第一章小信号调谐放大器介绍

第一章 小信号调谐放大器


概述 谐振回路 晶体管高频小信号等效电路 小信号调谐放大器
1.1 概述
1.1.1 小信号调谐放大器的基本概念
1.信号的特点
2. 放大器的特点和分类
小信号调谐放大器是一种窄带的选频放大器，是无 线电接收设备的主要部件。 通常是指接收机中混频前的高频放大器和混 频后的中频放大器。
8. 多级单调谐放大器的分析方法 利用单回路调谐放大器的电压增益公式计算 多级单调谐放大器的电压增益、通频带、增益带宽积、 矩形系数。 9. 单级双回路调谐放大器 1). 单级双回路调谐放大器等效电路画法 画出交流通路、将交流通路中的晶体管用Y 参数等效电路代替、分别将晶体管用Y部分 和负载部分折合到耦合LC谐振双回路，合 并导、电容变成LC并联耦合谐振回路。
, CL CL p 2
V , V / p
I Ip
,
1.2.3 耦合谐振回路 简单振荡回路的缺点是：选择性差，矩形系数大。 耦合振荡回路是将两个振荡回路通过公共阻抗（电抗或 电阻）耦合在一起，能较好的解决通频带和选择性之间 的矛盾。
1.2.3 耦合谐振回路
（1）两种耦合回路
. I . U1 M . U2 . I . U1 CC . U2
4.放大器的相对增益(选择性)
1.4.2 多级单调谐放大器
１.问题的提出
这里只介绍同步调谐放大器
２.电路的组成
两级单调谐放大器
３.分析指标
４.增益带宽积
1.4.3 双回路调谐放大器
互感耦合双回路调谐放大器
电容耦合双回路调谐放大器
• ， •
小信号集中选频放大器
Y g jC
jL
1
1.3晶体管高频小信号等效电路
Y参数和混合
参数的转换见书P19 公式1-40和1-41
1.4 小信号谐调放大器
1.4.1晶体管单回路调谐放大器 1.电路组成
一、 放大电路及其工作原理
3
3 2
+VCC
RB1
C
L
1
+VCC 5 + RL U o
互感耦合振荡回路，（两个
R1 C 1 L1 L2 C2 R2
振荡回路通过互感耦合）
(b)
R1
L1 C1
C2
L2
R2
. I
. U1
(a) M
CC
. U2
. I C
1
＋ －
R1 C1L1
C1
C2
CL 2 . I2
2
R2
L1 L2 电容耦合振荡回路，（两个 C1′ C2′ ＋ . E＝jL1I －
. I1
1.1.2 小信号调谐放大器的主要指标
1.1.3 小信号调谐放大器的组成
晶体管
谐 放 大 器
小 信 号 调
半导体器件
场效应管 集成电路
选频网络
1.2 谐振回路
1.2.1 并联谐振回路
2.并联谐振回路的阻抗、谐振频率和品质因数
① 谐振频率
②谐振回路的阻抗
③阻抗频率特性
④失谐和广义失谐 ---------失谐 ---------广义失谐
4 –
Βιβλιοθήκη Baidu
RB1
+ –
2
L
1
+ – 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
L
C
2
U o RL –
3 4
E 交流通路
晶体管的输出及负载电阻 均通过阻抗变换电路接入。
2.等效电路 交流通路
参数折合
合并同类元件
3.单调谐放大器的性能指标
2)单级双回路调谐放大器主要指标计算 电压增益、通频带、矩形系数。 10. 多级双回路调谐放大器的分析方法 利用单级双回路调谐放大器的电压增益公式计算 多级双回路调谐放大器的电压增益、通频带、矩 形系数。 11.单回路调谐放大器与单回路多级调谐放大器进 行比较（电压增益、通频带、矩形系数） 12.单回路调谐放大器与单级双回路调谐放大器进行 比较（通频带、矩形系数）
• 集中选频放大器的优点： • （1）将选择性回路集中在一起，有利 于微型化。 • （2）稳定性好。 • （3）电性能好。 • （4）放大器指标容易控制。 • （5）便于大量生产。
小结
1. 小信号调谐放大器信号的特点，放大器的分类及 主要指标。
2. 并联谐振电路主要参数(见表1-1) 3. 转换电路 和接入系数(见表1-2),电阻、电导、 电容、信号电压、电流转换前后的关系。 4. 耦合谐振电路含义、谐振曲线、通频带、矩形 系数
耦合因数——表示耦合与Q共同对回路特性造成的影响。
设：
L1 L2 L, C1 C2 C , Q1 Q2 Q
kQL ：耦合因数
I s V1 Y



V2 1 jM jL jL

V1 1 0 jM V2 Y jL jL
⑤品质因数
谐振曲线：LC并联谐振回路的
端电压振幅与工作频率之间的关 系曲线，为并联谐振回路的幅频 特性曲线，简称为谐振曲线。 单位谐振曲线：任意频率下的回路电压与谐 振时回路电压的比称为单位谐振函数，其曲线 称为单位谐振曲线，即为归一化谐振曲线。
1.2.2 信号源内阻及负载对谐振回路的影响和
5. 晶体管的频率参数和Y参数等效电路
6. 晶体管 单回路调谐放大器 1). 晶体管 单回路调谐放大器等效电路画法 画出交流通路、将交流通路中的晶体管用Y参数等 效电路代替、分别将晶体管用Y参数部分和负载部分 折合到LC谐振回路，合并电导、电容变成LC并联谐 振回路。 2)单回路调谐放大器主要指标计算 电压增益、功率增益、通频带、增益带宽积、 矩形系数。 例1-3 7. 多级单调谐放大器
L1
(b)
L2
r2
振荡回路通过电容耦合） r2 Cm
（2）耦合系数k与耦合因子A
耦合系数K：耦合阻抗和两回路中同性质电抗的几何平均值之比。
互感耦合回路：
k
. I
. I
. U1
M
. U2
M L1 L2
. U1 . U2
R1
C1
L1
L2
C2
R2
M 电容耦合回路：
. I
. U1
(a) M
CC
. U2
CC k R C L L C R (C1 CC )(C2 CC )
N13 2 1 ( RL ) RL 2 RL N 23 n
(3)电容分压式阻抗变换电路
式中，n=N2/N1为接入系数。
接入数的系概念
或容抗或感抗 或容抗或感抗
转换前后各量之间的关系
电阻 电导 电感 电容 电压 电流
, RL RL / p 2 , gL gL p2
L,L LL / p 2
13.单级双回路调谐放大器与多级双回路调谐放大器 进行比较（电压增益、通频带、矩形系数）
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1 1 1 2 2 2
. . I E ＝ j C
1
R1 ＋
CL 1 . I1
1
C1
C2
C2 . I2
L2
R2
＋
L1
(b)
L2
r2
－
. E＝jL1I －
(a)
耦合谐振回路的特性和谐振曲线的形状与两个谐振回 路之间的耦合程度密切相关。 k＜1%，称很弱耦合； k＜1%~ 5%，称弱耦合； 5% ＜k ＜90%， 称强耦合； k> 90%,很强耦合；k=100%,全耦合。
阻抗变换关系
N1 RL RL N2
2
N 2 C L C L N1
2
(2) 自耦变压器阻抗变换电路
1 . Is Rs C L N1 2 3 . Is N2 RL Rs C L RL ′
(a )
(b )
图1.9自耦变压器的耦合联接
• 如图1.9(a)所示，N1是总线圈数，N2是自 耦变压器的抽头部分线圈数。负载电阻 RL 折合到谐振回路后的等效电阻为 RL ， 如图1.9(b)所示。