2009版高频电路第2章 小信号谐振放大器课件.pptVIP

第2章小信号谐振放大器 本章基本要求 掌握:小信号谐振放大器的电路组成、原理及分析方法； 熟悉放大器的噪声系数、高频集成放大器的特点。 2.1 概述 2.1.1 小信号调谐放大器的分析方法 小信号调谐放大器常作为选频放大器，用来放大微弱的高频信号。 所谓“小信号”是指两种情况: 一是信号幅度足够小，使得所有有源器件(晶体三极管、 场效应管或IC)都可采用二端口Y参数或线性等效电路模型代替; 二是放大器的输出信号与输入信号成线性比例关系。 2.1.2 小信号调谐放大器的主要技术参数 2.2　有源器件的高频小信号等效电路 在小信号放大器的分析和设计中, 通常是采用等效电路法, 即假定放大器工作于线性状态, 把电路中的有源器件用线性等效电路来代替, 以便采用经典电路理论来进行分析、计算。 根据导出的方法不同，器件的等效模型可分为两类： 第一类是根据器件内部的物理结构及其物理模型所得出的模拟等效电路，其等效模型为混合π型等效电路。 第二类是把器件等效为有源四端网络，用一些网络参数组成的等效模型，主要有H 参数等效电路、Y参数等效电路等。 1 BJT、FET器件的混合π型等效模型及其参数 1 BJT高频混合π型等效模型及其参数 2 FET的高频混合π等效模型及其参数 2.2.2 混合π型参数与Y 参数的关系 2.3 小信号调谐放大器 小信号调谐放大器常作为选频放大器，用来放大微弱的高频信号。 所谓“小信号”是指两种情况: 一是信号幅度足够小，使得所有有源器件(晶体三极管、 场效应管或IC)都可采用二端口Y参数或线性等效电路模型代替; 二是放大器的输出信号与输入信号成线性比例关系。 “等效电路”法的主要步骤 用“等效电路”法分析小信号调谐放大器，可分为三个主要步骤： 首先是认识电路，包括认清电路的组态（共射电路等）、各元器件的作用，这是电子线路读图的基础； 其次分析电路的直流通路(直流偏置)和交流通路，以便了解电路的实际功能； 最后在画出交流等效电路（如Y参数等效电路）的基础上，根据定义计算放大电路的各参数，以此分析放大器的电路特性、技术性能和频率响应等。 2.3.1 晶体管调谐放大器 2.3.1.1 单调谐放大器 调谐放大器的基本原理 Y参数等效电路 1. 放大器的输入导纳 2. 电压增益 求电压增益的方法之二 3. 通频带与选择性 4. 功率增益 例2-3-1 5. 计算接入系数的考虑 6. 多级单调谐放大器的级联 多级放大器谐振特性及通频带 2.3.1.2 双调谐放大器 (1) 电压放大倍数 双调谐放大器谐振特性曲线和电压放大倍数的一般表达式分别为 双调谐放大器谐振曲线 (2) 通频带与选择性 （3） 多级双调谐放大器 2.3.2 场效应管调谐放大器 2.3.3 调谐放大器的稳定性 2.3.3.1谐振放大器不稳定的原因 (1) 中和法 (2) 失配法 2.4 高频集成放大器 2.4.1 高频集成放大器的特点 (1) 电路结构与元器件参数具有对称性。在集成电路的制作工艺中，相同元器件制作工艺相同，特性和参数的一致性好。往往采用结构对称或元件参数匹配的电路形式(如差分放大器等)，利用参数补偿的原理来提高电路的性能，尤其是提高电路的高频特性。 (2) 用有源器件代替无源器件。由于集成化的晶体管有源器件占用的芯片面积小，参数也易匹配，在模拟集成电路中，通常用晶体管或FET等有源器件代替电路中的电阻、 电容等无源器件。 (3) 采用复合结构的电路。由于复合结构电路的性能好，因而在模拟集成电路中，常采用复合晶体管：共射─共基组合、共集─共基组合或共源─共栅组合等复合结构电路。 (4) 外接元件少、可靠性高。由于在半导体芯片上制作电感、大容量电容及高阻值电阻等较为困难。 2.4.2　高频集成电路放大器 2.4.2.1 高频集成选频放大电路 2.4.2.2 高频宽带放大器 2.5 放大器的噪声 2.5.1.2 晶体管的噪声 2.5.2 噪声系数2.5.2.1 放大器的噪声系数定义 2.5.2.3 多级放大器的噪声系数 本章要点 重点 掌握小信号谐振单调谐放大器的电路组成及分析方法；放大器的噪声系数； 难点 调谐放大器的接入系数、Y参数等效电路分析方法 熟悉双调谐放大器、多级放大器的特点；放大器的稳定性； 了解放大器的噪声来源 电阻热噪声作为一种随机信号，它具有极宽的频谱范围， 如图2-5-1所示。 电阻热噪声作为一种随机信号，它具有极宽的频谱范围， Hz以上的频率 如图2-5-1所示。在直流分量一直到 范围内，电阻热噪声的各频率分量的强度基本相等。 起伏电流流过电阻R时，电阻两端会产生噪声电压 和噪声功率。