1、信源信源调调 制制高频功放高频功放信宿信宿解调解调混频混频高频小放高频小放载波振荡器载波振荡器本振本振同步同步主要内容：主要内容：高频小信号谐振放大器原理、线路及其性能指标；高频功高频小信号谐振放大器原理、线路及其性能指标；高频功率放大器的原理、线路及其性能指标等。率放大器的原理、线路及其性能指标等。基本要求：基本要求：(1)掌握高频小信号谐振放大器工作原理、实际电路和稳定方法、掌握高频小信号谐振放大器工作原理、实际电路和稳定方法、高频功率放大器的工作原理、外部特性；高频功率放大器的工作原理、外部特性；(2)熟练掌握高频功率放大器的简单计算和实际线路。熟练掌握高频功率放大器的简单计算和实际线路
2、。(3)了解高频功放的高频效应，高效功放和功率合成方法。了解高频功放的高频效应，高效功放和功率合成方法。重点：重点：高频小信号放大器的工作原理高频小信号放大器的工作原理和稳定方法、高频功率放大器的工和稳定方法、高频功率放大器的工作原理、外部特性和实际线路。作原理、外部特性和实际线路。难点：难点：高频小信号放大器高频小信号放大器的稳定方法、高频功率的稳定方法、高频功率放大器的外部特性。放大器的外部特性。注意：注意：高频小信号放大器与低频小信号放大器的异同，高频小信号放大器与低频小信号放大器的异同，稳定性问题稳定性问题高频功率放大器与低频功率放大器的异同高频功率放大器与低频功率放大器的异同高频功率
3、放大器的工作原理，谐振回路的作用高频功率放大器的工作原理，谐振回路的作用1、高频小信号放大器的特点、高频小信号放大器的特点 1)频率较高频率较高 中心频率一般在几百中心频率一般在几百kHz到几百到几百MHz，频带宽度在几频带宽度在几kHz到几十到几十MHz(高频窄带）高频窄带）2)小信号小信号 信号较小故工作在线性范围内信号较小故工作在线性范围内(甲类放大器甲类放大器)3)具有选频特性具有选频特性 一般负载采用谐振回路一般负载采用谐振回路 4)晶体管工作在线性区晶体管工作在线性区 可看成线性元件可看成线性元件 可用有源四端网络参数微变等效电路来分析可用有源四端网络参数微变等效电路来分析2、高频
4、小信号放大器的分类、高频小信号放大器的分类 按所用器件：按所用器件：晶体管（晶体管（BJT)、场效应管（、场效应管（FET)、集成电路（集成电路（IC)按频谱宽度：按频谱宽度：窄带放大器和宽带放大器窄带放大器和宽带放大器按电路形式：按电路形式：单级放大器和级联放大器单级放大器和级联放大器按负载性质：按负载性质：谐振放大器和非谐振放大器谐振放大器和非谐振放大器谐振放大器谐振放大器是采用是采用谐振回路作负载谐振回路作负载的放大器，的放大器，具有放具有放大、滤波和选频的作用。大、滤波和选频的作用。非谐振放大器由阻容放大器和各种滤波器组成，其机非谐振放大器由阻容放大器和各种滤波器组成，其机构简单，便于
5、集成。构简单，便于集成。i0ulog20UUA 1)增益：增益：(放大系数放大系数)电压：电压：分贝表示分贝表示：2)通频带：通频带：放大器的电压增益下降到最放大器的电压增益下降到最大值的大值的0.707倍时，所对应的频率倍时，所对应的频率范围称为放大器的通频带。范围称为放大器的通频带。用用B=2 f 0.7表示表示 2 f 0.7也称为也称为3分贝带宽。分贝带宽。iUUAou3、高频小信号放大器的质量指标、高频小信号放大器的质量指标 f f0 2f0.7 0.7 1 0uuAA 从各种不同频率信号的总和从各种不同频率信号的总和(有用的和有害的有用的和有害的)中选出有中选出有用信号，抑制干扰信
6、号的能力称为放大器的选择性。用信号，抑制干扰信号的能力称为放大器的选择性。按理想情况，谐振曲线应为一矩形。按理想情况，谐振曲线应为一矩形。用用“矩形系数矩形系数”表示实际曲线接近理想曲线的程度，表示实际曲线接近理想曲线的程度，它表示对邻道干扰的抑制能力。它表示对邻道干扰的抑制能力。3)选择性（矩形系数）选择性（矩形系数）与谐振回路相同，放大器的通频带决定于回路形式和回与谐振回路相同，放大器的通频带决定于回路形式和回路等效品质因数路等效品质因数QL。此外，放大器的总通频带，随着级数。此外，放大器的总通频带，随着级数的增加而变化。的增加而变化。并且通频带愈宽，放大器增益愈小。并且通频带愈宽，放大器
7、增益愈小。为什么要求通频带？为什么要求通频带？放大器所放大的一般都是已调制信号，已调制信号都包含放大器所放大的一般都是已调制信号，已调制信号都包含一定谱宽度，所以放大器必须有一定的通频带，让必要的信号一定谱宽度，所以放大器必须有一定的通频带，让必要的信号频谱分量通过放大器。频谱分量通过放大器。在多级放大器中，前二级的噪声对整个放大器的噪声起在多级放大器中，前二级的噪声对整个放大器的噪声起决定作用，因此要求它的噪声系数应尽量小。决定作用，因此要求它的噪声系数应尽量小。siniFsono/()/()PPNPP 输输入入信信噪噪比比输输出出信信噪噪比比4)工作稳定性：工作稳定性：指放大器的工作点、晶
8、体管参数、电路元件参数指放大器的工作点、晶体管参数、电路元件参数变化时，放大器的稳定程度。变化时，放大器的稳定程度。为使放大器稳定工作，必须采取稳定措施。为使放大器稳定工作，必须采取稳定措施。以上这些要求，相互之间即有联系又有矛盾。以上这些要求，相互之间即有联系又有矛盾。增益和稳定性是一对矛盾，通频带和选择性是一对矛盾。增益和稳定性是一对矛盾，通频带和选择性是一对矛盾。故应根据需要决定主次，进行分析和讨论。故应根据需要决定主次，进行分析和讨论。5)噪声系数：噪声系数：表示表示放大器的噪声性能放大器的噪声性能 NF越接近越接近1越好越好 把晶体管内部的物理过程用集中器件把晶体管内部的物理过程用集
9、中器件RLC表示。用这种物理表示。用这种物理模型的方法所涉及到的物理等效电路就是混合模型的方法所涉及到的物理等效电路就是混合参数等效电路。参数等效电路。一、混合一、混合参数等效电路参数等效电路3.1.1晶体管高频小信号等效电路与参数晶体管高频小信号等效电路与参数晶体管的高频小信号等效电路主要有两种表示方法：晶体管的高频小信号等效电路主要有两种表示方法：a.物理模型等效电路：混合物理模型等效电路：混合参数等效电路参数等效电路 b.网络参数等效电路：网络参数等效电路：Y参数等效电路参数等效电路eb rcerbcreeCbeCbcrbbrbecrccbgm ubeCber bbCbcr bcr be
10、ubercegm ube是基极体电阻bbr b er 是发射结电阻b cr 是集电结电阻b eC是发射结电容 b cC 是集电结电容 表示晶体管放大作用的等效电流发生器表示为受控电流源mb eg u0,()26()mmb ecggrI mAmV 称为跨导b cC 将输出的交流电压反馈一部分到输入端，可能引起自激。bbr ,在共基电路中引起高频负反馈 降低晶体管的电流放大系数注意：注意：C bc和和rbb的存在对晶体管的高频运用的十分不利的。的存在对晶体管的高频运用的十分不利的。Cber bbCbcr bcr beubercegm ubeyieyoeyreuceyfeube+u1-+u2-i1i
11、2+ube-+uce-ibic二二、Y参数等效电路参数等效电路 在高频电子线路中常采用在高频电子线路中常采用Y参数等效电路。因为晶体管是电参数等效电路。因为晶体管是电流受控元件，输入输出端都有电流，采用流受控元件，输入输出端都有电流，采用Y参数系较方便，另外参数系较方便，另外很多导纳的并联可直接相加，使运算简单。很多导纳的并联可直接相加，使运算简单。如果设电压如果设电压u1和和u2为自变量为自变量 电流电流i1和和i2为参数量为参数量可得可得Y参数约束方程：参数约束方程：212211uyuyiuyuyiofri ceoebefeccerebeiebuyuyiuyuyiyieyoeyreucey
12、feube+ube-+uce-ibic注意：注意：以上短路参数为以上短路参数为晶体管本身的参数，晶体管本身的参数，只与晶体管的特征有只与晶体管的特征有关，与外电路无关，关，与外电路无关，又称为内参数。又称为内参数。212211uyuyiuyuyiofri输输入入短短路路时时的的输输出出导导纳纳02 beuceoeuiy输出短路时的输入导纳输出短路时的输入导纳0 ceubebieuiy导导纳纳输输出出短短路路时时的的正正向向转转输输0 ceubecfeuiy导纳导纳输入短路时的反向转输输入短路时的反向转输0 beucebreuiy由上可求出各由上可求出各Y参数参数 ceoebefeccerebe
13、iebuyuyiuyuyiyieyoeyreuceyfeubeoeoeoeieieieCjgyCjgy refejrerejfefeeyyeyy CiegiegoeCoe三、混合三、混合参数等效电路与参数等效电路与Y参数等效电路的转换参数等效电路的转换四个四个Y参数都是复数，为了计算方便，可表示为：参数都是复数，为了计算方便，可表示为：特特性性为为正正向向、反反向向传传输输幅幅频频和和refeyy为相频特性为相频特性和和refe 其中：其中：gie和和goe分别称为输入、输出电导分别称为输入、输出电导Cie 和和Coe分别称为输入、输出电容分别称为输入、输出电容 f0 2/0 Tf f1 ff
14、j10 20)(1 ff 四、晶体管的高频参数四、晶体管的高频参数1.截止频率截止频率f21定义：当定义：当下降到低频值下降到低频值0的的 时时 对应的频率为对应的频率为f2.特征频率特征频率fT定义：当定义：当下降到下降到 时所对应的频率为时所对应的频率为fT1 由于晶体管的由于晶体管的与频率之间的关系为与频率之间的关系为 由定义：令由定义：令1)(120 ffT fffT0021 3.最高振荡频率最高振荡频率fmax定义：晶体管的功率增益定义：晶体管的功率增益Gp=1时的工作频率为时的工作频率为fmaxfmax表示一个晶体管所能适用的最高极限频率。表示一个晶体管所能适用的最高极限频率。在此
15、频率工作时，晶体管已得不到功率放大。在此频率工作时，晶体管已得不到功率放大。一般当一般当f fmax时，无论用什么方法都不能使晶体管产生振荡。时，无论用什么方法都不能使晶体管产生振荡。以上三个频率参数的大小顺序为：以上三个频率参数的大小顺序为：fffT max45123Rb1Rb2ReyLCbCeCB1B2VTLEcRb1Rb2ReEc32154B1B2CLyLVT输入回路输入回路输出回路输出回路晶体管晶体管3.1.2单调谐回路谐振放大器单调谐回路谐振放大器一、电路结构和工作原理一、电路结构和工作原理共射极高频调谐放大器的实际电路共射极高频调谐放大器的实际电路 1.直流偏置电路直流偏置电路Rb
16、1、Rb2为基极分压式偏置电阻，为基极分压式偏置电阻，Re为射极负反馈偏置电阻为射极负反馈偏置电阻,稳定静稳定静态工作点，态工作点，Cb、Ce为旁路电容。为旁路电容。2.高频交流等效电路高频交流等效电路放大电路由三部分组成放大电路由三部分组成输入回路：输入回路：输入变压器次级绕阻输入变压器次级绕阻B1晶体管：晶体管：T输出回路：输出回路：LC并联谐振回路，并联谐振回路，输出变压器输出变压器B2,及负载及负载yL32154CyLLyieyoeyreuceyfeube+u54-oeoeoeCjgy LLLCjgy +u31-+u21-32154B1B2CLyLVT3.放大器放大器Y参数等效电路参数
17、等效电路其中：其中：ieieieCjgy 为了实现晶体管输出阻抗与负载之为了实现晶体管输出阻抗与负载之间的阻抗匹配，减少晶体管输出电阻间的阻抗匹配，减少晶体管输出电阻与负载对品质因素的影响：与负载对品质因素的影响：负载和回路之间负载和回路之间采用了变压器耦采用了变压器耦合，接入系数合，接入系数 542231uNpuN晶体管集、射回路与晶体管集、射回路与振荡回路之间采用抽振荡回路之间采用抽头接入，接入系数头接入，接入系数211131uNpuN 32154CyLLyieyoe yreuce yfeube二、放大器性能参数分析：二、放大器性能参数分析：ib+ube-iC+uce-LYYi数学分析数学
18、分析 )3()2()1(ceLcoecebeccereiebebuYiyuuyiuyyuifeYL代表由代表由集电极集电极C向向右看的回路右看的回路导纳导纳(3)(2)(4)代入代入(1)放大器的放大器的放大倍数放大倍数:)4(beLoeceuYyyufe beLoebuYyyyyifereie)(LoebeceuYyyuukfe 放大器的输入导纳放大器的输入导纳:ieLoefereiebebiyYyyyyuiY yoeyfeubeyreuceyieYSyLYSyieyreuceyfeubeyoeCiSyfeubeyoeyreuceyieYS+ceu 0icecosuiY )(iesbecer
19、eoecebefecyYuuyyuuyiceiesrebeuyyyu iciesfereoeoyYyyyY +beu oYoY放大器输出导纳放大器输出导纳可见上式中可见上式中第一项第一项yoe为晶体管的短路输出导纳，为晶体管的短路输出导纳，第二项是由第二项是由yre引起的输出导纳，且与信号源的内导纳引起的输出导纳，且与信号源的内导纳Ys有关有关oeoyY 一般在忽略一般在忽略yre的作用时的作用时yLYSyieyreuceyfeubeyoeCiS+u54-+u31-+u21-54231ouup u21131ceuup uceouppu12 beLoefeceuYyyu +ube-LYiC yf
20、eubeyoeLY+uce-1.电压放大倍数：电压放大倍数：三、放大器的质量指标三、放大器的质量指标解法一：解法一：利用把振荡回路利用把振荡回路折合到晶体管集电极回路折合到晶体管集电极回路的等效电路的方法的等效电路的方法如图所示：如图所示：iouuuA )(12LoefeuYypypA beiuu 而而+ube-32154yieyoe yreuce yfeubeCyLLib+ube-iC+uce-LY)1(220LjCjypgYLL Yi0giC yfeubeyoeLY回路回路3、1端之间总导纳为：端之间总导纳为：其中其中g0为回路的自损耗电导为回路的自损耗电导把把YL折合到折合到2、1端可得
21、：端可得：)1(112202121LjCjypgpYpYLLL YL代表由集电极代表由集电极C向右看的回路导纳向右看的回路导纳+u21-+u31-31254upu 31121upu+u54-21221121fefeoeLLoep yp p yp yYYpyp )1(112202121LjCjypgpYpYLLL )(12LoefeuYypypA 222oeoeoeieieiegj Cygj C令令：y y 12222212201221feuoeieoeiep p yAp gp ggjCp Cp Cj L 说明：如果放大电路说明：如果放大电路作为本级的负载时作为本级的负载时yL即为即为yie2其
22、中：其中：goe和和coe分别是放大器的输出电导和输出电容分别是放大器的输出电导和输出电容gie2和和cie2分别是下一级放大器的输入电导和输入电容分别是下一级放大器的输入电导和输入电容22122022122goeieoeiep gp ggCCp Cp C 令令：LjCjgyppAfeu 121 yLYSyieyreuceyfeubeyoeCiSCp1yfeubegoyfeubeyoeYLyLyfeubeyoebe312iouuupuuA 31254oupuu +u54-LjCjguypubefe 1131 +u31-LoeLoeoCpCpCCgpgpgg22212221LLLoeoeoeCj
23、gyCjgy LjCjgyppAfeu 121 +u31-p1yfeubep1yfeube+u31-解法二：解法二：把晶体管集电极回路和把晶体管集电极回路和负载负载yL折合到振荡回路两端折合到振荡回路两端其中其中LjCjgyppAfeu 121 其中：其中：LCfo 21调谐放大器的谐振频率调谐放大器的谐振频率 LggCQooL 1调谐回路的有载品质因数调谐回路的有载品质因数off 0 f当谐振时，当谐振时，p1yfeubeLoeofefeuogpgpgyppgyppA22212121 )1()21(2121 jgyppffjQgyppAfeoLfeu 式中分母视为并联回路的导纳，式中分母视为
24、并联回路的导纳，当角频率当角频率在谐振频率在谐振频率0附近时：附近时：“-”号表明输入和输出有号表明输入和输出有180o的相位差的相位差此外，此外，yfe是一个复数，它也有一个相角是一个复数，它也有一个相角fe 因此输入和输出之间的相位差不是因此输入和输出之间的相位差不是180o，而是，而是180o+fe当频率较低时，当频率较低时，fe=0，uo与与ui相位差才是相位差才是180o)21(12121oLfefeuffjQgyppLjCjgyppA uouAALo7.0Qff2B 1B2.放大器的通频带放大器的通频带LoeofefeuogpgpgyppgyppA22212121 归一化电压归一化
25、电压增益为增益为：jffjQAAoLuou 112112211)2(11 oLuouffQAA 为放大器谐振曲线为放大器谐振曲线如果令如果令21112 uouAA放大器的通频带为：放大器的通频带为：QL B可见：可见：反之越宽。反之越宽。越窄；越窄；品质因数越高，通频带品质因数越高，通频带12feo0.722up p yAfC 0120.722feupp yAfC 设设 p1、p2=常数常数带宽增益乘积为一常数带宽增益乘积为一常数001QLCLgg CfyppgyppAfefeuo7.021214 故：故：000.700.7242LCf Cgf CfQf Auo与通频带的关系与通频带的关系12
26、feuop p yAg 3.单调谐放大器的选择性单调谐放大器的选择性-以矩形系数来分析：以矩形系数来分析：7.01.00.1 22ffk 00.1uuAA如如果果2L0 1010 12Q1.ff （）20101LffQ 0.10.12 220 10 10 7210112.fkf 所以单调谐回路放大器的矩形系数远大于所以单调谐回路放大器的矩形系数远大于1 1，故其选择，故其选择性差，这是单调谐回路放大器的缺点。性差，这是单调谐回路放大器的缺点。020A1A21uuLQff oAA 17.02 f 1.0f2 一、多级单调谐回路谐振放大器一、多级单调谐回路谐振放大器 若单级放大器的增益不能满足要求
27、，就可以采用多级级若单级放大器的增益不能满足要求，就可以采用多级级联放大器。联放大器。级联后的放大器的增益、通频带和选择性都将发生变化。级联后的放大器的增益、通频带和选择性都将发生变化。输入 T1 T2 T3 CF C1 LF+Vi C3 R2 R3 CF LF R1 b L C4 C2 c p2 p1 d a+Vo R5 R6 CF LF 输出+3.1.3多级谐振放大器多级谐振放大器1.增益增益、12uuumAAA如果多级放大器是由完全相同的单级放大器组成，则如果多级放大器是由完全相同的单级放大器组成，则1=mmuAA结论：级数结论：级数m越多，总增益越大。越多，总增益越大。12muuumA
28、A AA则总增益为则总增益为如果放大器有如果放大器有m级，各级的增益为级，各级的增益为相相同同如如果果各各级级放放大大器器的的增增益益mmuAA 2.通频带通频带根据通频带的定义可以求根据通频带的定义可以求m级放大器的通频带级放大器的通频带022011221mmmLAAQff mmBf0.7()(2)M级放大器级放大器的通频带：的通频带：11()21mmBB 20121ouuLAAQff成成为为带带宽宽缩缩减减因因子子可可见见通通频频带带变变窄窄,121mX0220121mmmLAAQff 100.7221mLffQ mX121 上面的分析表明上面的分析表明:为了使总的通频带不变为了使总的通频
29、带不变,每级的带宽都要增加为原来的每级的带宽都要增加为原来的X倍倍 当每级通频带加宽当每级通频带加宽X倍时倍时,每级的增益都会降低为原来的每级的增益都会降低为原来的1/X结论：级数结论：级数m越多，通频带越窄。越多，通频带越窄。11()21mmBB 0120.722feupp yAfC 带宽增益乘积为一常数带宽增益乘积为一常数3、选择性选择性(以矩形系数为例以矩形系数为例)结论：当级数结论：当级数m增加时，放大器的矩形系数变小，增加时，放大器的矩形系数变小，但这种改善是有限度的，一般级数越多，但这种改善是有限度的，一般级数越多，K0.1的改善越缓慢。的改善越缓慢。当当n趋于趋于时，时，K0.1
30、也只有也只有2.56，与理想矩形仍有一定距离。，与理想矩形仍有一定距离。可见：可见：单调谐回路特点是电路简单，调试容易，但选择性差，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。增益和通频带的矛盾比较突出。100.121001mLffQ 121100111.0 mmK由矩形系数的定义：由矩形系数的定义：7.01.01.022ffK 022010.121mmmLAAQff 100.7221mLffQ 二、多级双调谐放大器二、多级双调谐放大器 它是改善放大器选择性和解决放大器增益和通频带之它是改善放大器选择性和解决放大器增益和通频带之间矛盾的有效方法之一。间矛盾的有效
31、方法之一。fereiieieFoeLy yYyyyyY 一、自激产生的原因一、自激产生的原因FFFygjbgF改变了回路的改变了回路的QL值值,bF引起回路失谐。引起回路失谐。3.1.4 谐振放大器的稳定性谐振放大器的稳定性 实际上实际上yre0，即输出电压可以反馈到输入端，引起输，即输出电压可以反馈到输入端，引起输入电流的变化，从而可能使放大器工作不稳定。入电流的变化，从而可能使放大器工作不稳定。如果这个反馈足够大，且在相位上满足正反馈条件，如果这个反馈足够大，且在相位上满足正反馈条件，则会出现自激振荡现象。则会出现自激振荡现象。yieyoeyreuceyfeubeyieyreuceyfeu
32、beyoeYSyL二、二、共发射极放大器的最大稳定增益共发射极放大器的最大稳定增益 ubeuce 由于内反馈的存在，在放大器由于内反馈的存在，在放大器的输入端将产生一个反馈电压的输入端将产生一个反馈电压ube，定义稳定系数定义稳定系数S:当当S为正实数时，表明为正实数时，表明ubeube同相，满足自激振荡的相位条件。同相，满足自激振荡的相位条件。当当|S|1时，时，|ube|ube|，不满足振幅条件，放大器不会自激；，不满足振幅条件，放大器不会自激；当当|S|1时，放大器不稳定。时，放大器不稳定。为使放大器远离自激状态而稳定地工作，单级放大器通常选为使放大器远离自激状态而稳定地工作，单级放大器
33、通常选|S|510。S1L2recerecebeiefebefebeceoey uy uuYyyy uy uuyyy bebeuSu 12bebefereuy ySuy y当晶体管的工作频率远低于特征频率当晶体管的工作频率远低于特征频率fT时时:经推导得放大器的电压增益与稳定系数经推导得放大器的电压增益与稳定系数S的平方根成反比的平方根成反比:cbom2o CSgAu 当取当取S=1时，称为临界稳定，时，称为临界稳定，其电压增益称为临界稳定电压增益。其电压增益称为临界稳定电压增益。实际中常取实际中常取S=5，此时电压增益称为最大稳定增益。即为，此时电压增益称为最大稳定增益。即为 cbommax
34、u5.2o CgA 二、克服自激的方法二、克服自激的方法失配法失配法 使输入或输出回路与晶体管阻抗失去匹配。使输入或输出回路与晶体管阻抗失去匹配。由于阻抗不匹配，减小输出电压，从而减小反馈到输由于阻抗不匹配，减小输出电压，从而减小反馈到输入回路的影响，即以牺牲电压增益来换取放大器的稳定性。入回路的影响，即以牺牲电压增益来换取放大器的稳定性。首先考虑用首先考虑用Yre(Cbc)小的晶体管；小的晶体管；然后考虑实行晶体管的单向化。然后考虑实行晶体管的单向化。中和法中和法 消除消除yre的反馈的影响的反馈的影响单向化的方法有：单向化的方法有：由于由于Yre(Cbc)的存在，晶体管是一个双向的器件，的
35、存在，晶体管是一个双向的器件，增加放大器的稳定性可以：增加放大器的稳定性可以：电桥平衡时，电桥平衡时，CD两端的回路电压两端的回路电压uo不会反映到不会反映到AB两端两端,即对应两边阻抗之比相等。即对应两边阻抗之比相等。在放大器线路中插入一个外加的反馈电路，在放大器线路中插入一个外加的反馈电路，使它的作用恰好和晶体管的内反馈互相抵消。使它的作用恰好和晶体管的内反馈互相抵消。A L1 L2 B Cbc CN ui+B A ui CN+uo Cbc C D L1 L2 121NLCLC b b c c1 111Nb cb c22LNCCCLN 具体线路：具体线路：固定的中和电容固定的中和电容CN只
36、能在某一个频率点起到完全中和的作用，只能在某一个频率点起到完全中和的作用，对其它频率只能有部分中和作用。中和电路的效果很有限。对其它频率只能有部分中和作用。中和电路的效果很有限。1.中和法：中和法：VT1VT2 由于共基电路输入导纳较大，当它和输由于共基电路输入导纳较大，当它和输出导纳较小的共发电路连接时，相当于增大出导纳较小的共发电路连接时，相当于增大共发电路的负载导纳而使之失配，从而使共共发电路的负载导纳而使之失配，从而使共发晶体管内部反馈减弱，稳定性大大提高。发晶体管内部反馈减弱，稳定性大大提高。共发电路在负载导纳很大的情况下，虽然电压增益减小，但电流共发电路在负载导纳很大的情况下，虽然
37、电压增益减小，但电流增益仍较大；而共基电路虽然电流增益接近增益仍较大；而共基电路虽然电流增益接近1，但电压增益却较大。，但电压增益却较大。所以二者级联后，互相补偿，电压增益和电流增益都比较大，而所以二者级联后，互相补偿，电压增益和电流增益都比较大，而且共发一共基电路的上限频率很高。且共发一共基电路的上限频率很高。失配法应用举例失配法应用举例共发共发-共基级联放大电路：共基级联放大电路：方法：方法：使信号源内阻不与晶体管输入阻抗匹配，使信号源内阻不与晶体管输入阻抗匹配，晶体管输出端负载阻抗不与本级晶体管的输出阻抗匹配。晶体管输出端负载阻抗不与本级晶体管的输出阻抗匹配。原理：原理：由于阻抗不匹配，
38、输出电压减小，反馈到输入由于阻抗不匹配，输出电压减小，反馈到输入电路的影响也随之减小。使增益下降，提高稳定性。电路的影响也随之减小。使增益下降，提高稳定性。2.失配法失配法 3.中和法与失配法比较中和法与失配法比较中和法：中和法：优点：简单，增益高优点：简单，增益高 缺点：缺点：只能在一个频率上完全中和，不适合宽带只能在一个频率上完全中和，不适合宽带 因为晶体管离散性大，实际调整麻烦，不适于批因为晶体管离散性大，实际调整麻烦，不适于批 量生产。量生产。采用中和对放大器由于温度等原因引起各种参数采用中和对放大器由于温度等原因引起各种参数 变化没有改善效果。变化没有改善效果。失配法：失配法：优点：
39、优点：性能稳定，能改善各种参数变化的影响；性能稳定，能改善各种参数变化的影响；频带宽，适合宽带放大，适于波段工作；频带宽，适合宽带放大，适于波段工作；生产过程中无需调整，适于大量生产。生产过程中无需调整，适于大量生产。缺点：增益低（共发共基双管相当于一个管子的增益）。缺点：增益低（共发共基双管相当于一个管子的增益）。三、外部反馈引起的不稳定性三、外部反馈引起的不稳定性 在实际电路中，放大器外部的寄生反馈，均是以电磁在实际电路中，放大器外部的寄生反馈，均是以电磁耦合的方式出现的。耦合的方式出现的。引起电磁干扰必然存在发射电磁干扰的源、能接收干引起电磁干扰必然存在发射电磁干扰的源、能接收干扰的敏感
40、装置及两者之间的耦合途径。由于频率高的缘故，扰的敏感装置及两者之间的耦合途径。由于频率高的缘故，干扰源与接收装置几乎是不可避免的。由此，关键是弄清干扰源与接收装置几乎是不可避免的。由此，关键是弄清耦合途径及如何截断。耦合途径及如何截断。电磁干扰的耦合途径：电磁干扰的耦合途径：(1)电容性耦合电容性耦合;(2)电感性耦合电感性耦合;(3)公共电阻耦合公共电阻耦合;(4)辐射耦合。辐射耦合。在电子设备中，接地是控制干扰的重要方法，在电子设备中，接地是控制干扰的重要方法，如果将接地和屏蔽正确结合起来使用，可解决大部分干扰问题。如果将接地和屏蔽正确结合起来使用，可解决大部分干扰问题。根据经验：根据经验
41、：当信号工作频率当信号工作频率10MHz时，地线阻抗变得很大，此时时，地线阻抗变得很大，此时应尽量降低地线阻抗，应采用就近多点接地。应尽量降低地线阻抗，应采用就近多点接地。当信号工作频率在当信号工作频率在110MHz时，如果采用一点接地，其时，如果采用一点接地，其地线长度不应超过波长的地线长度不应超过波长的1/20，否则应采用多点接地法。，否则应采用多点接地法。接地线很细，接地电位则随电流的变化而变化，抗噪声接地线很细，接地电位则随电流的变化而变化，抗噪声性能变坏，因此，应将接地线尽量粗。性能变坏，因此，应将接地线尽量粗。下图表示国产某下图表示国产某调幅通信机接收部分所采用的调幅通信机接收部分
42、所采用的二级中频放大器二级中频放大器电路。电路。输入 C3 0.047F 3AG22 680 T1 R10 R6 5.1k R9 5.6k C4 0.047F C5 0.047F R7 150 R11 10k C6 0.047F R12 2.7k C9 0.047F 3AG22 T2 C7 560pF C8 56pF Tr1 3AG22 T3 R16 5.1k R13 1.5k R14 200 C10 0.047F 0.047F C11 3AG22 T4 R17 5.1k R18 0.047F C12 15V 输出 R19 10k R20 5.1k C13 C14 560pF 560pF Tr
43、2 15V 稳压 8V 5.1k C13 C14 560P 560pF 2k R3 2k R15 四四、谐振放大器电路举例、谐振放大器电路举例 器件器件MC1590具有工作频具有工作频率高，不易自激的特点，并率高，不易自激的特点，并带有自动增益控制的功能。带有自动增益控制的功能。内部结构为一个双端输入、内部结构为一个双端输入、双端输出的全差动式电路。双端输出的全差动式电路。器件的输入和输出各有一个单谐振回路。器件的输入和输出各有一个单谐振回路。输入信号输入信号ui通过隔直流电容通过隔直流电容C4加到输入端的引脚加到输入端的引脚“1”，另一输入端的引脚另一输入端的引脚“3”通过电容通过电容C3交
44、流接地，输出端之一交流接地，输出端之一的引脚的引脚“6”连接电源正端，并通过电容连接电源正端，并通过电容C5交流接地，故电交流接地，故电路是单端输入、单端输出。由路是单端输入、单端输出。由L3和和C6构成去耦滤波器，减构成去耦滤波器，减小输出级信号通过供电电源对输入级的寄生反馈。小输出级信号通过供电电源对输入级的寄生反馈。C2 L2 C2 ui RL uo C6+12V L3 3 2 1 8 7 6 4 5 MC1590 C5 u(AGC)C3 C4 1.由由MC1590构成的选频放大器：构成的选频放大器：集成电路谐振放大器集成电路谐振放大器片内电路如虚线框内所示，片内电路如虚线框内所示，两只
45、晶体管两只晶体管VT1和和VT2组成共组成共集一共基组合放大电路，使电路的上限截止频率得以提高，集一共基组合放大电路，使电路的上限截止频率得以提高，且输入、输出阻抗均较高，且输入、输出阻抗均较高，故对外接调谐回路的影响减小。故对外接调谐回路的影响减小。Re 5 9V C L1 C2 1 2 MC1110 3 4 C5 C3 L2 C4 RL uo+5V VT1 VT2 ui C1 2.MC1110制成的制成的100MHz调谐放大电路调谐放大电路MC1110集成块是一种适合于放大频率高达集成块是一种适合于放大频率高达100MHz信信号的射极耦合放大电路，其内部电路及由它制成的号的射极耦合放大电路
46、，其内部电路及由它制成的100MHz调谐放大器的实用电路如图所示。调谐放大器的实用电路如图所示。片内电容片内电容C约约30pF，跨接在，跨接在VT1的集电极与的集电极与VT2的基极的基极之间，对于之间，对于100MHz以上的工作频率，以上的工作频率，C的容抗较小，以的容抗较小，以构成这两极间的高频短路，使构成这两极间的高频短路，使VT1的集电极在管内经的集电极在管内经C至至VT2的基极，形成良好的高频接地，实现共集的基极，形成良好的高频接地，实现共集共基共基（CCCB）放大对。）放大对。由由C1、C2、L1构成的回路调谐于信号频率，为了减弱构成的回路调谐于信号频率，为了减弱信号源对回路的影响，
47、信号是部分接入的。信号源对回路的影响，信号是部分接入的。L2、C3、C4组成并联谐振回路，组成并联谐振回路，RL是负载，阻值较小，是负载，阻值较小，也是部分接入回路的。也是部分接入回路的。本节小结本节小结一、高频小信号放大器可分为谐振放大器和非谐振放大一、高频小信号放大器可分为谐振放大器和非谐振放大器，谐振放大器的负载为串、并联谐振回路或耦合回路。器，谐振放大器的负载为串、并联谐振回路或耦合回路。二、小信号谐振放大器的选频性能可由通频带和选择性二、小信号谐振放大器的选频性能可由通频带和选择性两个质量指标来衡量。用矩形系数可以衡量实际幅频特性两个质量指标来衡量。用矩形系数可以衡量实际幅频特性接近
48、理想幅频特性的程度，矩形系数越接近于接近理想幅频特性的程度，矩形系数越接近于1，则谐振，则谐振放大器的选择性愈好。放大器的选择性愈好。三、高频小信号放大器由于信号小，可以认为它工作在三、高频小信号放大器由于信号小，可以认为它工作在管子的线性范围内，常采用有源线性四端网络进行分析。管子的线性范围内，常采用有源线性四端网络进行分析。Y参数等效电路和混合参数等效电路和混合 等效电路是描述晶体管工作的重要等效电路是描述晶体管工作的重要模型。模型。四、单级单调谐放大器是小信号放大器的基本电路，其四、单级单调谐放大器是小信号放大器的基本电路，其电压增益主要决定于管子的参数、信号源和负载，为了提高电压增益主
49、要决定于管子的参数、信号源和负载，为了提高电压增益，谐振回路与信号源和负载的连接常采用部分接入电压增益，谐振回路与信号源和负载的连接常采用部分接入方式。方式。五、由于晶体管内部存在反向传输导纳五、由于晶体管内部存在反向传输导纳yre，使晶体管成，使晶体管成为双向器件，在一定频率下使输入回路的总电导为零，这时为双向器件，在一定频率下使输入回路的总电导为零，这时放大器会产生自激。为了克服自激常采用放大器会产生自激。为了克服自激常采用“中和法中和法”和和“失失配法配法”使晶体管单向化。使晶体管单向化。六、集成电路谐振放大器体积小、工作稳定可靠、调整六、集成电路谐振放大器体积小、工作稳定可靠、调整方便
50、，其有通用集成电路放大器和专用集成电路放大器，也方便，其有通用集成电路放大器和专用集成电路放大器，也可和其它功能电路集成在一起。可和其它功能电路集成在一起。1 2 3 4 5 C R4 CN 3-1 一单调谐回路放大器如图，一单调谐回路放大器如图，已知：已知：N12=5匝，匝，N23=5匝，匝，N45=5匝，晶体管匝，晶体管lyfel=40mS，回路通频带为回路通频带为12kHz，g=10-3S，R4=12k求：求：1)画出高频交流等效电路，并计算画出高频交流等效电路，并计算Auo；2)若不并联若不并联R4，求，求Auo，2f 0.7，并说明，并说明R4的作用；的作用；3)不采用不采用R4，若
