第1章小信号放大器2小信号放大器

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1、第1章 高频小信号谐振放大器第第1章章 高频小信号谐振放大器高频小信号谐振放大器 1.2 高频小信号调谐放大器高频小信号调谐放大器 1.晶体管的高频小信号等效模型2.高频小信号调谐放大器3.多级单调谐放大器4.谐振放大器的稳定性 直直流流放放大大器器 小小信信号号低低频频放放大大器器：低低频频宽宽带带放放大大器器 小小信信号号放放大大器器： 交交流流放放大大器器 小小信信号号高高频频放放大大器器： 高高频频窄窄带带放放大大器器： 中中心心频频率率(几几百百kHz几几百百MHz) 1 1.2高频小信号调谐放大器高频小信号调谐放大器特特点点： 工工作作频频率率高高，中中心心频频率率几几百百 kHz

2、几几百百 MHz 具具有有选选频频特特性性，一一般般负负载载采采用用谐谐振振回回路路 晶晶体体管管工工作作在在线线性性区区，可可看看成成线线性性元元件件，可可 用用有有源源四四端端网网络络参参数数微微变变等等效效电电路路来来分分析析。主主要要要要求求： （质质量量指指标标）1、增益：、增益：iouuuA2、通频带：、通频带：7.02fB3、选择性：、选择性：抑制干扰的能力122选出有用信号的能力7.01.01.0ffK指指放放大大器器的的工工作作点点，晶晶体体管管参参数数，电电路路元元件件参参数数变变化化时时，放放大大器器的的稳稳定定程程度度。即即当当 IC，UCE Au ,rbe f 元元件

3、件参参数数变变化化 B 希希望望放放大大器器本本身身产产生生的的噪噪声声越越小小越越好好，要要求求噪噪声声系系数数接接近近 1。 这些指标相互之间既有联系又有矛盾，例如增益和稳这些指标相互之间既有联系又有矛盾，例如增益和稳定性，通频带和选择性等。定性，通频带和选择性等。CberbbCbcrbcrbeubercegm ube1.2.1 1.2.1 晶体管的高频小信号晶体管的高频小信号等效模型等效模型晶体管的高频小信号等效电路主要有两种表示方法：晶体管的高频小信号等效电路主要有两种表示方法： 物物理理模模型型等等效效电电路路：混混合合参参数数等等效效电电路路。 网网络络参参数数等等效效电电路路：y

4、 参参数数等等效效电电路路。一一 混合混合参数等效电路参数等效电路注注意意：C bc和和rbb的的存存在在对对晶晶体体管管的的高高频频运运用用的的十十分分不不利利的的。 Cbc将将输输出出交交流流电电流流反反馈馈到到输输入入端端，可可能能会会引引起起放放大大器器自自激激。 rbb在在共共基基电电路路中中会会引引起起高高频频负负载载反反馈馈，降降低低晶晶体体管管的的电电流流放放大大系系数数。 eb rcerbcreeCbeCbcrbbrbecrccbgm ubeyieyoeyreuceyfeube+u1-+u2-i1i2在在高高频频电电子子线线路路中中常常采采用用 Y 参参数数系系等等效效电电路

5、路。因因为为晶晶体体管管是是电电流流受受控控元元件件，输输入入输输出出端端都都有有电电流流，采采用用 Y参参数数系系较较方方便便，另另外外很很多多导导纳纳的的并并联联可可直直接接相相加加，使使运运算算简简单单。 如如果果设设电电压压 u1和和 u2为为自自变变量量，电电流流 i1和和 i2为为参参数数量量， 可可得得 Y 参参数数系系的的约约束束方方程程： ceoebefeccerebeiebofriuyuyiuyuyiuyuyiuyuyi212211+ube-+uce-ibic 共发射极的双口网络中，有两个端口和四个变量，可任共发射极的双口网络中，有两个端口和四个变量，可任选两个作自变量，由

6、所选的不同自变量和参变量，可得选两个作自变量，由所选的不同自变量和参变量，可得6种种参数系，其中常用的有参数系，其中常用的有H,Y,Z三种。三种。共发射极组态Y参数等效电路二、网络参数等效电路二、网络参数等效电路yieyoeyreuceyfeube输入短路时的输出导纳0uce2oebeuiy 输出短路时的输入导纳0ubebieceuiy +ube-+uce-ibic由由上上可可求求出出各各Y参参数数: 注注意意：以以上上短短路路参参数数为为晶晶体体管管本本身身的的参参数数，只只与与晶晶体体管管的的特特征征有有关关，与与外外电电路路无无关关，又又称称为为内内参参数数。导纳输出短路时的正向转输0u

7、becfeceuiy 导纳输入短路时的反向转输0ucebrebeuiy ceoebefeccerebeiebofriuyuyiuyuyiuyuyiuyuyi212211二、网络参数等效电路二、网络参数等效电路yieyoeyreuceyfeube四四个个 y 参参数数都都是是复复数数，为为了了计计算算方方便便，可可表表示示为为：oeoeoeieieieCjgyCjgy refejrerejfefeeyyeyy 其其中中ieg和和oeg称称为为输输入入，输输出出电电导导；ieC和和oeC为为输输入入，输输出出电电容容；fey和和rey为为正正向向，反反向向传传输输幅幅频频特特性性；fe 和和re

8、为为相相频频特特性性一一般般的的晶晶体体管管通通常常满满足足ebmgg ，cbebgg ，cbcegg ，对对共共射射极极电电路路可可以以推推算算出出：bbebebbbebebierCj)gr1(Cjgy bbebebbbcbcbrerCj)gr1(Cjgy bbebebbbmferCj)gr1(gy bbebebbbebcbmbbcbceoerCj)gr1(CjggrCjgy CiegiegoeCoe三、混合三、混合参数与参数与Y参数的关系参数的关系1 截截止止频频率率 f2 特特 征征 频频 率率Tf定定义义：当当 下下降降到到1 时时所所对对应应的的频频率率为为Tf f0 2/0 Tf

9、f1由由于于晶晶体体管管的的 与与频频率率之之间间的的关关系系为为： ffj10 20)ff(1 有有 由定义：令由定义：令1)ff(12T0可可得得 f1ff002T 四、晶体管的高频参数四、晶体管的高频参数时对应的频率21的下降到低频值当电流放大系数03 最最高高振振荡荡频频率率maxf定定义义：晶晶体体管管的的功功率率增增益益1 pG时时的的工工作作频频率率为为maxf maxf表表示示一一个个晶晶体体管管所所能能适适用用的的最最高高极极限限频频率率。在在此此频频率率工工作作时时，晶晶体体管管已已得得不不到到功功率率放放大大。一一般般当当maxff 时时，无无论论用用什什么么方方法法都都

10、不不能能使使晶晶体体管管产产生生振振荡荡。可可以以证证明明：cbebbbmmaxCCr4g21f 以以上上三三个个频频率率参参数数的的大大小小顺顺序序为为： fffT max。45123Rb1Rb2ReyLCbCeCB1B2VTLEc1.2.2 1.2.2 高频小信号调谐放大器高频小信号调谐放大器一一、电电路路结结构构和和工工作作原原理理下下图图为为一一个个典典型型的的共共射射极极高高频频调调谐谐放放大大器器的的实实际际电电路路 1 直直流流偏偏置置电电路路 Rb1、Rb2为为基基极极分分压压式式偏偏置置电电阻阻，Re为为射射极极负负反反馈馈偏偏置置电电阻阻，稳稳定定静静态态工工作作点点，Cb

11、、Ce为为旁旁路路电电容容。2 高高频频交交流流等等效效电电路路仿真Rb1Rb2ReEc32154B1B2CLyLVT输入回路输入回路输出回路输出回路晶体管晶体管由三部分组成由三部分组成输入回路：输入回路：输入变压器次级绕组输入变压器次级绕组B1晶体管：晶体管：T输出回路：输出回路：LC并联谐振回路，并联谐振回路，输出变压器输出变压器B2，负载，负载YL32154yieyoeyreuceyfeubeCyLL+u54-3 放放大大器器 Y 参参数数等等效效电电路路其其中中：ieieieCjgy oeoeoeCjgy LLLCjgy 另另外外，为为了了实实现现晶晶体体管管输输出出阻阻抗抗与与负负载