通信電子線路：第2章 高頻小信號放大器

1、第第2 2章章 高頻小信號放大器高頻小信號放大器本章基本要求本章基本要求 掌握掌握: :小信號諧振放大器的電路組成、小信號諧振放大器的電路組成、原理及分析方法；原理及分析方法； 重點(diǎn)掌握串、并聯(lián)重點(diǎn)掌握串、并聯(lián)LCLC選頻網(wǎng)絡(luò)的幅頻和選頻網(wǎng)絡(luò)的幅頻和相頻特性；相頻特性； 熟悉高頻放大器的選頻放大的特點(diǎn)。熟悉高頻放大器的選頻放大的特點(diǎn)。2.1 概述概述 在無線通信過程中，通信信道數(shù)多，所占頻段范在無線通信過程中，通信信道數(shù)多，所占頻段范圍較寬圍較寬, 工作頻率也較高工作頻率也較高(從幾百從幾百kHz到幾百到幾百M(fèi)Hz，如，如衛(wèi)星通信系統(tǒng)中衛(wèi)星通信系統(tǒng)中, 工作頻率可達(dá)數(shù)工作頻率可達(dá)數(shù)GHz)。同

2、一通信頻。同一通信頻段內(nèi)，存在著許多被傳送的無線電信號及噪聲，而接段內(nèi)，存在著許多被傳送的無線電信號及噪聲，而接收機(jī)則只選擇出所需要的信號進(jìn)行放大。收機(jī)則只選擇出所需要的信號進(jìn)行放大。 因此，接收機(jī)中的放大器除了要有足夠的增益外因此，接收機(jī)中的放大器除了要有足夠的增益外, 還應(yīng)具有選擇不同頻率的信號的能力。還應(yīng)具有選擇不同頻率的信號的能力。 但無論是哪一種類型的電路，它們主要由兩部分但無論是哪一種類型的電路，它們主要由兩部分組成組成: 一部分是其核心器件一部分是其核心器件放大器件放大器件。另一部。另一部分是用作選擇信號的分是用作選擇信號的選頻網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò)。 用對數(shù)形式用對數(shù)形式dB(分貝分貝)

3、值來表示比值值來表示比值功率增益的功率增益的dB值定義值定義ppLi(dB )101g101g101gGGPP電壓增益的電壓增益的dB值定義值定義Li(dB)20 lg20 lg20 lguuAAUUdBm(分貝毫瓦分貝毫瓦)定義：定義：P(dBm)= 10lgP(mW)/1mWdBW(分貝瓦分貝瓦)定義：定義：P(dBW)= 10lgP(W)/1WdBmV(分貝微伏分貝微伏)定義：定義：U(dBmV)= 20lgU(mV) /1mVdBV(分貝伏分貝伏)定義：定義：U(dBV)= 20lg U(V) /1VpLiLi(dB )(dB m )(dB m )(dB )(dBV )(dBV )uG

4、PPAUU注意：注意：兩個兩個dBm(dBmV)相減，結(jié)果為相減，結(jié)果為dB。dBm(dBmV)與與dB之間可以加、減，結(jié)果仍為之間可以加、減，結(jié)果仍為dBm(dBmV)關(guān)于關(guān)于dBmdBm用于表達(dá)功率的絕對值，計算公式為：如果發(fā)射功率Px為10W，則按dBm單位進(jìn)行折算后的值應(yīng)為：10 lg(/1)dBmPxmW10 lg(10/1)10 lg(10 1000/1)40WmWmWmWdBmdB用于表征功率的相對比值，如輸出電壓（功率）比輸入電壓（功率）增大了多少dB等。注意：注意：兩個dBm相減，結(jié)果為dB。dBm與dB之間可以加、減，結(jié)果仍為dBm（-26dBm）50dB=24dBmPLP

5、i功率增益= （1）-3dB也叫半功率點(diǎn)或截止頻率點(diǎn)。這時功率是正常時的也叫半功率點(diǎn)或截止頻率點(diǎn)。這時功率是正常時的一半，電壓或電流是正常時的一半，電壓或電流是正常時的0.707。在電聲系統(tǒng)中，。在電聲系統(tǒng)中，3dB的的差別被認(rèn)為不會影響總特性。所以各種設(shè)備的頻率范圍，不加差別被認(rèn)為不會影響總特性。所以各種設(shè)備的頻率范圍，不加說明的話都可能有說明的話都可能有3dB的出入。的出入。（2）當(dāng)）當(dāng)電壓幅度電壓幅度降至最大值的降至最大值的0.707倍倍時的位置，為時的位置，為截止頻率截止頻率。這時功率值恰好是這時功率值恰好是最大功率的一半最大功率的一半所以又稱為是所以又稱為是半功率點(diǎn)半功率點(diǎn)。用分貝表

6、示幅度正好用分貝表示幅度正好下降了下降了3dB根據(jù)電壓幅度計算：根據(jù)電壓幅度計算：20lg(0.707)=3dB ，根據(jù)功率計算：根據(jù)功率計算：10lg（0.5）=-3dB， 對應(yīng)的頻率稱為上截止頻率，又常稱為對應(yīng)的頻率稱為上截止頻率，又常稱為-3dB帶寬。帶寬。關(guān)于關(guān)于-3dB帶寬帶寬2.1.1 小信號調(diào)諧放大器的分析方法小信號調(diào)諧放大器的分析方法 小信號調(diào)諧放大器常作為選頻放大器，用小信號調(diào)諧放大器常作為選頻放大器，用來放大微弱的高頻信號。來放大微弱的高頻信號。 由于是由于是“小信號小信號” : （1）因?yàn)樾盘柗茸悖┮驗(yàn)樾盘柗茸銐蛐?，使得所有有源器件夠小，使得所有有源器?晶體三極管、

7、晶體三極管、 場場效應(yīng)管或效應(yīng)管或IC)都可采用二端口都可采用二端口Y參數(shù)或線性參數(shù)或線性等效電路模型代替等效電路模型代替; （2）放大器的輸出信）放大器的輸出信號與輸入信號成線性比例關(guān)系。號與輸入信號成線性比例關(guān)系。 82.1.2 小信號調(diào)諧放大器的主要技術(shù)參數(shù)小信號調(diào)諧放大器的主要技術(shù)參數(shù) 1. 增益增益iopioiiouPPAiiAuuA、2. 通頻帶通頻帶 1f2f7 . 0BW通常規(guī)定通常規(guī)定: 當(dāng)當(dāng) 從從1降到降到0.707處時，對應(yīng)的頻率處時，對應(yīng)的頻率和和之間的頻率范圍稱為之間的頻率范圍稱為通頻帶通頻帶，用符號，用符號表示。表示。 -3dB帶寬-6dB帶寬0.70.72BWf

8、0.50.52BWf 矩形系數(shù)0.10.10.010.010.10.010.70.70.70.722,22rrBWfBWfKKBWfBWf2.1.2 小信號調(diào)諧放大器的主要技術(shù)參數(shù)小信號調(diào)諧放大器的主要技術(shù)參數(shù) 3. 選擇性選擇性 抑制比00,()20lguuununAAdd dBAA抑制比，也稱為抗拒比，是用來表征某些特定頻率的選擇性參數(shù)，即對干擾信號的抑制能力。Au0諧振頻率f0的放大倍數(shù)Aun某一干擾信號的頻率fn在放大器中的放大倍數(shù)。3. 選擇性選擇性 2.1.2 小信號調(diào)諧放大器的主要技術(shù)參數(shù)小信號調(diào)諧放大器的主要技術(shù)參數(shù) 2.1.2 小信號調(diào)諧放大器的主要技術(shù)參數(shù)小信號調(diào)諧放大器的

9、主要技術(shù)參數(shù) 4. 穩(wěn)定性穩(wěn)定性是指放大器的直流偏置、有源器件參數(shù)和其他電路元件參數(shù)等發(fā)生變化時，放大器主要性能的穩(wěn)定程度。最常見的（中心）頻率的穩(wěn)定性頻率的穩(wěn)定性、增益的穩(wěn)定性增益的穩(wěn)定性、帶寬的穩(wěn)帶寬的穩(wěn)定性定性和諧振的穩(wěn)定性諧振的穩(wěn)定性。正弦振蕩電路中的間歇振蕩5. 噪聲系數(shù)噪聲系數(shù) 2.1.2 小信號調(diào)諧放大器的主要技術(shù)參數(shù)小信號調(diào)諧放大器的主要技術(shù)參數(shù) 是指放大器輸出信噪比與輸入信噪比之比，是表征放大器的噪聲性能惡化程度的一個參量，用NF表示。siniFsonoPPNPP噪聲（一般指熱噪聲）主要來源于高頻放大器的外部（輸入端）和內(nèi)部（放大器中）。由于它是一個非常寬譜的信號，可以從幾赫

10、茲到幾百兆赫茲；加上我們采用的半導(dǎo)體器件中，電流引起的熱噪是無法消除的。輸入信噪功率比輸入信噪功率比輸出信噪功率比輸出信噪功率比 噪聲系數(shù)表征了信號通過系統(tǒng)后，系統(tǒng)內(nèi)部噪聲造成信噪聲系數(shù)表征了信號通過系統(tǒng)后，系統(tǒng)內(nèi)部噪聲造成信噪噪 比惡化的程度。比惡化的程度。 如果系統(tǒng)是無噪的，相應(yīng)的噪聲系數(shù)為如果系統(tǒng)是無噪的，相應(yīng)的噪聲系數(shù)為1。 有噪系統(tǒng)的噪聲系數(shù)均大于有噪系統(tǒng)的噪聲系數(shù)均大于1。5. 噪聲系數(shù)噪聲系數(shù) 2.1.2 小信號調(diào)諧放大器的主要技術(shù)參數(shù)小信號調(diào)諧放大器的主要技術(shù)參數(shù) siniFsonoPPNPP輸入信噪功率比輸入信噪功率比輸出信噪功率比輸出信噪功率比LCLC調(diào)諧回路概述調(diào)諧回路概

11、述LC諧振回路是高頻電路里最常用的無源網(wǎng)絡(luò)，包括并聯(lián)回路和串聯(lián)回路兩種結(jié)構(gòu)類型。利用LC諧振回路的幅頻特性和相頻特性，不僅可以進(jìn)行選頻選頻，即從輸入信號中選擇出有用頻率分量而抑制掉無用頻率分量或噪聲(例如在選頻放大器和正弦波振蕩器中)，還可以進(jìn)行信號的頻幅轉(zhuǎn)換和頻相轉(zhuǎn)換頻幅轉(zhuǎn)換和頻相轉(zhuǎn)換。另外，用L、C元件還可以組成各種形式的阻抗變換電路和匹配電路阻抗變換電路和匹配電路。所以，LC諧振回路雖然結(jié)構(gòu)簡單，但是在高頻電路里卻是不可缺少的重要組成部分，在本書所介紹的各種功能的高頻電路在本書所介紹的各種功能的高頻電路單元里幾乎都離不開它單元里幾乎都離不開它。2.2 調(diào)諧放大電路調(diào)諧放大電路 選頻網(wǎng)絡(luò)（

12、調(diào)諧電路）作用與特性選頻網(wǎng)絡(luò)（調(diào)諧電路）作用與特性（1）作用：選取有用的頻率和實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。（2）頻率特性：幅頻特性和相頻特性。v圖中的f0為諧振頻率，且在f0頻率上的增益A(f0)達(dá)到最大，而且相移A(f0)為零。v增益從最大值A(chǔ)(f0)下降3dB（即0.707倍）時的上下限頻率之差稱為通頻帶。用BW0.7表示。v通頻帶必須大于信號的頻譜寬度。2.2 調(diào)諧放大電路調(diào)諧放大電路 2.2 調(diào)諧放大電路調(diào)諧放大電路 2.2.1、選頻網(wǎng)絡(luò)的分類：1. L、C串聯(lián)諧振電路（L、C、RL串聯(lián)）2. L、C并聯(lián)諧振電路（L、C、RL并聯(lián)） 串聯(lián)諧振回路的基本形式串聯(lián)諧振回路的基本形式并聯(lián)諧振回路的基本形式

13、并聯(lián)諧振回路的基本形式2.2 LC諧振回路諧振回路諧振回路的類型及其電路構(gòu)成諧振回路的類型及其電路構(gòu)成串聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路由L、C和RL組成串聯(lián)回路。其中Rs為信號源內(nèi)阻，而RL為負(fù)載，r主要為電感內(nèi)阻。由L、C和RL組成并聯(lián)回路。其中Rs為信號源內(nèi)阻，而RL為負(fù)載，Rp為電感的損耗電阻，RpQ02r。1Zrj Lj C阻抗11pYj CRj L導(dǎo)納1()rjLC11()pjCRL2.2.1、串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析、串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析I由L、C和RL組成串聯(lián)回路。其中RS為信號源內(nèi)阻，而RL為負(fù)載，r主要為電感內(nèi)阻。II回路中電流的計算定義：LC10諧振角頻率電感、電容充放電的最大輸出對應(yīng)的振蕩角

14、頻率。諧振頻率LCf210 品質(zhì)因數(shù)品質(zhì)因數(shù)Q：表示一個儲能器件（如電感線圈、電容等）、諧振電路中所儲能量儲能量同每周期損耗能量損耗能量之比的一種質(zhì)量指標(biāo)。 元件的品質(zhì)因數(shù)品質(zhì)因數(shù)Q值愈大，用該元件組成的電路或網(wǎng)絡(luò)的選擇性愈佳。 Q值的計算公式：值的計算公式：Q=無功功率無功功率 / 有功功率有功功率2.2.1、串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析、串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析定義參數(shù)：電感含內(nèi)阻電感含內(nèi)阻r例如：例如：Q值？rLrILIQ損耗的能量存儲的能量220空載品質(zhì)因數(shù)空載品質(zhì)因數(shù)定義參數(shù)：CLRCRRLQe1100)(00eQ有載品質(zhì)因數(shù)一般失諧指數(shù)為一般失諧指數(shù)，若電路中不為零，則電路處于失諧狀態(tài)。否則0時，電路

15、處于諧振狀態(tài)。R=Rs+RL+r2.2.1、串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析、串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析廣義失諧系數(shù) 廣義失諧是表示回路失諧大小的量，其計算公式為： 當(dāng) 0即失諧不大時,或者說Qe較大時，近似對稱；oooo1oeLLXCQRRR0022eefQQf = 0時，LC網(wǎng)絡(luò)諧振，即 = 0 ； 0時， 0 ；越大，偏差越大； 0時， Q2R01R02o R01R02|Z|廣義失諧系數(shù) )1 ()1()(jRCLjRjZ21)( RZ阻抗大小與的關(guān)系：2.2.1、串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析、串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析22Z 0 0 |Z|ReQ eQ 阻抗的頻率特性相頻特性：Zarctg 0 時，Z 0 時，Z 0幅頻特性：221

16、|()ZRLC = 0 時，|Z|最小，為R2.2.1、串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析、串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析arctgA 區(qū)分：區(qū)分：相頻特性：Aarctg 0 0 時，A 0Qe增大，幅頻特性曲線和相頻特性曲線均變陡峭幅頻特性：201)(IIeQ eQ 0( )/ ()II( )A0 0 22 = 0 時，I（）最大b.電流的頻率特性2.2.1、串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析、串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析22Z 0 eQ eQ 0 22（1） 0 時，Z 0( )AZIU電流超前電壓（2） 0 時，Z 0，A 0電流滯后電壓ZIU（3） = 0 時，Z = A = 0電流、電壓同相ZIUb.電流的頻率特性諧振時，回路電流達(dá)到最大I0。

17、與此同時，電抗元件上產(chǎn)生的電壓分別為：電感兩端電壓：電感兩端電壓：rRRVILjIjVLssL0000)(2.2.1、串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析、串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析)()()(0000jVjQRLjjVjVsesLrRRRLs同理電容兩端電壓：同理電容兩端電壓：)()()(0000jVjQCRjVjjVsesC)()()(0000jVjQCRjVjjVsesC說明諧振時，電感和電容的電壓大小相等，但相位相反。電抗元件電壓和為零。電抗元件電壓和為零。與信號源電壓的相位關(guān)系如圖所示：)(0jVC)(0jVL)(0jVs2.2.1、串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析、串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析)()()(0000jVjQRLjjVjVse

18、sL通頻帶BW0.7公式的推導(dǎo)201)(II當(dāng)1時，00707. 02)(III此時，角頻率分別為H或L（fH或fL），且Qe較大。ffffffQffffQffffQeee000020200)()(當(dāng)Qe較大時，近似fH - f0=f0 - fL=f。且f f000.70002 ()21eeef ffBWfQQQf fff eQfBW07 . 02.2.1、串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析、串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析區(qū)別：rRrRQrRRLQLsLse100由：其中rLQ00Q0為回路元件的固有品質(zhì)因數(shù)，取決于L中的固有損耗r。2.2.1、串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析、串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析回路中的總阻抗回路中的總阻抗電感電感L中的線圈

19、內(nèi)阻中的線圈內(nèi)阻r1. 并聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路I由L、C和RL組成并聯(lián)回路。其中Rs為信號源內(nèi)阻，而RL為負(fù)載，Rp為電感的損耗電阻，RpQ02r。2.2.2、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析1. 并聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路I由L、C和RL組成并聯(lián)回路。其中Rs為信號源內(nèi)阻，而RL為負(fù)載，Rp為電感的損耗電阻，RpQ02r。II回路中電流的計算定義：LC10諧振角頻率諧振頻率LCf2102.2.2、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析引入?yún)?shù)：LCRCRLRQeeee00)(00000epQLRrLQ有載品質(zhì)因數(shù)空載品質(zhì)因數(shù)一般失諧指數(shù)品質(zhì)因數(shù)與串聯(lián)諧振的表達(dá)式正好相反。)/(LpseRRRR

20、 2.2.2、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析品質(zhì)因數(shù)品質(zhì)因數(shù)Qe2.2.2、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析LCRCRLRQeeee00Q值的計算公式：值的計算公式：Q=無功功率無功功率 / 有功功率有功功率22022ppppVRVCLQCRVVLRRLC并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)，諧振頻率為0Q Q0 0變了！？變了??？)/(LpseRRRR 11ooeoeeoooCBL CRGRR L失失諧諧時時的的電電納納諧諧振振時時的的電電導(dǎo)導(dǎo) 與前面串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)的分析基本一致，只是與前面串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)的分析基本一致，只是Qe的內(nèi)涵不同。的內(nèi)涵不同。廣義失諧系數(shù)廣義失諧系數(shù) 2.2.2、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析、并聯(lián)諧

21、振網(wǎng)絡(luò)分析)(00eQ一般表達(dá)式：一般表達(dá)式：)1(1)(LCjRjYe由回路得：通過代入前面的定義關(guān)系得：)(1)(1)(0000000eejQVLRjVjV上式改寫為：幅頻特性：相頻特性：201)(VVarctgv)/(LpseRRRR )1(1)()(LCjRRjIjVees)()()(jYjIjVs2.2.2、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析111()( )( )sLY jjCRRrjLGjB2.2.2、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析可以得到實(shí)部和虛部的表達(dá)式：22211)(rLrRRGLs232222( )CrL CLBLr真實(shí)情況分析：真實(shí)情況分析：2.2.2、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分

22、析、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析在高Qe的情況下，且；可以得到實(shí)部和虛部的表達(dá)式：0p2211)(LrRRGLs32221( )L CLBCLL根據(jù)前面的實(shí)部和虛部關(guān)系式根據(jù)前面的實(shí)部和虛部關(guān)系式22211)(rLrRRGLs232222( )CrL CLBLr2211)(LrRRGLs由實(shí)部與上圖進(jìn)行比較，得到：等效為3個電阻個電阻并聯(lián)的形式，得到關(guān)系式：221LrRprQrLrLRp2022022在高在高Q情況下，情況下，L、r串聯(lián)支路與串聯(lián)支路與L、Rp并聯(lián)支路可互換。并聯(lián)支路可互換。2.2.2、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析實(shí)部分析：實(shí)部分析：諧振時，虛部為零B()0；回路呈純電阻，得到222

23、00200111 ()1 ()prrLCLLQLC10其中，0為回路自然諧振角頻率，Q0為L的固有品質(zhì)因數(shù)。 上面的分析表明，上面的分析表明，r的存在，造成了并聯(lián)諧振回路的諧振的存在，造成了并聯(lián)諧振回路的諧振角頻率不等于角頻率不等于0，且，且p10時，兩者會十分接近。時，兩者會十分接近。2.2.2、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析虛部分析：虛部分析：232222( )CrL CLBLr品質(zhì)因數(shù)品質(zhì)因數(shù)Qe2.2.2、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析LCRCRLRQeeee00 Qe值越大，幅頻特性曲線和相頻特性曲線均變陡峭。 近似認(rèn)為曲線是對稱的。 Qe越大，選頻網(wǎng)絡(luò)的選擇性則越好。 Qe

24、越大選擇性（矩形系數(shù)）隨I()減小而減小。eQ 0 |ZeQ ( )V0 22Q1Q2R01R02o R01R02|Z|Q1Q22.2.2、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)分析根據(jù)一般表達(dá)式：根據(jù)一般表達(dá)式：)1 (11)1(1)(jRRjRLCjRjYeeee221)()1 (1)(eeRZjRjZ阻抗大小與阻抗大小與的關(guān)系：的關(guān)系： 當(dāng)當(dāng) = = 0 0諧振時，諧振時， Z(0)最最大大，Y(0)最最小小。 當(dāng)當(dāng)Re越大，越大，Z0越大，越大，Y0越小，越小， 電流恒定時，電壓越大，選電流恒定時，電壓越大，選擇性越好。擇性越好。22Z 0 eQ 阻抗的頻率特性阻抗的頻率特性相頻特性：Z-ar

25、ctg 0 0時，Z0，Z呈容性L22.2.3、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)耦合與接入系數(shù)、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)耦合與接入系數(shù)2.2.3、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)耦合與接入系數(shù)、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)耦合與接入系數(shù)電感分壓的比例系數(shù)n=10:1，次級負(fù)載輸出功率和初級線圈負(fù)載輸出功率。II、電感分壓器的部分接入III、電容分壓器的部分接入由等功率得到：2212LVVRR22121112121211VCCVVVCCC CCC22121LCCRRn RC 當(dāng)R1/(C2)2.2.3、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)耦合與接入系數(shù)、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)耦合與接入系數(shù)2.2.3、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)耦合與接入系數(shù)、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)耦合與接入系數(shù)電容分壓的比例系數(shù)n=3:1，次級負(fù)載輸出

26、功率和初級線圈負(fù)載輸出功率。III、電容分壓器的部分接入 使信號源或負(fù)載，不直接并入諧振回路兩端，使信號源或負(fù)載，不直接并入諧振回路兩端，而是以而是以“部分接入部分接入”方式與回路相連。方式與回路相連。諧振回路的選頻性能得到提高。諧振電阻 Re00RQRCL“部分接入”電路的分析：2.2.3、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)耦合與接入系數(shù)、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)耦合與接入系數(shù)2.2.3、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)耦合與接入系數(shù)、并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)耦合與接入系數(shù)IV、定義接入系數(shù)p：p=轉(zhuǎn)換前的圈數(shù)（或容抗）轉(zhuǎn)換后的圈數(shù)（或容抗）=n1得到通式：21LLRRp 推廣得到：2LLgp g ggIpI 21LLXXp 1ggUUp 1 1、0p10

27、RR Q在時， 2.3晶體管高頻小信號等效電路晶體管高頻小信號等效電路 在小信號放大器的分析和設(shè)計中在小信號放大器的分析和設(shè)計中, 通常是采用等效電路法通常是采用等效電路法, 即即假定放大器工作于假定放大器工作于線性狀態(tài)線性狀態(tài), 把電路中的把電路中的有源器件用線性等效有源器件用線性等效電路來代替電路來代替, 以便以便采用經(jīng)典電路理論來進(jìn)行分析、計算采用經(jīng)典電路理論來進(jìn)行分析、計算。 器件的等效模型可分為兩類：器件的等效模型可分為兩類： 第一類是根據(jù)器件內(nèi)部的物理結(jié)構(gòu)及其物理模型所得出的模第一類是根據(jù)器件內(nèi)部的物理結(jié)構(gòu)及其物理模型所得出的模擬等效電路，其等效模型為擬等效電路，其等效模型為混合混

28、合型等效電路型等效電路。 第二類是把器件等效為有源四端網(wǎng)絡(luò)，用一些網(wǎng)絡(luò)參數(shù)組成第二類是把器件等效為有源四端網(wǎng)絡(luò)，用一些網(wǎng)絡(luò)參數(shù)組成的等效模型，主要有的等效模型，主要有H 參數(shù)等效電路參數(shù)等效電路、Y參數(shù)等效電路參數(shù)等效電路等。等。 2.3.1BJT、FET器件的混合型等效模型及其參數(shù) 2.3.1、 BJT、FET器件的混合器件的混合型等效模型及其參數(shù)型等效模型及其參數(shù)2Iceucibeubi(a) 共發(fā)射極接法rbc相關(guān)參數(shù)： 基極電阻 發(fā)射結(jié)電阻 集射電極電阻 基集電極電阻 bbrb ercercbr 2.3.1、 BJT、FET器件的混合器件的混合型等效模型及其參數(shù)型等效模型及其參數(shù)2Ic

29、eucibeubi(a) 共發(fā)射極接法 發(fā)射結(jié)結(jié)電容 集電結(jié)結(jié)電容 受控電流源beCbcCmbeg U相關(guān)參數(shù)： (1) BJT高頻混合高頻混合型等效模型及其參數(shù)型等效模型及其參數(shù)其中，受控電流源大小為：其中，受控電流源大小為：Cmb eig umgb euCi式中式中, 表示表示對對的控制能力的控制能力, 稱為正向傳輸電導(dǎo)或跨導(dǎo)。稱為正向傳輸電導(dǎo)或跨導(dǎo)。 mgm0b eE(mA) 26(mV)bgiuI在分析小信號諧振電路時，常采用在分析小信號諧振電路時，常采用Y參數(shù)等效電路進(jìn)行計算。參數(shù)等效電路進(jìn)行計算。b e026()(1)b ebEumVriI因?yàn)榈皖l時，因?yàn)榈皖l時，(2) Y 參數(shù)模

30、型參數(shù)模型Y參數(shù)模型參數(shù)模型以輸出電壓以輸出電壓U2和輸入電壓和輸入電壓U1為自變?yōu)樽宰兞?，輸入電流量，輸入電流I1和輸出電流量和輸出電流量I2為參變量的模型。為參變量的模型。),(CEBEBuufi),(CEBECuufiCECEBBEBEBBddduuiuuiiCECECBEBECCddduuiuuiiceCECbeBECcuuiuuiiceCEBbeBEBbuuiuuii(2) Y 參數(shù)模型參數(shù)模型上述函數(shù)在工作點(diǎn)上述函數(shù)在工作點(diǎn)（UBE，UCE）處的）處的全微分表達(dá)式為：全微分表達(dá)式為：用純交流量表用純交流量表示表達(dá)式中的示表達(dá)式中的變化量，改為：變化量，改為：be1uu ce2uu

31、bii 1c2ii 假設(shè)假設(shè) ，故有Y參數(shù)均為復(fù)數(shù)參數(shù)均為復(fù)數(shù)(2) Y 參數(shù)模型參數(shù)模型cebeb1UYUYIIreiecebec2UYUYIIoefe0ceUbebieUIY稱為輸出短路時的稱為輸出短路時的輸入導(dǎo)納輸入導(dǎo)納 0beUcebreUIY 稱為輸入短路時的稱為輸入短路時的反向傳輸導(dǎo)納反向傳輸導(dǎo)納 ceCEBbeBEBbuuiuuii(2) Y 參數(shù)模型參數(shù)模型0ceUbecfeUIY 稱為輸出短路時的稱為輸出短路時的正向傳輸導(dǎo)納正向傳輸導(dǎo)納 0beUcecoeUIY 稱為輸入短路時的稱為輸入短路時的輸出導(dǎo)納輸出導(dǎo)納 ceCECbeBECcuuiuuiicebeb1UYUYIIre

32、iecebec2UYUYIIoefe(2) Y 參數(shù)模型參數(shù)模型 由晶體管的Y參數(shù)等效電路圖可知，它是一個雙向器件，Yre 是其內(nèi)部反饋，影響電路的穩(wěn)定性，可能引起自激。因此在電路設(shè)計時，應(yīng)減小或者消除Yre012beUcebreUIYY 稱為輸入短路時的稱為輸入短路時的反向傳輸導(dǎo)納反向傳輸導(dǎo)納 (2) Y 參數(shù)模型參數(shù)模型)(1ebebbbebebie11CjgrCjgYY)(1ebebbbcbre12CjgrCjYY)(1ebebbbmfe21CjgrgYY)(1)ebebbbcbbbmcboe22CjgrCrgjCjYYY參數(shù)與高頻混合參數(shù)與高頻混合型等效模型參數(shù)的變換關(guān)系型等效模型參數(shù)

33、的變換關(guān)系類型類型優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)混合型等效電路物理意義清楚，且各元件參數(shù)在很寬的頻率范圍內(nèi)是常數(shù)元件較多，電路較復(fù)雜，元件較多，電路較復(fù)雜，各元件參數(shù)不易測量Y參數(shù)等效電路通用性，電路較簡單，電路較簡單，電路方便分析電路方便分析參數(shù)與工作頻率有關(guān)，計算麻煩，物理意義不明確Y Y參數(shù)等效網(wǎng)絡(luò)參數(shù)等效網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)等效電路網(wǎng)絡(luò)參數(shù)等效電路2.3.3、 晶體管的頻率參數(shù)晶體管的頻率參數(shù)1）截止頻率）截止頻率2001,1ffffj由于由于 由于由于0比比1大的多大的多,當(dāng)頻率為當(dāng)頻率為f時，時，|雖然下降到原來的雖然下降到原來的0.707，但是仍然比，但是仍然比1大的多大的多,因此晶體管還能起到放大的

34、作因此晶體管還能起到放大的作用。用。隨著工作頻率增高而下降，設(shè)其隨著工作頻率增高而下降，設(shè)其值為中頻時值為中頻時0的的0.707倍時的頻率倍時的頻率為為f 。電流放大系數(shù)電流放大系數(shù)f 的大小的大小由混合由混合型等效電路模型型等效電路模型ebcbeb)(21 rCCf cbebebmc1/j CVVgI )/1/1/(cbebebbeb CjCjrIV ebcbeb0)(j1 rCC b e0mrg2.3.3、 晶體管的頻率參數(shù)晶體管的頻率參數(shù)由于由于0比比1大的多大的多,當(dāng)頻率為當(dāng)頻率為f時，時，|雖然下降到原來的雖然下降到原來的0.707，但，但是仍然比是仍然比1大的多大的多,因此晶體管還

35、能起到放大的作用。因此晶體管還能起到放大的作用。2）特征頻率）特征頻率1120ff120fffT當(dāng)頻率繼續(xù)增高，使當(dāng)頻率繼續(xù)增高，使|下降到下降到1時的頻率。時的頻率。由于01，所以fT = 0 f2.3.3、 晶體管的頻率參數(shù)晶體管的頻率參數(shù)電流放大系數(shù)電流放大系數(shù)與與f 的關(guān)系：的關(guān)系：TTTffffffffff或者或者,120故可以粗略計算在某工作頻率下的電流放大系數(shù)。故可以粗略計算在某工作頻率下的電流放大系數(shù)。當(dāng)當(dāng) f f 時，時，值估算值估算2.3.3、 晶體管的頻率參數(shù)晶體管的頻率參數(shù)3）最高振蕩頻率）最高振蕩頻率fmax1PAcbebbbmCCrgfmax421fmax表示晶體管

36、所能夠適應(yīng)的最高極限頻率。在表示晶體管所能夠適應(yīng)的最高極限頻率。在此工作頻率時晶體管已經(jīng)不能得到功率放大，當(dāng)此工作頻率時晶體管已經(jīng)不能得到功率放大，當(dāng)f fmax時時,無論使用什么方法都不能使晶體管產(chǎn)生振蕩。無論使用什么方法都不能使晶體管產(chǎn)生振蕩。fffTmax:頻率參數(shù)的關(guān)系頻率參數(shù)的關(guān)系晶體管的功率增益晶體管的功率增益 時的工作頻率時的工作頻率可以證明可以證明:2.3.3、 晶體管的頻率參數(shù)晶體管的頻率參數(shù)2.4小信號調(diào)諧放大器 小信號調(diào)諧放大器常作為選頻放大器，用來放小信號調(diào)諧放大器常作為選頻放大器，用來放大微弱的高頻信號。大微弱的高頻信號。 所謂所謂“小信號小信號”是指兩種情況是指兩種

37、情況: 一是信號幅度足夠小，使得可采用二端口一是信號幅度足夠小，使得可采用二端口Y參參數(shù)或線性等效電路模型代替數(shù)或線性等效電路模型代替; 二是放大器的輸出信號與輸入信號成線性比例二是放大器的輸出信號與輸入信號成線性比例關(guān)系。關(guān)系。 2.4單調(diào)諧放大器單調(diào)諧放大器的等效電路分析1、認(rèn)識電路2、畫出交流通路3、參數(shù)等效變換、化簡合并電路元件1、認(rèn)識電路Rb1、 Rb2為基極偏置電阻以共射單諧振放大器為例Re是射極電阻，用來穩(wěn)定工作點(diǎn)Ce1、Ce2均為高頻旁路電容單調(diào)諧放大器的等效電路分析調(diào)諧放大器交流通路調(diào)諧放大器交流通路Yie2實(shí)際上是下一級電路的輸入復(fù)導(dǎo)納。發(fā)射結(jié)實(shí)際上是下一級電路的輸入復(fù)導(dǎo)納

38、。發(fā)射結(jié)的結(jié)電阻和結(jié)電容。的結(jié)電阻和結(jié)電容。12N是初級線圈的是初級線圈的1、2端匝數(shù)，端匝數(shù)，45N次級線圈的匝數(shù)。有接入系數(shù)：次級線圈的匝數(shù)。有接入系數(shù)： 13N是是1、3端的匝數(shù)，端的匝數(shù)，13121NNp 13452NNp 主要中間量主要中間量1Toey1T2T圖中圖中Tr2初級初級采用部分接入的方式，以減小采用部分接入的方式，以減小對回路的影響對回路的影響，而，而與與之間的信號傳遞之間的信號傳遞的的輸出導(dǎo)納輸出導(dǎo)納則采用變壓器互感耦合。則采用變壓器互感耦合。 0g1T是是集電極調(diào)諧回路損耗電導(dǎo)集電極調(diào)諧回路損耗電導(dǎo)Rp的倒數(shù)的倒數(shù) 主要中間量主要中間量Tr2Y參數(shù)等效電路圖參數(shù)等效電

39、路圖iyoyLY等效輸入復(fù)導(dǎo)納等效輸入復(fù)導(dǎo)納iyoy放大器等效輸出復(fù)導(dǎo)納放大器等效輸出復(fù)導(dǎo)納LY放大器等效負(fù)載（復(fù)導(dǎo)納）放大器等效負(fù)載（復(fù)導(dǎo)納）2iey1TLY將下一級放大器的將下一級放大器的輸入導(dǎo)納輸入導(dǎo)納和回路導(dǎo)納和回路導(dǎo)納都等效等效為為集電極回路的集電極回路的等效負(fù)載復(fù)等效負(fù)載復(fù)導(dǎo)納導(dǎo)納 （L1的的1、2端）端）2L012ie22111()Ygj Cp ypj L LY主要中間量主要中間量oyiybieirecIy Uy U由上圖得到關(guān)系：,cLcIY U 最后可得：refebiieioeLy yIyyUyY輸入導(dǎo)納受負(fù)載輸入導(dǎo)納受負(fù)載改變的影響改變的影響晶體管參數(shù)晶體管參數(shù)分析分析yi

40、：LYfecioeLyUUyY cfeioecIy Uy UrefebiieioeLy yIyyUyY結(jié)論結(jié)論1：高頻放大器的輸入導(dǎo)納不僅與其晶體管的高頻放大器的輸入導(dǎo)納不僅與其晶體管的y參數(shù)有關(guān)，參數(shù)有關(guān)，還與放大器的（等效）負(fù)載還與放大器的（等效）負(fù)載 YL 有關(guān)有關(guān)。多級時，多級時，后級的參數(shù)變化后級的參數(shù)變化，都會引起前面各級的輸都會引起前面各級的輸入導(dǎo)納的改變?nèi)雽?dǎo)納的改變。分析分析yi：LY分析分析yo：Is=0reciiesy UUyy cfeioecIy Uy U代入到代入到得到：creooefeciesIyyyyUyy輸出導(dǎo)納受源內(nèi)輸出導(dǎo)納受源內(nèi)阻的影響阻的影響結(jié)論結(jié)論2：高頻

41、放大器的輸出導(dǎo)納不僅與其晶體管的高頻放大器的輸出導(dǎo)納不僅與其晶體管的y參數(shù)有關(guān)，還參數(shù)有關(guān)，還與放大器的信號源內(nèi)阻與放大器的信號源內(nèi)阻ys有關(guān)有關(guān)。多。多級時，級時，前級的參數(shù)變化，都會引起后面各級的輸前級的參數(shù)變化，都會引起后面各級的輸出導(dǎo)納的改變出導(dǎo)納的改變。Is=0oy單調(diào)諧放大電路簡化后的等效電路單調(diào)諧放大電路簡化后的等效電路輸出網(wǎng)絡(luò)的阻抗變換輸出網(wǎng)絡(luò)的阻抗變換13121NNp 13452NNp 根據(jù)和1sfeiIp y U 21oeoeyp y 2222ieieyp y又因?yàn)椋?22111oeoeoeoeoeoeygj Cp yp gjp C222222222222ieieieiei

42、eieygj Cp yp gjp C02oUUp oey2ieyoey131ygj Cj L其中，22122oeoiegp ggp g22122oeieCp CCp C20130001300130111112oPgLRQ rQLf Q LQ rr11213,pNN13452NNp 00LQr代入00131LCQgL g其中的關(guān)系式有：其中的關(guān)系式有：1eRg有載品質(zhì)因數(shù)有載品質(zhì)因數(shù)2.電壓增益由圖得到由圖得到 由電壓放大倍數(shù)的定義有由電壓放大倍數(shù)的定義有: iouUUA1002feip y UUUpy 12oui131fep p yUAUgjCL “”號表示共射極放大器的反相作用號表示共射極放

43、大器的反相作用 3.諧振頻率當(dāng)分母的虛部為零時，此時的電壓增益達(dá)到最大，也就得到了該放大電路的諧振頻率。0131L C諧振時的電壓增益為12u0fep p yAg 3.諧振頻率3.1 諧振曲線諧振曲線12oui13120000130130011111fefeueup p yUAUgjCLyp pgAjL CjQL gAj 3.2 通頻帶與選擇性通頻帶與選擇性 相對電壓增益相對電壓增益隨頻率隨頻率f而變化的曲線如圖所示，而變化的曲線如圖所示，稱為放大器的諧振曲線稱為放大器的諧振曲線(幅頻特性幅頻特性)2u0u11AA0.7071fpf2ff7 . 0BW令令=1 ，可得到單，可得到單調(diào)諧放大器的

44、通頻帶為調(diào)諧放大器的通頻帶為:00.7BWLfQ單調(diào)諧放大器的頻率特性105由回路的有載品質(zhì)因數(shù)由回路的有載品質(zhì)因數(shù) 0/LQCg可得到可得到: 0.700.70BW4CgCff7 . 0BWu0A由此可得到放大器通頻帶由此可得到放大器通頻帶 與與之間的關(guān)系之間的關(guān)系 12feu00.74p p yACfefy1p2pC當(dāng)晶體管參數(shù)當(dāng)晶體管參數(shù)且回路參數(shù)且回路參數(shù)、及及也確定時也確定時: 一定，一定，12feu00.7BW2p p yAC 常數(shù)4.矩形系數(shù)矩形系數(shù)2uou11AA當(dāng)當(dāng)=0.1時，可以求得電壓增益下降到最大值的時，可以求得電壓增益下降到最大值的0.1倍時的頻率范圍倍時的頻率范圍2

45、f0.1 。u0.12uo0210.1991LAfQAf根據(jù)相對增益系數(shù)，根據(jù)相對增益系數(shù)，0.7021LfQf 因?yàn)橐驗(yàn)?.10.10.72992rfKf 矩形系數(shù)遠(yuǎn)大于矩形系數(shù)遠(yuǎn)大于1，說明單調(diào)諧放大電路選擇性較差。，說明單調(diào)諧放大電路選擇性較差。5.多級單調(diào)諧放大器的級聯(lián)un2u1u,AAA nA 假設(shè)一個放大電路由假設(shè)一個放大電路由n級放大器級聯(lián)而成，各級的電壓級放大器級聯(lián)而成，各級的電壓， 則總放大倍數(shù)則總放大倍數(shù)為為: 增益分別為增益分別為uun2u1unuAAAAA 如果如果n級放大器通頻帶一樣、增益相同，級放大器通頻帶一樣、增益相同， 即有即有 un2uu1AAA 0(1)un

46、AAjnun0ffn0u0nuAA當(dāng)當(dāng)即即(=0)時，時，n級放大器總放大倍數(shù)級放大器總放大倍數(shù):，諧振，諧振曲線表示為曲線表示為1(1)AAjnunnnu0多級放大器諧振特性及通頻帶n2n0121()LfQf令令707. 0n 求得求得: 1/n1/n00.7n1(BW )2121 BWLfQ 式中，式中，10BWLfQ是單級放大器的通頻帶是單級放大器的通頻帶 多級放大器諧振特性及矩形系數(shù)由相對電壓增益系數(shù)表達(dá)式，可以推導(dǎo)出多級放大器的矩形系數(shù)10.11100121mrmmK 級數(shù)越多，矩形系數(shù)越接近級數(shù)越多，矩形系數(shù)越接近1，單調(diào)諧放大電路選，單調(diào)諧放大電路選擇性越好。擇性越好。輸入C30

47、.047F3AG22680T1R10R65.1kR95.6kC40.047FC50.047FR7150R1110kC60.047FR122.7kC90.047F3AG22T2C7560pFC8560pFTr13AG22T3R165.1kR131.5kR14200C100.047F0.047FC113AG22T4R175.1kR180.047FC1215V輸出R1910k R205.1kC13C14560pF560pFTr215V穩(wěn)壓8V5.1kC13 C14560P560pF2kR32kR15下圖表示國產(chǎn)某調(diào)幅通信機(jī)接收部分所采用的二級中頻放大器下圖表示國產(chǎn)某調(diào)幅通信機(jī)接收部分所采用的二級中頻

48、放大器電路。電路。多級諧振放大器電路舉例2.5調(diào)諧放大器的穩(wěn)定性2.5.1諧振放大器不穩(wěn)定的原因諧振放大器不穩(wěn)定的原因cUreyre0y可通過可通過反饋到輸入端，使輸入信號反饋到輸入端，使輸入信號發(fā)生變化。發(fā)生變化。由于由于yre的存在，放大器可能不穩(wěn)定。因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中，的存在，放大器可能不穩(wěn)定。因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中，晶體管的反向傳輸導(dǎo)納晶體管的反向傳輸導(dǎo)納 。放大器的輸出電壓。放大器的輸出電壓 小信號諧振放大器輸入,輸出回路等效電路 由于由于yre的存在，導(dǎo)致放大器不穩(wěn)定。的存在，導(dǎo)致放大器不穩(wěn)定。 當(dāng)輸出端復(fù)導(dǎo)納發(fā)生變化時，當(dāng)輸出端復(fù)導(dǎo)納發(fā)生變化時，yre的存在使：的存在使：（1）輸入端電阻

49、（電導(dǎo)）變化，輸入端的）輸入端電阻（電導(dǎo)）變化，輸入端的Q值值變化，往往導(dǎo)致變差。變化，往往導(dǎo)致變差。（2）輸入端電抗變化，輸入端的回路出現(xiàn)失諧）輸入端電抗變化，輸入端的回路出現(xiàn)失諧或自激振蕩等現(xiàn)象?；蜃约ふ袷幍痊F(xiàn)象。因此，必須要采取措施克服反向傳輸導(dǎo)納因此，必須要采取措施克服反向傳輸導(dǎo)納yre的存的存在。在。2.5調(diào)諧放大器的穩(wěn)定性2.5.1諧振放大器不穩(wěn)定的原因諧振放大器不穩(wěn)定的原因2.5.3 提高諧振放大器穩(wěn)定性的措施提高諧振放大器穩(wěn)定性的措施 為減小內(nèi)部反饋對放大器穩(wěn)定性的影響，選用晶體管為減小內(nèi)部反饋對放大器穩(wěn)定性的影響，選用晶體管b cC小的器件小的器件，頻率很高時，應(yīng)選用，頻率很

50、高時，應(yīng)選用砷化砷化時，應(yīng)盡量時，應(yīng)盡量選用選用鎵器件（遷移率高于硅）。此外也可在電路上采取措施消鎵器件（遷移率高于硅）。此外也可在電路上采取措施消除晶體管內(nèi)部反饋?zhàn)饔?，常用的方法是中和法以及失配法。除晶體管內(nèi)部反饋?zhàn)饔?，常用的方法是中和法以及失配法。中和法中和法消除反向傳輸?dǎo)納消除反向傳輸導(dǎo)納y yrere的反饋?zhàn)饔?。的反饋?zhàn)饔?。失配法失配法讓?fù)載電導(dǎo)或信號源的內(nèi)電導(dǎo)的數(shù)值加大，讓負(fù)載電導(dǎo)或信號源的內(nèi)電導(dǎo)的數(shù)值加大，使輸入回路或者輸出回路與晶體管失去匹配。使輸入回路或者輸出回路與晶體管失去匹配。即以犧即以犧牲電壓增益來換取放大器的穩(wěn)定性。牲電壓增益來換取放大器的穩(wěn)定性。(1) 中和法中和法N

51、C2C2LccUT(a)平衡條件平衡條件為為 11ABNb cLLCC即即 cbBANCLLC原理：引入與原理：引入與UC反向的電壓反向的電壓UD，消除內(nèi)部反饋。，消除內(nèi)部反饋。fereiieoeLyyyyyYrefe0oeiesy yyyyysieyy使使y yi = yie，即實(shí)現(xiàn)后項(xiàng)，即實(shí)現(xiàn)后項(xiàng)0，則必須加大，則必須加大Y LLoeYy晶體管實(shí)現(xiàn)單向比，晶體管實(shí)現(xiàn)單向比，只與管子本身參數(shù)有關(guān)只與管子本身參數(shù)有關(guān)，達(dá)到失配，提高穩(wěn)定性的目的！達(dá)到失配，提高穩(wěn)定性的目的！則則信號源內(nèi)阻不與晶體管輸入阻抗匹配，晶體管輸出端負(fù)信號源內(nèi)阻不與晶體管輸入阻抗匹配，晶體管輸出端負(fù)載阻抗不與本級晶體管的

52、輸出阻抗匹配。載阻抗不與本級晶體管的輸出阻抗匹配。原理：由于阻抗不匹配，輸出電壓減小，反饋到輸入電原理：由于阻抗不匹配，輸出電壓減小，反饋到輸入電路的影響也隨之減小。使增益下降，提高穩(wěn)定性。路的影響也隨之減小。使增益下降，提高穩(wěn)定性。(2) 失配法失配法則則使使同理同理使使0oeyyiieyy對于輸入導(dǎo)納對于輸入導(dǎo)納yi，利用共基放大電路的輸入電阻利用共基放大電路的輸入電阻Ri很小，很小，共射放大電路的輸出電阻共射放大電路的輸出電阻Ro高的情況，高的情況，可以滿足可以滿足 導(dǎo)納的條件。導(dǎo)納的條件。LoeYy失配法常采用共失配法常采用共射射-共基的級聯(lián)放共基的級聯(lián)放大方式實(shí)現(xiàn)！大方式實(shí)現(xiàn)！fer

53、eiieoeLyyyyyYLoeYy則則使使iy1=1beibLibibrRYyR1oeceyriieyy很小，很小，很大，很大， 對于輸出導(dǎo)納對于輸出導(dǎo)納yo，共射放大電路的輸出電阻（抗）很高，約等于共射放大電路的輸出電阻（抗）很高，約等于rce ，ys很小；很??；共基組態(tài)的共基組態(tài)的yib很大，相當(dāng)于能夠滿足很大，相當(dāng)于能夠滿足 的條件。的條件。sibyy失配法常采用共射失配法常采用共射-共基的級聯(lián)放大方共基的級聯(lián)放大方式實(shí)現(xiàn)！式實(shí)現(xiàn)！rbfb0obibsy yyyyysibyy則則使使oy1oeCceyRr很小，（無）0obyy 級聯(lián)后共射與共基放大電路的級聯(lián)后共射與共基放大電路的電壓增

54、益表達(dá)式基本一電壓增益表達(dá)式基本一致致，但是由于共基的低輸入電阻使總的電壓增益下降，但是由于共基的低輸入電阻使總的電壓增益下降，但是增益穩(wěn)定性提高。但是增益穩(wěn)定性提高。級聯(lián)后共基放大電路的輸出電阻（抗）與共射電路一級聯(lián)后共基放大電路的輸出電阻（抗）與共射電路一樣，都很高（樣，都很高（ ），對于諧振回路的），對于諧振回路的Q值影響較小。值影響較小。失配法常采用共射失配法常采用共射-共基的級聯(lián)放大方共基的級聯(lián)放大方式實(shí)現(xiàn)！式實(shí)現(xiàn)！cer中和法：中和法：優(yōu)點(diǎn)：簡單，增益高優(yōu)點(diǎn)：簡單，增益高缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 只能在一個頻率上完全中和，不適合寬帶只能在一個頻率上完全中和，不適合寬帶 因?yàn)榫w管離散性大，實(shí)際

55、調(diào)整麻煩，不適于批量生產(chǎn)。因?yàn)榫w管離散性大，實(shí)際調(diào)整麻煩，不適于批量生產(chǎn)。 采用中和對放大器由于溫度等原因引起各種參數(shù)變化沒有采用中和對放大器由于溫度等原因引起各種參數(shù)變化沒有 改善效果。改善效果。失配法：失配法：優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 性能穩(wěn)定，能改善各種參數(shù)變化的影響；性能穩(wěn)定，能改善各種參數(shù)變化的影響； 頻帶寬，適合寬帶放大，適于波段工作；頻帶寬，適合寬帶放大，適于波段工作； 生產(chǎn)過程中無需調(diào)整，適于大量生產(chǎn)。生產(chǎn)過程中無需調(diào)整，適于大量生產(chǎn)。缺點(diǎn)：增益低。缺點(diǎn)：增益低。3. 中和法與失配法比較中和法與失配法比較2.6 場效應(yīng)管高頻放大器場效應(yīng)管高頻放大器 (1) 場效應(yīng)管在正常工作時，柵極電流

56、很小場效應(yīng)管在正常工作時，柵極電流很小(A級級)，所以場效應(yīng)，所以場效應(yīng)管的輸入阻抗很高，一般在管的輸入阻抗很高，一般在107以上。以上。 (2) 場效應(yīng)管的恒流特性比晶體管好，在恒流區(qū)內(nèi)，場效應(yīng)管的場效應(yīng)管的恒流特性比晶體管好，在恒流區(qū)內(nèi)，場效應(yīng)管的輸出電阻比晶體管的輸出電阻大。場效應(yīng)管的輸入、輸出阻抗較輸出電阻比晶體管的輸出電阻大。場效應(yīng)管的輸入、輸出阻抗較大，有利于提高調(diào)諧回路的大，有利于提高調(diào)諧回路的Q值，提高調(diào)諧放大器的選擇性。值，提高調(diào)諧放大器的選擇性。 2.6.1 場效應(yīng)管共源放大器場效應(yīng)管共源放大器場效應(yīng)管y參數(shù)等效電路場效應(yīng)管共源混合型等效電路isgs0ogdUyjCC0ir

57、sgdUyj C msgdms0ofsUygj Cggd0iosdsdsUygjCCY參數(shù)與管子參數(shù)間關(guān)系（參數(shù)與管子參數(shù)間關(guān)系（見見 Y參數(shù)定義參數(shù)定義）2.6.1 場效應(yīng)管共源放大器場效應(yīng)管共源放大器當(dāng)考慮負(fù)載復(fù)導(dǎo)納YL的表達(dá)式，場效應(yīng)管的電壓增益為：LLLYgj C12oui13121311fsmsp p yUAUgjCLp p ggjCL 其中，22011dsLggp gp g2212gddsLCCpCCp C2.6.2 共源共柵場效應(yīng)管共源放大器共源共柵場效應(yīng)管共源放大器2.6.1 場效應(yīng)管共源放大器場效應(yīng)管共源放大器1212uofsmsp p yp p gAgg 諧振曲線、通頻帶和矩形系數(shù)都與諧振曲線、通頻帶和矩形系數(shù)都與BJT的一樣。的一樣。MOS管電路管電路相對于相對于BJT具有