高频小信号放大器绝对有用
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高频小信号谐振放大器(总结)高频小信号谐振放大器=高频+小信号+谐振+放大;高频:由于高频频率高波长短,不同于低频,所以在线路中会存在反射、串扰;以及整块电路板的寄生参数的影响会导致效果会一点也出不来。
因为此次的频率在6M频率不算很高,总结一些解决方法:①反射:器件之间的连线要短,最好是直接相连,背面焊接不要出现就90°转折。
②串扰:级与级之间的地线处理好,最好是单点供地,并且地线要是所有传输线中最粗的一根,信号线不要裸露的从地线上方走过。
③寄生参数:是个不好处理的参数,但是可以通过输出的波形分析出,然后实施相应方法避免或解决,如布线不要有平行线,减小接入系数可以减小晶体管极间电容的影响。
注:自制扼流线圈或电感在绕制好后需用绝缘胶布固定,防止其因线圈变动影响稳定性。
小信号:小信号的输入大小影响晶体管的基极偏置,但是不能太小,因为学校的数字合成信号发生器在输出小于10mv的时候会有寄生波纹输出,在示波器上显示的可能是几百Hz属于低频信号,但是此时的信号仍然是高频信号,出现这种现象是因为示波器导致的视觉误差。
因为这种波纹的存在导致输出的波形上下浮动,很容易认为是电路的寄生振荡。
解决方法是提高小信号的输出幅度,一般在100mv时寄生波纹很小。
(注:有的数字合成信号发生器输出没有寄生波纹)谐振:涉及到输出的中心频率和带宽,如图:电容和电感可由计算可得,而这个电位器的作用是在输出带宽窄的情况下,调节电位器,减小其接入阻值,可以增加带宽。
放大:此次的核心是放大,其他的工作做的再好,不放大就是做无用功,只有放大了,再出现问题就好解决。
出现不放大的情况有以下几种:①输出增益为负值②增益不够高③输出波形失真,如图:解决方法:①静态工作点没有设置好,基极偏置跟低频不一样,经验值为+5V左右;②增益不够高很大程度上是因为晶体管的截止频率不够(静态工作点合理),可以尝试换截止频率高的晶体管,如9018 的截止频率为1G,足够放大。
任务一高频小信号谐振放大器任务引入我们知道,无线通信接收设备的接收天线接收从空间传来的电磁波并感应出的高频信号的电压幅度是(μV)到几毫伏(mV),而接收电路中的检波器(或鉴频器)的输入电压的幅值要求较高,最好在1V左右。
这就需要在检波前进行高频放大和中频放大。
为此,我们就需要设计高频小信号放大器,完成对天线所接受的微弱信号进行选择并放大,即从众多的无线电波信号中,选出需要的频率信号并加以放大,而对其它无用信号、干扰与噪声进行抑制,以提高信号的幅度与质量。
在此,首先引入应用广泛的高频小信号谐振放大器。
任务分析高频小信号谐振放大器的作用、电路组成、及工作原理,与低频小信号放大电路是基本一致的。
不同的是:一是在高频小信号谐振放大器中,所放大信号的频率远比低频放大电路信号频率高;二是高频小信号谐振放大器的频宽是窄带(要求只放大某一中心频率的载波信号)。
因此,首先在电路组成上应将低频放大电路中的低频三极管换成具有更高截止频率的高频三极管,将集电极负载换成了LC选频网络;再是在电路分析与设计中,应重点考虑电路的高频特性与选频特性。
高频小信号谐振放大器的核心元件是高频小功率晶体管和LC并联谐振回路。
相关知识一、高频小功率晶体管与LC并联谐振回路1.高频小功率晶体管高频小信号放大电路中采用的高频小功率晶体管与低频小功率晶体管不同,主要区别是工作截止频率不同。
低频晶体管只能工作在3MHz以下的频率上,而高频晶体管可以工作在几十到几百兆赫兹,甚至更高的频率上。
目前高频小功率晶体管工的作频率可达几千兆赫,噪声系数为几个分贝。
高频小功率晶体管的作用与低频小功率晶体管一样,工作在甲类工作状态,起电流放大作用。
2.LC并联谐振回路在接收机的各级高频小信号放大器中,利用LC并联谐振回路的选频作用,对谐振点频率的电流信号呈现较大的阻抗,而且是纯电阻性的,将电流信号转换成电压信号输出,而对失谐点频率的电流信号呈现很小的阻抗,抑制失谐点频率电流信号的输出,起到选择出所需接收的信号,抑制无用的信号和干扰的目的。
高频电子技术第四章 高频小信号放大器§4.1 概述低频放大器:工作频率较低,但带宽较宽;高频放大器:工作频率很高(中心频率在几百千赫至几百兆赫以上),但带宽很窄。
故高频放大器一般都是采用选频网络组成谐振放大器或非谐振放大器。
(1)谐振放大器:采用谐振回路(串、并联或耦合回路)作负载的放大器。
它又分为调谐放大器(高频放大器)和频带放大器(中频放大器)。
(2)非调谐放大器:由滤波器和阻容放大器组成的各种窄带、宽带放大器。
高频小信号放大器的主要质量指标:(1)增益:放大器输出电压与输入电压之比;(2)通频带:放大器的电压增益下降到最大值的0.7倍(2/1)时对应的频率范围:3db 带宽; 放大器的电压增益下降到最大值的0.5倍(2/1)时对应的频率范围:6db 带宽; (3)选择性:抑制干扰的能力。
(4)工作稳定性:电路元件参数发生改变时放大器的稳定程度。
(5)噪声系数:噪声系数=输入端信噪比/输出端信噪比,如放大器内部噪声接近于零,则噪声系数接近于1,说明放大器本身引入的噪声很小。
§4.2 晶体管高频小信号等效电路与参数晶体管高频小信号等效电路的两种形式:形式等效电路和物理模拟等效电路。
形式等效电路:将晶体管等效为有源线性四端网络。
优点:分析电路方便,具有普遍意义;缺点:网络参数与频率有关。
物理模拟等效电路:用RLC 元件表示晶体管内部的复杂关系,即每一元件与晶体管内发生的某种物理过程有明显的关系,用这种物理模拟的方法得到的物理等效电路就是混合π等效电路。
优点:各个元件在很宽的频率范围内保持常数;缺点:分析电路不够方便。
4.2.1 形式等效电路(网络参数等效电路)(P91) 一、双口网络压控型伏安关系V AR (y 参数):1V 2端口1和端口2都外接电压源。
端口电流1I 的表示式:sc1212111111211y y )1N ()1()1(I V V I I IV V I ++='''+''+'=++=产生的电流口中所有独立源作用在端只由网络产生的电流单独作用在端口电压源产生的电流单独作用在端口电压源端口电流2I 的表示式: sc21212222y y I V V I ++=其中,0,0111112===sc I V V I y 为端口1(输出)短路策动点(输入)导纳;i y,0211211===sc IV V I y 为端口1(输入)短路反向转移导纳;r y0,0122122===sc I VV I y 为端口2(输出)短路正向转移导纳;f y,0222221===sc IV V I y 为端口2(输入)短路策动点(输出)导纳;o y0,01sc121===V V I I 为两端短路时端口1的短路电流; 0,02sc221===V V I I 为两端短路时端口2的短路电流;写成矩阵形式:sc I V Y I +=,即⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡21212221121121sc sc I I V V y y y y I I一个双口网络可以用短路导纳矩阵Y 和短路电流向量scI 来表征,矩阵Y 中的各元素称为y 参数。