高频小信号放大器(绝对有用)
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.
3.2.1 形式等效电路
放大器输出导纳Yo
•
I1
•
y ie V1
•
y re V 2
•
I2
•
y fe V1
•
y oe V 2
•
•
•
I 1 Y s V1 ( I s 0 )
Yo
yoe
yreyfe yie Ys
•
•
Av
V• 2 V1
yfe yoeYL
图 3.2.3 晶体管放大器及其ｙ参数等效电路
晶体管工作在线性区，可看成线性元件，用有源线性四端网络 参数微变等效电路来分析。
.
3.2.1 形式等效电路
图 3.2.1 晶体管共发射极电路
图 3.2.2 ｙ参数等效电路
yi yr
I1
VI 11 V2
V2 0 称为输出短路时的输入导纳； V1 0 称为输入短路时的反向传输导纳；
yf
I2 V1
V2 0
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
或削弱它的影响。
.
3.2.2 混合π等效电路
y(导纳)参数的优点：不涉及内部过程，适于任何四端（三端）器件
缺点：随频率变化；物理含义不明显。
c
Cb'c b
rbb' Cb'e
AV/AVo 1
0.7
② 抑制比：表示对某个干扰信号fn
2f0.7
的抑制能力，用dn表示。 A
A v0
dn
Av 0 Av n
A vn
.
0.1
fn f0
2f0.1
f
理想 实际 f
3.1 概述
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。
普通调幅无线电广播所占带宽应为９kHz、调频广播中每个 电台所占频带宽宽为 200 kHz （单声道为 180 kHz ，立体声 为 198 kHz）、电视信号的带宽为8MＨz(含伴音)。
.
3.1 概述
高频小信号放大器的分类
单振荡回路
谐振放大器 耦合振荡回路
（调谐与非调谐）
高频小信号放大器
LC集中滤波器
.
3.2.1 形式等效电路
yr
I1 V2
V1 0
Yi
yie
yreyfe yoe YL
•
•
Av
V• 2 V1
yfe yoeYL
yf
Βιβλιοθήκη BaiduI2 V1
V2 0
Yo
yoe
yreyfe yie Ys
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
非谐振放大器
石英晶体滤波器 陶瓷滤波器
本章重点讨论晶体管窄带谐振放大器 声表面波滤波器
窄带谐振放大器
宽带非谐振放大器
有源器件 谐振回路
宽带非谐 振放大器
滤波器
.
3.1 概述
高频小信号放大器的主要质量指标
1) 增益：（放大系数）
电压增益：
Av
Vo Vi
功率增益：A p
Po Pi
分贝表示：
Av
20logVo Vi
.
3.1 概述
高频小信号放大器的分析方法
几十μV～几mV
f1=fo-fs
1V左右
高频放大 混频 中频放大 检波 低频放大
fs
fs
f1
f1
F
F
fo
本地振荡
晶体管工作在线性区，可看成线性元件，可用有源 四端网络参数微变等效电路来分析。
.
体管高频小信号等效电路与
3.2.1 形式等效电路（网络参数等效电路） 3.2.2 混合π等效电路 3.2.3 混合π等效电路参数与形式等效
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。
.
3.1 概述
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。
称为输出短路时的正向传输导纳；
yo
I2 V2
V10 称为输入短路时的输出导纳。
.
3.2.1 形式等效电路
放大器输入导纳Yi
•
I1
•
y ie V 1
•
y re V 2
I
•
2
•
y fe V 1
•
y oe V 2
•
•
I 2 Y L V 2
Yi
yie
yreyfe yoeYL
图 3.2.3 晶体管放大器及其ｙ参数等效电路
yfe 1 rbb' [gb'e
gm
jw
Cb'e ]
yre
1
rbb'
[ gb 'e
j wCb'c j w Cb'e
]
yoe
jwCb'c
rbb' gm
1
gb'e j wCb'e rbb' [gb'e j w
C
集射极间电容
ce
rb e 是发射结电阻 C b e 是发射结电容
.
.2.3 等效电路参数的转换
图 3.2.5 ｙ参数及混合π等效电路
.
.2.3
等效电路参数的转换
Ib yieVbyreVc
Ic yfeVbyoeVc
yie
1
gb'e j w C b'e rbb' [gb'e j w Cb'e ]
Ap
10log
Po Pi
2) 通频带：
.
3.1 概述
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。
① 矩形系数：表示与理想滤波特性的接近程度。
Kr 01
2f0.1 2f0.7
Kr0.01
2f0.01 2f0.7
rcc
rb'c b' rce rb'e
gm vb‘e
ree
图 3.2.4 混合π等效电路
e
优点： 各个元件在很宽的频率范围内都保持常数。 缺点：
.
3.2.2 混合π等效电路
图 3.2.4 混合π等效电路
rb b 是基极体电阻
g m Vbe 代表晶体管的电流放大作用
rb c 是集电结电阻
C b c 是集电结电容 rce 集射极间电阻
电路ｙ参数的转换 3.2.4 晶体管的高频参数
.
3.2.1 形式等效电路
VCC 输入回路 晶体管 输出回路
Rb1
C
Tr1
T
L
1 2
Tr2 4 yL
3
5
Tr1
T
3
5
L
2 1
4
C
yL
Tr2
Rb2
Cb
Re
Ce
因为放大器由信号源、晶体管、并联振荡回路和负载阻抗并联 组成，采用导纳分析比较方便，为此, 引入晶体管的y（导纳） 参数等效电路。
高频小信号放大器的特点：放大高频小信号（中心频率在几百 kHz—几百MHz，频谱宽度在几kHz—几十MHz的范围内）的 放大器。
几十μV～几mV
f1=fo-fs
1V左右
高频放大 混频 中频放大 检波 低频放大
fs
fs
f1
f1
F
F
fo
本地振荡
.
3.1 概述
音 频 射 频 微波
300KHz
300MHz
3.2.1 形式等效电路
放大器输出导纳Yo
•
I1
•
y ie V1
•
y re V 2
•
I2
•
y fe V1
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y oe V 2
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I 1 Y s V1 ( I s 0 )
Yo
yoe
yreyfe yie Ys
•
•
Av
V• 2 V1
yfe yoeYL
图 3.2.3 晶体管放大器及其ｙ参数等效电路
晶体管工作在线性区，可看成线性元件，用有源线性四端网络 参数微变等效电路来分析。
.
3.2.1 形式等效电路
图 3.2.1 晶体管共发射极电路
图 3.2.2 ｙ参数等效电路
yi yr
I1
VI 11 V2
V2 0 称为输出短路时的输入导纳； V1 0 称为输入短路时的反向传输导纳；
yf
I2 V1
V2 0
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
或削弱它的影响。
.
3.2.2 混合π等效电路
y(导纳)参数的优点：不涉及内部过程，适于任何四端（三端）器件
缺点：随频率变化；物理含义不明显。
c
Cb'c b
rbb' Cb'e
AV/AVo 1
0.7
② 抑制比：表示对某个干扰信号fn
2f0.7
的抑制能力，用dn表示。 A
A v0
dn
Av 0 Av n
A vn
.
0.1
fn f0
2f0.1
f
理想 实际 f
3.1 概述
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。
普通调幅无线电广播所占带宽应为９kHz、调频广播中每个 电台所占频带宽宽为 200 kHz （单声道为 180 kHz ，立体声 为 198 kHz）、电视信号的带宽为8MＨz(含伴音)。
.
3.1 概述
高频小信号放大器的分类
单振荡回路
谐振放大器 耦合振荡回路
（调谐与非调谐）
高频小信号放大器
LC集中滤波器
.
3.2.1 形式等效电路
yr
I1 V2
V1 0
Yi
yie
yreyfe yoe YL
•
•
Av
V• 2 V1
yfe yoeYL
yf
Βιβλιοθήκη BaiduI2 V1
V2 0
Yo
yoe
yreyfe yie Ys
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
非谐振放大器
石英晶体滤波器 陶瓷滤波器
本章重点讨论晶体管窄带谐振放大器 声表面波滤波器
窄带谐振放大器
宽带非谐振放大器
有源器件 谐振回路
宽带非谐 振放大器
滤波器
.
3.1 概述
高频小信号放大器的主要质量指标
1) 增益：（放大系数）
电压增益：
Av
Vo Vi
功率增益：A p
Po Pi
分贝表示：
Av
20logVo Vi
.
3.1 概述
高频小信号放大器的分析方法
几十μV～几mV
f1=fo-fs
1V左右
高频放大 混频 中频放大 检波 低频放大
fs
fs
f1
f1
F
F
fo
本地振荡
晶体管工作在线性区，可看成线性元件，可用有源 四端网络参数微变等效电路来分析。
.
体管高频小信号等效电路与
3.2.1 形式等效电路（网络参数等效电路） 3.2.2 混合π等效电路 3.2.3 混合π等效电路参数与形式等效
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。
.
3.1 概述
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。
称为输出短路时的正向传输导纳；
yo
I2 V2
V10 称为输入短路时的输出导纳。
.
3.2.1 形式等效电路
放大器输入导纳Yi
•
I1
•
y ie V 1
•
y re V 2
I
•
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y fe V 1
•
y oe V 2
•
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I 2 Y L V 2
Yi
yie
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图 3.2.3 晶体管放大器及其ｙ参数等效电路
yfe 1 rbb' [gb'e
gm
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Cb'e ]
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[ gb 'e
j wCb'c j w Cb'e
]
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集射极间电容
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rb e 是发射结电阻 C b e 是发射结电容
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.2.3 等效电路参数的转换
图 3.2.5 ｙ参数及混合π等效电路
.
.2.3
等效电路参数的转换
Ib yieVbyreVc
Ic yfeVbyoeVc
yie
1
gb'e j w C b'e rbb' [gb'e j w Cb'e ]
Ap
10log
Po Pi
2) 通频带：
.
3.1 概述
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。
① 矩形系数：表示与理想滤波特性的接近程度。
Kr 01
2f0.1 2f0.7
Kr0.01
2f0.01 2f0.7
rcc
rb'c b' rce rb'e
gm vb‘e
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图 3.2.4 混合π等效电路
e
优点： 各个元件在很宽的频率范围内都保持常数。 缺点：
.
3.2.2 混合π等效电路
图 3.2.4 混合π等效电路
rb b 是基极体电阻
g m Vbe 代表晶体管的电流放大作用
rb c 是集电结电阻
C b c 是集电结电容 rce 集射极间电阻
电路ｙ参数的转换 3.2.4 晶体管的高频参数
.
3.2.1 形式等效电路
VCC 输入回路 晶体管 输出回路
Rb1
C
Tr1
T
L
1 2
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3
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因为放大器由信号源、晶体管、并联振荡回路和负载阻抗并联 组成，采用导纳分析比较方便，为此, 引入晶体管的y（导纳） 参数等效电路。
高频小信号放大器的特点：放大高频小信号（中心频率在几百 kHz—几百MHz，频谱宽度在几kHz—几十MHz的范围内）的 放大器。
几十μV～几mV
f1=fo-fs
1V左右
高频放大 混频 中频放大 检波 低频放大
fs
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f1
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本地振荡
.
3.1 概述
音 频 射 频 微波
300KHz
300MHz