第2章 高频选频放大器-上.

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1、第二章第二章 高频选频放大器高频选频放大器 -小信号调谐放大器小信号调谐放大器乐燕芬乐燕芬通信工程通信工程o高频高频选频选频放大器：放大器：窄带窄带o本章主要内容本章主要内容小信号调谐放大器v接收设备v窄带窄带高频小信号放大 谐振回路谐振回路高频功率放大器v发送设备v丙类谐振功率放大器2.1 2.1 小信号调谐放大器概述小信号调谐放大器概述o作用：作用： 选频+放大o电路组成：电路组成： 谐振系统放大器o谐振系统的形式：谐振系统的形式： 单/双LC、晶体、陶瓷、声表面波滤波器o谐振系统的作用：谐振系统的作用： 选择有用信号，抑制干扰2.1 2.1 小信号调谐放大器概述小信号调谐放大器概述共射单

2、回路谐振放大器共射单回路谐振放大器o典型的小信号谐振放大器典型的小信号谐振放大器2.1 2.1 小信号调谐放大器概述小信号调谐放大器概述o主要技术指标主要技术指标谐振增益增益： 通频带通频带：BW0.7 -电压增益下降3dB或最大值的0.7倍时， 对应的频带宽度;要求大于信号带宽选择性选择性：BW0.1 -从各种频率信号中选出信号的能力,也 即选频电路对无用信号的抑制能力。 输出下降20dB或最大值的0.1倍时对应 的频带宽度 矩形系数：稳定性：温度变化时，AV0, f0，BW0.7 的稳定程度offVoViVoA电压增益：701010BWBWK./2.1 2.1 小信号调谐放大器概述小信号调

3、谐放大器概述2.1 2.1 小信号调谐放大器概述小信号调谐放大器概述o问：三个放大器的通频带和选择性曲线如下，哪问：三个放大器的通频带和选择性曲线如下，哪个放大器的性能好个放大器的性能好? ?2.2 2.2 单谐振回路单谐振回路LC谐振回路谐振回路o电抗、电阻的串并联等效转换电抗、电阻的串并联等效转换RpXpZp(j)(a)(b)RsXsZs(j)ssspppppppppppjXRZXXRRjRXRXjXRZ222222/ppppsppppsXXRRXRXRXR222222ssspssspXXRXRXRR2222类似也可得：2.22.2单谐振回路单谐振回路 LC谐振回路谐振回路o 由Q值的定义

4、可知：ppssXRRXQ 有功功率无功功率ssspssspXXRXRXRR2222ppppsppppsXXRRXRXRXR222222spspXQXRQR2211)1 (转换后电抗元件的性质不变，即电感转换后仍为电感，电容转换后仍为电容。sps2pXXRQR 当Q1时2.22.2单谐振回路单谐振回路 LC谐振回路谐振回路o并联谐振回路)C()Z(ppL1jR11j)(ppppLRCRj1RQ00)(:失谐系数),(容抗或感抗值谐振时特性阻抗CL1p0CRLRQ0pp0p/j1RQj1RjZp00p)()(CLC1Lp0p02.22.2单谐振回路单谐振回路 LC谐振回路谐振回路时，当0 QQ00

5、00202）（）（0pp2jQ1Rj1RZ20p2p2Q1R1R)(Z幅频特性：arctg相位特性：Q00)(:失谐系数QQ00022）（2.22.2单谐振回路单谐振回路 LC谐振回路谐振回路幅频特性和相频特性曲线时，回路呈容抗时，回路呈感抗00o 谐振时， - 回路纯电阻，为最大值RP - 回路端电压达最大值； - 电感和电容交换能量，与信号源没有能量交换Q20)2(1QRZp)2arctg(0Q2.22.2单谐振回路单谐振回路 LC谐振回路谐振回路o谐振曲线、通频带、选择性和矩形系数K0.1ZIVs:回路电压PsORIV谐振时：202)2(11110|QRZSpVV, 1,21时当S02Q

6、 Qf95.999Qf,BWS001 .0时当0.1QfBW0707. 02.22.2单谐振回路单谐振回路 LC谐振回路谐振回路959707. 01010.BWBWK.QfBW0707. 0Qf.BW.010959v LC回路的Q越高，谐振曲线越尖锐，选择性越好，但通频带却越窄。v 通频带通频带与选择性选择性 矛盾2.22.2单谐振回路单谐振回路 LC谐振回路谐振回路oLC串联谐振回路串联谐振回路LrCIZLC串联谐振回路 (1) 回路总阻抗： CLjrZ1 (3) 回路Q值(空载):rLQ0(2) 谐振频率： LC10(4) 通频带：QfBW07 . 0)(1RppppLRCRjZ (a)

7、串联谐振回路的阻抗特性2.22.2单谐振回路单谐振回路 LCLC谐振回路谐振回路(b) 并联谐振回路的阻抗特性CLjrZ1Z()()Z()2()02Z()()()2Z()022.22.2单谐振回路单谐振回路 LCLC谐振回路谐振回路o课堂习题课堂习题1 1要求并联谐振回路的谐振频率f0=5MHz，通频带BW=150kHz，若给定回路电容C=50pF。 1) 求回路电感L和品质因数Q。 2) 信号源频率为5.5MHz时，衰减量为多少dB？ 3) 若要将通频带BW扩展至300kHz，应在回路两端并联多大的电阻？2.22.2单谐振回路单谐振回路 LCLC谐振回路谐振回路o课堂习题课堂习题2 2 如图

8、所示高Q电路，Rs=100K，L=100H，r=10 (电感的铜损电阻)，C=100pF，RL=50K，Is=1mA。计算谐振回路的总品质因素（或称有载品质因数）和回路两端电压。2.22.2单谐振回路阻抗变换单谐振回路阻抗变换o信号源内阻及负载对谐振回路的影响等效)b(图00/QLRQRRRRbTLLPST）图中：（001TLSTLCCCCC)a (图空载空载和有载有载品质因素的概念引起什么问题？2.22.2单谐振回路阻抗变换单谐振回路阻抗变换o(1)接入系数 p 定义为接入电压V2与回路总电压V1的比值12NNp .)( 自耦变压器图 a.)( 变压器图 b2.22.2单谐振回路阻抗变换单谐

9、振回路阻抗变换)()(M2LLjIMLjIUUp21k2k12MLLML221221220LLLLLpM 若图(c)电感分压式 图(d) 电容分压式2k2k12CCj1Ij1IUUpCC2121:CCCCC总电容211CCCp2.22.2单谐振回路阻抗变换单谐振回路阻抗变换o(2)负载阻抗的部分接入RVRRVRLLLL2122:吸收功率吸收功率RVRVLL21222221)(pLLLRRVVR)(e图)(e图2.22.2单谐振回路阻抗变换单谐振回路阻抗变换求CS和ISsssspI I,CpC2:同理2.22.2单谐振回路阻抗变换单谐振回路阻抗变换。和通频带，求谐振频率，负载，谐振电路。信源内阻

10、下图中电容分压式并联例BWfpfCpfCHLrKRKRLg021140014020081005 :解解:电路等效为2.22.2单谐振回路阻抗变换单谐振回路阻抗变换sspsspXXQXRQRQR 202020111)(u电抗的串并联转换：u信号源的部分接入：2pRRgg MHzCCCCLLCf12121212101578102001026600rLQKrQRp1971578220k.pRR.CCCpgg604091010509102322112.22.2单谐振回路阻抗变换单谐振回路阻抗变换K/R/RRRLpg60.92.208 .47108 .47102001021060606630KHzQfB

11、WLRQLL2.22.2单谐振回路阻抗变换单谐振回路阻抗变换2.3 2.3 耦合谐振回路耦合谐振回路o单谐振回路存在选择性和通频带的矛盾单谐振回路存在选择性和通频带的矛盾o解决：两个单谐振回路耦合解决：两个单谐振回路耦合(a)互感耦合谐振回路 (b)电容耦合谐振回路 两种常见的耦合谐振回路 v 耦合系数耦合系数21LLMk )(02010CCCCCCCk2.3 2.3 耦合谐振回路耦合谐振回路o频率特性分析频率特性分析kQ耦合因数耦合因数互感耦合等效电路互感耦合谐振回路 输出电流I2的幅频特性曲线o1，松耦合，通频带窄，峰值小o1，强耦合，出现双峰，谐振时出现凹陷，越大，凹陷越大，带宽更大，但