当前位置：文档之家 › 第2章--小信号选频放大器PPT课件

第2章--小信号选频放大器PPT课件

  • 格式：ppt
  • 大小：1.84 MB
  • 文档页数：12

下载文档原格式

  / 12

合集下载

小信号放大器.ppt

小信号放大器.ppt

2.1.1 串联谐振电路
串联谐振回路如图2-1所示，图中R是回路损耗电阻， 主要是电感L的铜线损耗。如果电路接入负载，则负载
R、L将成为串联回路中能量消耗的主要部分。V是外加
电压。串联谐振电路的信号源宜用电压源，因为恒压 源的内阻接近零。
在图2-1中，信号电压V的频率是变化的，感抗jωL和容 抗1/(jωC)也是变化的，随着工作频率f的变化，回路会
所示。
图2-4 并联回路的幅频特性
2.1.2 并联谐振电路
5．回路的通频带宽度BW 并联回路的通频带也是按3dB带宽定义的。这是指幅频特性 的幅度下降3dB（即由相对值1降至0.707）时，所对应的外 加信号频率上限值与下限值的差值关系。
根据式（2-19）及3dB通频带的定义，由α=0.707可求得
源电压V的Q倍。所以串联谐振回路也称为电压谐振回 路。若V=10 V，Q=50，则VL=VC=500 V。证明这一
点十分重要，这是选取L、C元件耐压条件的依据。
2.1.2 并联谐振电路
并联回路也由电感L、电容C、电阻R组成。这种回路的 应用非常广泛，如通信设备中的前级输入回路，各种 接收设备中高中频放大器的负载回路等都采用并联谐 振回路。图2-3是并联谐振回路的原理电路图。图中，
小信号放大器也称为小信号谐振放大器，在通 信电路中除对微弱的高频信号（中心频率在数 百kHz至上千MHz，频谱宽度在20kHz～20MHz 的范围）进行放大外，另一个重要的功能就是 选频。选频功能依靠选频网络（或称滤波器） 来实现，根据电路构成可分为分散选频和集中 选频两大类：前者为分立元件电路，选频网络 分散在各级放大器之中；后者由固体滤波器件 组成。在分散选频小信号谐振放大器中，根据 选频网络的不同又分为单调谐放大器、双调谐 放大器及参差调谐放大器3类。

第2章 射频小信号放大器电路

第2章 射频小信号放大器电路


ABA52563是Agilent公司生产的宽带放大器电路芯片 ABA51563、ABA52563、ABA53563之一，工作频率 范围为DC～3.5GHz，增益为21.5dB，在整个工作频 率范围电压驻波比(VSWR)<2.0，输出P1dB为9.8dBm， 噪声系数为3.3dB，电源电压为5V，电流消耗为35mA。 ABA52563采用SOT-363/SC70封装，各引脚端功能如 下：引脚端Input为信号输入端，Output&Vcc为输出和 输出级电源电压引脚端，Vcc为前级放大器电源电压输 入端，GND1/2/3为地。


2)电作用转换成机械效应。在压电陶瓷片的极板上加 一电压u，则在陶瓷介质内建立起电场，在电场力的作 用下，陶瓷介质将发生极化并产生机械变形(伸长或收 缩)。当u的极性改变时，介质极化及机械变形的方向 也改变。 设u为某一频率的交流信号，则压电陶瓷片也按同一频 率伸缩，形成机械振动，u愈大，则振动愈强。压电陶 瓷片的机械振动有一个固有频率。如果所加电压u的频 率正好等于其固有频率，则很小的u就可使压电陶瓷片 发生很强的机械振动，即压电陶瓷片处于共振状态(谐 振状态)。
图2.33二端陶瓷元件的等效电路
图2.34二端陶瓷元件等效阻抗的频率特性

(3)三端陶瓷元件 三端陶瓷元件的结构与符号如图2.35所示，由两片陶 瓷片A和B用导电胶粘合起来，由粘合面 引出的端子作为公共端，而由另两面引出的端子分别 作为输入端和输出端。 输入信号u加在A片上，它将电能转换成机械能，并产 生机械振动。机械振动通过粘合面传到B片上，又将机 械能转换成电能，输出给外接负载RL。同样，当信号 频率与陶瓷片固有的机械振动频率相等时，形成共振。 共振状态可形成强的电流，提供最大的电流到外部电 路。在共振的条件下，输出和输入信号间可能是同相 位，也可能有180°的相位差，与A、B陶瓷片的粘合 面有关。

小信号选频放大器共80页

小信号选频放大器共80页
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
小法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。

第2章小信号选频放大器

第2章小信号选频放大器

L’
L
折算方向：向谐振回路1，3两端折算
折算原则：折算前RL、L功率=折算后RL/、L/功率
接 入 系 数 ：p U23 C1
U13
C1 C2
RL' RL
=
1 n2
折算前：PL
U223 ωL
U123 ωL'
折算后
L' L
U13 U 23
2 L'
1 n2
L
4、常用阻抗变换电路
L1
is RS L2
单、容易控制和调整。
2.1.2 阻抗变换电路
一、变压器阻抗变换
二、 部分接入回路的阻抗变换
1、输出端电感抽头式
RP
RP
RP ：谐振阻抗
折算方向：一般向并联谐振回路折算(折算方向可根据需要调整) 折算原则：折算前后功率相等 折算的关键：计算接入（折算）系数n
部分接入电压折算前电压 n 并联谐振回路电压折算后电压
fo
=
2π
1 LC
⇒L 2 ( 10 ×106
)2 ×50 ×10
—12
= 5.07 μH
方法一：RP = Q
L = 100×
C
5.07 ×10—6 50 ×10—12 = 31.8KΩ
方法二：Q
=
RP ωpL
⇒RP
=
Qωp L
=
100 ×2π ×10 ×106
各种滤波器
LC集中滤波器 石英晶体滤波器 陶瓷滤波器 声表面波滤波器
2.1 谐振回路
由电感线圈和电容器组成的单个振荡电路，称为
单振荡回路。
电感线圈 等效电路
L
R
+ Vs

高频电路基础课件：第2章 高频小信号放大器

高频电路基础课件：第2章 高频小信号放大器

高频电路基础
16
晶体管高频小信号调谐放大器
晶体管高频小信号调谐放大器一般采用LC谐振回路作为负 载。根据LC谐振回路的不同，可分为单调谐回路放大器和 双调谐回路放大器。
高频调谐放大器的主要指标是增益（电压增益和功率增 益）、频率特性（通频带以及矩形系数）等。其中频率特 性与谐振回路的参数有关，增益不仅与谐振回路有关，还 与晶体管参数及阻抗匹配情况有关。
晶体管 ←→ 四端网络 ←→ 形式参数
y参数（导纳参数）
以网络端口上的电压和电流表示
z参数（阻抗参数） h参数（混合参数）
A参数（级联参数）
以网络端口上的入射波和反射波表示 → S参数（散射参数）
2020/9/16
高频电路基础
9
以网络端口上的电压电流表示的形式参数
i1
i2
v1+
四端网络
+v2
i1 i2
vb 0
y fe
ic vb
vc 0
yre
ib vc
vb 0
输出短路时的输入导纳 输入短路时的输出导纳 输出短路时的正向传输跨导 输入短路时的反向传输跨导
2020/9/16
高频电路基础
12
混合p 参数与 y 参数的转换
yie
1
ybe ybc
,
rb ( ybe ybc )
y fe
1
gm ybc , rb ( ybe ybc )
输到输入端，形成晶体管的内反馈。频率越高，此内反馈 越强烈
2020/9/16
高频电路基础
14
晶体管参数在高频条件下的变化—— yie , yoe
0.015 6 10 4 0.010 4 10 4 0.005 2 10 4

第二章 .小信号调谐放大电路1PPT课件

第二章 .小信号调谐放大电路1PPT课件

Ib
N1 C
R N0
B A
谐振时：ZAC=R
2.3.3 选频性能
1. K－f 特性 2. K/K0－f 特性
3. 通用谐振曲线
Z AC
QL0 L
1 QL2 (
f f0
f0 )2 f
K ( N0 )( N2 )
ri N1 N1
QL 0 L
1 QL2 (
f f0
f0 )2 f
K0
1 QL2 (
1
f
0 / 2
f f fT
可得 fT f
2 0
1
0
f
3.α截止频率
4 最高振荡频率 fmax
定义：晶体管的功率增益Gp 1时的工作频率为 f max
fmax 表示一个晶体管所能适用的最高极限频率。在此频 率工作时，晶体管已得不到功率放大。一般当 f fmax 时，无 论用什么方法都不能使晶体管产生振荡。
+
M
+
u1
C N1
N2 RL u2
-
-
RL'
u12 RL
u22 RL
或
RL RL
u12 u22
变压器初次级电压比u1／u2等于相应圈数比N1／N2，故有
RL
(
N1 N2
)2 RL
可通过改变
N1 N2
比值调整RL'的大小。
2.自耦变压器接入
RL
图:n U2
Ik
1
jC2
C
U1
Ik
1
jC
C2
总电容 : C C1C2 C1 C2
2.2.1
在实际应用中，可用简化的混合 型等

【精品】08-第二章——高频小信号放大器解析PPT课件

【精品】08-第二章——高频小信号放大器解析PPT课件
在高频端，晶体管的Cb’c存在，可能引起自激。而低频
时容抗很大，可以认为开路。
5. 噪声系数------NF
NF(dB )10lgP Pssoi//P Pn no i
NFP P ssoi//P P n nio＝ 输 输 入 出 信 信 噪 噪 功 功 率 率 比 比
希望放大器本身产生的噪声越小越好，要求噪声系数接 近1。
混频器
中频小信号 放大器
本地振荡器
高频小信号调谐放大器组成框图
有源放大元件
选频网 络
晶体管 场效应管 集成运放
LC谐振
晶体、陶瓷、声表面波 等固体滤波器
第二章 高频小信号放大器
有源器件是什么？ 选频网络在哪？ 输入输出在哪？ 负载是什么？ 负载抽头有何意义？
第二章 高频小信号放大器
放大器 特点
工作频率高，中心频率几百KHz-几百MHz
用作接收机的高频放大器和中频放大器第二章高频小信号放大器高频小信号放大器本地振荡器中频小信号放大器混频器高频小信号调谐放大器组成框图晶体管场效应管集成运放lc谐振晶体陶瓷声表面波等固体滤波器第二章高频小信号放大器有源器件是什么
第二章 高频小信号放大器
2.1 概述
高频小信号调谐放大器 （high frequency small signal amplifiers）
第二章 高频小信号放大器
Ｙ参数法从测量和使用的角度出发, 把晶体管作为一个有 源线性双口网络, 用一组网络参数构成其等效电路。
优点：导出的表达式具有普遍意义, 分析测量方便。 缺点：网络参数与频率有关。由于高频小信号谐振放大 器相对频带较窄, 一般仅需考虑谐振频率附近的特性, 因 而采用这种分析方法较合适。
Ｙ参数方程就是其中的一组, 它是选取各端口的电压为自变量, 电流为应变量。 晶体管的高频小信号等效电路主要有两种表示方法：

第二章 小信号选频放大器

第二章 小信号选频放大器

QT = RT
由于
C L
RT < R P
所以有载品质因数QT小于空载品质因数 ， 所以有载品质因数 小于空载品质因数Q，而且信号源内阻和负载电 小于空载品质因数 阻越小， 就下降得越多，回路的选择性就越差，通频带越宽。 阻越小，则QT就下降得越多，回路的选择性就越差，通频带越宽。
例：并联谐振回路电路如图所示，已知L=586uH,C=200pF,r=12欧姆，RS=RL=100K试分 析信号源、负载对谐振回路的影响。， 解（1）不考虑RS和RL的影响求回路的固有特性 谐振频率：f 0 = 空载品质因数 谐振电阻 RP = 通频带
由图可见：Q值越大，幅频特性曲线越尖锐，通频带越窄，选择性越好。 值越大，幅频特性曲线越尖锐，通频带越窄，选择性越好。 值越大 由前面通频带的定义可知： 将上式带入:(1)式得:
& U0
& UP
=0.707
BW0.7 =
f0 Q
例1 已知并联谐振回路谐振频率f0＝1MHz，Ｑ0＝100。求频率偏 离10kHz时，电压相对于谐振点的衰减比值U/U0 。又若Ｑ0 ＝50， 求U/U0 。
N1 =n 令 N2
由变压器理论可知：
& & N1 U 1 I 2 n= = = & & N 2 U 2 I1
所以：
& & U1 = nU 2
又因为：
& I2 & I1 = n & & & U 1 nU 2 2 U2 ′ = & =n = n 2 RL RL = & & I2 U2 I2 n
所以，负载通过变压器的变换提高了n的平方倍
. Is

第2章小信号调谐放大器1PPT课件

第2章小信号调谐放大器1PPT课件
. 15
三、如何评价谐振回路的选频性能？
对谐振曲线（
U Um
~
f ）的分析：
(1) 通过有用信号的能力
即具有一定的通频带2f0.7
(2) 抑制无用信号的能力 即有足够的选择性
(3)综合评价以上两方面能力的指标
即：矩形系数K0.1
. 16
三、如何评价谐振回路的选频性能？
总结
谐振回路通频带=被选择信号的带宽 品质因数Q值越大，通频带越窄，选择性越
品质因数 QL R0LR0C
通频带
2f 0.7
f0 QL
注意：R0的计算方法，通过已知的Q0来求解，即
Q0 R00LR. 00C 30
例：电路图如下所示， R 1 7 5 ,R L 3 0 0 ,C 1 C 2 7 p F
问欲实现阻抗匹配，N1 / N2 ?
. 31
2.3 单调谐放大器
. 13
*品质因数
Q
谐 振 时 L （ 或 C ）功的功无率 谐振时 谐振电阻的有功功率
并联谐振回路：谐振谐 时振 的 0L电 R 电 （ 1/阻 抗 0C）
空载品质因数： Q0 R00LR00C
. 14
二、谐振回路为什么具有选频（或叫滤波） 作用？
谐振回路的幅频特性 具有带通滤波器的滤波特征
. 35
接收天线
C604 1000P
C605
5P
C602
L601
C603
3-15P 22P
+12v
R601 15K
BG601 3DG6B
C611 0.01u R609 510
T601
C607 30P
C609
J602
100p
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

RP
LC r
Q
L C
.
(2.1.7)
11
2.1.1 并联谐振回路的选频特性
5)并联谐振回路阻抗频率特性 将式(2.1.3)、(2.1.4)、(2.1.5)代入(2.1.2)
可得并联谐振回路阻抗频率特性电性:
Z
RP
1 jL1C r
RP
1 j 0 L
0
r
0
RP
1 jQ
0
0
C Q
L1 0
0
r
r
(2.1.5)
将式(2.1.4)代入式(2.1.5),则得
Q
L C
.r
(2.1.6) 10
2.1.1 并联谐振回路的选频特性
⑵品质因数Q与并联谐振电阻RP 的关系 一般LC谐振回路的Q值在几十到几百范围 内,Q值越大,回路的损耗越小,其选频特性就越 好。将式(2.1.6)代入(2..1.3)可得
.
5
2.1.1 并联谐振回路的选频特性
• 并联谐振回路的阻抗频率特性
图2.1.1 并联谐振回路
.
6
2.1.1 并联谐振回路的选频特性
1) 并联谐振回路的等效阻抗Z:
U Z
• •
O
(rjL)(1jC) rjLjC
IS
(2.1.1)
通常r很小,当r＜＜ωL ,Z可用下式表示 :
Zrj(LLC 1C)
3)电压谐振曲线
图2.1.3 并联谐振回路输出电压调谐曲线
（a）幅频特性
. （b）相频特性
19
2.1.1 并联谐振回路的选频特性
2、通频带
1)通频带的定义
当占有一
7
2.1.1 并联谐振回路的选频特性
2)并联谐振回路谐振时的等效阻抗,简称谐
振电阻 R P
当 L1C时,称并联回路谐振,此时并
联谐振回路谐振的等效阻抗为纯电阻且最大, 从式(2.1.2)可得:
Z
RP
1 Cr
(2.1.3)
.
8
2.1.1 并联谐振回路的选频特性
3)并联谐振回路的谐振频率 0
频率特性相同。则
•
•
•
U0
1
IS RP jQ2
0
UP
2f
1 jQ f
.
0
(2.1.13)
17
2.1.1 并联谐振回路的选频特性
1)输出电压的幅频特性
•
U0
1
•
UP
2
2f 1 Q f 0
2)输出电压的相频特性
arctanQ2ff0
.
(2.1.14)
(2.1.15）
18
2.1.1 并联谐振回路的选频特性
当 L1C时,称并联回路谐振,此时并联谐
振回路谐振的谐振频率 0 :
f 0
1
或
LC
1
(2.1.4)
0 2 LC
.
9
2.1.1 并联谐振回路的选频特性
4)品质因数Q,简称Q值
在LC谐振回路中,为了评价谐振回路损耗 的大小,引入了品质因数Q,通常称为Q值.
⑴ Q值的定义:
谐振回路谐振时的感抗(或容抗)与回路等效 损耗电阻r之比,即
第2章 小信号选频放大器 —概述
另外接收机天线所感应的信号，除了有要接 收的电台信号外，还有许多不需要的信号（称干 扰信号）显然如果采用没有选择性的放大器进行 放大，势必使要接收的信号被淹没在其它电台的 干扰中。为了解决这个问题，通常在放大器中接 入选频网络。这样构成调谐放大器，不仅具有放 大作用，而且有选频能力。选频网络可以用 LC 谐振回路组成，也可以由集中选频滤波器构成。 由集中选频滤波器和宽带放大器构成的集中选频 放大器，它具有选择性好、性能稳定、不需调整 等优点，因此在现代通信设. 备中得到广泛应用。 1
不同的阻抗频率特性曲线和相频特性曲线，如图
(2.1.2)所示。并且，Q 值大，R P 就大，阻抗频
率特性曲线更尖锐，相移曲线在谐振频率附近变
化更陡峭。
.
16
2.1.1 并联谐振回路的选频特性
• 并联谐振回路的通频带和选择性
1、电压谐振曲线
当维持信号源
•
IS
的幅值不变时，只改变其频
率，并联回路两端电压 U• O 变化规律与回路阻抗
.
3
2.1 LC谐振回路—概述
进行信号的频幅转换和频相转换（例如在斜 率鉴频和相位鉴频电路里）。另外，用L、 C元件还可以组成各种形式的阻抗变换电路 和匹配电路。所以，LC谐振回路虽然结构 简单，但是在高频电路里却是不可缺少的重 要组成部分，在本书所介绍的各种功能的高 频电路单元里几乎都离不开它。因此本章先 介绍LC并联谐振回路的基本特性。
图2.1.2 并联.谐振回路特性曲线
15
2.1.1 并联谐振回路的选频特性
⑷由图可见，并联谐振回当 00，
即谐振时回路阻抗最大且为纯电阻，相移 0 。
0时，阻抗下降，相移增大。当 ＞ 0 时，回路呈容性，相移 为负值，最大趋于负 90°；当 ＜ 0 时，回路呈感性，相移为正
值，最大趋于90°。取不同的 Q 值，可以作出
.
(2.1.8)
12
2.1.1 并联谐振回路的选频特性
6)并联回路阻抗频率特性和相频特性
通常，谐振回路主要研究谐振频率 0 附近
特性。由于 十分接近 0 ，故可以近似认为
2 0
0，
0
2 0
，并令
0
，
则式(2.1.8)可写成
z
RP
1 jQ 2
.
0
(2.1.9)
13
2.1.1 并联谐振回路的选频特性
.
4
2.1.1 并联谐振回路的选频特性
➢ 谐振回路
谐振回路由电感线圈和电容器组成，它具有选 择信号及阻抗变换作用。
➢ LC并联谐振回路
图2.1.1是电感L、电容C和外加信号源组成的
并联谐振回路。r是电感L的等效损耗电阻，电容的
.
损耗一般可以忽略。I S
为电流源，U •
O
为并联回路两
端输出电压。
根据电路分析基础知识， 可以直接给出LC并 联谐振回路的某些主要参数及其表达式：
第2章 小信号选频放大器
Ø主要内容：
➢LC谐振回路
➢小信号谐振放大器
➢集中选频放大器
.
2
2.1 LC谐振回路—概述
LC 谐振回路是高频电路里最常用的无 源选频网络，包括并联回路和串联回路两种 结构类型。
利用LC谐振回路的幅（度）频（率） 特性和相（位）频（率）特性，不仅可以进 行选频，即从输入信号中选择出有用频率分 量而抑制掉无用频率分量或噪声（例如在选 频放大器和正弦波振荡器中），而且还可以
则并联谐振回路的阻抗频率特性和相频特性 可分别为：
⑴阻抗频率特性
Z
RP
2
1
Q
2 0
(2.1.10)
⑵相频特性
2 arctaQ n .
(2.1.11)
0
14
2.1.1 并联谐振回路的选频特性
⑶根据式(2.1.10)和式(2.1.11)可作出并联 谐振回路的阻抗频率特性曲线(a)和相频特性曲 线(b)