[工学]噪声与高频小信号放大器.ppt

图4.28(a)示出了桥型结构的晶体带通滤波器。设输出端22′分别短路和开路时11′端的输入阻抗为Z01和Z∞1，则有 可以把桥型电路改变成常用的差接桥型电路，变压器的变换比为1∶2，次级线圈的中心抽头作为输出的一端与负载相接。当差接桥型电路的输出端22′短路或开路时，11′端的输入阻抗与上相同。 图4.29 差接桥型晶体带通滤波器 差接桥型带通滤波器的特性阻抗、传输常数以及由此而得出的带通特性也必然与桥型电路完全相同。需要说明的是，由于石英晶体和电路均有损耗，因此实际晶体滤波器的通带内衰减并不为零，一般有几分贝的衰减。 石英晶体的Q值高，在阻带有陡峭的衰减特性。但晶体的串、并联谐振频率非常接近，使得晶体滤波器的通带范围很窄，通常只有在几MHz以上频率处才能得到大于3kHz的带宽。因此，石英晶体滤波器只适用于窄带滤波的场合，如语言通信机中的中频滤波、边带滤波等。 4.6.3 陶瓷滤波器 利用某些陶瓷材料(如锆钛酸铅等)的压电效应可以制成陶瓷谐振器。它的工作原理及等效电路与石英晶体谐振器相同，差别在于陶瓷谐振器的Q值较低(约几百)，串、并联谐振频率的间隔较大。陶瓷滤波器除了有双电极的结构之外，还可以制成三电极结构。? 将多个陶瓷滤波器按T形结构级联起来，便成为性能优良的四端陶瓷滤波器，具有Q值高，带通损耗小，选择性好及体积小等优点，工作频率可到100MHz，相对带宽为千分之几到百分之几。 图4.30 三端和四端陶瓷滤波器 (a)三端式；(b)四端式 选端口电压为自变量，端口电流为因变量，可得网络Y参数方程组 yie，yfe分别为输出短路Uce=0时输入导纳和正向传输导纳; yoe，yre分别为输入短路Ube=0时输出导纳和反向传输导纳。 利用等效电路图并考虑到Cb′eCb′c后，则根据Y参数的定义，可求得两参数间的关系为 式中， 1）Y参数是频率的复杂函数，同时因gb′e和gm都与IEQ有 关，所以Y参数也是静态工作电流的函数。 2）但对于像谐振放大器这样的窄带放大器(即带宽远小于 中心频率)，可以把中心频率处的Y参数值近似看成在 带宽范围内不随频率变化的常数。 3）Y参数可以直接用仪器测出，手册上也给出指定频率 和工作电流下的数值。 4.5.2 单调谐回路谐振放大器分析 共发射极单调谐回路谐振放大器。RB1、RB2和RE组成偏置电路，单调谐回路与集电极直接相连，并通过变压器耦合将信号输出给下级负载。 输入be端： 输出ce端： 1. 电压放大倍数 为放大器输出电压 与输入电压 之比。 则电压放大倍数为 在负载回路谐振时，因yoe和YL的电纳抵消，故 2.输入导纳Yi Yi定义为放大器接负载时，从输入端看进去的 导纳，即 。 式中右边第二项是因yre引入的输入导纳部分，它反映了输出通过晶体管内部反馈对输入端所产生的影响。 3. 输出导纳Yo Yo定义为放大器输入端接有信号源导纳时，从输出端看进去的导纳，即将电流源和负载开路(YL=0，Is=0) 第二项反映了信号源导纳通过晶体管反馈对输出端产生的影响。 4.通频带与选择性 谐振放大器的频率特性主要取决于负载谐振回路的频率特性。若令yoe=goe+jωCoe，则放大器的总负载导纳可表示为 其中： 归一化的电压 放大倍数： 幅值： 0.7 0.1 放大器的通频带为: 可见，当f0一定时，QL值愈高，谐振放大器的通频带愈窄，反之则愈宽。如前所述，谐振放大器的选择性是用矩形系数K0.1来表示的。令归一化电压放大倍数等于0.1，得： 矩形系数： 上式结果表明，单调谐回路放大器的矩形系数比1大很多，反映在频率特性上即幅频特性曲线与理想矩形相差甚远，所以其频道选择性差，这是单调谐回路放大器的缺点。 以上我们分析了单级谐振放大器的性能指标。对于有n级的多级单调谐回路放大器，总电压放大倍数为各级放大倍数的乘积，即 如果各级放大器完全相同，则 例：设工作频率f=30MHz，晶体管的正向传输导纳yfe=58.3ms, gie=1.2ms, Cie=12PF, goe=400us, Coe=9.5PF, 回路电感L=1.4uH, 接入系数P1=1, P2=0.3, 空