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晶体管及其小信号放大 -单管共射电路的频率特性

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无线电通信-3.1 晶体管高频小信号等效电路与参数

无线电通信-3.1 晶体管高频小信号等效电路与参数
不稳定状态有增益变化，中心频率偏移，通频带变窄，谐振曲线变形，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
高频小信号放大器的主要质量指标
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。
hoe

iC vCE
IB
输入端交流开路时的输出电导;
3.2.1 形式等效电路
• 晶体管放大器是双端口(two port) • 晶体管放大器 ｙ参数等效电路
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 VI11 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；
3.1 概述
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到几百MHz，频 谱宽度在几kHz到几十MHz的范围内)的放大器。通过的频带和中心频率之比是很小的 （窄带），一般都采用选频网络组成谐振或非谐振放大器。
普通调幅无线电广播所占带宽应为９kHz，电视信号的带宽为６MＨz左右。
fo–fs=fi
解得：放大器输出导纳Yo
Yo

I2 V2

yoe

yre yfe yie Ys
Yi

yie

yre yfe yoe YL

V y
高频放大
混频
fs
fs
中频放大
检波
低频放大
fi
F
F
fo 本地振荡
3.1 概述
高频小信号放大器的分类
高频小信号放大器
谐振放大器（窄带） （调谐与非调谐）

晶体管及其小信号放大5优选PPT

晶体管及其小信号放大5优选PPT
3 变压器耦合:抑制温漂、阻抗匹配、低频特性差、 不易集成
§6.2 多级放大电路 的中频特性
晶体管及其小信号放大
(a)阻容耦合
(b)直接耦合
(c)变压器耦合
逐渐偏离原有静态值的现象。-多Leabharlann 放大电路晶体管及其小信号放大
3 多级放大电路的频率响应
多级放大电路带宽低于其中任一单级放大电路，级数越多，带宽越窄。
3 多级放大电路的频率响应
产生零点漂移的主要原因是温度的影响，
所以有时也用温度漂移或时间漂移来表示。
2 阻容耦合: 抑制温漂、低频特性差、不易集成
的中频特性
产生零点漂移的主要原因是温度的影响，
增益提高以牺牲带宽为代价。
n级放大电路的频率特性：
n级放大电路的频率特性：
的中频特性
晶体管及其小信号放大
后一级的输入电阻
产生零点漂移的主要原因是温度的影响，
上限频率
fh
1
1 fh12
1 fh22
1 fhn2
下限频率 fl fl12fl22fln2
多级放大电路带宽低于其中任一单级放大 电路，级数越多，带宽越窄。
增益提高以牺牲带宽为代价。
作业
5-17，5-19，5-21，5-28
晶体管及其小信号放大
-多级放大电路
§6.1 耦合方式
(a)阻容耦合
(b)直接耦合
(c)变压器耦合
零点漂移
放大电路静态工作点随时间而 逐渐偏离原有静态值的现象。 产生零点漂移的主要原因是温度的影响， 所以有时也用温度漂移或时间漂移来表示。
1 直接耦合: 调整困难、温漂严重、低频特性好、 易集成
2 阻容耦合: 抑制温漂、低频特性差、不易集成

高频小信号放大器工作原理

高频小信号放大器工作原理

高频小信号放大器工作原理高频小信号放大器是一种广泛应用于电子设备中的放大电路，它能够将输入的小信号放大到更高的幅度，以实现信号的传输和处理。

本文将介绍高频小信号放大器的工作原理和特点。

一、工作原理高频小信号放大器的工作原理基于晶体管的放大特性。

晶体管是一种半导体器件，常用的有双极性晶体管(BJT)和场效应晶体管(FET)两种。

这两种晶体管的工作原理略有不同，但都能实现信号的放大功能。

以双极性晶体管为例，高频小信号放大器一般采用共射极放大电路。

在这种电路中，输入信号通过耦合电容进入晶体管的基极，通过电流放大作用，输出信号从晶体管的集电极获取。

当输入信号进入晶体管的基极时，根据输入电压的变化，晶体管的基极电流也会相应地发生变化。

这导致晶体管的发射极电流发生变化，进而影响集电极电流。

通过适当的偏置电路，可以使晶体管工作在放大状态。

输出信号从晶体管的集电极获取，经过耦合电容进入负载电阻，最终输出到外部电路。

由于晶体管的放大特性，输入的小信号经过放大后，输出信号的幅度会大大增加，实现了信号的放大功能。

二、特点1. 高频特性：高频小信号放大器能够在高频范围内工作，通常可达到数百MHz甚至几GHz。

这使得它在无线通信、雷达、电视等领域得到广泛应用。

2. 小信号放大：高频小信号放大器主要用于放大小幅度的信号。

由于晶体管的放大特性和适当的偏置电路，它能够将微弱的输入信号放大到足够的幅度，以便后续的信号处理和传输。

3. 线性特性：高频小信号放大器通常要求具有良好的线性特性，即输入和输出之间的关系应该是线性的。

这样才能更好地保持信号的原始信息，并避免失真和干扰。

4. 稳定性：高频小信号放大器要求具有良好的稳定性，能够在不同的工作条件下保持一致的放大性能。

为了实现稳定性，通常需要采取一些措施，如负反馈和温度补偿等。

5. 噪声特性：高频小信号放大器的噪声特性对于信号处理和传输至关重要。

为了降低噪声，可以采用低噪声晶体管、降噪电路和屏蔽技术等手段。

晶体管放大器设计

晶体管放大器设计

RE
＋
CE
及+VCC所决定。
－
－
若I1 >>IBQ ，VBQ >>VBE 温度T IC IE VE、VBQ不变 VBE IB
IC
（反馈控制）
5
2、电路参数旳拟定：
工作点稳定旳必要条件： I1>>IBQ ，VBQ>>VBE
一般取
I1(5~10I)BQ (硅管 )
I1(10~20I)BQ (锗管 )
2、怎样调整放大器旳下限频率fL ？ 希望降低放大器下限频率fL，根据电容计算式，也
有三种途径，即
fL
CE、 CB、 CC rbe AV
电 路 的 性 能 价 格 比
RC Ro
不论何种途径，都会影响放大器旳性能指标，只能 根据详细指标要求，综合考虑。
28
七. 电路参数修改
3、负反馈对放大器性能有何影响？
成果测量
指标满足要求
N
Y
电路设计结束
4
四、共射放大器原理与设计举例
1、工作原理
＋ VCC
三极管放大器中广 泛应用旳是分压式射 极偏置电路。电路旳 Q点稳定， Q点主要
RC R B1
CC
＋
CB
＋
＋
I1
V BQ IBQ
ICQ T V EQ
V CEQ
＋ RL Vo
由RB1、RB2、RE、RC V i
R B2
理论计算
试验测试 在波形不失真旳条件下， 用示波器测量放大器输入电
A V
Vo Vi
R L
rbe
压与输出电压旳值。 测出Vi (有效值)或Vim(峰值)
rbe30 0{IC2Q}m 6mAV mA及效峰V值值ip)）-或p（，V峰o则m-(峰峰值值）) V与opV-p（o(有峰-

模拟电子电路及技术基础 第二版 答案 孙肖子 第7章

模拟电子电路及技术基础 第二版 答案 孙肖子 第7章
(4) ui为语音信号; (5) ui为视频信号;
(6) ui为频率为20 kHz的方波信号。
第七章 频率响应
图7-3 例7-6幅频特性
第七章 频率响应
解 由图7-3可知放大器上限频率fH=105 Hz， 下限频率fL =1 kHz， 中频增益AuI=60 dB(或103)， 最大不失真输出动态 范围为Uomax=±5 V， 所以最大输入信号uimax≤5 mV。 (1) ui为单一频率， 且在中频区， 不会有频率失真， 但 信号峰值uim=10 mV， uim>uimax， 所以输出信号被限幅， 产
当ω=0时， A(0)=200即为放大器的直流增益(或低频增益)。
A(0) A( H ) 2 当ω=ωH时， 2 1 6 10 200
, 求得
ωH=106 rad/s
第七章 频率响应
相应的上限频率为
fH
H
2π
159 .2kHz
由增益频带积的定义， 可求得
f L1 1 1 1 40Hz 3 6 2π L1 2π( Ri Ro )C1 2π(2 2) 10 10
或因为
A1ui ui2 Ri Ri 1 A1 Ai 1 1 ui1 Ro Ri 1 Ro Ri 1 j L jC1 j ( Ro Ri )C1
计。
第七章 频率响应
7.2 习题类型分析及例题精解
【例7-1】 已知放大器传输函数分别为 (1) (2) (3)
A1 ( jf ) 109 f 104 4 10 j 4 ( jf 10 )100 10 jf
1011 A2 ( s ) ( s 104 )(s 105 ) j100 f A3 ( jf ) f f 10 j 10 j 5 10 10

晶体管中频小信号选频放大器设计(高频电子线路课程设计)

晶体管中频小信号选频放大器设计(高频电子线路课程设计)

课程设计任务书学生姓名：专业班级：电子1001班指导教师：韩屏工作单位：信息工程学院题目：晶体管中频小信号选频放大器设计初始条件：具较扎实的电子电路的理论知识及较强的实践能力；对电路器件的选型及电路形式的选择有一定的了解；具备高频电子电路的基本设计能力及基本调试能力；能够正确使用实验仪器进行电路的调试与检测。

要求完成的主要任务：1.采用晶体管或集成电路完成一个调幅中频小信号放大器的设计；2.放大器选频频率f0＝455KHz，最大增益200倍，矩形系数不大于5；3.负载电阻R L＝1KΩ时，输出电压不小干0.5V，无明显失真；4.完成课程设计报告（应包含电路图，清单、调试及设计总结）。

时间安排：1．2013年12月10日分班集中，布置课程设计任务、选题；讲解课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求；课设答疑事项。

2．2013年12月11日至2013年12月26日完成资料查阅、设计、制作与调试；完成课程设计报告撰写。

3. 2013年12月27日提交课程设计报告，进行课程设计验收和答辩。

指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (I)Abstract (II)一、绪论 (1)二、中频小信号放大器的工作原理 (2)三、中频选频放大器的设计方案 (3)3.1 稳定性分析 (3)3.2 提高放大器稳定性的方法 (4)3.3中频选频放大 (5)3.4 信号负反馈 (6)四、电路仿真与分析 (7)4.1 multisim仿真软件简介 (7)4.2 中频选频放大部分仿真 (7)五、实物制作及调试 (9)六、个人体会 (12)参考文献 (13)附录I 元件清单 (14)附录II总电路图 (15)摘要本文对中频小信号选频放大器的工作原理进行了详细解析，通过对放大器的性能分析，确定最佳制作方案。

通过multisim的仿真分析，按照设计要求，来确定最佳参数，并利用其他相关电路来调试放大电路，解决了放大电路中自激振荡问题和调谐准确的问题。

晶体管高频小信号等效电路与参数解读

信号的状态下。
c b
Cb’c (C) Cb’e (C)
b
· Ib r
bb'
b' · Ib’ I rb’e
b’
· Ic · rce e
e · · Ube Ub’e
-
+
+
+
c
· Uce
-
发射结电容， 数值很小。
晶体管h参数模型 本页完 继续
一、晶体管混合等效电路
3.2晶体管高频小信 号等效电路与参数
3.2晶体管高频小信 号等效电路与参数 yo是晶体管的输出导
· I2
c T · V2
+
· I1 + · V1
b
· yr V
2
c
· I2
yo
+ · V1
b
yi
e
-
yf V·
1
+ · V2
晶体管共发射极电路
e
-
晶体管y参数等效电路 本页完 继续
二、 y参数等效电路
1、晶体管y参数等效电路
yi—输出短路时的输入导纳 yr—输入短路时的反向传输导纳 yf—输出短路时的正向传输导纳 yo—输入短路时的输出导纳 · I1
b
bb'
b'
+
+
+
c
b
bb'
b'
· · U Ube b’e e
-
+
+
rb’e C
· Uce
-
· · U Ube b’e
-
C’
rb’e C
· gmUb’e
+

电子技术基础： 晶体管放大电路

二、性能分析 1、静态 2、动态
输入电压为零时， 电路输出电压会偏离 初始值，随时间作缓慢、
无规则地变动。
Vcc
三、电路特点
ui
uo
6.4 功率放大电路
6.4.1 功率放大电路的基本特点
一、输出功率足够大
输出足够大的信号电压、足够大的信号电流。
二、转换效率尽可能高
效率：交流输出功率与电源提供的直流功率之比。
6.2.4 稳定静态工作点的放大电路
1.温度对静态工作点的影响 T↑→ICBO↑,温度每升高10oC, ICBO↑一倍 T↑→UBE↓,温度每升高1oC, UBE↓2.5mv T↑→β↑,温度每升高1oC,β↑ 0.5%—1%
100℃ 27℃
0℃
温度扫描分析
6.2.4 稳定静态工作点的放大电路
2. 典型的稳定静态工作点电路 一、电路构成
三、非线性失真尽可能小
工作在大信号状态，难免带来非线性失真。
四、重视功率管的散热和保护
功率放大电路的分类 分类：
1、甲类状态：晶体管在整个信号周期内导通。
2、乙类状态：晶体管只在信号半个周期内导通。 3、甲乙类状态：晶体管导通时间略大于半个周期。
6.4.2 互补对称功率放大电路
1.互补对称乙类功放电路(OCL电路)

(1 )RL rbe (1 )RL
RL = Re // RL
输入电阻Ri
Ri
Ui Ii

Rb
// [rbe
(1 )RL ]
输出电阻Ro
Ro
Uo Io

Re
// (rbe
RS // Rb )
1
特点：Au略小于1；Uo与Ui同相；Ri大，Ro小; 有电流、功率放大作用。

实验二单级晶体管放大器特性研究


实验原理(续)
交流参数的计算
交流小信号h参数微变等效电路如图
由等效电路可得到其输入阻抗、输出阻抗和电压放大倍数和源电压放大 倍数：
RI=RB∥rbe, RO=1/hoe∥RC≈RC, Au=uo/ui=-β(RC∥RL)/rbe. Aus=uo/u5=Au . Ri/(R5+Ri) 其中rbe为BE结交流阻抗 rbe(hie)=rb+(1+β) 26/IE 式中rb一般取200-300 Ω ，IE用mA，则计算单位为Ω。 由以上公式可看出，放大器的放大倍数不仅与三极管的β值有关，还与集电 极电流Ic和集电极电阻RC有关。适当提高IC和RC可以提高放大倍数。
实验内容4:
（1）取Rc=1k，调节Rw使Ic=3mA，当输入电压由小增大时， 用示波器观察放大器的输出波形，（注意始终保持波形大小适中） 会发生波形下端削波（是饱和还是截止失真？）[演示波形失真]， 说明静态工作点不在动态特性曲线中点。测出当输出波形最大而 不失真时的输入电压值uimax 。 （2）加大输入电压，输出波形失真，调节Rw,使其不失真，再加 大输入信号，输出又失真，再调节Rw使得当输入信号电压逐渐加 大时，输出波形正负向同时出现失真[演示双向同时失真]，即表 示此时放大器的静态工作点已选择在动态特性曲线的中点，记录 此 失 压时 真 值的时。静的此态晶时工体放作管大点输器入的ICQ电 动值压 态和范uUimC围aExQ最值值大。，。此并即测为出晶当体输管出最电大压允最许大输而入不电
实验原理(续)
放大器的频率特性
放大器所放大的模拟信号往往是含有多种频率成分的 复杂信号，具有丰富的谐波，或需要放大不同频率的 正弦波。这就要求放大器对不同频率的信号具有相同 的放大能力，才能使被放大的信号不产生失真，从而 得到正确的结果。但是，由于放大器电路中不可避免 地含有电容、分布电容和极间电容，这些电容对不同 频率的信号会产生不同的阻抗，因而使放大器的放大 性能与信号的频率有关，放大器与频率有关的特性称 为放大器的频率特性或放大器的频率响应。

晶体管及其小信号放大-场效应管放大电路


传感器信号的特点
传感器输出的信号通常比较微弱，容易受到噪声干扰的影响 。为了准确获取传感器数据，需要使用晶体管和场效应管放 大电路对信号进行放大和噪声抑制。
放大电路的作用
通过适当的信号放大，可以增强传感器信号的强度，降低噪 声干扰的影响，提高信号的信噪比，从而获得更准确、可靠 的传感器数据。
THANKS
3
图解分析法
通过图形直观地分析晶体管的工作状态和性能指 标。
03
场效应管放大电路
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
场效应管放大原理
场效应管通过改变输入电压来控 制输出电流，从而实现放大功能。
场效应管具有输入阻抗高、噪声 低、热稳定性好等优点，适用于
小信号放大。
无线通信系统中的信号放大
无线通信系统
在无线通信系统中，信号传输距离较 远，信号强度会逐渐减弱。为了确保 信号的稳定传输，需要使用晶体管和 场效应管放大电路对信号进行放大。
信号质量与可靠性
通过适当的信号放大，可以增强无线 信号的强度，提高信号传输的可靠性 和稳定性，确保通信系统的正常运行 。
传感器信号的放大处理
输出级
负责将放大的信号进行功率放 大，提供足够的输出功率。
电压放大级
位于输入级和输出级之间，对 信号进行进一步放大。
偏置电路
为晶体管提供合适的静态工作 点，确保放大器正常工作。
晶体管放大电路的分析方法
1 2
直流通路分析法
在静态工作点下分析电路的直流工作状态和性能 指标。
交流通路分析法
在动态工作状态下分析电路的交流工作状态和性 能指标。
场效应管放大电路的放大倍数由 场效应管的跨导和电阻决定。
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