2.3.4集中选频放大器和噪声.pptVIP

2.3 集中选频放大器 2.3.1 集中选频滤波器 概括的说，滤波器是指这样一类电路： 能让指定频率信号顺利通过 具有一定增益 对指定频率以外的信号起衰减作用 分类： 低、高、带通，带阻（功能） FIR,IIR（实现方法） 切比雪夫，巴特沃斯（设计方法） 前述课程介绍的LC谐振回路可做成LC集中选频 滤波器。 随着电子技术发展，针对窄带信号放大，常采 用集中选频放大器，它包括 一、 晶体滤波器 石英，化学成分SiO2，矿物质硅石一种，角锥形的 六棱结晶体。 石英具有正、负压电效应。 正：当晶体受到外力作用时，某些特定表面会出现 电荷，外力大小与电荷密度存在一定关系。 负：晶体受到电场作用时，某些特定方向出现形 变，电场强度与形变也存在一定关系。 当交流电压加在晶体两端，晶体先随电压变化产 生应变，然后机械运动又使晶体表面产生交变电荷。 当晶体几何尺寸和结构一定时，和其他弹性体一样 具有惯性和弹性，有固有的机械振动频率。 当外加交流电压频率等于晶体固有频率 时，晶体片机械振动最大，晶体表面电荷量 最多，外电路中交流电流最强产生谐振。 特点：等效L特别大，等效C特别小， Q很大，几万~几百万 选择性非常好 三、声表面波滤波器 2.3.2 集中选频放大器应用举例 2.4 放大器的噪声 分类： 外部噪声和内部噪声 2.4.1 噪声的来源 2.4.2 噪声系数 放大器除了要满足增益、通频带、选择性等要求 外，还要对内部噪声加以限制。一般是对放大器输出 端提出满足一定信噪比的要求。 EXIT EXIT 2.3 集中选频放大器 高频电子线路 2.3 集中选频放大器 2.3 集中选频放大器 主要要求： 了解集中选频放大器的构成和优点 了解陶瓷滤波器和声表面波滤波器 单LC谐振回路缺点：矩形系数大，选择性差。 组合使用：选择性有所提高，Q可达300左右。 常用的有石英晶体滤波器、陶瓷滤波器和声表面波滤波器等。 由多级差分放大电路组成 组成： 集成宽带放大器 ＋ 集中选频滤波器 二、 陶瓷滤波器 由锆钛酸铅陶瓷材料制成 工艺： 陶瓷焙烧 ? 片状 ? 两面涂银浆?直流高压极化 具有压电效应 当外加交变电压的频率等于陶瓷片固有振动频率时，机械振动幅度最大，陶瓷片表面产生电荷量的变化也最大，在外电路中产生的电流也最大，其作用类似于串联谐振回路。 1. 材料、工艺及压电效应 2. 电路符号和等效电路 rq C0 Cq Lq Co— 压电陶瓷片的固定电容 Lq— 机械振动时的晶体的等效质量 Cq — 机械振动时的等效弹性系数 rq — 机械振动时的等效阻尼 3. 阻抗频率特性 串联谐振频率 并联谐振频率 ? 20 ? 达100 k? 4. 应用 由两个陶瓷片组成 由九个陶瓷片组成 例 如 陶瓷片的Q值比一般LC回路的高（几百），将各陶瓷片的串并联谐振频率配置得当时，四端陶瓷滤波器可获得接近矩形的幅频特性。 构成四端陶瓷滤波器 1入 2出 5. 陶瓷滤波器的优缺点 优点：体积小、成本低、受外界影响小。 缺点：频率特性较难控制，生产一致性较差，BW0.7不够宽， 陶瓷滤波器：工作频率为 几百kHz ? 几十MHz 使用时，其输入阻抗须与信号源阻抗匹配；其输出阻抗须与负载阻抗匹配 石英晶体滤波器特性与陶瓷滤波器相似，但Q值高很多，因此频率特性好，但价格较高。 声表面波滤波器优点：体积小、重量轻、性能稳定、特性一致性好、工作频率高（几MHz~几GHz）、通频带宽、矩形系数接近1，抗辐射能力强、动态范围大等。 声表面波滤波器是利用某些晶体的压电效应和表面传播的物理特性制成的新型电—声换能器件。 SAW器件是一种利用弹性固体表面传播机械振动波的器件。 它以铌酸锂、锆钛酸铅和石英等压电材料为基片，利用真空蒸镀法，在基片表面形成叉指形金属膜电极，称为叉指电极。 加输入信号时，叉指电极间产生交变电场，使基片表面产生弹性形变，激发出与输入信号同频率的声表面波，它沿基片表面传播至收端，在收端的叉指电极间得到信号。 SAW滤波器的性能与基片材料、叉指电极的尺寸、形状等有关。 声表面波滤波器的结构与工作原理 uo +6V 30? FZ1 6 4 7 10 5 12 11 1 2 ui 470 ?H – 6V 470 ?H 470 ?H 8 470 ?H 0