任务22集成中频放大器-精品资源共享课程.DOC

任务2.2　集成中频放大器 2.2.1资讯准备 任务描述 1．了解集成中频放大器的应用及构成形式； 2．了解集中滤波器的基本类型3．理解陶瓷滤波器、声表面波滤波器的工作原理及主要特性。 1．集成中频放大器应用于哪些场合，有什么特点？ 阅读资料 上网： 查阅图书 询问相关工作人员 2．集成中频放大器的基本组成有哪两种形式，各有什么优缺点？ 3．与任务2-1所学高频小信号放大器相比，本项目所介绍的集成中频放大器的主要区别是什么？ 4．集中滤波器有哪些类型？ 5．什么叫压电效应和反压电效应？ 6．陶瓷谐振器的等效电路及电抗特性如何？陶瓷谐振器具有哪两个谐振频率，相互之间有何联系？ 7．二端口和四端口陶瓷滤波器的结构、原理和特性如何？ 8．声表面波滤波器的结构、原理和特性如何？ 导学材料 小信号调谐放大器虽然有增益高、矩形系数好等优点而应用较广，但也还存在着一些缺点：如多级放大器中因谐振回路多，每级都要调谐，故调整不方便；回路直接与有源器件相联，其频率特性会受到来自晶体管参数、分布参数变化的影响，使其不能满足某些特殊频率特性的要求，如频带很窄，或者要求通频带外衰减很大的场合。 随着集成电路技术的飞速发展，许多具有不同功能特点的新的集成放大电路不断出现，给电子电路开发与应用提供了极为有利的条件。对干采用集成放大电路构成高频选频放大器来说，通常是采用集中滤波和宽频带集成放大电路相结合的方式来实现，它被称为集中选频式放大器。因多用于中频段，故又称为集成中频放大器。 目前，宽频带集成放大电路的型号很多，各自的性能和适应范围也有所不同。使用时可根据放大器的技术指标要求查阅有关的集成电路手册，选用合适的集成电路。对干集中滤波器可选用频率特性合适的陶瓷滤波器、晶体滤波器、声表面波滤波器或LC滤波器。 一、集成中频放大器的组成 图2-2-1是集中选频式放大器的组成示意框图。它是由线性宽带放大器和集中滤波器组成，宽带放大器多用集成宽频带放大器，它体积小，性能好，可靠性高。由于集中滤波器通常是固定频率的，所以其宽放的频带也只需比滤波器的通频带宽些就可以了，如接收机的中频放大器。图(a)中，集中滤波器接在高增益宽带放大器的后面。这里宽带放大器只是表示放大器本身的频带宽度比放大的信号频带以及集中滤波器的频带更宽一些。 图2-2-1　集成中频放大器组成框图 当集成选频式放大器用于接收机中放时，为了避免有用信号频率附近的干扰信号在宽带放大器中产生的非线性作用，通常将集中滤波器放在高增益放大器之前，如图(b)所示。若集中滤波器衰减较大时，为避免使中放噪声系数加大，可在集中滤波器前加低噪声的前置放大器，以补偿滤波器的损耗。 起选频作用的部件是一个具有高选择性的集中滤波器，常用的有LC带通滤波器、晶体滤波器、陶瓷滤波器、声表面波滤波器等等。目前，这些滤波器已得到广泛应用。因晶体滤波器特性与陶瓷滤波器相似，下面简单介绍陶瓷滤波器和声表面波滤波器。 ≠0时，D2和T4、T5截止。这时信号经T1、T3与T2、T6组成的共射-共基差分对放大后输出。若外电路使ID1=0，而D1和T3、T6截止。这时信号经T1、T4与T2、T5组成的共射-共基差分对放大后输出。输出电压极性与上相反。Ce是MOS电容，用来补偿高频，以展宽频带。这种集成电路常用于350MHz宽带示波器中实现高、中、视频放大。 图2-2-3　ER4803宽频带放大器 三、集中滤波器 1．陶瓷滤波器 陶瓷滤波器是由锆钛酸铅陶瓷材料制成的。把这种材料制成片状，经过直流高压极化后，它具有压电效应。所谓压电效应，就是指当陶瓷片受到机械力的作用而发生形变时，陶瓷片内将产生一定的电场，且它的两面出现与形变大小成正比的符号相反、数量相等的电荷；反之，若在陶瓷片两面之间加一定的电场，就会产生与电场强度成正比的机械形变。因此，如果在陶瓷片的两面加一高频交流电压，就会产生机械形变振动，同时机械形变振动又会产生交变电场，即同时产生机械振动和电振荡。当外加高频电压信号的频率等于陶瓷片的固有振动频率时，将产生谐振，此时机械振动最强，相应的陶瓷片两面所产生的电荷量最大，外电路的电流也最大。总之，陶瓷片具有串联谐振特性，可用它来制作滤波器。 陶瓷滤波器的工作频率可从几百千赫到几百兆赫，带宽可以做得很窄，其等效Q值约为几百，它具有体积小、成本低、耐热耐湿性好、受外界条件影响小等优点。已广泛用于接收机中，如收音机的中放、电视机的伴音中放等。陶瓷滤波器的不足之处是频率特性的一致性较差，通频带不够宽等。 (a)结构 (b)符号 (c)等效电路 图2-2-4　两端陶瓷滤波器 由图可知串联支路的串联谐振频率 (2-2-1) 整个陶瓷滤波器的并联谐振频率