[工程科技]22高频电子线路第五章.ppt

2.2 高频小信号调谐放大器 二、Ｙ参数等效电路 三、Ｙ参数与混合 参数的关系 2.2.2 单管单调谐放大器 一、电路组成及工作原理 二、电路性能分析 （2）、放大器的频率特性 （3）放大器的通频带 （5）矩形系数 2.2.3 多级单调谐回路谐振放大器 三、矩形系数 2.2.4 参差调谐放大器 二．三参差调谐放大器 * 高频小信号调谐放大器的电路组成： 晶体管和LC谐振回路。 2.2.1晶体管高频等效电路 参数等效电路）。 另一是形式等效电路（ ）等效电路。 一是物理模拟（混合 2.2 一、混合 型等效电路 图2.2.1 晶体管高频共发射极混合π型等效电路 ； 基区体电阻, 约 发射结电阻 折合到基极回路的等效电阻,约 几十欧到几千欧； 2.2.1 ：发射结电容, 约10皮法到几百皮法； ：集电结电阻, 约10kΩ～10MΩ； ：集电结电容, 约几个皮法； ：晶体管跨导, 几十毫西门子以下； 各参数有关的公式如下： 其中: 是发射极静态电流, 是晶体管低频短路电流 是晶体管特征频率。 放大系数, 2.2.1 注意:各参数均与静态工作点有关。 另外，常用的晶体管高频共基极等效电路如图2.2.2图（a）所示，图 (b)是简化等效电路。 图2.2.2 晶体管高频共基极等效电路及其简化电路 2.2.1 双口网络即具有两个端口的网络，如图2.2.3所示。 参数方程是选取各端口的电压为自变量, 电流为应变量, 其方程如下 图2.2.3 双口网络 2.2.1 其中 四个参量均具有导纳量纲，即 所以Ｙ参数又称为短路导纳参数, 即确定这四个参数时必须使某一个端口电压为零, 也就是使该端口交流短路。 2.2.1 图2.2.4 共发射极接法的晶体管Ｙ参数等效电路 2.2.1 如共发射极接法的晶体管, 如图2.2.4所示, 相应的Ｙ参数方程为 式中， 分别称为输入导纳、反向传输导纳 正向传输导纳和输出导纳。 其中 图2.2.4 共发射极接法的晶体管Ｙ参数等效电路 2.2.1 图2.2.5 高频调谐放大器的典型线路 （a）原理电路 （b）交流通路 1、各元件的作用 构成晶体管的分压式电流反馈直流偏置电路， 以保证晶体管工作在甲类状态。 2.2.2 电容CB、CE对高频旁路，电容值比低频放大器中小得多。 LC振荡回路作为晶体管放大器的负载，为放大器提供选频回路。振荡回路采用抽头连接，可以实现阻抗匹配。 2.2.2 图2.2.5 高频调谐放大器的典型线路 （a）原理电路 （b）交流通路 2、简单工作原理 信号由输入端的高频变压器引入，晶体管放大器的负载为部分接入的振荡回路，该回路对输入信号频率谐振，即 。此时，回路呈现的阻抗最大，而对其它频率的阻抗很小，因而输入信号频率的电压得到放大，而其它频率信号受到抑制。同时振荡回路采用抽头连接，可以实现阻抗匹配，以提供晶体管集电极所需要的负载电阻，从而在负载（下一级晶体管的输入）上得到最大的电压输出。所以，振荡回路的作用是实现选频滤波及阻抗匹配。 1、放大器的小信号等效电路及其简化 图2.2.6 单管放大器的小信号 （a）小信号等效电路 （b）简化电路 2.2.2 图中设 得到的小信号等效电路如下图所示。其中 其中 2.2.2 由图知： 所以 2、电路性能分析 （1）电压放大倍数（增益） 2.2.2 谐振电压放大倍数（增益） 式中负号表示输出电压和输入电压之间的相位相差 。 同时，由于 是复数，其相角为 故放大器在回路谐振时， 。当工作频率较低时， 和 相位才相差 ，即输出电压 和输入电压 反相位。 谐振电压放大倍数（增益）的振幅值 2.2.2 和输入电压 之间 ，而是 的相位差并不是 输出电压 结论：电压增益振幅与晶体管参数、负载电导、回路谐振电导和接入系数有关： （A） 为了增大 , 应选取 大, 小的晶体管。 （B） 为了增大 , 要求负载电导小, 如果负载是下 小。 一级放大器, 则要求其 （C） 回路谐振电导 越小, 越大。而 取决于 值, 与 成反比。 回路空载品质因数 （D） 与接入系数 有关, 但不是单调递增或 单调递减关系。由于 还会影响回路有载品质因数值 而 又将影响通频带,所以 的选择应全面考虑, 选取 最佳值。 2.2.2 其中幅频特性表达式为 图2.2.7 放大器的谐振曲线 2.2.2 放大器的频率特性曲线如图示。 令 ，得到放大器的通频带为 越高，放大器的通频带越窄，反之越宽。 （4）放大器的增益带宽积 将 代入 得到放大器的增益带宽积为