高频小信号放大器——典型例题分析
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。
实训1 高频小信号谐振放大器(高频书后实验报告)
实训1 高频小信号谐振放大器
1.实训目的
（1）EWB常用菜单的使用；
（2）搭接实训电路及各种测量仪器设备；
（3）估算小信号谐振放大器的宽频和矩形系数。
2.实训内容及步骤
（1）利用软件绘制出如图1所示的高频小信号谐振放大器实训电路
图1
（2）当接上信号源U S（50Mv/6MHz/0）时，开启仿真实训电源开关，双击示波器，调整适当的时基及A、B通道的灵敏度，即可看到如图所示的输入、输出波形
图2
（3）观察并对比输入与输出波形，估算此电路的电压增益。
Au=25.04
（4）双击波特图仪，适当选择垂直坐标与水平坐标的起点与终点值，即可看到如图所示的高频小信号放大器的幅频特性曲线。
从波特图仪上的幅频特性曲线分析此电路的带宽与矩形系数。
f=6.439MHz
（5）改变电阻R4的阻值，观察频带宽度的变化。
结论：由图上可以知道，它的输入波形没有什么变化但是它的频带宽度并不是一直增加的，而是有一个峰值。
一般在实际电路中通常采用在LC回路两端并联电阻的办法，来降
低调谐回路的有载品质因数Qe的值，以达到展宽放大器的通频带的目的。
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。
高频小信号调谐放大器试验报告参考模板
通信电子电路实验实验一高频小信号调谐放大器实验报告学院：信息与通信工程学院班级：姓名：学号：班内序号：一．课题名称：高频小信号调谐放大器 二．实验目的1、掌握高频小信号调谐放大器的工作原理；2、掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算方法。
三．仪器仪表名称 型号 用途编号扫频仪 AT5006 测出电路的幅频特性曲线20080695 示波器 DS03202A 显示输入输出波形20080845 万用表DM3051 测量直流工作点 20080774 直流稳压电源 GPS-3303C 提供直流电源 20080092 信号源 DG3121A提供交流小信号四．实验内容及步骤实验中，电路部分元器件值，R 2=10K Ω, R 3=1K Ω, R 10=2K Ω, R 12=51Ω，R 13=10K Ω,R 24=2K Ω, R 27=5.1K Ω, R 28=18K Ω, R 30=1.5K Ω, R 31=1K Ω, R 32=5.1K Ω, R 33=18K Ω, R 35=1.5K Ω,W 3=47K Ω, W 4=47K Ω,C 20=1nF, C 21=10nF, C 23=10nF 。
（一）、单级单调谐放大器1、计算选频回路的谐振频率范围如图1-1 所示，它是一个单级单调谐放大电路，输入信号由高频信号源或者振荡电路提供。
调节电位器W3 可改变放大电路的静态工作点，调节可调电容CC2 和中周T2 可改变谐振回路的幅频特性。
谐振回路的电感量L=1.8uH ～ 2.4uH ，回路总电容C=105 pF ～125pF ，根据公式，计算谐振回路谐振频率 f 0 的范围。
图1-1 单级单调谐放大器实验原理图2、检查连线正确无误后，测量电源电压正常，电路中引入电压。
实验板中，注意TP9接地，TP8 接TP10；3、用万用表测三极管Q2 发射极对地的直流电压，调节可变电阻使此电压为5V。
4、用高频信号源产生频率为10.7MHz，峰峰值约400mV 的正弦信号，用示波器观察，调节电感电容的大小，适当调节静态工作点，使输出信号Vo的峰峰值Vop-p 最大不失真。
第1章 高频小信号谐振放大器答案(1)
第1章 高频小信号谐振放大器1.1给定串联谐振回路的0 1.5MHz f =，0100pF C =，谐振时电阻5R =Ω，试求0Q 和0L 。
又若信号源电压振幅1mV ms U =，求谐振时回路中的电流0I 以及回路上的电感电压振幅Lom U 和电容电压振幅Com U 。
解：（1）串联谐振回路的品质因数为061200112122 1.510100105Q C R ωπ-==≈⨯⨯⨯⨯⨯根据0f =有：40212221200111.125810(H)113μH (2)100104 1.510L C f ππ--==≈⨯=⨯⨯⨯⨯ （2）谐振时回路中的电流为010.2(mA)5ms U I R === 回路上的电感电压振幅为02121212(mV)Lom ms U Q U ==⨯=回路上的电容电压振幅为02121212(mV)Com ms U Q U =-=-⨯=-1.2在图题1.2所示电路中，信号源频率01MHz f =，信号源电压振幅0.1V ms U =，回路空载Q 值为100，r 是回路损耗电阻。
将1－1端短路，电容C 调至100pF 时回路谐振。
如将1－1端开路后再串接一阻抗x Z （由电阻x R 与电容x C 串联），则回路失谐；C 调至200pF 时重新谐振，这时回路有载Q 值为50。
试求电感L 、未知阻抗x Z 。
图题1.2xZ u解：（1）空载时的电路图如图(a)所示。
(a) 空载时的电路 (b)有载时的电路u u根据0f =42122120112.53310(H)253μH (2)10010410L C f ππ--==≈⨯=⨯⨯⨯ 根据00011L Q C r rωω==有： 6120101115.92()21010010100r C Q ωπ-==≈Ω⨯⨯⨯⨯（2）有载时的电路图如图(b)所示。
空载时，1100pF C C ==时回路谐振，则0f =00100LQ rω==；有载时，2200pF C C ==时回路谐振，则0f =050L xLQ r R ω==+。
高频小信号放大器
高频小信号放大器()一、学习目标与要求1.掌握单调谐回路谐振放大器工作原理的分析方法，理解提高稳定性措施；2.了解同步调谐放大器和双参差调谐放大器工作原理；3.了解双调谐放大电路，能够识读各种类型的谐振放大器电路；4.了解集中选频放大器电路；了解噪声概念； 二、学习要点（一）高频小信号放大器的分类 （l ）按器件分类高频小信号放大器若按器件分可分为晶体管放大器、场效应管放大器、集成电路放大器。
(2)按通带分类高频小信号放大器若按通带分可分为窄带放大器、宽带放大器。
（3）按负载分类高频小信号放大器若按负载分可分为谐振放大器、非谐振放大器。
本章重点介绍单级窄带负载为I ．C 调谐回路的谐振放大器，这种放大器不仅有放大作用，而且有选频作用。
对其他器件的单级谐振放大器、各种级联放大器以及集成电路放大器这略加讨论。
（二） 高频小信号放大器的质量指标 1.增益（放大系数）放大器输出电压Vo(或功率P 。
)与输入电压V i （或功率P i ）之比，称为放大器的增益或放大倍数，用A v （或A P ）表示（有时以dB 数计算）。
我们希望每级放大器在中心频率（谐振频率）及通频带处的增益尽量大，使满足总增益时级数尽量少。
电压增益：iov V V A =(6-1) 功率增益：ioP P P A =（6-2） 2.通频带放大器的电压增益下降到最大值的0，7（即v ／1）倍时，所对应的频率范围称为放大器的通频带，用B ＝2△f 0.7表示，如图3－l 所示。
2△f 0.7也称为3分贝带宽。
图6－1 高频小信号放大器的通频带与谐振回路相同，放大器的通频带决定于回路的形式和回路的等效品质因数Q e 。
此外，放大器的总通频带，随着级数的增加而变窄，并且，通频带愈宽，放大器的增益愈小。
3．选择性从各种不同频率信号的总和（有用的和有害的）中选出有用信号，抑制干扰信号的能力称为放大器的选择性，选择性常采用矩形系数和抑制比来表示。
实验二 高频小信号调谐放大器实验
实验二高频小信号调谐放大器实验一实验目的1、掌握小信号谐振放大器的电路组成与基本工作原理。
2、熟悉谐振放大器电压增益，通频带及选择性的定义，测试及计算。
二实验内容1 测量单谐振小信号放大器的静态工作点2 测量单谐振小信号放大器的增益3 测量单谐振小信号放大器的通频带三实验仪器1、信号源模块1块2、2号板小信号放大模块1块3、板频率计模块1块4、双踪示波器1台5、万用表1块6、扫频仪（可选）1块四、实验原理（一）单调谐小信号放大器图1-1 单调谐小信号放大电路图小信号谐振放大器是通信机接收的前端电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线形放大。
实验单元电路由晶体管N1和选频回路T1组成，不仅对高频小信号放大，而且还有选频作用。
本实验中单调谐小信号放大的谐振频率为fs=10.7MHz 。
基极偏置电阻W3 R22 R4和射极电阻 R5决定晶体管的静态工作点。
调节可变电阻W3改变基极偏置电阻将改变晶体管的静态工作点，从而可以改变放大器的增益。
表征高频小信号调谐放大器的主要指标有谐振频率f0，谐振电压放大倍数Av0，放大器的通频带BW 及选择性（通常用矩形系数Kr0.1来表示）等放大器各项性能指标及测量方法如下：1、谐振频率放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f0称为放大器的谐振频率，对于图1-1所示电路（也是以下各项指标所对应电路），f0的表达式为C L ∑=π210f式中，L 为调谐回路电感线圈的电感量；C∑为调谐回路的总电容，C ∑的表达式为C C CP P C ie 22oe21++=∑式中， Coe 为晶体管的输出电容；Cie 为晶体管的输入电容；P1为初级线圈抽头系数；P2为次级线圈抽头系数。
谐振频率f0的测量方法是：用扫频仪作为测量仪器，测出电路的幅频特性曲线，调变压器T 的磁芯，使电压谐振曲线的峰值出现在规定的谐振频率点f0。
2、电压放大倍数放大器的谐振回路谐振时，所对应的电压放大倍数AV0称为调谐放大器的电压放大倍数。
3、高频小信号放大器解析
•
Av
V
•
2
V1
yfe yoe YL
ｙre表示输出电压对输入电流的控制作用（反向控制）； ｙfe表示输入电压对输出电流的控制作用（正向控制）。 ｙre越大表示晶体管的内部反馈越强；ｙfe越大表示晶体管
的放大能力越强。
ｙre的存在, 对实际工作带来很大危害, 是谐振放大器自激的
根源, 同时也使分析过程变得复杂, 因此应尽可能使其减小
p22 gie2
则可得最大功率增益为：
p1 yfevbe
11
放大器输入导纳Yi
•
I1
•
yie V1
•
yre V2
•
I2
•
yfe V1
•
yoe V2
•
•
I2 YL V2
Yi
yie
yre yfe yoe YL
图 3.2.3 晶体管放大器及其ｙ参数等效电路
12
放大器输出导纳Yo
I•1
•
yie V1
•
yre V2
I•2
y fe
•
V1
•
yoe V2
不稳定状态的极端情况是放大器自激（主要由晶体管内反馈 引起），使放大器完全不能工作。
6
4) 工作稳定性：指放大器的工作状态(直流偏置)、晶体管 参数、电路元件参数等发生可能的变化时，放大器的主要特 性的稳定。
F
A
低频小信号模型
A
高频小信号模型
出于分析的方便，将把稳定性问题及其改善放至最后讨论。
7
高频小信号放大器的分析方法
p1 p2 yfe
jwC
1
jwL
谐振时
Av 0
高频电子线路最新版课后习题解答第三章 高频小信号放大器习题解答
第三章 思考题与习题3.1 高频小信号放大器采用 LC 谐振回路 作为负载，所以分析高频小信号放大器常采用 Y 参数 等效参数电路进行分析，而且由于输入信号较弱，因此放大器中的晶体管可视为 线性元件 。
高频小信号放大器不仅具有放大作用，还具有 选频滤波的功能 。
衡量高频小信号放大器选择性的两个重要参数分别是 通频带 和 矩形系数 。
3.2 单级单调谐回路谐振放大器的通频带0.7BW ＝ef Q ，矩阵系数0.1r k ＝ 9.95 。
3.3 随着级数的增加，多级单调谐放大器的（设各级的参数相同）增益 增加 ，通频带 变窄 ，矩阵系数 减小 ，选择性 变好 。
3.4 试用矩形系数说明选择性与通频带的关系。
放大器的矩形系数定义为：0.70.10.1r BW k BW =，通频带0.7BW ，显然通频带越宽，矩形系数越大，选择性越差。
3.5 影响谐振放大器稳定性的因素是什么？反馈导纳的物理意义是什么？解：影响谐振放大器稳定性的因素是内部反馈b c C '，输出信号通过该电容反馈回到输入端，将会使放大器性能指标变差，严重时会使放大器产生自激振荡。
反馈导纳re Y 又称为反向传输导纳，其物理意义是输入端短路时，输出电压与其在输入端产生的电流的大小之比。
3.6 在工作点合理的情况下，图3.2.5（b ）中的三极管能否用不含结电容的小信号等效电路等效？为什么？解：不能用不含结电容的小信号等效电路等效，因为结电容对电路是否有影响，与静态工作点无关，而是与放大器的工作频率有关，只有在低频工作的情况下，结电容的影响才能够忽略，此时才能用不含结电容的小信号等效电路等效。
3.7 说明图3.2.5（b ）中，接入系数1n 、2n 对小信号谐振放大器的性能指标有何影响？ 解：接入系数1n 、2n 对小信号谐振放大器的性能指标的影响体现在对回路阻抗的影响和对放大倍数的影响上，合理的选择接入系数的大小，可以达到阻抗匹配，使放大倍数最大，传输效果最佳。
高频功率放大器——典型例题分析
高频功率放大器——典型例题分析1.丙类放大器为什么一定要用谐振回路作为集电极的负载？谐振回路为什么一定要调谐在信号频率上？答：这是因为放大器工作在丙类状态时，其集电极电流将是失真严重的脉冲波形，如果采用非调谐负载，将会得到严重失真的输出电压，因此必须采用谐振回路作为集电极的负载。
调谐在信号频率上集电极谐振回路可以将失真的集电极电流脉冲中的谐波分量滤除，取出其基波分量，从而得到不失真的输出电压。
2.已知谐振功率放大器输出功率Po＝4W，ηC＝60％，VCC＝20V，试求Pc和Ic0。
若保持Po不变，将ηC提高到80％，试问Pc和Ic0减小多少？解：已知Po＝4W，ηC ＝60％，VCC＝20V，则PDC=Po/ηC =4/0.6≈6.67WPc= PDC －Po=6.67－4=3.67WIc0= PDC / VCC =6.67/20（A）≈333.3mA若保持Po不变，将ηC提高到80％，则Po/ηC －Po=4/0.8－4=5－4=1W3.67－1=2.67W（A）=83mA3．已知谐振功率放大器VCC＝20V，Ic0＝250mA，Po＝4W，Ucm＝0.9VCC，试求该放大器的PDC、Pc、ηC和Ic1m为多少？解：已知VCC＝20V，Ic0＝250mA，Po＝4W，Ucm ＝0.9VCC，则PDC= VCC× Ic0＝20×0.25=5WPc= PDC－Po=5－4=1WηC = Po / PDC =4/5=80%Ucm＝0.9VCC=0.9×20=18VIc1m＝2Po /Ucm＝2×4/18≈444.4mA4．已知谐振功率放大器VCC＝30V，Ic0＝100mA，Ucm＝28V，θ＝600，g1(θ)＝1.8，试求Po、RP和ηC为多少？解：已知VCC＝30V，Ic0＝100mA，Ucm ＝28V，θ＝600，g1(θ)＝1.8，则PDC= VCC× Ic0＝30×0.1=3Wξ＝Ucm / VCC＝28/30≈0.93ηC＝g1(θ)ξ＝×1.8×0.93=83.7%Po =ηC×PDC =0.837×3≈2.51W由于，则156.2Ω5．某谐振功率放大器，原工作于过压状态，现分别调节Rp、VCC、VBB和Uim使其工作于临界状态，试指出相应Po的变化。
高频小信号放大器——典型例题分析
⾼频⼩信号放⼤器——典型例题分析1．集成宽带放⼤器L1590的内部电路如图7.5所⽰。
试问电路中采⽤了什么⽅法来扩展通频带的？答：集成宽放L1590是由两级放⼤电路构成。
第⼀级由V1、V2、V3、V6构成；第⼆级由V7~V10构成，三极管V11~V16、⼆极管V17~V20和有关电阻构成偏置电路。
其中第⼀级的V1、V3和V2、V6均为共射－共基组合电路，它们共同构成共射－共基差动放⼤器，这种电路形式不仅具有较宽的频带，⽽且还提供了较⾼的增益，同时，R2、R3和R4引⼊的负反馈可扩展该级的频带。
V3、V6集电极输出的信号分别送到V7、V10的基极。
第⼆级的V7、V8和V9、V10均为共集－共射组合电路，它们共同构成共集－共射差动放⼤器，R18、R19和R20引⼊负反馈，这些都使该级具有很宽的频带，改变R20可调节增益。
应该指出，V7、V10的共集组态可将第⼀级和后⾯电路隔离。
由于采取了上述措施，使L1590的⼯作频带可达0~150MHZ。
顺便提⼀下，图中的V4、V5起⾃动增益控制（AGC）作⽤，其中2脚接的是AGC电压。
图7.5 集成宽放L1590的内部电路2．通频带为什么是⼩信号谐振放⼤器的⼀个重要指标？通频带不够会给信号带来什么影响？为什么？答：⼩信号谐振放⼤器的基本功能是选择和放⼤信号，⽽被放⼤的信号⼀般都是已调信号，包含⼀定的边频，⼩信号谐振放⼤器的通频带的宽窄直接关系到信号通过放⼤器后是否产⽣失真，或产⽣的频率失真是否严重，因此，通频带是⼩信号谐振放⼤器的⼀个重要指标。
通频带不够将使输⼊信号中处于通频带以外的分量衰减，使信号产⽣失真。
3．超外差接收机（远程接收机）⾼放管为什么要尽量选⽤低噪声管？答：多级放⼤器的总噪声系数为由于每级放⼤器的噪声系数总是⼤于1，上式中的各项都为正值，因此放⼤器级数越多，总的噪声系数也就越⼤。
上式还表明，各级放⼤器对总噪声系数的影响是不同的，第⼀级的影响最⼤，越往后级，影响就越⼩。
高频小信号放大器习题
1 1 = 6 ω 0 L13Q0 2π ×10.7 ×10 × 4 ×10−6 ×100
= 37.2 ×10−6 ( s ) = 37.2 ( μ s )
g oe = 0.2 ( ms )
Coe =
1.3 ×10−3 = 19.35 ×10−12 ( F ) = 19.35 ( pF ) 6 2π ×10.7 ×10
1 ′ = QL = 6.87 QL 2
' 应该增大一倍，即 对应的 g Σ
' = 2g = 579.6 × 10 −6 s gΣ () Σ
因为
' = gΣ
1 1 + + g0 R′ R
所以
1 ⎛1 ⎞ ' ' = gΣ − ⎜ + g0 ⎟ = gΣ − gΣ R′ R ⎝ ⎠
= 289.8 ×10−6 ( s )
yre = 0.082 + 0.32 = 0.31( ms )
ϕ re = arctan
Au 0 s =
−0.3 = −75o 0.08
⎤ S yre ⎡ ⎣1 + cos (ϕ fe + ϕ re ) ⎦
2 y fe
2 × 45 ×10-3 = o o ⎤ 5 × 0.31×10-3 × ⎡ ⎣1 + cos ( −54 − 75 ) ⎦ = 12.52
= 45.97(MHz)
(2)RL 折合到回路两端时的接入系数 p 为
1 ω C2 C1 1 p= = = 1 C1 + C2 2 C1C2 ω C1 + C2
则
P2
1 1 = 0.52 × = 0.05 × 10−3 ( s ) 3 5 × 10 RL
第三章(高频小信号放大器)习题答案
Q0 100 ，L 的匝数 N 20 ，接入系
2
数 p1 p2 0.3 。晶体管 T1 的主要参数为： f T 250MHz ， rbb 70 ， Cbc 3pF ，
yie (0.15 j1.45)mS ， yoe (0.082 j0.73)mS ， yfe (38 j4.2)mS 。静态工作点电
yoe (0.2 j1.3)mS 。求此放大器的稳定电压增益 (A v0 ） s ，要求稳定系数≥5。
解：1）由于前级与本级一样，所以有 gs gie g oe G L g 和 g
yfe ，稳定系数为 A v0
S
2 (gs gie )(g oe G L )(1 2 ) g 2 (1 2 ) yfe (1 ) yfe yre yfe ye A2 v0 y e
第四章习题 4.9 在图 4.1 中， 晶体管的直流工作点 是 VCE 8V ， IE 2mA ；工作频率 调谐回路采用中频变 f0 10.7MHz ； 压器 L13 4 H ， Q0 100 ，其抽 头为 N 23 5 匝， N13 20 匝，
N 4-5 5 匝。试计算放大器下列各值：电压增益、功率增益、通频带、回路插入损耗和稳定
系数 S（设放大器和前级匹配 gs gie ） 。晶体管在 VCE 8V ， IE 2mA 时参数如下：
gie 2860S Cie 18pF ， goe 200S Coe 7pF ， yfe 45mS fe 54 ，
yre 0.31mS fe 88.5
注：因为放大器增益与 g 有关，在本题中没有给出 g 的具体数值，g 与晶体管参数和接入系 数有关，所以只有从 S 中消去个。 若设工作频率远低于特征频率， f 0 f T ，则有 fe 0 ， re 90 ，
高频电子线路最新版课后习题解答第三章 高频小信号放大器习题解答
第三章 思考题与习题3.1 高频小信号放大器采用 LC 谐振回路 作为负载，所以分析高频小信号放大器常采用 Y 参数 等效参数电路进行分析，而且由于输入信号较弱，因此放大器中的晶体管可视为 线性元件 。
高频小信号放大器不仅具有放大作用，还具有 选频滤波的功能 。
衡量高频小信号放大器选择性的两个重要参数分别是 通频带 和 矩形系数 。
3.2 单级单调谐回路谐振放大器的通频带0.7BW ＝ef Q ，矩阵系数0.1r k ＝ 9.95 。
3.3 随着级数的增加，多级单调谐放大器的（设各级的参数相同）增益 增加 ，通频带 变窄 ，矩阵系数 减小 ，选择性 变好 。
3.4 试用矩形系数说明选择性与通频带的关系。
放大器的矩形系数定义为：0.70.10.1r BW k BW =，通频带0.7BW ，显然通频带越宽，矩形系数越大，选择性越差。
3.5 影响谐振放大器稳定性的因素是什么？反馈导纳的物理意义是什么？解：影响谐振放大器稳定性的因素是内部反馈b c C '，输出信号通过该电容反馈回到输入端，将会使放大器性能指标变差，严重时会使放大器产生自激振荡。
反馈导纳re Y 又称为反向传输导纳，其物理意义是输入端短路时，输出电压与其在输入端产生的电流的大小之比。
3.6 在工作点合理的情况下，图3.2.5（b ）中的三极管能否用不含结电容的小信号等效电路等效？为什么？解：不能用不含结电容的小信号等效电路等效，因为结电容对电路是否有影响，与静态工作点无关，而是与放大器的工作频率有关，只有在低频工作的情况下，结电容的影响才能够忽略，此时才能用不含结电容的小信号等效电路等效。
3.7 说明图3.2.5（b ）中，接入系数1n 、2n 对小信号谐振放大器的性能指标有何影响？ 解：接入系数1n 、2n 对小信号谐振放大器的性能指标的影响体现在对回路阻抗的影响和对放大倍数的影响上，合理的选择接入系数的大小，可以达到阻抗匹配，使放大倍数最大，传输效果最佳。
第三章 高频小信号放大器习题答案
第三章高频小信号放大器一、填空题：1．高频小信号放大器的主要技术指标有_________、________、__________。
（增益、通频带、选择性）2.高频小信号谐振放大器的常用的稳定方法有________和________；引起其工作不稳定的主要原因是_________；该放大器级数的增加，其增益将________，通频带将_________。
（中和法、失配法、Cbc’大、变大、变窄）二、问答题1、晶体管低频小信号放大器与高频小信号放大器的分析方法有什么不同？高频小信号放大器能否用静态特性曲线来分析，为什么？解：晶体管低频小信号放大器采用的分析方法是折线分析法，在小信号条件下，叠加在BJT工作点上的交变电流电压之间的关系近似为线性关系。
而高频小信号放大器，由于信号小，也可以认为它工作在晶体管的线性范围内。
可用“线性四端网络”来等效，对线性网络的分析方法都适用于分析高频小信号放大器。
为分析方便起见，低频小信号放大器采用h参数进行分析，高频小信号放大器采用y 参数进行分析。
高频小信号放大器不能用静态特性曲线来分析。
因为晶体管特性曲线是在伏安平面上作出的反映晶体管直流电流电压的关系。
如果电流电压以高频率变化，三极管内PN结的电容应必须考虑，电流电压关系不能在伏安平面上画出。
2、高频小信号放大器为什么要考虑阻抗匹配问题?解：获得最大功率增益，而且匹配是“共扼匹配”，负载电纳和源内阻电纳部分都影响谐振频率，必须进行匹配。
三、计算题：1．对于收音机的中频放大器，其中心频率为f=465KHz，B=8KHz，回路电容C=200pF，试计算回路电感QL 值。
若电感线圈的Q=100，问在回路上应并联多大的电阻才能满足要求？解：回路电感为0.586mH,有载品质因数为58.125,这时需要并联236.66k Ω的电阻。
2.一晶体管组成的单回路中频放大器，如图所示。
已知0465f KHz =，晶体管经中和后的参数为：g m =4.4mS ，Cie=142pF ，goe=55μS ，Coe=18pF ，Yfe=36.8mS ，Yoe=0。
实验三 高频小信号放大器实验
实验三 高频小信号放大器实验一、实验原理高频小信号放大器的作用就是放大无线电设备中的高频小信号，以便作进一步变换或处理。
所谓“小信号”，主要是强调放大器应工作在线性范围。
高频余地频小信号放大器的基本构成相同，都包括有源器件（晶体管、集成放大器等）和负载电路，但有源器件的性能及负载电路的形式有很大差异。
高频小信号放大器的基本类型是以各种选频网络作负载的频带放大器，在某些场合，也采用无选频作用的负载电路，构成宽带放大器。
频带放大器最典型的单元电路如图4—1所示，由单调谐回路做法在构成晶体管调谐放大器。
图4—1电路中，晶体管直流偏置电路与低频放大器电路相同，由于工作频率高，旁路电容b C 、e C 可远小于低频放大器中旁路电容值。
调谐回路的作用主要有两个：第一， 选聘作用，选择放大o f f =的信号频率，抑制其它频率信号。
第二， 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 vo o i A V V =功率增益 po o i A P P =式中o V 、i V 分别为放大器中心频率上的输出、输入电压幅度，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。
（3） 通频带：指放大电路增益由最大值下降3db 时对应的频带宽度。
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所示。
（4） 选择性：指放大器对通频带之外干扰信号的衰减能力。
通常有两种表征方法： 其一，用矩形系数说明邻近波道选择性的好坏。
设放大器的幅频特性如图4—3所示，矩形系数0.1Kr 定义为：0.10.10.722f Kr f ∆=∆ （4—3） 式中0.72f ∆为相对电压增益（或相对电压输出幅度）下降到0.7时的频带宽度，亦即放大器的通频带B ；0.12f ∆为相对电压增益下降到0.1师的频带宽度。
高频小信号放大电路分析
3、高频小信号放大器的质量指标
1)增益：（放大系数）
电压增益：AV
Vo Vi
功率增益：
AP
P0 Pi
分贝表示：AV
2)通频带：
20 log V0 Vi
Ap
10 log
Po Pi
放大器的电压增益下降到最大值的0.707倍时，所对
应的频率范围称为放大器的通频带，用B=2f 0.7表示。
2f 0.7也称为3分贝带宽。
AV
AP
AV 0
AP 0
1
0.7 2f0.7
1
2
0.5
f0
f f0
为什么要求通频带？
f 2f0.5
放大器所放大的一般都是已调制的信号，已调制的信号
都包含一定谱宽度，所以放大器必须有一定的通频带，让必
要的信号频谱分量通过放大器。
放大器的质量指标
1）电压指标
A V
V o V i
Ib
c Ic
a
+
yreVc
yoe
+
P1
Is
Vi
Ys
– yie1 YfeVi
C Vc
L
+
P2
– gp
gie2Vo
根据电压变比关系： V o p2V ab V ab V c p1
所以： A V
V o V i
p2 p1
Vc Vi
p2 y fe
p1yoe YL
Y参数等效电路与混合π等效电路参数的转换式
输入导纳
y ie
I1 V1
V2 0
Ybe 1 rbbYbe
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高频小信号放大器——典型例题分析
1．集成宽带放大器L1590的内部电路如图7.5所示。
试问电路中采用了什么方法来扩展通频带的？答：集成宽放L1590是由两级放大电路构成。
第一级由V1、V2、V3、V6构成；第二级由V7~V10构成，三极管V11~V16、二极管V17~V20和有关电阻构成偏置电路。
其中第一级的V1、V3和V2、V6均为共射－共基组合电路，它们共同构成共射－共基差动放大器，这种电路形式不仅具有较宽的频带，而且还提供了较高的增益，同时，R2、R3和R4引入的负反馈可扩展该级的频带。
V3、V6集电极输出的信号分别送到V7、V10的基极。
第二级的V7、V8和V9、V10均为共集－共射组合电路，它们共同构成共集－共射差动放大器，R18、R19和R20引入负反馈，这些都使该级具有很宽的频带，改变R20可调节增益。
应该指出，V7、V10的共集组态可将第一级和后面电路隔离。
由于采取了上述措施，使L1590的工作频带可达0~150MHZ。
顺便提一下，图中的V4、V5起自动增益控制（AGC）作用，其中2脚接的是AGC电压。
图7.5 集成宽放L1590的内部电路2．通频带为什么是小信号谐振放大器的一个重要指标？通频带不够会给信号带来什么影响？为什么？答：小信号谐振放大器的基本功能是选择和放大信号，而被放大的信号一般都是已调信号，包含一
定的边频，小信号谐振放大器的通频带的宽窄直接关系到信号通过放大器后是否产生失真，或产生的频率失真是否严重，因此，通频带是小信号谐振放大器的一个重要指标。
通频带不够将使输入信号中处于通频带以外的分量衰减，使信号产生失真。
3．超外差接收机（远程接收机）高放管为什么要尽量选用低噪声管？答：多级放大器的总噪声系数为由于每级放大器的噪声系数总是大于1，上式中的各项都为正值，因此放大器级数越多，总的噪声系数也就越大。
上式还表明，各级放大器对总噪声系数的影响是不同的，第一级的影响最大，越往后级，影响就越小。
因此，要降低整个放大器的噪声系数，最主要的是降低第一级（有时还包括第二级）的噪声系数，并提高其功率增益。
综上所述，超外差接收机（远程接收机）高放管要尽量选用低噪声管，以降低系统噪声系数，提高系统灵敏度。
4．试画出图7.6所示放大器的交流通路。
工作频率f=465kHZ。
答：根据画交流通路的一般原则，即大电容视为短路，直流电源视为短路，大电感按开路处理。
就可以很容易画出其交流通路。
对于图中0.01μF电容，因工作频率为465kHZ，其容抗为，相对于与它串联
和并联的电阻而言，可以忽略，所以可以视为短路。
画出的交流通路如图7.7所示。
图7.6
图7.75．共发射极单调谐放大器如图7.2所示，试推导出
谐振电压增益、通频带及选择性（矩形系数）公式。
解：单
调谐放大器的交流通路如图7.8所示。
在谐振放大器中，由于晶体管工作在较高的频率段上，则其输出电容Co、输入电容Ci和rbb′的影响就不能忽略，但考虑到由于电子技术的飞速发展使器件性能不断提高，在实际工作中，用于调谐放大器的晶体管的特征频率fT都远远大于其工作的中心频率
f0，故可采用简化混合π型等效电路。
考虑到一般高频管的rbb′较小，器件的工作电流也很小，故rbb′的影响可忽略，则，于是可得到图7.9所示的输出端等效电路，图中goe 和Coe为晶体管的输出电导和输出电容，gL=1/RL为负载电导（RL为负载阻抗ZL的电阻部分），CL为负载电容（即ZL中的电容部分）。
在抽头LC谐振回路中，有一个重要参数─—接入系数P，它是回路与外电路之间的调节因子。
P
定义为与外电路相连的那一部分电抗与同一回路内参与分
压的同性质总电抗之比。
对于图7.9所示的等效电路而言，若回路线圈L的1-2间的匝数为N1-2，2-3间的匝数为N2-3，4-5间的匝数为N4-5，且N1-2+N2-3=N。
不计互感时，晶体管接入回路的接入系数可以写为负载接入回路的接入系
数
图7.8 交流通路（a）等效电路
（b）等效电路的简化图7.9 单调谐放大器输出端等效电路按照自耦变压器耦合回路及变压器耦合电路的等效原理，将所有元件电压和电流折算到整个回路两端，便得到图7.9的
等效电路。
图中式中，Ｃ∑为回路总电容，g∑为回路总电导，其中g0为电感线圈的自损耗电导。
由图7.9可得，回路的
总导纳式中，称作一般失调，它是在很小时得出的；Qe 是回路的有载品质因数；而；f0为放大器谐振回路的谐振频率（中心频率）；称为相对失调。
又根据放大器电压放大倍数的定义有其电压增益的模为Au = 式中，谐振时，由于，，则谐振电压增益Auo为可见，调谐放大器在谐振时的电压增益最大，且Auo和回路总电导g∑成反比，和晶体管跨导gm成正比。
与此同时，不难得到相对电压增益为当时，可求得3dB带宽，即通频带BW0.7为同理可以求出单调谐放大器的矩形系数为6．如图7.10
所示并联谐振回路，信号源与负载都是部分接入的。
已知Rs、RL，并已知回路参数L1、L2、C1、C2和空载品质因数Q0，试求谐振频率f0与带宽BW0.7。
解：1.求谐振频率f0回路总电感（不考虑互感）L=L1+L2 回路总电容谐振频率 2.求带宽BW0.7设
信号源对回路的接入系数为P1，负载RL对回路的接入系数为P2，则把gs=1/Rs和gL=1/RL折合到回路两端，变为回路的自身损耗电导，它与、并联，构成总的回路电导，即因此，有载品质因数Qe和带宽BW0.7分别为BW0.7= 7．在图7.2（a）所示的电路中，调谐回路是由中频变压器
构成的，其f0=465kHZ，L=560μH，Q0=100，N1-2=46匝，
N1-3=162匝，N4-5=13匝；三极管的goe=110μS，工作电流IE=1mA。
若负载电导gL=1.0mS，试求：（1）谐振电压增益Au0；（2）通频带BW0.7。
解：接入系数分别为
回路的自损耗电导μS（1）三极管的跨导又（μS）则谐振电压（2）有载品质因数为则通频带为（kHZ）8．外接负载阻抗对小信号谐振放大器有哪些主要影响？答：外接负载电阻使LC回路总电导增大，即总电阻减小，从而使Qe下降，带宽BW0.7展宽；外接负载电容使放大器的谐振频率f0降低。
因此，在实用电路中，三极管的输出端和负载阻抗都将采用部分接入的方式与LC回路相连，以减小它们的接入对回路Qe值和谐振频率的影响。
9．图7.2所示的单调谐放大器中，若谐振频率f0=10.7MHZ，CΣ= 50pF，
BW0.7=150kHZ，求回路的电感L和Qe。
如将通频带展宽为300kHZ，应在回路两端并接一个多大的电阻？解：（1）求L和Qe （H）= 4.43μH（2）电阻并联前回路的总电导为47.1（μS）电阻并联后的总电导为94.2（μS）因故并接的电阻为10．一单调谐振放大器，集电极负载为并联谐振回路，其固有谐振频率f0=6.5MHZ，回路总电容C= 56pF，回路通频带BW0.7=150kHZ。
（1）求回路调谐电感、品质因数；（2）求回路频偏Δf=600kHZ时，对干扰信号的抑制比d。
解：（1）已知f0=6.5MHZ，C= 56pF，BW0.7=150kHZ，则（H）= 10.7μH（2）根据定义，抑制比，故（dB）
11．调谐在中心频率为f0=10.7MHZ的三级相同的单调谐放大器，要求BW0.7≥100kHZ，失谐±250kHZ时的衰减大于或等于20dB。
试确定每个谐振回路的有载品质因数Qe值。
解：由带宽要求得由选择性指标得（dB）即故取Qe=5012．在三级相同的单调谐放大器中，中心频率为
465kHZ，每个回路的Qe=40，试问总的通频带等于多少？如果要使总的通频带为10kHZ，则允许最大的Qe为多少？解：（1）总的通频带为（kHZ）（2）每个回路允许最大的Qe为13．中心频率都是6.5MHZ单调谐放大器和临界耦合的双调谐放大器，若Qe均为30，试问两个放大器的通频带各为多少？解：单调谐放大器的通频带为kHZ临界耦合的双调谐放大器的通频带为kHZ14．在小信号谐振放大器中，三极管与回路之间常采用部分接入，回路与负载之间也采用部分接入，这是为什么？解：这是因为外接负载阻抗会使回路的等效电阻减小，品质因数下降，导致增益下降，带宽展宽，谐振频率变化等，因此，采用部分接入，可以减小它们的接入对回路Q值和谐振频率的影响，从而提高了电路的稳定性，且使前后级的阻抗匹配。