第3章小信号放大电路解读
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高频电子技术第3章高频小信号放大器2
双调谐放大器的性能指标：
1）谐振时电压增益
Au0
1
p1 p2 Y fe g
（3-22）
临界耦合时 1，有
Au0
p1 p2 Y fe 2g
（3-23）
2）通频带
BW0.7 2f0.7
2 f0 Qe
（3-24）
3）矩形系数
K r 0.1
BW0.1 BW0.7
3.15
（3-25）
多级双调谐放大器和多级单调谐放大器类似，通频带随级数 2
Rb2
Cb Re
Ce
图3-22 共射极高频小信号放大电路
2． 晶体管共射接法的高频等效电路-----第-Y3章参数高等频小效信电号路放大器 4
Ib
b＋ . Ube Yie
. YreUce
. YfeUbe
Ic
＋c . Yoe Uce
－ e
－ e
图 3-23 晶体三极管共射接法Y参数等效电路
Y参数方程：
12V
R1
C1
1 2
L1 4
5 Uo
R3
3
Ui
VT1
R2
Cb1 Re1
Ce1 Cb2
VT2 R4
2.多级单调谐放大器
第3章 高频小信号放大器 14
多级单调谐放大器的谐振频率相同, 均为信号的中心频率。
1）电压增益
Am Au1 Au2 L Aum
（3-17）
多级单调谐放大器的总电压增益是各级电压增益的乘积。若
BW0.7
m
2f0.7
m
1
2m
1
f0
Qe
（3-20）
多级放大器级数越多，通频带越窄。
第三章-高频小信号放大器
➢ yoe yo1 go1 jCo1 为晶体管的输出导纳。
➢ Y为L' 晶体管在输出端1、2两点之间看来的负载导纳，即下级晶 体管输入导纳与LC 谐振回路折算至1、2两点间的等效导纳。
➢ yoe YL' 可以看成是1、2两点之间的总等效导纳。
所有元件折算到LC 回路两端得图（a），再简化为图（b）
yre yfe yie Ys
图 4.2.3 晶体管放大器及其 ｙ参数等效电路
End
y（导纳）参数的缺点：随频率变化；物理含义不明显。
图 4.2.4 混合π等效电路
优点： 各个元件在很宽的频率范围内都保持常数。 缺点：
rbc 集电结电阻
Cbc 集电结电容 rbe 基射极间电阻
C b'e 发射结电容 rbb 基极电阻
rce 集射极间电阻
图 4.2.4 混合π等效电路
gm 晶体管跨导
附加电容 Cbe、Cbc、Cce：由晶体管引线和封装等结构所形成，数
值很小，高频下可以忽略。
rb'e
26 0
IE
0 为共射组态晶体管的低频电流放大系数；
I E 为发射极电流，单位为mA。
gm Vb'e 表示晶体管放大作用的等效电流发生器。
电压增益改写为：
Av
V o1 V i1
yfe yoe YL'
p12 yfe Y'
本级实际电压增益为：
Av
V i2 V i1
N2 V o1
N1
V i1
p2 V o1
p1
V i1
p2 p1
p12 yfe Y'
p1 p2 yfe Y'
由右图知：
小信号放大和检波电路-概述说明以及解释
小信号放大和检波电路-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以如下编写：在电子工程学中，小信号放大和检波电路是两个非常重要的电路技术。
小信号放大电路被广泛应用于电子设备中，用于放大微弱的信号，使其能够被后续的电路部分处理。
而检波电路则用于将信号转换为可测量或可用于其他用途的形式。
小信号放大电路的作用在于将微弱的信号放大到可以进行后续处理的程度。
对于一些微弱的输入信号，如传感器输出、天线接收到的无线信号等，需要经过放大才能提供足够的幅度和信噪比。
小信号放大电路的基本原理是通过扩大信号的振幅，同时保持信号的形状不发生失真。
常见的小信号放大电路类型包括共射放大器、共基放大器、共集放大器等。
检波电路则用于将信号转换为可以进行测量或其他用途的形式。
在无线通信系统中，检波电路常用于将调制信号解调出来，恢复原始的基带信息。
在音频领域，检波电路常用于音频信号的放大、录制和播放等。
检波电路的基本原理是通过对输入信号进行非线性操作，将其转换为包络信号或直流成分。
常见的检波电路类型包括整流器、解调器和鉴频器等。
小信号放大和检波电路在各个领域都有广泛的应用。
在通信技术中，小信号放大电路在无线传输、射频电路和调制解调等方面起着重要作用。
检波电路则在无线通信、音频处理和数据采集等领域具有重要应用。
随着科技的不断进步和应用需求的不断增加，对小信号放大和检波电路的研究和应用也将不断深入，为各个领域的发展提供强有力的支持。
文章结构部分的内容应该包含有关整篇文章的结构和内容安排的说明。
可以参考以下内容撰写文章1.2的内容：1.2 文章结构本文主要讨论小信号放大和检波电路的原理、类型及其应用前景。
为了使读者更好地理解文章内容，本文按照以下结构组织：引言部分将首先对文章的主题进行概述，介绍小信号放大和检波电路的基本概念和作用。
然后，详细阐述本文的目的和意义，以引起读者的兴趣和阅读动力。
正文部分分为两个主要部分：小信号放大电路和检波电路。
chap3高频小信号放大器详解
＋ 15 C4 220 1 W 4 L1 ui 50 C1 MRA8 A1 C2 MRA8 A2 C3 R1 220 1 W 4 L2 uo 50 R2
图 3-11 集成选频放大器应用举例
I b I S YS U b I c YL U c
. Ib ＋ . IS YS . Ub － Yie
(3-6a) (3-6b)
. Ic ＋ Yo e . YfeUb . Uc － YL ′
. YreUc
图 3-3 图3-1高频小信号放大器的 高频等效电路
(1) 电压放大倍数K
G2 G1
V
D S C2 C3
C1
AGC Ec
图 3-9电视机高频放大器的简化电路
宽 带 放大器 (a) 前 置 放大器 集 中 滤波器 (b)
集 中 滤波器
宽 带 放大器
图3-10 集中选频放大器组成框图
图 3-11示出了Mini Circuits公司生产的一集成放 大器MRA8的应用电路， MRA8是硅单片放大器， 其 主要指标见表3-3。
(a)
3 5 2 L 4 1 RL
V
C
(b)
图 3-1 (a) 实际线路； (b) 交流等效电路
附加内容：
滤波电容：用在电源整流电路中，用来滤除交流成分。使输 出的直流更平滑。 去耦电容：在放大电路中不需要交流的地方，用来消除自激， 使放大器稳定工作。 旁路电容：有电阻连接时，接在电阻两端使交流信号顺利通 过，传递信号。
(3-5a) (3-5b)
c Yce e
b
＋ . Ub e Yie . YreUce . YfeUb e Yo e
图 3-11 集成选频放大器应用举例
I b I S YS U b I c YL U c
. Ib ＋ . IS YS . Ub － Yie
(3-6a) (3-6b)
. Ic ＋ Yo e . YfeUb . Uc － YL ′
. YreUc
图 3-3 图3-1高频小信号放大器的 高频等效电路
(1) 电压放大倍数K
G2 G1
V
D S C2 C3
C1
AGC Ec
图 3-9电视机高频放大器的简化电路
宽 带 放大器 (a) 前 置 放大器 集 中 滤波器 (b)
集 中 滤波器
宽 带 放大器
图3-10 集中选频放大器组成框图
图 3-11示出了Mini Circuits公司生产的一集成放 大器MRA8的应用电路， MRA8是硅单片放大器， 其 主要指标见表3-3。
(a)
3 5 2 L 4 1 RL
V
C
(b)
图 3-1 (a) 实际线路； (b) 交流等效电路
附加内容：
滤波电容：用在电源整流电路中，用来滤除交流成分。使输 出的直流更平滑。 去耦电容：在放大电路中不需要交流的地方，用来消除自激， 使放大器稳定工作。 旁路电容：有电阻连接时，接在电阻两端使交流信号顺利通 过，传递信号。
(3-5a) (3-5b)
c Yce e
b
＋ . Ub e Yie . YreUce . YfeUb e Yo e
小信号放大电路解读共26页文档
小信号放大电路解读
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而பைடு நூலகம்斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
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
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而பைடு நூலகம்斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
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
小信号放大电路
小信号放大电路
小信号放大电路又称低噪声放大电路，是一种通过放大前端接收到的微弱信号，使其
能满足负载使用要求，而不损失信号质量的一种电路。
由于小信号放大电路能把低噪声信
号放大，因而得名。
它能被广泛应用于无线通信、交流系统、激光测距、高级声学等领域。
小信号放大电路和普通的放大电路相比，具有以下特点：
1、小信号放大电路的放大增益一般较小，多数情况下在20dB以下。
同时，低噪声特
性要求该电路具有良好的抑制肉噪功能。
这也就要求小信号放大电路的线性度在较小的输
入信号范围内能够达到很好的效果。
2、生产小信号放大电路时，除了具有高精度要求的功率放大器以外，同时还要采用
精密的滤波技术，以期满足各种应用的需求。
一般来说，低频不少于300Hz的脉冲波和具
有良好质量的模拟信号，往往需要使用量电容器来极大地提高这种类型电路的运行性能。
3、为了改善小信号放大电路的性能，在设计电路时，应该把电路的电源电容和过采
样电容采用连续的方式，以在一的滤波器的状态下进行调节，从而提高放大器的噪声衰减
能力。
另外，在此基础上，应该添加偏调波滤波器，以调节整个负责放大电路的分支，来
降低噪声水平。
4、小信号放大电路通常采用一种被称为音频功放的放大结构，它能把收到的微弱信
号转换为较大的信号，并同时抑制多发噪是声音，以达到较好的信号放大效果。
另外，小信号放大电路还有一些应用是特殊的，比如激光测距仪、超声波及单片机技术，等。
这些电路的设计中，除了具有一定的放大系数，同时还要考虑它的速度快、噪声
小等特点，以期达到提高性能能力的目标。
第3章 高频小信号放大器
矩形系数Kr0.1定义：单位谐振曲线N（f）值下降到0.1时的频带 范围与通频带之比，即
BW0.1 K r0.1 BW0.7
理想谐振回路Kr0.1＝1，实际回路的Kr0.1总是大于1，而且其数 值越大，表示偏离理想值越大；其值越小，表示偏离理想值越小。 实际单级单调谐LC谐振回路的矩形系数： K r0.1 99 9.95 它是一个与回路的Q值以及谐振频率f0无关的定值，偏离理想回路 值较大。
第3章 高频小信号放大器
7
3.1 选频和滤波电路
选频和滤波电路在无线电接收设备的许多单元电路（如高频 放大器、混频器、中频放大器以及检波器）中起着举足轻重的作 用。
常见的选频电路是LC谐振回路，有串联回路和并联回路两种
类型。
常见的滤波电路是LC谐振回路和固体滤波器，有陶瓷滤波器、
石英晶体滤波器、声表面波滤波器等。
10
串联谐振回路
适合电源内阻小，负载电阻小的场合，应用最广。
谐振特性：电路的阻抗在某一特定频率上具有 最大或最小（或电流达到最大或最小）特性 。 谐振频率：上述作用的特定频率。
第3章 高频小信号放大器
X 容性 感性
11
+
US
L 0
-
0
r C (b)
(a)
ZS
/2 r
0 － /2
0
定义：在输入信号幅值不变的前提下改变其频率，使回路电流 1 幅度为谐振时的 时，对应的频率范围，用BW0.7表示。
2
BW0.7 f 2 f1 2 f 0.7
单位:赫兹
或 ： 0.7 2 1 20.7 单位:弧度/秒 BW 0.7 f 2Q0 2Q0 0.7 1 当 N f 1 2 , 1 0 f0 f 或 ： BW0.7 0 BW0.7 0 (3 — 9) Q0 Q0
高频电子线路第3章高频谐振放大器
机电路中，如下图。
Ec
Cn
L1
L2
. Uo
＋
V1 .
V2
Uc
－
(b)
2021/8/7
③ 失配法：从输入导纳Yi的关系式可以看出，要降低Yre 对输入端的影响，可以通过增加负载导纳来实现。但这意味着 负载和晶体管的输出导纳不匹配，因此这种方法称为失配法。
下图的共发—共基电路可以用失配法解释：V2的输入导纳很 大，意味着V1的负载导纳很大。
2021/8/7
5. 多级谐振放大器 多级单调谐放大器：假设有n个单回路调谐放大器级联，
且各级电压放大倍数分别为K01、K02、…、K0n，多级单 调谐放大器的谐振频率相同，均为信号的中心频率。
总电压放大倍数：K0 K01K02 K0n
单回路频率特性： 1 12
总谐振特性： n 1 2 n /2
总带宽：B B1 21/n 1，B1为单回路带宽
总矩形系数：K0.1
2021/8/7
22/n 1 21/ n 1
多级双调谐放大器：设有n 级双调谐放大器级联，均工作在临
界耦合状态。假设各级电压放大倍数分别为K01、K02、…、K0n， 多级单调谐放大器谐振频率相同, 均为信号的中心频率。
电压总增益：K0 K01K02......K0n
双极晶体管和场效应管：低于几百瓦； 电子管：高于几百瓦。 转换效率：高频功放实质上是将电源直流功率转换成高频功率 的过程。转换效率就是反映直流功率转换成高频功率的效率。 最高可达80%。
2021/8/7
工作状态：为了提高转换效率，高频功率放大器大多工作在 C(丙)类状态。
A(甲)类：ηmax=50%，放大器一直处于导通状态。 B(乙)类：ηmax=78.5%，放大器有一半时间处于导通状态。 C(丙)类：ηmax>78.50%，放大器有一少半时间处于导通状态。
Ec
Cn
L1
L2
. Uo
＋
V1 .
V2
Uc
－
(b)
2021/8/7
③ 失配法：从输入导纳Yi的关系式可以看出，要降低Yre 对输入端的影响，可以通过增加负载导纳来实现。但这意味着 负载和晶体管的输出导纳不匹配，因此这种方法称为失配法。
下图的共发—共基电路可以用失配法解释：V2的输入导纳很 大，意味着V1的负载导纳很大。
2021/8/7
5. 多级谐振放大器 多级单调谐放大器：假设有n个单回路调谐放大器级联，
且各级电压放大倍数分别为K01、K02、…、K0n，多级单 调谐放大器的谐振频率相同，均为信号的中心频率。
总电压放大倍数：K0 K01K02 K0n
单回路频率特性： 1 12
总谐振特性： n 1 2 n /2
总带宽：B B1 21/n 1，B1为单回路带宽
总矩形系数：K0.1
2021/8/7
22/n 1 21/ n 1
多级双调谐放大器：设有n 级双调谐放大器级联，均工作在临
界耦合状态。假设各级电压放大倍数分别为K01、K02、…、K0n， 多级单调谐放大器谐振频率相同, 均为信号的中心频率。
电压总增益：K0 K01K02......K0n
双极晶体管和场效应管：低于几百瓦； 电子管：高于几百瓦。 转换效率：高频功放实质上是将电源直流功率转换成高频功率 的过程。转换效率就是反映直流功率转换成高频功率的效率。 最高可达80%。
2021/8/7
工作状态：为了提高转换效率，高频功率放大器大多工作在 C(丙)类状态。
A(甲)类：ηmax=50%，放大器一直处于导通状态。 B(乙)类：ηmax=78.5%，放大器有一半时间处于导通状态。 C(丙)类：ηmax>78.50%，放大器有一少半时间处于导通状态。
第三章 高频小信号放大器
高频电子线路
学习内容
高频电子线路
3.1概述
高频放大器与低频放大器区别
中心频率： 低频放大器：几十Hz～几十KHz；(工作频率低) 高频放大器：几百KHz～几百MHz； 频带带宽： 低频放大器：几十Hz～几十KHz；（带宽很宽） 高频放大器：几kHz～几十MHz； 负载类型： 低频放大器：电阻、变压器等；（无调谐负载） 高频放大器：选频网络；
若采用相同晶体管级联，则： 因此：
（3.3.10）
（3.3.11）
高频电子线路
3
Gp
p1 y feVi1
2 p1 go1
2 p2 gi 2
谐振时简化等效电路
1
回路无载Q值： 回路有载Q值：
高频电子线路
则：
（3.3.12）
（3.3.14）
此时电压增益为：
（3.3.15）
高频电子线路
3.3.3 通频带与选择性
混合π等效电路的简化
高频电子线路
0
0 / 2
即：
（3.2.30）
1
f f
高频电子线路
fT
截止频率与特征频率
（3.2.33）
（3.2.33）
（3.2.34）
高频电子线路
可以证明：
（3.2.35）
高频电子线路
解：
低频时能放大电流100倍的三极管工作 在50MHz的高频时只能放大3倍了！
高频电子线路
课后作业：P120，第3.5
高频电子线路
3.3单调谐回路谐振放大器
高频小信号放大器的电路分析步骤： 1.多级分单级； 2. 静态分析； 3. 动态分析； 4. 整合系统。
多级单调谐放大器的部分电路
学习内容
高频电子线路
3.1概述
高频放大器与低频放大器区别
中心频率： 低频放大器：几十Hz～几十KHz；(工作频率低) 高频放大器：几百KHz～几百MHz； 频带带宽： 低频放大器：几十Hz～几十KHz；（带宽很宽） 高频放大器：几kHz～几十MHz； 负载类型： 低频放大器：电阻、变压器等；（无调谐负载） 高频放大器：选频网络；
若采用相同晶体管级联，则： 因此：
（3.3.10）
（3.3.11）
高频电子线路
3
Gp
p1 y feVi1
2 p1 go1
2 p2 gi 2
谐振时简化等效电路
1
回路无载Q值： 回路有载Q值：
高频电子线路
则：
（3.3.12）
（3.3.14）
此时电压增益为：
（3.3.15）
高频电子线路
3.3.3 通频带与选择性
混合π等效电路的简化
高频电子线路
0
0 / 2
即：
（3.2.30）
1
f f
高频电子线路
fT
截止频率与特征频率
（3.2.33）
（3.2.33）
（3.2.34）
高频电子线路
可以证明：
（3.2.35）
高频电子线路
解：
低频时能放大电流100倍的三极管工作 在50MHz的高频时只能放大3倍了！
高频电子线路
课后作业：P120，第3.5
高频电子线路
3.3单调谐回路谐振放大器
高频小信号放大器的电路分析步骤： 1.多级分单级； 2. 静态分析； 3. 动态分析； 4. 整合系统。
多级单调谐放大器的部分电路
第3章 小信号放大电路
1 1 2
)n
BW n BW 0 .7 ( 单级 ) 2 1，
矩形系数：
取S 0.1得：
1 n
可以看出级数越多，通 频带越窄。
级数n Bn/B1 K0.1 1 1.0 9.95 2 0.64 4.66 3 0.51 3.74 4 0.43 3.18
U o I Z n1 y feU i g (1 j )
+ n1yfeUi g C L Uo′ _
n1 n2 y feU i U o n2U o g (1 j )
将1－2和4－5分别折算到 1－3端后的等效电路
当输出回路谐振时， ξ =0，即为纯电导。因此，谐振时电压 n1 n2 y fe U0 增益Auo为：
3 2 C L 1
4 CL gL
+ Uo
yfeUi Coe
goe
_
5
Y参数等效电路
n1yfeUi + g C L Uo′ _
N 45 N 12 设：n1 ，n2 N 13 N 13
2 2 C n1 C oe n2 CL C C
则下图中：
将1－2和4－5分别折算到 1－3端后的等效电路
3 2 C + + U _i L
4 + Uo _
Ui _
1
5
交流通路
二、主要参数分析计算 1、放大器的交流小信号等效等效电路
yie gie jC ie y U yoe goe jCoe _ y L g L jC L y fe gm （忽略 Cie和yre）
+
i ie
说明抑制比的谐振曲线
第3章 小信号放大电路
第3章 高频小信号放大器
Ap0 ( Ap0 ) max Av0 ( Av ) max 0 QL 1 Q
2
2
电压增益和功率增益可分别写为
QL Av0 1 Q
Ap0 QL 1 Q
y fe ( Av0 ) max 2 g g o1 i 2
它的优点导出的表达式具有普遍意义，分析和测量方 便；缺点是网络参数与频率有关。但由于高频小信号谐振 放大器的频带较窄，一般只需在工作频率f0上进行参数计算。 故分析高频小信号谐振放大器时采用Y参数等效电路是合适 的。
晶体管的y参数等效电路
共发射极电路
b I 1
+
I2
+
c
V 1
e -
V 2
1 2
(2f 0.7 )m 2
1m
f0 1 21 m 1 2f 0.7 QL
多级单调谐回路谐振放大器（通频带续完）
m级相同放大器级联时，总的通频带比单级放大器的 通频带缩小，级数越多，m越大，总的通频带越小。 如果要求m级总的通频带等于原单级的通频带，则每
级的通频带要相应地加宽，即必须降低每级回路的QL。
当Av>1时，Gv>0， 当Av＝1时，Gv＝0 当Av<1时，Gv<0
2.通频带：放大器的电压增益下降到最大值的0.7倍时对应的 频率范围，仍然用2Δf0.7表示。也称为3db带宽。
3.选择性：从各种不同频率信号中选出有用信号，排除 有害信号的能力。矩形系数和抑制比。
矩形系数： 2f 0.1 K r 0.1 2f 0.7
2 g i2 p2 gi 2
1 p12 g o1 阻抗要变回原来的阻抗则： g o
2
2
电压增益和功率增益可分别写为
QL Av0 1 Q
Ap0 QL 1 Q
y fe ( Av0 ) max 2 g g o1 i 2
它的优点导出的表达式具有普遍意义，分析和测量方 便；缺点是网络参数与频率有关。但由于高频小信号谐振 放大器的频带较窄，一般只需在工作频率f0上进行参数计算。 故分析高频小信号谐振放大器时采用Y参数等效电路是合适 的。
晶体管的y参数等效电路
共发射极电路
b I 1
+
I2
+
c
V 1
e -
V 2
1 2
(2f 0.7 )m 2
1m
f0 1 21 m 1 2f 0.7 QL
多级单调谐回路谐振放大器（通频带续完）
m级相同放大器级联时，总的通频带比单级放大器的 通频带缩小，级数越多，m越大，总的通频带越小。 如果要求m级总的通频带等于原单级的通频带，则每
级的通频带要相应地加宽，即必须降低每级回路的QL。
当Av>1时，Gv>0， 当Av＝1时，Gv＝0 当Av<1时，Gv<0
2.通频带：放大器的电压增益下降到最大值的0.7倍时对应的 频率范围，仍然用2Δf0.7表示。也称为3db带宽。
3.选择性：从各种不同频率信号中选出有用信号，排除 有害信号的能力。矩形系数和抑制比。
矩形系数： 2f 0.1 K r 0.1 2f 0.7
2 g i2 p2 gi 2
1 p12 g o1 阻抗要变回原来的阻抗则： g o
小信号放大电路分析(完整电子教案加教学资源)
小信号放大电路分析（完整电子教案加教学资源）【项目描述】在电子线路中，晶体管不仅实现直流开关、直流信号放大，还能实现交流小信号的放大。
例如在收音机电子线路中，要把微弱的小信号放大成驱动扬声器工作的大电压、大电流信号，就需要小信号放大电路。
本项目利用BJT三极管的放大电路实现多级放大电路的设计。
电路如下图4.1所示，主要由信号输入级、信号放大级、信号输出级组成。
图4.1 小信号放大电路【知识目标】(1) 掌握发射极放电电路的组成，掌握各个元器件的租用；掌握电路的静态和动态分析方法；掌握微变等效电路的绘制；掌握分压偏置电路的工作原理。
(2) 掌握多级耦合放大电路的工作原理及静态、动态电路分析。
(3) 掌握共集电极放大电路的静态、动态电路分析。
(4) 掌握共基极放大电路的静态、动态电路分析。
【能力目标】(1) 能完成共发射极放大电路静态和动态分析。
(2) 能完成共集电极、共基极放大电路分析及电路设计。
(3) 能完成小信号放大电路的输入、输出、中间放大电路的设计与分析。
任务4.1共发射极放大电路分析课件项目仿真资源互动动画资源【任务引领】在小信号放大电路中，为了实现交流小信号的电压放大，经常会采用共发射极放大电路。
下图4.2为一个分压偏置大电路，当调整R C阻值是可以获取不同的电压放大倍数。
同时调整RB电阻时，也会影响小信号的输出。
本任务要求根据交流信号放大能力，对共发射极放大电流的基极电阻、集电极电阻及相关参数进行设计。
Q1RB1100kΩRC 5kΩVCC 5V C11uF C21uFRL20kΩV11mVrms 1000 Hz 0°RB2100kΩRe 2kΩ512VCC 34+C e(a)电路 (b)电路运行动画图4.2 分压偏置放大电路【知识目标】1．掌握共发射极放大电路的结构及放大原理； 2．掌握共射极放大电路静态分析和动态分析方法；3. 掌握共发射极放大电路电压放大倍数、输入电阻、输出电阻分析、计算方法；4.掌握分压偏置电路工作原理及分析方法。
高频电子线路模块三： 高频小信号选频放大器
3.4信号源内阻及负载对谐振回路的影响
信号源内阻或负载并联在回路两 端，将直接影响回路的Ｑ值，影响 负载上的功率输出及回路的谐振频 率的稳定度。
A
算出有载品质因数 QT 进行比较就
L
.
C
Is
知道信号源内阻与负载对谐振回路 产生了什么影响。
R B
空载时的品质因素： Q0 RP
C L
下面计算一下有载品质因数:
高频小信号谐振放大器的性能很大程度上取决于LC 并联谐振回路，LC并联谐振回路的主要作用是选频和
阻抗变换。
3.3.1 并联谐振回路 并联回路： 信号源与电感线圈和电容器并联组成的电
A 路，叫做LC并联回路
.
C L 图中与电感线圈Ｌ串联的电阻Ｒ代表
Is
R 线圈的损耗，电容Ｃ的损耗不考虑。
B IS为信号电流源。
1.05
当f/f0=2时 Z =0.75K
= 89.5
由以上计算可以看出：当并联谐振回路的Ｑ值较大 时，回路的等效阻抗随着失谐的增大显著减小。
3.3.2并联谐振回路的通频带和选择性
A 在左图中，保持电流源的幅值不变，改
. C L 变其频率，则并联电路两端的电压的变
Is
R 化规律与回路的阻抗频率特性相似。
在C图中，RT实际上是考虑了信号源内 阻和负载电阻的影响后的并联谐振回
路的等效谐振电阻，由RT可求得等效 并联谐振回路的品质因数，称为有载
品质因数，用QT表示：
C
QT RT L
Q0 RP
C L
C QT RT L
由于 RT RP 所以有载品质因数QT小于空载品质因数Q0，而且信号 源内阻和负载电阻越小，则QT就下降得越多，回路的 选择性就越差，通频带越宽。由此可见信号源内阻及
第三章 高频小信号放大器
I b = Yie U b + Yre U c I c = Y fe U b + Yoe U c
(3-5a) (3-5b)
2． 放大器的性能参数 放大器的性能参数
根据图3 可以画出其高频等效电路如图3 所示。 根据图3-1可以画出其高频等效电路如图3-3所示。忽略管子内 部的反馈, 部的反馈, 即令Yre =0, 由图3-3可得： 由图3
ω0
ω0
由上式可得 上式可得： 上式可得 (1) 当 回路谐振时 ， Yir为一电容 （ 由反向传输导纳引入的输入 回路谐振时， 为一电容（ 导纳） 导纳）； (2) 当ω> ω0时， Yir的电导为正，是负反馈。 的电导为正，是负反馈。 的电导为负，是正反馈， (3) 当ω < ω0 时， Yir的电导为负，是正反馈，将导致放大器不 稳定。 稳定。
正反馈使放 大倍数增大
负反馈使放 大倍数下降
2. 提高放大器稳定性的方法 提高放大器稳定性的方法 （1）中和法 ） 是利用中和电容C 图3-5(a)是利用中和电容 n的中和电路。 为了抵消 re的 是利用中和电容 的中和电路。 为了抵消Y 反馈, 通过C 反馈 从集电极回路取一与 U c 反相的电压 U n , 通过 n反馈到输 入端。根据电桥平衡有： 入端。根据电桥平衡有：
1 Rb1 V C 2 L 3 Ce
4 RL 5
Rb2
Cb Re
(a)
3 5 2 L 4 1 RL
V
C
(b)
图 3-1 高频小信号谐振放大器 (a) 实际线路; (b) 交流等效电路
2、分类
单级单调谐放大器性能分析 二、单级单调谐放大器性能分析 1．晶体管的高频等效电路 晶体管的高频等效电路
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j fe
7.59e
j 49.35 o
Aou 7.59
1 Qe 14.4 0 Lg BW0.7 f0 2.08MHz Qe
K0.1 99
例3－2：单调谐回路放大器如图所示。 设负载是与该放大器完全相同的下一 级放大器，BJT的参数为： gie=1.1×10－3S，goe=1.1×10-4S， |yfe|＝0.08S，Cie=25pF，Coe=6pF， N12=16圈，N13＝20圈， N45＝4圈， L13=1.5uH，C=12pF，Q0=100。 求：f0，Aou，BW0.7
2 3 4
B1/B2 1.0
K0.1 3.15
0.8
2.16
0.71
1.9
0.66
1. 8
电路较复杂；调整比较困难。
3.1.5 集成电路调谐放大器
使用集成宽带放大器或专用高频集成放大器构筑调谐放大器 实现的方案为: 1、宽带放大器+集中选频滤波器 2、前置放大器+集中选频滤波器+宽带放大器
宽带放大器 前 置 放大器 集中滤波器 集 中 滤波器 宽 带 放大器
第3章 小信号放大电路
小信号放大电路的பைடு நூலகம்类:
按频带宽度分: 窄带放大器：以各种选频电路作负载，例 如并联谐振回路、耦合谐振回路、各种滤 波器等 宽带放大器：采用无选频作用的电路作负 载，例如高频变压器、传输线变压器等 单调谐放大器：输出端接单调谐回路 双调谐放大器：输出端都接双调谐回路 参差调谐放大器：调谐回路的谐振频率不同 集中选频放大器：以石英晶体、陶瓷、声表面滤波器负载
4P (1 P ) 2
2
a、失配损耗：如果负载失配导致输出功率减小引起的功率损 耗。此时，
A Po A Po max ×
2
n g 其中 P 22 L ，称为失配系数 n 1 g oe 4P 反映了失配时功率增益 (1 P ) 2
下降的程度，称为失配 功率损耗。
b、插入损耗：由于谐振回路的接入而引起功率增益下降，称 为谐振回路的插入损耗——（1－Qe/Q）2 。这样任意态下的 功率增益表述为下式：
N N 解： 接入 系数： n1 12 ＝0.8，n2 45 ＝0.2 N 13 N 13
1、负载是与该放大器完全相同的下一级放大器，所以gL=gie，CL=Cie
2 1 2 2
1 C n Coe n C L C 17 pF f 0＝ 31.4 MHz 2 L13C
APo
Qe 2 4P APomax (1 ) 2 (1 P ) Q
（3）选择性和通频带 选择性S：任意频率时的放大倍数与谐振时放大倍数之比定义 为放大器的选择性。
n1n2 y fe U0 Au Ui g Σ ( 1 jξ )
Au 1 0.707
Au0
Auo
S
n1 n2 y fe U0 Ui g
2 f 0C 2 465 103 202 10-12 品质因数QL 40.4 6 g 14.6 10 3dB带宽B0.7 f 0 465 11.51kHz QL 40.4 n1 n2 | y fe | g 0.35 0.035 36.8 10 3 30.88 6 14.6 10
（3）计算Aou，BW0.7 ，K0.1
1 g n g oe n g L g 0 367 .93S R
2 1 2 2
1 1 g0 66.35S 6 6 0 LQ0 2 3010 110 80
Aou
n1n2 y fe g
n1n2 y fe e g
n1n2 y fe g 85倍 1 Q00 L 34S
2、Aou
回路空载时的电导为： g0
2 回路总电导： g n12 g oe n2 g L g 0 1.48 10－4 S
3、Qe
1 g 0 L
，Q0
1 g0 0 L
Qe
g0 Q0 23 g f0 1.37MHz Qe
3 2 C L 1
4 CL gL
+ Uo
yfeUi Coe
ie
goe
_
5
Y参数等效电路
n1yfeUi + g C L Uo′ _
N 45 N 12 设：n1 ，n2 N 13 N 13
2 2 C n1 C oe n2 CL C C
则下图中：
将1－2和4－5分别折算到 1－3端后的等效电路
1、集成射频/中频放大器4E307
4E307的内部原理电路和引脚如下左图所示。在使用时将④ 与⑥、⑦与⑧短路连接，⑤与①之间接，就构成了一个典型的 恒流源差动放大电路。⑦和⑧之间可以加接电阻，增大反馈， 减小静态功耗。该芯片的供电电压为±6V，单端输出时， VT1 和VT2的特征频率300~600MHz。右图是芯片的典型应用电路。
3
2 C + Ui _ + U _i L
4 + Uo _
1
5
交流通路
二、主要参数分析计算 1、放大器的交流小信号等效等效电路
yie gie jC ie y U yoe goe jCoe _ y L g L jC L y fe gm （忽略C ie 和yre ）
+
i
|K|
双参差
fs
三参差
|K|
fs
fo1 fo fo2
f
fo1
fo
fo2
f
合成曲线更接近于矩形
3.1.4 双调谐放大器（通频带宽，选择性好）
临界耦合状态(η=1)时的最大电压放大倍数为：
Au 0 max S 2
n1n2 y fe 2 g ,
4 4
BW0.7
级数n 1
f0 2 Qe
Au 0 Au 0
1 n
1 1 2
)n
BW n BW 0 .7 ( 单级 ) 2 1， 可以看出级数越多，通 频带越窄。
矩形系数：
取S 0.1得： BW 0.1 BW 0.7 ( 单 级) 得：K 0.1 100 2
1 n 1 n
级数n
100 n 1 ， 1
1
1 1.0 9.95
固有谐振电导为 2 f 0C 2 465 103 202 10-12 g0 7.374 S Q0 80
回路总电导为
2 2 g p1 goe p2 gie g0
0.352 55 106 0.035 2 0.4 10 3 7.374 10 6 14.6 S
按负载 分:
调谐放大器
3.1 小信号谐振放大器
3.1.1 概述
作用：放大各种无线电设备中的高频小信号（微弱）， 通常是窄带放大器，以各种选频电路作负载（并联、耦 合谐振回路等），所以还具有选频或滤波作用。 分类：调谐放大器和频带放大器，前者的谐振回路调谐 于输入有用信号的频率；后者谐振频率为固定值。 组成：放大器件+负载回路（非线性）
理想和实际的选频曲线
例3－1：单调谐回路放大器如图所示。 已知工作频率f0 =30MHz， L13=1uH， Q0=80 ， N13＝20圈， N23=5圈，N45 ＝4圈， Rb1=15kΩ，Rb2=6.2kΩ ，回 路并联电阻R=4.3kΩ ，负载电阻 RL=620Ω 。BJT的参数为： yie=(1.6+j4.0)mS， yre=0 ， yfe=(36.4j42.4)mS， yoe =(0.072-j0.60)mS 。 求：（1）画出高频等效电路 （2）计算回路电容 C （3）计算Aou，BW0.7 ，K0.1 解： （1）画高频等效电路
（2）计算回路电容 C
接入系数：n1
C
1 1 28.17 pF 2 6 2 6 (2f 0 ) L (2 3010 ) 110
2 C C n1 Coe 27.97 pF
N 23 N ＝0.25 ，n2 45 ＝0.2 N13 N13
2 C n1 Coe C
2 0.64 4.66
3 0.51 3.74
4 0.43 3.18
Bn/B1 K0.1
1
多级单调谐放大器的部分电路
二、参差调谐放大器
将若干个单级谐振放大器级连,但每个谐振放 大器的调谐频率不同，称为参差调谐放大器。参 差调谐放大器可以增加带宽，同时又得到边沿较 陡峭的频率特性。因此，它用于宽带和高选择性 的场合。
将1－2和4－5分别折算到 1－3端后的等效电路
当输出回路谐振时， ξ =0，即为纯电导。因此，谐振时电压 n1 n2 y fe U0 增益Auo为：
Auo
（2）功率增益（谐振时功率放大倍数）
定义：APo＝ Pi U i
2
Ui
g
Po
Pi
，其中
APo＝
2 Ui ） gL
Po
g ie n1n2 y fe g
1 1 2 1 1 (Qe 2 f 2 ) f0
Au Au o
0.1
0 BW0.7 BW0.1
f
f0 S 0.707 时，BW0.7 Qe
理想和实际的选频曲线
（4）矩形系数 矩形系数K：放大器电压增益下降至谐振时增益的0.1倍（或 0.01倍）时，相应的通频带放大器通频带之比 ，即
（1）回路有载品质因数 QL 和 3 dB带宽 B0.7; （2）放大器的电 压增益；
解： 根据已知条件可知,能够忽略中和电容和yre的影响。得
回路总电容为
2 2 C C n1 Coe n2 Cie 200 0.352 18 0.0352 142 202 pF