第2章小信号调谐放大器资料
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分为： 串联谐振回路 并联谐振回路
2020年5月21日
4
1.串联谐振回路
L
•如图所示：为LC串联回路。
UI r
（1）组成：L、C为纯电感和电容。r是回
路的损耗(主要是电感线圈损耗)
ZC
回路电流为: I U Z
（2）原理：
r
U
jL
1
jC
1
U r
L
j(
1
C
)
r
•当信号频率发生变化时，感抗、容抗、电流均随之变化。
Im
1 2
幅频特性
相对失谐
() arctan 相频特性
（3）回路谐振频率：
由 0 L
1
0C
0 1
LC
此时：=0；I=Im=U/r此为谐振电流。
2020年5月21日
6
（4）回路的品质因数
Q 0L 1 1 L r r0C r C
•是谐振回路的重要指标之一，表征了LC回路的损耗效应 对品质因数的影响。即：r大则Q低（损耗功率大），r小 则Q高， Q越高越好。
折合前RL消耗的功率：P2
U
2 2
/
RL
iS
折合后RL消耗的功率：P1 U12 / RL'
P1 P2
RL' n2RL
2020年5月21日
U
2 2
/
RL
U12
/
RL'
CL'
1 n
2
CL
R1
L C1
CL’ RL’
ZL’
15
•把以上电路简化后：
其中：
C C1 CL'
iS
R1
L C1
CL’ RL’
说明202G0年越5月大21日，其分流越大， 损耗的能量越大， Q值越低。 9
4.谐振特性曲线：
U ()
1
0.707
Um
1 (2Q )2
0
结论：
感性
（1）= 0时，电压最大（谐振）；
U
Um
1
Q1 Q2
Q2
Q1
0
B1
容性
B2
0时，电压减小（失谐）。 谐振特性曲线
（2）Q大，曲线越陡，选频作用越好。
13
四、常用阻抗变换电路
• 变压器耦合式阻抗变换电路 • 电容分压式阻抗变换电路 • 电感分压式阻抗变换电路
2020年5月21日
14
（一）变压器耦合式阻抗变换电路
1.变压器变换电路：
N1 N2
2初.当、为次理级想线变圈压匝器比时：，阻n 抗变N1换关系：iS
N2
R1
L C1
RL CL ZL
•按折合前后消耗功率相等的原则：
RL
'
C1 C2 C1
2
RL
n2RL
RS L
3.电路优点：电路简单、不消耗功率。iS
4. 应用：放大器负载回路； 2020年5月电21日视机天线回路等。
RS L
C1 C2 RL U2
C1 C2 RL’
•当频率为某一特定值（= 0）时，X=0，电流最大，且
电路为纯阻性——处于谐振状态。
•当 0时（失谐）， X 0，电流减小；失谐越大，电
流2越020年小5月，21日体现了选频作用。
5
回路电流为: I U
U r
Im
Z
1
L
j(
1
C
)
1 j
L 1
r
回路最大
C
电流
r
广义失谐
I为复数：
I ( )
（5）串联谐振特性曲线：
L
1
C
r
0L
r
0
0
Q
2 0
幅频特性 I () 1
1
2020年5月21日
Im 1 2 1 (2Q 0)2
7
•据此画出特性曲线如图：
可见，回路失谐（即 0 ）
时，电流减小，体现出回路的 选频作用。 结论：
I
Im
Q=50
f
1
f0
（1）f=f0时，电流最大（谐振）； f f0时，电流减小（失谐）。
2.输入信号大小分：
小信号：电压放大，甲类，线性。 大信号：功率放大，丙类，非线性。
窄带：以调谐回路为负载。 3.从通信对象上分：
2020年5月21日
宽带：非调谐回路为负载
。
2
第0节 小信号调谐放大器概述
• 小信号调谐放大器与宽带放大器的区别
1.负载是具有选频作用的LC调谐回路；
2.上限截频 /下限截频近似等于或略大于一，即窄带。
（2）Q大，曲线越陡，选频作用越好。 Q小，曲线越平缓，选频作用越差。
2020年5月21日
8
并联谐振电路
1.并联谐振回路
他和串联谐振回路是对偶的，因此所 得公式类似。即：
I Im
I C1 Rj
L
U
U
I
G j(C
2.回路谐振频率 0
1
Q) 1
Um
jL0
L
1
r
11
rL0CC
1 r
L C
LC
3.回路的品质因数 Q R 0C 1 C 0L G G L
第二章 小信号调谐放大器
第 0节 概述 第一节 调谐回路与阻抗变换电路 第二节 高频单调谐放大器 第三节 多级调谐放大器及稳定性
第四节 集成调谐放大器及集中选择滤波器
2020年5月21日
1
第0节 小信号调谐放大器概述
•放大器的分类： 1.信号频率分：
低频：音频0——20kHz 高频：20kHz——300MHz
Q小，曲线越平缓，选频作用越差。
（230）20年5月(或21日f)小，回路为感性。 (或f)大，回路为容性。 10
三、信号源内阻和负载对并联谐振回路的影响
（1）考虑信号源内阻抗和负载阻抗时：
•显见，由于信号源内阻抗
和负载阻抗的介入： 电路可改画为：
RS CS RP C1 RL CL
is
L
简化后电路为：
R Rs // RP // RL
C Cs // C1 // CL
iS
LR C
2020年5月21日
11
回路的品质因数为：
QL
R
0L
R0
0 L
Q0
由上式可知：
回路谐振频率
0 1
LC
1）回路总电阻 R 损耗增大(并联) Q
2）回路总电容
C 0
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12
（2）阻抗匹配问题：
• 基本构成及完成的作用
包括: 甲类放大+调谐回路（可以是LC回路、石英晶体、 压电陶瓷或声表面波器件）两部分。
完成“选频”放大的作用。
• 小信号调谐放大器的主要要求（主要指标要求)：
谐振增益高、选择性好、通频带合适、工作稳定。
2020年5月21日
3
第一节 调谐回路与阻抗变换电路
一、LC单调谐回路:
ZL’
R R1 // RL'
•为了减小负载对LC回路的影响， 适当调整变比n。
iS R C L
3.应用：收音机中放负载回路；
2020年5月21日
电视机图象中放、伴音中放等。 16
(二)电容分压式阻抗变换电路
1.阻抗电变换路：
•按折合前后消耗功率相等的原则：
2
2Fra Baidu bibliotek
U1 U 2
RL'
RL
iS
U1
2.阻抗变换关系：
•调谐回路的目的要传送信号能量，所以只有Rs、RL与 回路电阻匹配时才能获得最大功率。
总之：信号源内阻和负载阻抗的接入，使 Q , f0
并可能导致阻抗不匹配。
•为解决上述问题： 采取信号源和负载不直接与调谐回路相接——通过阻抗
变换电路接入。
即：采用部分接入，以减小信号源内阻和负载的影响
2020年5月21日
2020年5月21日
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1.串联谐振回路
L
•如图所示：为LC串联回路。
UI r
（1）组成：L、C为纯电感和电容。r是回
路的损耗(主要是电感线圈损耗)
ZC
回路电流为: I U Z
（2）原理：
r
U
jL
1
jC
1
U r
L
j(
1
C
)
r
•当信号频率发生变化时，感抗、容抗、电流均随之变化。
Im
1 2
幅频特性
相对失谐
() arctan 相频特性
（3）回路谐振频率：
由 0 L
1
0C
0 1
LC
此时：=0；I=Im=U/r此为谐振电流。
2020年5月21日
6
（4）回路的品质因数
Q 0L 1 1 L r r0C r C
•是谐振回路的重要指标之一，表征了LC回路的损耗效应 对品质因数的影响。即：r大则Q低（损耗功率大），r小 则Q高， Q越高越好。
折合前RL消耗的功率：P2
U
2 2
/
RL
iS
折合后RL消耗的功率：P1 U12 / RL'
P1 P2
RL' n2RL
2020年5月21日
U
2 2
/
RL
U12
/
RL'
CL'
1 n
2
CL
R1
L C1
CL’ RL’
ZL’
15
•把以上电路简化后：
其中：
C C1 CL'
iS
R1
L C1
CL’ RL’
说明202G0年越5月大21日，其分流越大， 损耗的能量越大， Q值越低。 9
4.谐振特性曲线：
U ()
1
0.707
Um
1 (2Q )2
0
结论：
感性
（1）= 0时，电压最大（谐振）；
U
Um
1
Q1 Q2
Q2
Q1
0
B1
容性
B2
0时，电压减小（失谐）。 谐振特性曲线
（2）Q大，曲线越陡，选频作用越好。
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四、常用阻抗变换电路
• 变压器耦合式阻抗变换电路 • 电容分压式阻抗变换电路 • 电感分压式阻抗变换电路
2020年5月21日
14
（一）变压器耦合式阻抗变换电路
1.变压器变换电路：
N1 N2
2初.当、为次理级想线变圈压匝器比时：，阻n 抗变N1换关系：iS
N2
R1
L C1
RL CL ZL
•按折合前后消耗功率相等的原则：
RL
'
C1 C2 C1
2
RL
n2RL
RS L
3.电路优点：电路简单、不消耗功率。iS
4. 应用：放大器负载回路； 2020年5月电21日视机天线回路等。
RS L
C1 C2 RL U2
C1 C2 RL’
•当频率为某一特定值（= 0）时，X=0，电流最大，且
电路为纯阻性——处于谐振状态。
•当 0时（失谐）， X 0，电流减小；失谐越大，电
流2越020年小5月，21日体现了选频作用。
5
回路电流为: I U
U r
Im
Z
1
L
j(
1
C
)
1 j
L 1
r
回路最大
C
电流
r
广义失谐
I为复数：
I ( )
（5）串联谐振特性曲线：
L
1
C
r
0L
r
0
0
Q
2 0
幅频特性 I () 1
1
2020年5月21日
Im 1 2 1 (2Q 0)2
7
•据此画出特性曲线如图：
可见，回路失谐（即 0 ）
时，电流减小，体现出回路的 选频作用。 结论：
I
Im
Q=50
f
1
f0
（1）f=f0时，电流最大（谐振）； f f0时，电流减小（失谐）。
2.输入信号大小分：
小信号：电压放大，甲类，线性。 大信号：功率放大，丙类，非线性。
窄带：以调谐回路为负载。 3.从通信对象上分：
2020年5月21日
宽带：非调谐回路为负载
。
2
第0节 小信号调谐放大器概述
• 小信号调谐放大器与宽带放大器的区别
1.负载是具有选频作用的LC调谐回路；
2.上限截频 /下限截频近似等于或略大于一，即窄带。
（2）Q大，曲线越陡，选频作用越好。 Q小，曲线越平缓，选频作用越差。
2020年5月21日
8
并联谐振电路
1.并联谐振回路
他和串联谐振回路是对偶的，因此所 得公式类似。即：
I Im
I C1 Rj
L
U
U
I
G j(C
2.回路谐振频率 0
1
Q) 1
Um
jL0
L
1
r
11
rL0CC
1 r
L C
LC
3.回路的品质因数 Q R 0C 1 C 0L G G L
第二章 小信号调谐放大器
第 0节 概述 第一节 调谐回路与阻抗变换电路 第二节 高频单调谐放大器 第三节 多级调谐放大器及稳定性
第四节 集成调谐放大器及集中选择滤波器
2020年5月21日
1
第0节 小信号调谐放大器概述
•放大器的分类： 1.信号频率分：
低频：音频0——20kHz 高频：20kHz——300MHz
Q小，曲线越平缓，选频作用越差。
（230）20年5月(或21日f)小，回路为感性。 (或f)大，回路为容性。 10
三、信号源内阻和负载对并联谐振回路的影响
（1）考虑信号源内阻抗和负载阻抗时：
•显见，由于信号源内阻抗
和负载阻抗的介入： 电路可改画为：
RS CS RP C1 RL CL
is
L
简化后电路为：
R Rs // RP // RL
C Cs // C1 // CL
iS
LR C
2020年5月21日
11
回路的品质因数为：
QL
R
0L
R0
0 L
Q0
由上式可知：
回路谐振频率
0 1
LC
1）回路总电阻 R 损耗增大(并联) Q
2）回路总电容
C 0
2020年5月21日
12
（2）阻抗匹配问题：
• 基本构成及完成的作用
包括: 甲类放大+调谐回路（可以是LC回路、石英晶体、 压电陶瓷或声表面波器件）两部分。
完成“选频”放大的作用。
• 小信号调谐放大器的主要要求（主要指标要求)：
谐振增益高、选择性好、通频带合适、工作稳定。
2020年5月21日
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第一节 调谐回路与阻抗变换电路
一、LC单调谐回路:
ZL’
R R1 // RL'
•为了减小负载对LC回路的影响， 适当调整变比n。
iS R C L
3.应用：收音机中放负载回路；
2020年5月21日
电视机图象中放、伴音中放等。 16
(二)电容分压式阻抗变换电路
1.阻抗电变换路：
•按折合前后消耗功率相等的原则：
2
2Fra Baidu bibliotek
U1 U 2
RL'
RL
iS
U1
2.阻抗变换关系：
•调谐回路的目的要传送信号能量，所以只有Rs、RL与 回路电阻匹配时才能获得最大功率。
总之：信号源内阻和负载阻抗的接入，使 Q , f0
并可能导致阻抗不匹配。
•为解决上述问题： 采取信号源和负载不直接与调谐回路相接——通过阻抗
变换电路接入。
即：采用部分接入，以减小信号源内阻和负载的影响
2020年5月21日