2.2小信号谐振放大器详解
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.
Ib
+
.
B
g b 'e C b 'e
gm U be
.
U be
–
gce
C b 'c
+
U ce
–
E 用混合π型参数表示
EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
一、 放大电路及其工作原理
RB1
2.2.2 单调谐回路谐振放大器
C
+VCC 3 5 + 2 L RL U o
1
4 –
RB1
+ –
+ C 1
L
U i Cie Gie
–
Goe Coe gmU i
C
2
3 4
N 13 自耦变压器匝比 n1 N 12 5 N 13 + 变压器初次级匝比 n2 RL U o – N 45
E 放大器的Y参数等效电路
有时把 P1＝1/n1 ，称为晶体管输出端对谐振回路的接入系数 把 P2＝1/n2 ，称为负载对谐振回路的接入系数 EXIT
EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
小结：实用的高频小信号等效电路
Ib
+
.
B
.
C Ic +
.
Ib
+
.
B
C Ic
.
G ie
U be
–
Yi e
Yfe U be Yoe
U ce
–
U be
–
G oe
Yfe U be
.
+
Cie
C oe
U ce
–
E 用Y参数表示
E 用电导、电容等表示 C Ic
f0 BW0.7 Qe
其中：C∑为等效的回路总电容。 • 通频带：
其中：Qe为回路的有载品质因数。 • 矩形系数：
BW0.1 K 0.1 9.95 BW0.7
其中：可见其矩形系数远大于1，选择性较差。 EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
2.2 小信号谐振放大器
主要要求：
理解晶体管Y参数等效电路及其意义和应用 掌握单调谐回路谐振放大器的组成、工作原理
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
2.2 小信号谐振放大器
以谐振回路为选频网络的高频小信号放大器 称为小信号谐振放大器或小信号调谐放大器。
作用：选出有用频率信号并加以放大，而对无用频率 信号予以抑制。 构成：小信号放大器 ＋ LC谐振回路
EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
2.2 小信号谐振放大器
• 小信号选频放大器可分为两类：一类是以调 谐回路为负载的调谐放大器，另一类是以滤 波器为负载的集中选频放大器。 • 调谐放大器常由晶体管等放大器件与LC并联 谐振回路或耦合谐振回路构成。 • 集中选频放大器把放大和选频两种功能分开， 放大作用由宽频带放大器承担，选频作用由 晶体滤波器、陶瓷滤波器和声表面波滤波器 等承担。
EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
2.2.1 晶体管的Y参数等效电路
iB f (uBE , uCE ) iC f (uBE , uCE )
对小信号
ຫໍສະໝຸດ Baidu对小信号
Y参数通过仪器测量，或查手册，或由混合π型等效电路求取
EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
晶体管混合π型等效电路
rbb’—基区的体电阻
和主要性能指标的计算。
了解多级谐振放大器
了解谐振放大器的稳定性
EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
2.2.1 晶体管的Y参数等效电路
一、 晶体管的Y参数等效电路
iB f (uBE , uCE ) iC f (uBE , uCE )
对小信号
称为晶体管输出端交流短路时的输入导纳 称为晶体管输出端交流短路时的正向传输导纳 称为晶体管输入端交流短路时的反向传输导纳 称为晶体管输入端交流短路时的输出导 纳
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
自耦变压器匝比
二、单调谐放大器的等效电路
B
+ C 1
5
N 13 n1 N 12
L
U i Cie Gie
–
Goe Coe gmU i
C
2
RL
3 4
+ 变压器初次级匝比 U o – 根据功率相等得
E 放大器的Y参数等效电路 C
rce
UA I CQ
EXIT
gm 2f
Cbc 和 f T 从手册中查出
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
晶体管混合π型等效电路
根据混合π型等效电路，由Y参数的定义可得
EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
混合π型参数与频率无关, Y参数与频率有关. 在窄带放大器中，可以近似 认为晶体管Y参数与频率无 关。
③选择性—矩形系数：
K0.1=BW0.1/BW0.7
EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
2.2 小信号谐振放大器
4、单级单调谐放大器
图2.2.4 单调谐放大器 集电极负载为LC并联谐振回路
EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
单级单调谐放大器的性能：
谐振频率：
1 f0 2 LC
EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
2.2 小信号谐振放大器
1、什么是谐振放大器？ 采用调谐回路作为负载的放大器。 选频或滤波是其基 本特点。具有放大和选频两方面的功能。 2、高頻放大器分类
EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
2.2 小信号谐振放大器
3、主要性能指标
①谐振电压增益Au0—放大器在谐振频率上的增 益，衡量对有用信号的放大能力。 ②通频带BW0.7—放大器电压增益下降到谐振电 压增益的0.707倍时所对应的频率范围。
2
3
1
+VCC
L
+ – Ui
RB2 CB RE C E
C 1
RE
直流通路
RB2
5
保证晶体管工作在甲类状态
+
U i
–
+
B E
L
C
U R 2 L – o 晶体管的输出及负载电阻 3 4 均通过阻抗变换电路接入。
交流通路
EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
二、单调谐放大器的等效电路
B
gb ' e
1 rb' e
gm
rb‘e —发射结电阻re折算到基极回路的电阻
UT rbe (1 )re (1 ) IE
gm —低频互导或低频跨导
Cbe —发射结电容 Cbc —集电结电容
rbe
IE 1 U T re
C b e
rce—晶体管输出电阻
UA 为厄尔利电压
EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
高频管的rbb’ 很小，通常可略。
实用中要采取措施使内部反馈很小，故分析时看成 Yre=0 Y参数可简化为
. .
Ib
B
C Ic
Yfe gm Yre 0
+
g b 'e C b 'e
E
U be
–
gce
gm U be
.
+
C b 'c
U ce
–
简化高频小信号等效电路
Ib
+
.
B
g b 'e C b 'e
gm U be
.
U be
–
gce
C b 'c
+
U ce
–
E 用混合π型参数表示
EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
一、 放大电路及其工作原理
RB1
2.2.2 单调谐回路谐振放大器
C
+VCC 3 5 + 2 L RL U o
1
4 –
RB1
+ –
+ C 1
L
U i Cie Gie
–
Goe Coe gmU i
C
2
3 4
N 13 自耦变压器匝比 n1 N 12 5 N 13 + 变压器初次级匝比 n2 RL U o – N 45
E 放大器的Y参数等效电路
有时把 P1＝1/n1 ，称为晶体管输出端对谐振回路的接入系数 把 P2＝1/n2 ，称为负载对谐振回路的接入系数 EXIT
EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
小结：实用的高频小信号等效电路
Ib
+
.
B
.
C Ic +
.
Ib
+
.
B
C Ic
.
G ie
U be
–
Yi e
Yfe U be Yoe
U ce
–
U be
–
G oe
Yfe U be
.
+
Cie
C oe
U ce
–
E 用Y参数表示
E 用电导、电容等表示 C Ic
f0 BW0.7 Qe
其中：C∑为等效的回路总电容。 • 通频带：
其中：Qe为回路的有载品质因数。 • 矩形系数：
BW0.1 K 0.1 9.95 BW0.7
其中：可见其矩形系数远大于1，选择性较差。 EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
2.2 小信号谐振放大器
主要要求：
理解晶体管Y参数等效电路及其意义和应用 掌握单调谐回路谐振放大器的组成、工作原理
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
2.2 小信号谐振放大器
以谐振回路为选频网络的高频小信号放大器 称为小信号谐振放大器或小信号调谐放大器。
作用：选出有用频率信号并加以放大，而对无用频率 信号予以抑制。 构成：小信号放大器 ＋ LC谐振回路
EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
2.2 小信号谐振放大器
• 小信号选频放大器可分为两类：一类是以调 谐回路为负载的调谐放大器，另一类是以滤 波器为负载的集中选频放大器。 • 调谐放大器常由晶体管等放大器件与LC并联 谐振回路或耦合谐振回路构成。 • 集中选频放大器把放大和选频两种功能分开， 放大作用由宽频带放大器承担，选频作用由 晶体滤波器、陶瓷滤波器和声表面波滤波器 等承担。
EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
2.2.1 晶体管的Y参数等效电路
iB f (uBE , uCE ) iC f (uBE , uCE )
对小信号
ຫໍສະໝຸດ Baidu对小信号
Y参数通过仪器测量，或查手册，或由混合π型等效电路求取
EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
晶体管混合π型等效电路
rbb’—基区的体电阻
和主要性能指标的计算。
了解多级谐振放大器
了解谐振放大器的稳定性
EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
2.2.1 晶体管的Y参数等效电路
一、 晶体管的Y参数等效电路
iB f (uBE , uCE ) iC f (uBE , uCE )
对小信号
称为晶体管输出端交流短路时的输入导纳 称为晶体管输出端交流短路时的正向传输导纳 称为晶体管输入端交流短路时的反向传输导纳 称为晶体管输入端交流短路时的输出导 纳
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
自耦变压器匝比
二、单调谐放大器的等效电路
B
+ C 1
5
N 13 n1 N 12
L
U i Cie Gie
–
Goe Coe gmU i
C
2
RL
3 4
+ 变压器初次级匝比 U o – 根据功率相等得
E 放大器的Y参数等效电路 C
rce
UA I CQ
EXIT
gm 2f
Cbc 和 f T 从手册中查出
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
晶体管混合π型等效电路
根据混合π型等效电路，由Y参数的定义可得
EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
混合π型参数与频率无关, Y参数与频率有关. 在窄带放大器中，可以近似 认为晶体管Y参数与频率无 关。
③选择性—矩形系数：
K0.1=BW0.1/BW0.7
EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
2.2 小信号谐振放大器
4、单级单调谐放大器
图2.2.4 单调谐放大器 集电极负载为LC并联谐振回路
EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
单级单调谐放大器的性能：
谐振频率：
1 f0 2 LC
EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
2.2 小信号谐振放大器
1、什么是谐振放大器？ 采用调谐回路作为负载的放大器。 选频或滤波是其基 本特点。具有放大和选频两方面的功能。 2、高頻放大器分类
EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
2.2 小信号谐振放大器
3、主要性能指标
①谐振电压增益Au0—放大器在谐振频率上的增 益，衡量对有用信号的放大能力。 ②通频带BW0.7—放大器电压增益下降到谐振电 压增益的0.707倍时所对应的频率范围。
2
3
1
+VCC
L
+ – Ui
RB2 CB RE C E
C 1
RE
直流通路
RB2
5
保证晶体管工作在甲类状态
+
U i
–
+
B E
L
C
U R 2 L – o 晶体管的输出及负载电阻 3 4 均通过阻抗变换电路接入。
交流通路
EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
二、单调谐放大器的等效电路
B
gb ' e
1 rb' e
gm
rb‘e —发射结电阻re折算到基极回路的电阻
UT rbe (1 )re (1 ) IE
gm —低频互导或低频跨导
Cbe —发射结电容 Cbc —集电结电容
rbe
IE 1 U T re
C b e
rce—晶体管输出电阻
UA 为厄尔利电压
EXIT
高频电子线路
2.2 小信号谐振放大器
高频管的rbb’ 很小，通常可略。
实用中要采取措施使内部反馈很小，故分析时看成 Yre=0 Y参数可简化为
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Ib
B
C Ic
Yfe gm Yre 0
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g b 'e C b 'e
E
U be
–
gce
gm U be
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+
C b 'c
U ce
–
简化高频小信号等效电路