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第三章 高频小信号放大器 第三章 高频小信号放大器 第一节:概述 第二节:晶体管高频小信号等效电路与参数 第三节:单调谐回路谐振放大器 第四节:多级单调谐回路谐振放大器 第五节:双调谐回路谐振放大器 第六节:谐振放大器的稳定性与稳定措施 第七节:谐振放大器的常用电路和集成电路谐振放大器 第八节:场效应管高频小信号放大器(自学) 第九节:放大器中的噪声 第十节:噪声的表示和计算方法 本章重点 1、晶体管在高频小信号时的等效电路—形式等效电路与混合 型等效电路。 2、单调谐回路振荡放大器的电压增益、功率增益、通频带与选择性的计算。 3、谐振放大器工作不稳定的原因与稳定措施。 4、晶体管放大器产生噪声的来源 5、噪声的表示方法:噪声系数、噪声温度、灵敏度、等效噪声带宽 第一节 第一节 3.5 3.9 3.20 3.21 3.25 第十节 二、噪声温度 表示放大器内部噪声的另一种方法是将内部噪声折算到输入端,放大器本身则被认为是没有噪声的理想器件。 若折算到输入端后的额定输入噪声功率为 ,则经放大后的额定输出噪声功率 。考虑到原有的噪声 ,若以 代表 ,并令 ,则: ——噪声温度 注:用Ti表示噪声比用噪声系表示噪声更准确。 第十节 三、多级放大器的噪声系数 第一级额定输出噪声功率为: 而: 第一级放大器本身产生的输出噪声功率 经放大后的信号源噪声功率 第三节 三、通频带与选择性 通过分析放大器幅频特性来揭示其通频带与选择性。 可见QL越高,则通频带越窄。 1. 通频带 第三节 2. 选择性(矩形系数) 单调谐回路放大器的矩形系数远大于1,其谐振曲线和理想的矩形相差甚远,所以其邻道选择性差。 矩形系数 第三节 例3.3.1 第三节 解:下图为负载等效电路: (1)要求出谐振时的电压增益,首先应求出 之值。 假定下级用同样的晶体管,因此 第三节 因而 最后得 (2)谐振时,回路总电容为: 因此,外加电容为: 第三节 (3)为了求出通频带,应先求出回路的有载Q值,有: 因而放大器的通频带为: 第三节 四、级间耦合网络 单调谐放大器的级间耦合网络形式 多级单调谐回路谐振放大器 第四节 若单级放大器的增益不能满足要求,就要采用多级放大器。 Av1 Av2 Avn 如果各级放大器是由完全相同的单级放大器所组成,则 第四节 1) 增益 2) 通频带 如果放大器有m级, 各级的增益为AV1 、AV2 、…、 AVm , 则总增益为: Am = AV1 AV2 … AVm 如果各级放大器的增益相同,则 可求得m级放大器的通频带 第四节 3)选择性(以矩形系数为例) 结论:当级数m增加时,放大器的矩形系数有所改善,但这种改善是有限度的。单调谐回路特点是电路简单,调试容易,但选择性差,增益和通频带的矛盾比较突出。 根据定义: 第四节 例3.4.1 解: 即可求得每一级的通频带为: 回路的QL值为: 第四节 三级的矩形系数为: 而单级的矩形系数则为: 双调谐回路谐振放大器 第五节 本部分的内容自学 PAGE122 3.17 谐振放大器的稳定性与稳定措施 第六节 gF改变了回路的QL值, bF引起回路失谐。 gF呈负电导性时,gΣ↓,QL ↑,通频带↓,增益也因损耗的减少而增加,即负电导gF供给回路能量,出现正反馈。 当gF = gs + gie(回路原有电导)则gΣ = 0,QL? ?,放大器失去放大性能,处于自激振荡工作状态。 一、谐振放大器的稳定性 yre的存在会导致自激的产生,是不稳定的原因。 1、自激产生的原因 2、放大器产生自激的条件 当Ys + Yi = 0 时, 回路总电导gΣ = 0, 放大器产生自激。 假定输入回路和输出回路相同 产生自激的条件 第六节 第六节 当S=1时产生自激;当S1时,放大器稳定工作。一般要求S=5~10。 3、Av0与S的关系 当f在低于f0的某一点 (ξ= - 1)时,可能产生自激。如果令gs+gie=g1,goe+GL=g2,代入稳定系数S则有: 用晶体管CG30做一个30MHz的中频放大器,当工作电压Vce=8V,Ie=2mA时,其Y参数是: Yie=(2.86+j3.4)mS; Yre=(0.08-j0.3)mS; Yfe=(26.4-j36.4)mS;Yoe=(0.2+j1.3)mS。 求此放大器的稳定电压增益Av0,要求稳定系数S≥5。 例3.6.1 解:依题意,取S=5; 第六节 第六节 二、
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