，则在 Q0 1的条件下回路两端等效 电阻为 RL与 Ro并联，即 R Ro RL 。 Ro RL 1 ① 并联回路其导纳为： Y 1 j C R L 1 g j C L
1. “高频”是指放大器的工作频率在几百KHz～ 几百MHz，必须考虑放大器的极间电容； 2. “小信号”指的是放大器输入信号小，放大器 件是在线性范围内工作，分析电路时可将其等 效为四端口网络； 3. “功能”是实现对微弱高频信号进行不失真放 大； 4. 高频小信号放大器功能的表示形式：
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' L 2
C1 0.5 C1 C2
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C
g0 g
L g’
L
C1
回路总电导为
C2
g g g0 g 10 43.3 10 5 10
' L
4
6
5
0.1933 10 s
回路谐振电阻为
3
1 Rp 5.17k g
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第二章 高频小信号放大器
本章教学主要内容
第一节 第二节 第三节 第四节 概述 高频电路的基础知识 高频小信号调谐放大器 小信号谐振放大器的稳定性
2
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超外差式接收机方框图
有源放大器
无源滤波器
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第一节 概述
一、高频小信号放大器的功能、用途
1
相对幅频特性与相频特性
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结论： 1. 当w=w0时，相对电流值的模为1； 2. 当w偏离w0时，相对电流值的模减小， 其减小的速度随Q值的增大而增大； 0 ( ) arctanQ 3. 当w>w0时， <0 ，回路呈感抗特性； L 0 0 ( ) >0 arctanQL 4. 当w<w0时， ，回路呈容抗特性。
0
并联回路的阻抗特性
偏离 0 ，阻抗值越来越小。 0
由图可以看出， 0 时，回路谐振，回路等效为纯电阻，其阻值最大为 R。随着
0 回路呈感抗特性。 回路呈容抗特性，
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表2-1 串并联回路的特性
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② 谐振频率：
③ 有载品质因数QL：
1 p 0 LC 0C R 1 QL 0 L 0 Lg g
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并联谐振回路的导纳
0 1 Y g j C g 1 jQL L 0 1 R 0 Z ( ) ( ) arctanQ 2 y L 2 0 0 1 QL
3.LC串联谐振回路
a) 一个无负载电阻rL的串联LC电路，由于电感L有 损耗，可等效为LCr0的串联电路。
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① 串联回路的阻抗Z： ② 谐振频率w0： ③ 空载品质因数Q0：
1 Z 0 j L c
0
1 LC
0 L 1 Q0 0 0C 0
C 1C 2 其中 C C1 C 2
C1 C 2 RL RL C1
'
2
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五、接入系数与变换关系
1.接入系数P的定义：
P
转换前的圈数 容抗 转换后的圈数 容抗
2.变比关系的通式:
RL 1 RL 2 p
p2 gL gL
C p2C
pI g Ig
Ug
1 Ug p
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例 1 如图， L=0.8μH, Q0=100, C=5pF, C1=20pF, C2=20pF, R=10kΩ,RL=5kΩ,试计算回路的谐振频 率，谐振电阻。
R L Q0 C1
‘
C
C2 R
L
C
g0
L g’
N1 N1 16 R n RL N RL N RL 2 2
K r0.1 2f 0.1 2f 0.7
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4.噪声系数
表征信号经放大后，信噪比变坏的程度。噪声系数的 定义是放大器的输入信噪比（输入端的信号功率与噪声功 率之比）与输出信噪比之比，即
5.工作稳定性
psi pni NF pso pno
由于晶体管的反向传输导纳不为0（yre≠0），内部 反馈会造成放大器工作不稳，常用稳定系数来表示放 大器的稳定性能。
级联。
ＲL等效到Ｌ两端的电阻为
C1 C2 1 R 2 RL RL 16RL n2 C1
" L
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L N2 N1 Rs
RL
C1
RL
C2
RL
图例 1.2
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ＲL″等效到输入端的电阻
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滤波器的理想幅频特性
按所用器件可分为无源和有源滤波器； 按处理的信号形式可分为模拟滤波器、数字滤 波器和抽样数字滤波器。
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二、LC谐振回路的特性
LC谐振回路是高频电路中应用很广的无源网络，特 别是并联谐振回路是构成高频放大器、振荡器和频率变 换器的主要部件，具有信号耦合传输、选频、阻抗变换、 滤波以及负载等的作用。