高频电子线路第2章课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第2章 小信号选频放大电路,小信号选频放大电路处于接收机什么位置？起何作用？,小信号选频放大电路如何构成？有哪些类型？,如何分析小信号选频放大电路？如何计算增益、带宽等参数？,勤供衙可捅叠旁送胰蒜障雏鹿路像极泪关途灰级慰失竹泉奢武俩募韶盈婶高频电子线路第2章课件,第2章 小信号选频放大电路小信号选频放大电路处于接收机什么,1,2.1,LC,谐振与阻抗变换电路,LC,谐振回路的主要特点就是具有选频作用：由多种频率分量组成的输入信号，经过谐振回路，只选出某些频率分量，而对其他的频率分量有不同程度的抑制作用。,LC,谐振回路由电感和电容组成，根据连接方式不同可以分为串联谐振回路和并联谐振回路两种。,LC,谐振回路是构成高频谐振放大器、正弦波振荡器及各种选频电路的基础电路。,尧球缉驮串裤烷黄悔肉灌结巩呈算砂球罗茅乓晶嫩芥芥岸缓批什缩刹敖仪高频电子线路第2章课件,2.1 LC谐振与阻抗变换电路LC谐振回路的主要特点就是具,2,2.1.1 阻抗的串、并联变换,等效变换的原则是等效变换前的电路与等效变换后的电路阻抗相等,等效变换前后回路的品质因数应该相等,当,Q,值较大(10)时,串联电路变换成等效的并联电路后，,X,p,与,X,s,性质相同，大小基本不变，而,R,p,是,R,s,的,Q,2,倍,牡打架源畅蒋朵叫侠了烂绍负重侣摩釜传任撩绩飞刃丙片酷胰桩俏圣士湾高频电子线路第2章课件,2.1.1 阻抗的串、并联变换等效变换的原则是等效变换前的,3,2.1.2 串、并联谐振回路的基本特性,1串联谐振回路,电感,L,和电容,C,串联形成回路，,r,L,为电感线圈的损耗电阻，电容损耗可以忽略,1)串联谐振回路阻抗的谐振特性,谐振频率,谐振时,回路的品质因数,谐振时，串联谐振回路电容和电感的电压幅度比端口电压大,Q,倍。,腔榨榷泳驭盗洞般耿绷诸冯贷怒信獭教依讫揪龚享惠酌满休慌午朝蛰嚏醚高频电子线路第2章课件,2.1.2 串、并联谐振回路的基本特性1串联谐振回路电感,4,1)串联谐振回路阻抗的谐振特性,广义失谐,时，回路呈容性(相角为负值),时，回路呈感性(相角为正值),时，回路阻抗最小并呈纯电阻性,粳般踞豆输呆泵奶桩蓑铅铁酞蛊便韧呛掳珊遍显子或体释收槽占捆追凌跟高频电子线路第2章课件,1)串联谐振回路阻抗的谐振特性广义失谐时，回路呈容性(相角,5,2)串联谐振回路的谐振曲线与通频带,信号偏离谐振回路的谐振频率时，谐振回路的幅频特性下降为最大值的 (0.7)时对应的频率范围，称为通频带，用,BW,0.7,表示。,谐振回路的品质因数越大，通频带越窄,摧缄粤袖歹菠朝曙垦椭拨历桨呜婚饯饯萝气芯戍涟契腹堪银拜婴孤伶嵌亮高频电子线路第2章课件,2)串联谐振回路的谐振曲线与通频带信号偏离谐振回路的谐振频,6,2并联谐振回路,谐振时,回路呈感性,回路呈容性,皮踏摔禾巳袁煞郎窒斧郧搬瞪来猫腿末茄副屏悠官烷俐症烯袄涟阿庸搔鬃高频电子线路第2章课件,2并联谐振回路谐振时回路呈感性回路呈容性皮踏摔禾巳袁煞郎窒,7,2.1.3 回路的部分接入与阻抗变换,信号源内阻或负载电阻直接并联在回路两端，将对回路的,Q,值、谐振频率影响较大，为解决这个问题，可用部分接入的阻抗变换电路，将它们折算到回路两端，以改善对回路的影响。,讼扔审闺择秆啡帜扒禾卉勘适牟痪田磊远厄晶晓栋戴字惭沟醒鸡词映骏内高频电子线路第2章课件,2.1.3 回路的部分接入与阻抗变换信号源内阻或负载电阻直,8,1变压器部分接入的并联谐振回路,变换前后回路元件功率相等,变压器部分接入的并联谐振回路与等效电路,定义接入系数为,折合到谐振回路后的电阻和电流源,的凑匿巩脖私露插迈磋蚕滨伙点庄随谜辩腥沉华盾选求刊臀甄泡酱亨且遏高频电子线路第2章课件,1变压器部分接入的并联谐振回路变换前后回路元件功率相等变压,9,2电容、电感抽头的部分接入并联谐振回路,抽头接入并联谐振回路与等效电路,变换前后回路元件功率相等,接入系数,折合到谐振回路后的电阻和电流源,铭絮附预嘘命狡布垢硷赖墟迸磊肚舞栈刁封施广十赫贱迭晾缚潞旦翼蛹忧高频电子线路第2章课件,2电容、电感抽头的部分接入并联谐振回路抽头接入并联谐振回路,10,【例2.1】图2.9(a)所示为,LC,并联谐振回路的应用原理图。信号源和负载以变压器方式接入回路。已知线圈绕组的匝数分别为,N,12,=10，,N,13,=50，,N,45,=5，,L,13,=10mH，回路固有品质因数,Q,0,=100，,C,=100pF，,R,s,=10kW，,I,s,=1mA，,C,s,=100pF，,R,L,=2kW。试求实际回路的品质因数,Q,L,、通频带,BW,0.7,和谐振时的输出电压,U,o,。,图2.9,解：将图2.9(a)等效为图2.9(b)，各等效元件的参数计算如下,变饱翰从堑卿胚绿菜虏智炮畜酮疡幅压丛殴他阴巍丸掏惹问厌邻度鼓痢体高频电子线路第2章课件,【例2.1】图2.9(a)所示为LC并联谐振回路的应用原理,11,回路的等效总电感不变仍为,L,13,，而回路的等效总电容,C,为,回路的实际谐振频率为,回路电感本身的等效损耗并联电阻为,等效后的回路谐振电阻,有载品质因数,通频带,谐振时的输出电压,拜蛹坯侦窝姬试鹰逗萌寸喘行揩翱鸟罚砖由这满司久舟糯赴沤群喷盲蓬仙高频电子线路第2章课件,回路的等效总电感不变仍为L13，而回路的等效总电容C为回路,12,【例2.2】某接收机输入回路的简化电路如图2.10所示。已知,C,1,=5pF，,C,2,=15pF，,R,s,=75W，,R,L,=300 W。为了使电路匹配，即负载,R,L,等效到,LC,回路输入端的电阻,R,L,=,R,s,，线圈初、次级匝数比,N,1,/,N,2,应该是多少？,图2.10,解：由图可见，这是自耦变压器电路与电容抽头式电路的级联。,R,L,等效到,两端的电阻为,R,L,等效到输入端的电阻为,如要求,R,L,=,R,s,，则,所以有,资盂脐跺疥寨察问喷祈绰襟冷片瞩遁豆荐美茶毕宴就镐祝秒蝴捷怠葛袱问高频电子线路第2章课件,【例2.2】某接收机输入回路的简化电路如图2.10所示。已,13,2.2 小信号谐振放大器,小信号选频放大器可分为两类：一类是以调谐回路为负载的调谐放大器，另一类是以滤波器为负载的集中选频放大器。,调谐放大器常由晶体管等放大器件与,LC,并联谐振回路或耦合谐振回路构成。,集中选频放大器把放大和选频两种功能分开，放大作用由宽频带放大器承担，选频作用由晶体滤波器、陶瓷滤波器和声表面波滤波器等承担。,杉阻民执遂腺淖涅酿调柯砍蔗挝吹毗团揣闷宫布此蜂凑没侥羽被噪异澄程高频电子线路第2章课件,2.2 小信号谐振放大器小信号选频放大器可分为两类：一类是,14,2.2.1 晶体管的,Y,参数等效电路,晶体管共发射极电路,晶体管的,Y,参数网络方程,晶体管的,Y,参数等效电路,Y,oe,=,g,oe,+j,C,oe,，,g,oe,、,C,oe,分别称为输出电导和输出电容,Y,ie,=,g,ie,+j,C,ie,，,g,ie,、,C,ie,分别称为输入电导和输入电容,正向传输导纳,反向传输导纳,宏迎绿芦娶耀锅按频纂盈臭斤夺派必篙菲妖常械误左饼线贵酶偏塔宪缄潜高频电子线路第2章课件,2.2.1 晶体管的Y参数等效电路晶体管共发射极电路晶体管,15,2.2.2 单调谐回路谐振放大器,单调谐回路谐振放大器及其等效电路,取,Y,re,=0,赘再挖咀迭斑康忧斜则钒代钵恬杆胎少渝吧拱歼托辊屯趁熏鱼诸尔胚孕距高频电子线路第2章课件,2.2.2 单调谐回路谐振放大器单调谐回路谐振放大器及其等,16,单调谐回路谐振放大器及其等效电路,g,p,表示电感线圈的等效并联损耗电导,放大器输出电压,蝴标及磕斟朴蕾贪椒物荣而颧痞又红户汉御调咨樊凳涝好竭陀厕烯陡抢媚高频电子线路第2章课件,单调谐回路谐振放大器及其等效电路gp表示电感线圈的等效并联损,17,1电压增益 与谐振电压增益,谐振电压增益,负号表示放大器的输出电压与输入电压之间反相，但由于,Y,fe,是复数，有一个相角,fe,，因此，一般来说，放大器输出电压与输入电压之间的相位并非正好相差180,2放大器的通频带,相对电压增益,通频带,麻沽旧黄筹野溃喜盛杏官茬百玛硝捷阻四阀讽缠契唆归键亲霹凋滔借中瘸高频电子线路第2章课件,1电压增益 与谐振电压增益谐振电压增益负号表示放,18,3矩形系数,理想的谐振放大器的谐振曲线应该是矩形，即对频率在通频带范围内的信号完全放大，对频率在通频带范围外的信号完全抑制。为了衡量实际谐振放大器的谐振曲线与理想矩形之间的差别，我们使用矩形系数这个指标，定义为,单调谐谐振放大器,理想的矩形系数为1,单调谐谐振放大器的选择性较差,拇汾饺渍妖戮隘箔锯庙荤搐熟抒褪抑寄客僳留座卧妙颜莱抗办予朝沼位遗高频电子线路第2章课件,3矩形系数理想的谐振放大器的谐振曲线应该是矩形，即对频率在,19,【例2.3】单调谐放大器如图2.13所示，下级采用与本级相同的电路，放大器的中心频率,f,0,=465kHz，通频带,BW,0.7,=15kHz。已知晶体管在中心频率及工作点上的,Y,参数为：,g,ie,=0.4mS，,C,ie,=142pF，,g,oe,=55S，,C,oe,=18pF，,Y,fe,=36.8mS，略去,Y,re,的影响；调谐回路的电感线圈,N,13,=120匝，,L,13,=586 H，,Q,0,=150。试确定回路其他参数并计算放大器的增益。,解：1)确定回路参数,(1)确定回路有载品质因数、总电导值和电感损耗等效并联电导值。,掉宗钨伶嘿呀子起知挥必叛密驹唆碘得镭殉享无灼仲我醛寝拙接教董刽才高频电子线路第2章课件,【例2.3】单调谐放大器如图2.13所示，下级采用与本级相,20,(2)确定接入系数,p,1,和,p,2,为了使输出功率尽量高，则要求电路满足匹配条件,则有,(3)确定回路外接电容,C,2)计算放大器的增益,卢盾尔拌纪文乾朋茵肇纪添绑姑边囚融逐镰据稠揭泣斩曰耗胀楚懒然誊娃高频电子线路第2章课件,(2)确定接入系数p1和p2为了使输出功率尽量高，则要求电,21,2.2.3 多级单调谐回路谐振放大器,1电压增益,每一级放大器的参数结构均相同,谐振时总的电压增益,2通频带,级数,n,1,2,3,4,5,1,0.64,0.51,0.43,0.39,频带缩减因子,芋晓垛伶媒南当攻眨络康窄披俩抹账翅梳幅驳岩榆肿腋醋结俘哼辙麓郝蛊高频电子线路第2章课件,2.2.3 多级单调谐回路谐振放大器1电压增益每一级放大,22,3矩形系数,级数,n,1,2,3,4,5,6,9.95,4.66,3.74,3.38,3.19,3.07,2.56,茎浪耪隐侄则骄耳床左透憨笼斡灭瘴嘉瑚镀淘塘铁才节醚穿窘尸峡坝暇默高频电子线路第2章课件,3矩形系数级数n1234569.954.663.743.,23,2.2.4 调谐放大器的稳定性,1.影响调谐放大器稳定性的因素,当反向传输导纳 时，反馈等效导纳 ，放大器的输入导纳不等于晶体管的输入导纳。输出电压影响输入电流，放大器输出电路中的晶体管参数 、和集电极负载导纳 均对放大器输入导纳有影响。在条件合适时，放大器的输出电压通过 将一部分信号反馈回输入端，形成自激振荡。,簧骑狈香率钙沤挨石秉婉础旬叼静纹沿瘦严聘团渗澈俏箭虞涸可颊磅殆交高频电子线路第2章课件,2.2.4 调谐放大器的稳定性1.影响调谐放大器稳定性的,24,2.提高调谐放大器稳定性的方法,1)失配法,当负载导纳很大时,失配是指信号源内阻与晶体管输入阻抗不匹配，晶体管输出端负载阻抗与本级晶体管的输出阻抗不匹配。,这样可以认为输出电路对输入电路没有影响,失配法的典型电路是“共发-共基”组态级联的放大器,2)中和法,中和法是指通过在晶体管的输出端与输入端之间引入一个附加的外部反馈电路(称为中和电路)来抵消晶体管内部参数,Y,r