严国萍版通信电子线路第三章高频小信号放大器文稿演示
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《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
chap3高频小信号放大器详解
＋ 15 C4 220 1 W 4 L1 ui 50 C1 MRA8 A1 C2 MRA8 A2 C3 R1 220 1 W 4 L2 uo 50 R2
图 3-11 集成选频放大器应用举例
I b I S YS U b I c YL U c
. Ib ＋ . IS YS . Ub － Yie
(3-6a) (3-6b)
. Ic ＋ Yo e . YfeUb . Uc － YL ′
. YreUc
图 3-3 图3-1高频小信号放大器的 高频等效电路
(1) 电压放大倍数K
G2 G1
V
D S C2 C3
C1
AGC Ec
图 3-9电视机高频放大器的简化电路
宽 带 放大器 (a) 前 置 放大器 集 中 滤波器 (b)
集 中 滤波器
宽 带 放大器
图3-10 集中选频放大器组成框图
图 3-11示出了Mini Circuits公司生产的一集成放 大器MRA8的应用电路， MRA8是硅单片放大器， 其 主要指标见表3-3。
(a)
3 5 2 L 4 1 RL
V
C
(b)
图 3-1 (a) 实际线路； (b) 交流等效电路
附加内容：
滤波电容：用在电源整流电路中，用来滤除交流成分。使输 出的直流更平滑。 去耦电容：在放大电路中不需要交流的地方，用来消除自激， 使放大器稳定工作。 旁路电容：有电阻连接时，接在电阻两端使交流信号顺利通 过，传递信号。
(3-5a) (3-5b)
c Yce e
b
＋ . Ub e Yie . YreUce . YfeUb e Yo e
图 3-11 集成选频放大器应用举例
I b I S YS U b I c YL U c
. Ib ＋ . IS YS . Ub － Yie
(3-6a) (3-6b)
. Ic ＋ Yo e . YfeUb . Uc － YL ′
. YreUc
图 3-3 图3-1高频小信号放大器的 高频等效电路
(1) 电压放大倍数K
G2 G1
V
D S C2 C3
C1
AGC Ec
图 3-9电视机高频放大器的简化电路
宽 带 放大器 (a) 前 置 放大器 集 中 滤波器 (b)
集 中 滤波器
宽 带 放大器
图3-10 集中选频放大器组成框图
图 3-11示出了Mini Circuits公司生产的一集成放 大器MRA8的应用电路， MRA8是硅单片放大器， 其 主要指标见表3-3。
(a)
3 5 2 L 4 1 RL
V
C
(b)
图 3-1 (a) 实际线路； (b) 交流等效电路
附加内容：
滤波电容：用在电源整流电路中，用来滤除交流成分。使输 出的直流更平滑。 去耦电容：在放大电路中不需要交流的地方，用来消除自激， 使放大器稳定工作。 旁路电容：有电阻连接时，接在电阻两端使交流信号顺利通 过，传递信号。
(3-5a) (3-5b)
c Yce e
b
＋ . Ub e Yie . YreUce . YfeUb e Yo e
严国萍通信电子线路高频小信号放大器ppt
随着通信技术的发展，对高频小信号放大器的性能要求不断 提高，因此研究高频小信号放大器的性能和应用具有重要意 义。
相关工作与文献综述
相关工作
介绍前期与本研究相关的研究工作，包括已发表的论文、专利等。
文献综述
对高频小信号放大器的研究现状、主要技术指标、应用领域等进行综述。
研究方法与论文结构
研究方法
详细介绍本研究的研究方法和技术路线，包括实验设计、模型建立、仿真分析等 。
高频小信号放大器的性能指标
• 性能指标包括增益、带宽、噪声系数、线性度等。 其中增益是指放大器对输入信号的放大倍数，带宽 是指放大器能够处理的频率范围，噪声系数是指放 大器引入的噪声与输入信号的比值，线性度是指放 大器对非线性失真的度量。
高频小信号放大器的电路形式
• 高频小信号放大器的电路形式包括共射、共基、共集等，不 同电路形式具有不同的频率响应、增益、输入输出阻抗等特 性，需要根据实际需求进行选择。
03
高频小信号放大器的设计方法
晶体管的高频模型及其等效电路
晶体管的高频模型
晶体管是高频小信号放大器的基本元件，其高频模型需要考 虑电容效应、电感效应以及电阻效应。
等效电路
高频小信号放大器的等效电路包括电源、输入和输出匹配网 络、负反馈网络以及放大器本身。
Hale Waihona Puke 高频小信号放大器的设计步骤
确定技术指标
明确放大器的频率范围、增益、输 出功率等指标。
总结词
通过对高频小信号放大器的优化设计，可以提高其性能指标，使其满足更严格的应用需求。
详细描述
根据晶体管的高频特性仿真结果和性能仿真分析，对高频小信号放大器进行优化设计。优化内容包括选择合适 的晶体管、调整放大器电路的元件参数、改变电路拓扑结构等。通过优化设计，可以提高高频小信号放大器的 频率响应、增益、失真等性能指标，使其在通信电子线路中发挥更好的作用。
相关工作与文献综述
相关工作
介绍前期与本研究相关的研究工作，包括已发表的论文、专利等。
文献综述
对高频小信号放大器的研究现状、主要技术指标、应用领域等进行综述。
研究方法与论文结构
研究方法
详细介绍本研究的研究方法和技术路线，包括实验设计、模型建立、仿真分析等 。
高频小信号放大器的性能指标
• 性能指标包括增益、带宽、噪声系数、线性度等。 其中增益是指放大器对输入信号的放大倍数，带宽 是指放大器能够处理的频率范围，噪声系数是指放 大器引入的噪声与输入信号的比值，线性度是指放 大器对非线性失真的度量。
高频小信号放大器的电路形式
• 高频小信号放大器的电路形式包括共射、共基、共集等，不 同电路形式具有不同的频率响应、增益、输入输出阻抗等特 性，需要根据实际需求进行选择。
03
高频小信号放大器的设计方法
晶体管的高频模型及其等效电路
晶体管的高频模型
晶体管是高频小信号放大器的基本元件，其高频模型需要考 虑电容效应、电感效应以及电阻效应。
等效电路
高频小信号放大器的等效电路包括电源、输入和输出匹配网 络、负反馈网络以及放大器本身。
Hale Waihona Puke 高频小信号放大器的设计步骤
确定技术指标
明确放大器的频率范围、增益、输 出功率等指标。
总结词
通过对高频小信号放大器的优化设计，可以提高其性能指标，使其满足更严格的应用需求。
详细描述
根据晶体管的高频特性仿真结果和性能仿真分析，对高频小信号放大器进行优化设计。优化内容包括选择合适 的晶体管、调整放大器电路的元件参数、改变电路拓扑结构等。通过优化设计，可以提高高频小信号放大器的 频率响应、增益、失真等性能指标，使其在通信电子线路中发挥更好的作用。
高频电子线路(第五版)_第三章_高频小信号放大器
1
yre 表示输出电压对输入电流的控制作用 反向控制）； （反向控制）； yre 表示输入电压对输出电流的 y 控制作用（正向控制）。 越大, 控制作用（正向控制）。 yre 越大, 表示晶体管 的放大能力越强； 越大, 的放大能力越强； yre 越大, 表示晶体管的内部 反馈越强。 的存在, 反馈越强。yre信号等效电路与参数
第二节
形式等效电路(网络参数等效电路 网络参数等效电路) 一、形式等效电路 网络参数等效电路
& & 设输入电压 V1和输出电压 V2为自变量
& & & I1 = yieV1 + yreV2 & & & I =y V +y V
2 fe 1
& I1
& V1
& I2 & V2
I 1 = yie V 1 + yre V 2
•
•
•
I 2 = yfe V 1 + yoe V 2
•
•
•
I 2 = −YL V 2
•
•
• yie − yre yfe V 1 消去 V 2与 I 2 得： I 1 = yoe +YL • 第二节 I1 因此输入导纳为： 因此输入导纳为： Yi = • = yie − yreyfe yoe+YL V1 上式说明， 有关， 上式说明，输入导纳 Yi 与负载 YL 有关，这反映 了晶体管有内部反馈， 了晶体管有内部反馈，而这个内部反馈是由反向传输 所引起的。 导纳 yre 所引起的。
, β =
β0 f 1+ f β
2
虽然β 虽然 0>>1，在频率为 β时,| β |虽然下降到原来的 ，在频率为f 虽然下降到原来的 但是仍然比1大的多 因此晶体管还能起到放大的作用。 大的多,因此晶体管还能起到放大的作用 但是仍然比 大的多 因此晶体管还能起到放大的作用。
yre 表示输出电压对输入电流的控制作用 反向控制）； （反向控制）； yre 表示输入电压对输出电流的 y 控制作用（正向控制）。 越大, 控制作用（正向控制）。 yre 越大, 表示晶体管 的放大能力越强； 越大, 的放大能力越强； yre 越大, 表示晶体管的内部 反馈越强。 的存在, 反馈越强。yre信号等效电路与参数
第二节
形式等效电路(网络参数等效电路 网络参数等效电路) 一、形式等效电路 网络参数等效电路
& & 设输入电压 V1和输出电压 V2为自变量
& & & I1 = yieV1 + yreV2 & & & I =y V +y V
2 fe 1
& I1
& V1
& I2 & V2
I 1 = yie V 1 + yre V 2
•
•
•
I 2 = yfe V 1 + yoe V 2
•
•
•
I 2 = −YL V 2
•
•
• yie − yre yfe V 1 消去 V 2与 I 2 得： I 1 = yoe +YL • 第二节 I1 因此输入导纳为： 因此输入导纳为： Yi = • = yie − yreyfe yoe+YL V1 上式说明， 有关， 上式说明，输入导纳 Yi 与负载 YL 有关，这反映 了晶体管有内部反馈， 了晶体管有内部反馈，而这个内部反馈是由反向传输 所引起的。 导纳 yre 所引起的。
, β =
β0 f 1+ f β
2
虽然β 虽然 0>>1，在频率为 β时,| β |虽然下降到原来的 ，在频率为f 虽然下降到原来的 但是仍然比1大的多 因此晶体管还能起到放大的作用。 大的多,因此晶体管还能起到放大的作用 但是仍然比 大的多 因此晶体管还能起到放大的作用。
通信电子线路第3章 高频小信号放大器
电路是由物理模拟方法得到的物理等效电路，如图所
示。
Cbc
b
rbb'
b＇ rb'c
c
r Cbe b'e
Cb'c
Cb'e
g mVb 'e
rce Cce
e
e
混合π等效电路
把晶体管内部的物理过程用集中元件RLC表示，每一
个元件与发生的某种物理过程有明显的关系。
3.2.2 混合π等效电路（物理模拟等效电路） （续1）
来组成等效电路。
I1
I2
+
V1
yi
-
yrV2 y f V1
+
yo
V2
-
晶体管共射极电路
晶体管（共射极）的y参数等效电路
I1 yiV1 yrV2
I2 y f V1 yoV2
3.2.1 形式等效电路（网络参数等效电路）（续1）
yi yr yf yo
VVVIIVII11122221
V2 0 称为输出短路时的输入导纳 V10 称为输入短路时的反向传输导纳 V2 0 称为输出短路时的正向传输导纳 V10 称为输入短路时的输出导纳
2
y fe
g
2
gie
gie2
( Av0 )2
gie2 gie
( Av0 )2
用分贝表示
如前后级采用
Ap0 (dB) 10 lg Ap0
相同晶体管
3.3 单调谐回路谐振放大器（续8）
忽略回路本身的损耗 Gp，则匹配条件为 p12 goe p22 gie2
故最大功率增益为（前后级采用相同的晶体管）
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。
第三章 高频小信号放大器教材PPT课件
1. 放大器的输入导纳和输出导纳
引用§4.2 结果，可知
Yi
yie
yreyfe yoeYL
Yi yre0 yie
Yo
yoe
yreyfe yie Ys
Yo yre0 yoe
2. 自激振荡的产生 (以输入导纳的影响为例)
如果放大电路输入端也接有谐振回路(或前级放大器的 输出谐振回路)，那么输入导纳Yi并联在放大器输入端回路后 (假定耦合方式是全部接入)，
激振荡现象。
YFyyofeeyrYeL gFjbF
图4.6.2 反馈电导ｇＦ随频率变化 的关系曲线
4. 自激产生的条件(以输入导纳的影响为例)
▪ 按频谱宽度：窄带放大器和宽带放大器 ▪ 按电路形式：单级放大器和级联放大器 ▪ 按负载性质：谐振放大器和非谐振放大器
谐振放大器是采用谐振回路作负载的 放大器，具有放大、滤波和选频的作用。 非谐振放大器由阻容放大器和各种滤波器 组成，其机构简单，便于集成。
3. 高频小信号放大器的质量指标(1)
1) 增益：（放大系数） 2) 通频带: 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。 3) 选择性: 从各种不同频率的信号的总和（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。
Kr01
2f0.1 2f0.7
2 0.1 2 0.7
2
10 n 1
1
2n 1
Av Av0
[1QL2(
1
0
0)2]n2
[1
(QL
1
2 0
)2
n
引用§4.2 结果，可知
Yi
yie
yreyfe yoeYL
Yi yre0 yie
Yo
yoe
yreyfe yie Ys
Yo yre0 yoe
2. 自激振荡的产生 (以输入导纳的影响为例)
如果放大电路输入端也接有谐振回路(或前级放大器的 输出谐振回路)，那么输入导纳Yi并联在放大器输入端回路后 (假定耦合方式是全部接入)，
激振荡现象。
YFyyofeeyrYeL gFjbF
图4.6.2 反馈电导ｇＦ随频率变化 的关系曲线
4. 自激产生的条件(以输入导纳的影响为例)
▪ 按频谱宽度：窄带放大器和宽带放大器 ▪ 按电路形式：单级放大器和级联放大器 ▪ 按负载性质：谐振放大器和非谐振放大器
谐振放大器是采用谐振回路作负载的 放大器，具有放大、滤波和选频的作用。 非谐振放大器由阻容放大器和各种滤波器 组成，其机构简单，便于集成。
3. 高频小信号放大器的质量指标(1)
1) 增益：（放大系数） 2) 通频带: 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。 3) 选择性: 从各种不同频率的信号的总和（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。
Kr01
2f0.1 2f0.7
2 0.1 2 0.7
2
10 n 1
1
2n 1
Av Av0
[1QL2(
1
0
0)2]n2
[1
(QL
1
2 0
)2
n
g第三章 高频小信号放大器
比较项目混合型等效电路y参数等效电路出发点模拟晶体管的物理结构测量和使用的角度表示方法用集中参数元件rc和受控源来表示管内的复杂关系把晶体管作为一个有源线性双口网络用一组网络参数构成其等效电路优点各元件参数物理意义明确各元件值在较宽的频带内基本上保持常数与频率无关导出的表达式具有普遍意义分析和测量方便缺点随器件不同而有不少差别分析和测量不方便网络参数与频率有关适用范围适合于分析宽频带小信号放大器适合于分析高频小信号谐振放大器y参数等效电路双口网络即具有两个端口的网络
U1
I2
I2
U2 U1 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。
现以共发射级接法的晶体管 为例, 将其看作一个双口网络, 如 图所示, 相应的Ｙ参数方程为：
i2 i1
+ u1
-
+ u2
-
i1 yieu1 yre u2 i2 y feu1 yoeu2
V2 gmVbe
(4)
I2 yoe V2
I 2 I g mVbe
V1 0
jCbc rbbV2 jCbcV2 g m 1 rbb ybe
g m rbb jCbcV2 1 1 r y bb be
yb'e jCb'e
比较项目
出发点
混合π型等效电路
模拟晶体管的物理结构
Ｙ参数等效电路
测量和使用的角度
用集中参数元件Ｒ、Ｃ和受 把晶体管作为一个有源线性 表示方法 控源来表示管内的复杂关系 双口网络, 用一组网络参数 构成其等效电路 优点 缺点 各元件参数物理意义明确, 导出的表达式具有普遍意义 各元件值在较宽的频带内基 , 分析和测量方便 本上保持常数，与频率无关 随器件不同而有不少差别, 分析和测量不方便 网络参数与频率有关
U1
I2
I2
U2 U1 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。
现以共发射级接法的晶体管 为例, 将其看作一个双口网络, 如 图所示, 相应的Ｙ参数方程为：
i2 i1
+ u1
-
+ u2
-
i1 yieu1 yre u2 i2 y feu1 yoeu2
V2 gmVbe
(4)
I2 yoe V2
I 2 I g mVbe
V1 0
jCbc rbbV2 jCbcV2 g m 1 rbb ybe
g m rbb jCbcV2 1 1 r y bb be
yb'e jCb'e
比较项目
出发点
混合π型等效电路
模拟晶体管的物理结构
Ｙ参数等效电路
测量和使用的角度
用集中参数元件Ｒ、Ｃ和受 把晶体管作为一个有源线性 表示方法 控源来表示管内的复杂关系 双口网络, 用一组网络参数 构成其等效电路 优点 缺点 各元件参数物理意义明确, 导出的表达式具有普遍意义 各元件值在较宽的频带内基 , 分析和测量方便 本上保持常数，与频率无关 随器件不同而有不少差别, 分析和测量不方便 网络参数与频率有关
高频小信号放大器演示文稿
主要讨论晶体管、单级、窄带、谐振放大器。谐振放大 器是采用谐振回路作负载的放大器，同时具有放大和选频 的作用。
第3页，共38页。
第4页，共38页。
2）通频带
当放大器的负载是谐振回路时，放大器的谐振特性和谐振回路的特性一 致。
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=2Δf 0.7表示。B=2Δf 0.7也称为3dB带宽。
若单级放大器的增益不能满足要求，就可以采用多级级联放大器。级联 后的放大器的增益、通频带和选择性都将发生变化。
1）增益
如果放大器有m级，各级的增益为AV1、AV2 AVm
则总增益为
Am AV1 AV2 AVm
2）通频带
如果各级放大器是相同的
Am AVm1 ,
Am 0
p1 p2 y fe gΣ
p1 p2 y fe Gp p12goe p22gie2
第22页，共38页。
电压增益的相关结论
① A V 是工作频率f 的函数，在谐振时，电压增益 达到最大
②输入和输出有180的相位差。此外
y
f
是一个复数，它
e
也有一个相角fe，因此输入和输出之间 的相差不是180，
而
YL G p jC
1
jL
p22 yie2
ΑV
p1
p2 y fe yoe YL
p1
p2 y fe
yoe
YL p12
p1 p2 y fe p12 yoe YL
令：yoe goe jCoe
yie2 gie2 jCie2
AV
p1 p2 y fe
p12goe p22gie2 Gp
晶体管作放大器用时，因为输入端或输出端接有信源与负载，此 时Y参数与外接负载和信号源内阻有关，所以称为外参数。
第3页，共38页。
第4页，共38页。
2）通频带
当放大器的负载是谐振回路时，放大器的谐振特性和谐振回路的特性一 致。
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=2Δf 0.7表示。B=2Δf 0.7也称为3dB带宽。
若单级放大器的增益不能满足要求，就可以采用多级级联放大器。级联 后的放大器的增益、通频带和选择性都将发生变化。
1）增益
如果放大器有m级，各级的增益为AV1、AV2 AVm
则总增益为
Am AV1 AV2 AVm
2）通频带
如果各级放大器是相同的
Am AVm1 ,
Am 0
p1 p2 y fe gΣ
p1 p2 y fe Gp p12goe p22gie2
第22页，共38页。
电压增益的相关结论
① A V 是工作频率f 的函数，在谐振时，电压增益 达到最大
②输入和输出有180的相位差。此外
y
f
是一个复数，它
e
也有一个相角fe，因此输入和输出之间 的相差不是180，
而
YL G p jC
1
jL
p22 yie2
ΑV
p1
p2 y fe yoe YL
p1
p2 y fe
yoe
YL p12
p1 p2 y fe p12 yoe YL
令：yoe goe jCoe
yie2 gie2 jCie2
AV
p1 p2 y fe
p12goe p22gie2 Gp
晶体管作放大器用时，因为输入端或输出端接有信源与负载，此 时Y参数与外接负载和信号源内阻有关，所以称为外参数。
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2f0.7
后面将会
20lg 2
证明谐振 放大器的
通频带与
谐振回路
的通频带
是类似的
调谐放大器电压增益的频率特性曲线
第三章 高频小信号放大器 §3.1 概述 三、高频小信号放大器的质量指标
（3）选择性
定义：表示放大电路从混合信号（有用信 号与干扰信号的叠加信号）中选出有用信 号，并抑制干扰信号的能力。
I2
+
+
V1
-
yie yre V2
yfeV1
yoe
V2
-
Y’L
根据 I2的电流方 : 程 V2•YL yfe•V1yoe•V2 单纯三极管A 电 vT压 V V12 增 yoe益 yfYeL
第三章 高频小信号放大器 §3.2.3 混合π参数和y参数的转换
yie和yoe的其他表示方法
yie
yre V2
第三章 高频小信号放大器 §3.2 晶体管高频小信号等效电路和参数
§3.2.1 形式等效电路（主要介绍y参数）
I2
图中，若以V1和V2为
I1
+
自变量， I1和I2为参
+ V1
V2
-
变量，列出表达式：
-
I1 yiV1 yrV2 I2 yfV1 yoV2
其中的 yi、yr、yf、yo 合称为 y 参数
/ /
Pni(输入信噪) 比 Pno(输出信噪) 比
此信号功率为 Psi
此信号功率为 Pso
高频小信号 放大器
此,大 接 1 于 越 近 ,有 好 于 多级 ,前 2 级 放起 大决 器
第三章 高频小信号放大器
§3.2 晶体管高频小信号等效电路和参数
衡量指标
矩形系数 抑制比
矩形系数
K r0.1
2f0.1 2f0.7
矩形系数越小，曲线越接近矩形，选择 性越好，调矩谐形放大系器数电压最增小益值的频为率1特性曲线
第三章 高频小信号放大器 §3.1 概述 三、高频小信号放大器的质量指标
（4）工作稳定性
一个理想的放大器其主要指标（如增益、 通频带、中心频率等）应不随时间和外界 变化而变化，谓之稳定。
可以看出4个参数均为导纳量纲，故其称为 y 参数
第三章 高频小信号放大器 §3.2.1 形式等效电路（y参数）
y参数的求法和含义 I1
I2 +
I1 yiV1 yrV2
+ V1
V2
-
yi
yf
VI11
VI21
I2 yfV1 yoV2
-
称 V20 为输出短路时导 的纳 输入
y参数可能是
称 V20
yfeV1
yoe
由于yie和yoe均为复 数，而且虚部(电纳) 通常为正数，所以在 图中，我们可以将其 看作一个电导g与一 个电容C的并联。
Cie
gie
yre V2
goe
Coe
yfeV1
yiegiejCie yoegoej Coe
严国萍版通信电子 线路第三章高频小
信号放大器
输入 回路
高频 放大
混频器
中频 放大
解调器
低频 放大
本地 振荡器
自动 增益
控制
n 射频前端电路（RF Front-End IC）：输入回路；高频放大；本地振荡器；混频器。 输出中频信号。
n 高频放大和中频放大是高频小信号放大器。 n 具有低通传输特性的负反馈控制系统（自动增益控制AGC）。
为什么要提出小信号等效电路?
回答：由于信号幅度很小（mv级），所以可认
为晶体三极管工作于线性区，如果把它等效成
我们学过的线性元件的组合电路，那么就可以
用我们学过的线性电路知识进行分析了。 把这一段
等效方法
重点
近似看作 一段直线
形式等效电路（如y参数、h参数） iC
物理模拟等效电路（π参数）
v BE
解:因为 Av 20lgV Voi 40dB
所以lg Vo 2 Vi
放大倍 Vo数 10(0倍) Vi
第三章 高频小信号放大器 §3.1 概述 三、高频小信号放大器的质量指标
（2）通频带
定义：放大器的电压增益下降到最大值的
0.7（即1/ 2 ）倍时，上、下限频率之间的
频率范围称为放大器的通频带，用 B2f0.7 表示。也称为3dB带宽。
二、高频小信号放大器分类
按所用的材料分类：
晶体管（BJT) 场效应管（FET)
通过学习基于晶体管的谐振放 大器来掌握基本原理，其他类 型的放大器原理基本相同。
集电电路（IC)
按频谱宽度：窄带放大器和宽带放大器
按电路形式：单级放大器和多级放大器
按负载性质：
谐振放大器（以谐振电路作为负载）
为
输
出
短
路
时 传的 输正 导复向 纳 数，如
(25+10j)ms
yr
VI12
课上思考：
称 V10
为
输
入
短
路
时 传的 输反 导复向 纳 数意味着什
么物理含义？
yo VI22 称 V10 为输入短路时导 的纳 输出
第三章 高频小信号放大器 §3.2.1 形式等效电路（y参数）
根据y参数公式画出y参数等效电路
非谐振放大器（以阻容耦合电路作为负载）
第三章 高频小信号放大器 §3.1 概述
三、高频小信号放大器的质量指标
（1）增益（放大倍数）
电压增A益 v VVoi
功率增A益 p
Po Pi
用分d贝 ） B （ 表示 Av应 20 lg为 V Vo i
Ap
10lg
Po Pi
举例：若一 大个 器小 的 4信 增 d 0， B号 益 其 放 为 实际电 是压 多 ?放 少
这个等效电路非常重要，希望同学们记住。
I1 + V1
-
I2
+
V2
等效
-
I1
+
V1
yi
-
yr V2
I2
+
yfV1
yo V2
-
用三极管引脚b,c,e来表示
ib
+
ube
yie yreuce
-
yfeube
ic
+ yoe uce
-
第三章 高频小信号放大器 §3.2.1 形式等效电路（y参数）
利用y参数求单纯三级管放大电路的 电压增益
反之则为不稳定，不稳定的极限情况是自 激（无规则的、失控的正反馈）。
提高稳定性，避免自激的措施有
合理选择器件、合理设计PCB布局布线 单级的增益不要过高 加入稳定电路（如负反馈电路）等
第三章 高频小信号放大器 §3.1 概述 三、高频小信号放大器的质量指标
（5）噪声系数
定义：
NF
Psi Pso
§3.1 概述
第三章 高频小信号放大器
一、高频小信号放大器的特点
① 频率较高
中心频率一般在几百kHz到几百MHz频
带宽（2△f0.7）在几khz到几十MHz
② 小信号
iC
信号较小，所以工作在
线性范围内(甲类 放大器)
把这一段 近似看作 一段直线
v BE
第三章 高频小信号放大器 §3.1 概述
后面将会
20lg 2
证明谐振 放大器的
通频带与
谐振回路
的通频带
是类似的
调谐放大器电压增益的频率特性曲线
第三章 高频小信号放大器 §3.1 概述 三、高频小信号放大器的质量指标
（3）选择性
定义：表示放大电路从混合信号（有用信 号与干扰信号的叠加信号）中选出有用信 号，并抑制干扰信号的能力。
I2
+
+
V1
-
yie yre V2
yfeV1
yoe
V2
-
Y’L
根据 I2的电流方 : 程 V2•YL yfe•V1yoe•V2 单纯三极管A 电 vT压 V V12 增 yoe益 yfYeL
第三章 高频小信号放大器 §3.2.3 混合π参数和y参数的转换
yie和yoe的其他表示方法
yie
yre V2
第三章 高频小信号放大器 §3.2 晶体管高频小信号等效电路和参数
§3.2.1 形式等效电路（主要介绍y参数）
I2
图中，若以V1和V2为
I1
+
自变量， I1和I2为参
+ V1
V2
-
变量，列出表达式：
-
I1 yiV1 yrV2 I2 yfV1 yoV2
其中的 yi、yr、yf、yo 合称为 y 参数
/ /
Pni(输入信噪) 比 Pno(输出信噪) 比
此信号功率为 Psi
此信号功率为 Pso
高频小信号 放大器
此,大 接 1 于 越 近 ,有 好 于 多级 ,前 2 级 放起 大决 器
第三章 高频小信号放大器
§3.2 晶体管高频小信号等效电路和参数
衡量指标
矩形系数 抑制比
矩形系数
K r0.1
2f0.1 2f0.7
矩形系数越小，曲线越接近矩形，选择 性越好，调矩谐形放大系器数电压最增小益值的频为率1特性曲线
第三章 高频小信号放大器 §3.1 概述 三、高频小信号放大器的质量指标
（4）工作稳定性
一个理想的放大器其主要指标（如增益、 通频带、中心频率等）应不随时间和外界 变化而变化，谓之稳定。
可以看出4个参数均为导纳量纲，故其称为 y 参数
第三章 高频小信号放大器 §3.2.1 形式等效电路（y参数）
y参数的求法和含义 I1
I2 +
I1 yiV1 yrV2
+ V1
V2
-
yi
yf
VI11
VI21
I2 yfV1 yoV2
-
称 V20 为输出短路时导 的纳 输入
y参数可能是
称 V20
yfeV1
yoe
由于yie和yoe均为复 数，而且虚部(电纳) 通常为正数，所以在 图中，我们可以将其 看作一个电导g与一 个电容C的并联。
Cie
gie
yre V2
goe
Coe
yfeV1
yiegiejCie yoegoej Coe
严国萍版通信电子 线路第三章高频小
信号放大器
输入 回路
高频 放大
混频器
中频 放大
解调器
低频 放大
本地 振荡器
自动 增益
控制
n 射频前端电路（RF Front-End IC）：输入回路；高频放大；本地振荡器；混频器。 输出中频信号。
n 高频放大和中频放大是高频小信号放大器。 n 具有低通传输特性的负反馈控制系统（自动增益控制AGC）。
为什么要提出小信号等效电路?
回答：由于信号幅度很小（mv级），所以可认
为晶体三极管工作于线性区，如果把它等效成
我们学过的线性元件的组合电路，那么就可以
用我们学过的线性电路知识进行分析了。 把这一段
等效方法
重点
近似看作 一段直线
形式等效电路（如y参数、h参数） iC
物理模拟等效电路（π参数）
v BE
解:因为 Av 20lgV Voi 40dB
所以lg Vo 2 Vi
放大倍 Vo数 10(0倍) Vi
第三章 高频小信号放大器 §3.1 概述 三、高频小信号放大器的质量指标
（2）通频带
定义：放大器的电压增益下降到最大值的
0.7（即1/ 2 ）倍时，上、下限频率之间的
频率范围称为放大器的通频带，用 B2f0.7 表示。也称为3dB带宽。
二、高频小信号放大器分类
按所用的材料分类：
晶体管（BJT) 场效应管（FET)
通过学习基于晶体管的谐振放 大器来掌握基本原理，其他类 型的放大器原理基本相同。
集电电路（IC)
按频谱宽度：窄带放大器和宽带放大器
按电路形式：单级放大器和多级放大器
按负载性质：
谐振放大器（以谐振电路作为负载）
为
输
出
短
路
时 传的 输正 导复向 纳 数，如
(25+10j)ms
yr
VI12
课上思考：
称 V10
为
输
入
短
路
时 传的 输反 导复向 纳 数意味着什
么物理含义？
yo VI22 称 V10 为输入短路时导 的纳 输出
第三章 高频小信号放大器 §3.2.1 形式等效电路（y参数）
根据y参数公式画出y参数等效电路
非谐振放大器（以阻容耦合电路作为负载）
第三章 高频小信号放大器 §3.1 概述
三、高频小信号放大器的质量指标
（1）增益（放大倍数）
电压增A益 v VVoi
功率增A益 p
Po Pi
用分d贝 ） B （ 表示 Av应 20 lg为 V Vo i
Ap
10lg
Po Pi
举例：若一 大个 器小 的 4信 增 d 0， B号 益 其 放 为 实际电 是压 多 ?放 少
这个等效电路非常重要，希望同学们记住。
I1 + V1
-
I2
+
V2
等效
-
I1
+
V1
yi
-
yr V2
I2
+
yfV1
yo V2
-
用三极管引脚b,c,e来表示
ib
+
ube
yie yreuce
-
yfeube
ic
+ yoe uce
-
第三章 高频小信号放大器 §3.2.1 形式等效电路（y参数）
利用y参数求单纯三级管放大电路的 电压增益
反之则为不稳定，不稳定的极限情况是自 激（无规则的、失控的正反馈）。
提高稳定性，避免自激的措施有
合理选择器件、合理设计PCB布局布线 单级的增益不要过高 加入稳定电路（如负反馈电路）等
第三章 高频小信号放大器 §3.1 概述 三、高频小信号放大器的质量指标
（5）噪声系数
定义：
NF
Psi Pso
§3.1 概述
第三章 高频小信号放大器
一、高频小信号放大器的特点
① 频率较高
中心频率一般在几百kHz到几百MHz频
带宽（2△f0.7）在几khz到几十MHz
② 小信号
iC
信号较小，所以工作在
线性范围内(甲类 放大器)
把这一段 近似看作 一段直线
v BE
第三章 高频小信号放大器 §3.1 概述