《高频电子线路》课程教学资源（PPT课件讲稿）第3章 高频谐振放大器

◇第3章高频谐放大器 第3章高频谐振放大器 3.1高频小信号放大器 3.2高频功率放大器的原理和特性 3.3高频功率放大器的高频效应 3.4高频功率放大器的实际线路 35高效功放与功率合成 3.6高频集成功率放大器简介 思考题与习题 BACK

第3章 高频谐振放大器 第3章 高频谐振放大器 3.1 高频小信号放大器 3.2 高频功率放大器的原理和特性 3.3 高频功率放大器的高频效应 3.4 高频功率放大器的实际线路 3.5 高效功放与功率合成 3.6 高频集成功率放大器简介 思考题与习题

◇第3章高频谐放大器 31高频小信号放大器 高频小信号谐振放大器的功用-放大各种无线电设备 中的高频小信号,以便作进一步的变换和处理。 主要用途-做接收机的高频放大器和中频放大器。 “小信号”--主要是强调输入信号电平较低,放大器工 作在它的线性范围

第3章 高频谐振放大器 3.1 高频小信号放大器 高频小信号谐振放大器的功用----放大各种无线电设备 中的高频小信号，以便作进一步的变换和处理。 主要用途----做接收机的高频放大器和中频放大器。 “小信号”-----主要是强调输入信号电平较低，放大器工 作在它的线性范围

◇第3章高频谐放大器 高频小信号放大器分类: 、按频带宽度分类-窄带放大器和宽带放大器。 窄带信号--信号带宽只有中心频率的百分之几,甚至千 分之几。 频带(窄带)放大器--高频小信号的基本类型,以各种 选频电路作负载,兼具阻抗变换和选频滤波的功能。 如第2章讨论的并联谐振回路、耦合回路等电路 就是频带放大器采用的选频电路 高频宽带放大器--般采用无选频作用的负载电路, 应用最广的是高频变压器或传输线变压器。 在某些无线电设备中,需要放大多个高频信号,或者信号 中心频率要随时改变,这时要用到高频宽带放大器

第3章 高频谐振放大器 1、按频带宽度分类-----窄带放大器和宽带放大器。 窄带信号----信号带宽只有中心频率的百分之几，甚至千 分之几。 频带（窄带）放大器----高频小信号的基本类型，以各种 选频电路作负载，兼具阻抗变换和选频滤波的功能。 如第2章讨论的并联谐振回路、 耦合回路等电路 就是频带放大器采用的选频电路。 高频小信号放大器分类： 高频宽带放大器-----一般采用无选频作用的负载电路， 应用最广的是高频变压器或传输线变压器。 在某些无线电设备中，需要放大多个高频信号，或者信号 中心频率要随时改变，这时要用到高频宽带放大器

◇第3章高频谐放大器 2、按有源器件的类型分类 高频放大器以分立元件为主 特点:由于单个晶体管的最高工作频率可以很高,线 路也较简单,目前应用仍很广泛 集中选频放大器以集成电路为主 特点:由高频或宽带集成放大器和选频电路(特别是集 中滤波器)组成,它具有增益高、性能稳定、调整简单等优 点,在高频电路中的应用也越来越多

第3章 高频谐振放大器 2、按有源器件的类型分类---- 高频放大器----以分立元件为主 特点：由于单个晶体管的最高工作频率可以很高，线 路也较简单，目前应用仍很广泛。 集中选频放大器----以集成电路为主 特点：由高频或宽带集成放大器和选频电路(特别是集 中滤波器)组成，它具有增益高、 性能稳定、 调整简单等优 点，在高频电路中的应用也越来越多

◇第3章高频谐放大器 对高频小信号放大器的主要要求: (1)增益要高,也就是放大量要大。例如,用于各种接 收机中的中频放大器,其电压放大倍数可达104~105,即电 压增益为80~100dB,通常要靠多级放大器才能实现 (2)频率选择性要好。选择性就是描述选择所需信号和 抑制无用信号的能力,这是靠选频电路完成的,放大器的频 带宽度和矩形系数是衡量选择性的两个重要参数。 (3)工作稳定可靠。这要求放大器的性能应尽可能地不 受温度、电源电压等外界因素变化的影响,不产生任何自激 此外,在放大微弱信号的接收机前级放大器中,还要求放大器内部噪声要 小,因为放大器本身的噪声越低,接收微弱信号的能力就越强

第3章 高频谐振放大器 对高频小信号放大器的主要要求: (1) 增益要高，也就是放大量要大。例如，用于各种接 收机中的中频放大器，其电压放大倍数可达104～105，即电 压增益为80～100 dB， 通常要靠多级放大器才能实现。 (2) 频率选择性要好。选择性就是描述选择所需信号和 抑制无用信号的能力，这是靠选频电路完成的，放大器的频 带宽度和矩形系数是衡量选择性的两个重要参数。 (3) 工作稳定可靠。这要求放大器的性能应尽可能地不 受温度、 电源电压等外界因素变化的影响，不产生任何自激。 此外，在放大微弱信号的接收机前级放大器中，还要求放大器内部噪声要 小，因为放大器本身的噪声越低，接收微弱信号的能力就越强

◇第3章高频谐放大器 311高频小信号谐振放大器的工作原理 图(a)是一典型实际线路。直流偏置电路与低频放大器电路相同,只是 电容Cb、C2对高频旁路,它们的电容值比低频中小得多。 图(b),交流等效电路,采用抽头谐振回路作为放大器负载,对信号频 率谐振,即0=0,完成阻抗匹配和选叛滤波功能。由于输入的是高频 小信号,放大器工作在A(甲类状态(集电极电流导通角6=180°) E R Cb、Ce 对高频 图3-1高频小信号谐振放大器 旁路 (a)实际线路;(b)交流等效电路

第3章 高频谐振放大器 图 (a)是一典型实际线路。直流偏置电路与低频放大器电路相同，只是 电容Cb、Ce对高频旁路，它们的电容值比低频中小得多。 图(b) ，交流等效电路，采用抽头谐振回路作为放大器负载，对信号频 率谐振，即ω=ω0，完成阻抗匹配和选频滤波功能。由于输入的是高频 小信号，放大器工作在A(甲)类状态（集电极电流导通角θ=180º） 图 3-1 高频小信号谐振放大器 (a) 实际线路; (b) 交流等效电路 Cb、 Ce 对高频 旁路 3.1.1 高频小信号谐振放大器的工作原理

◇第3章高频谐放大器 3.12放大器性能分析 晶体管的高频等效电路 晶体管高频等效电路-用来分析和说明高频调谐放大器 的性能。 混∏等效电路-反映了品体管中的物理过程,是分析晶体 管高频时的基本等效电路。图中Cn=Cbe,Cg=Cbc rbb′--基区体电阻 o c be-b极e极间电容 Cbc-b极c极间电容 图3-2晶体三极管等效电路 (a)混∏等效电路 (a) 直接用混∏等效电路分析放大器性能时很不方便

第3章 高频谐振放大器 1． 晶体管的高频等效电路 晶体管高频等效电路----用来分析和说明高频调谐放大器 的性能。 混Π等效电路----反映了晶体管中的物理过程，是分析晶体 管高频时的基本等效电路。图中Cπ =Cb′e，Cμ =Cb′c。 图 3-2 晶体三极管等效电路 (a) 混Π等效电路; 直接用混Π等效电路分析放大器性能时很不方便。 rbb´ --- 基区体电阻 Cb′e--b极e极间电容 Cb′c--b极c极间电容 3.1.2 放大器性能分析

◇第3章高频谐放大器 常采用的Y参数等效电路 hie-输出端交流短路时的输入导纳 Yoe-输入端交流短路时的输出导纳 Ye--输出端交流短路时的正向传输导纳 Yre--输入端交流短路时的反向传输导纳 图3-2晶体三极管等效电路 L=YU+yl (b)F参数等效电路 =YU+y 晶体管的Y参数通常可以用仪器测出,有些晶体管的手册或数据单 上也会给出这些参数量(一般是在指定的频率及电流条件下的值)

第3章 高频谐振放大器 晶体管的Y参数通常可以用仪器测出，有些晶体管的手册或数据单 上也会给出这些参数量(一般是在指定的频率及电流条件下的值)。 常采用的Y参数等效电路 Yie---输出端交流短路时的输入导纳 Yoe---输入端交流短路时的输出导纳 Yfe----输出端交流短路时的正向传输导纳 Yre---输入端交流短路时的反向传输导纳 图 3-2 晶体三极管等效电路 (b)Y参数等效电路 c fe b oe c ie b re c I Y U Y U I b Y U Y U       = + = +

◇第3章高频谐放大器 在忽略rbe及满足Cm>Cμ的条件下,珍参 b YU b +YU 数与混∏参数之间的关系为 YU+yl oe T E≈iOC,+ jaRr 兀bb8m ie1+jac"bbt 1+10c jOC o m 1+iaC_r re 1+iac T at bb b e e oe oe

第3章 高频谐振放大器 π bb m fe 1 j +   C r g Y  π bb re 1 j －j +   C r C Y    在忽略rb′e及满足Cπ>>Cμ的条件下，Y参 数与混Π参数之间的关系为 π bb π i e 1 j j +   C r C Y   π bb π m oe 1 j j j   +  + C r C r g Y C bb     c fe b oe c ie b re c I Y U Y U I b Y U Y U       = + = +

◇第3章高频谐放大器 分析: 参数不仅与静态工作点的电压、电流值有关,而且与工作 频率有关,是频率的复函数。 当放大器工作在窄带时,参数变化不大,可 以将Y参数看作常数。 讨论高频小信号诸振放大器都是指工作在窄带,晶体管可 以用Y参数等效。 l=Y b ty (3-5a fe b +)e (3-5b)

第3章 高频谐振放大器 分析： Y参数不仅与静态工作点的电压、电流值有关，而且与工作 频率有关，是频率的复函数。 当放大器工作在窄带时，Y参数变化不大，可 以将Y参数看作常数。 讨论高频小信号谐振放大器都是指工作在窄带，晶体管可 以用Y参数等效。 b YieUb YreUc I    = + c YfeUb YoeUc I    = + (3-5a) (3-5b)