通信电子线路:第二章 小信号调谐放大器第3~5节_图文

2.3 单调谐放大器 按调谐回路分----单调谐放大器 双调谐放大器 参差调谐放大器 按晶体管连接方法分---- 共b、共e、共c 放大器 ? 重点讲共发射极(共e )单调谐放大器 图2-20 单调谐放大器 一、技术指标 1.放大能力 用谐振时的放大倍数 K0 表示。 2.选频性能 (1) 通过有用信号的能力 即具有一定的通频带。 放大器能有效放大的频率范围 (2) 抑制无用信号的能力 即有足够的选择性。 放大器对其他频率信号抑制能力的衡量。 图2-6 ? 对谐振曲线的影响 二、工作原理 1. 电路组成 图2-20 单调谐放大器 图2-21 调谐放大器集电极回路的等效电路 2. 电压放大倍数K K ? U0 ? U0 U AB ? N 2 ?Ib Z AB ? ? Z AB N 2 U i U AB U i N 0 Ibri ri N 0 因为: Z AB ? Z AC ( N0 N1 )2 所以: K ? ? Z AC ( N0 )2 N 2 ri N1 N 0 K ? ? ri Z AC ( N0 N1 ) (N2 ) N1 3. 谐振电压放大倍数K0 谐振时, Z AC ? R ? QL?0L 谐振电压放大倍数 K0 ? ? ri QL?0 L( N0 N1 )( N2 N1 ) 问题:以前讲的信号源内阻如何反映在单 调谐电路中? 三、选频性能 1. K-f 特性 K ? ? ri Z AC ( N0 N1 ) ( N2 ) N1 2. K/K0-f 特性 K ? K0 1 1? QL2 ( f f0 ? f0 )2 f 3. 通用谐振曲线 Z AC ? QL?0 L 1? QL2 ( f f0 ? f0 )2 f K ? ? ( N0 )( N2 ) QL?0 L ri N1 N1 1? QL2 ( f f0 ? f0 )2 f ? K0 1? QL2 ( f f0 ? f0 )2 f 代入得 K--f 特性 K ? K0 1 1? QL2 ( f f0 ? f0 )2 f K/K0--f 特性 K ? K0 1 1? QL2 ( f f0 ? f0 )2 f ? ? QL ( f f0 ? f0 ) f 广义失谐量 在谐振点附近 ? ? QL 2?f f0 K ?? ? 1 K0 1??2 ?f ? 0 ?=0 ξ ? ?1 α ? 1 ? 0.707 1?1 可见 ξ ? ?1 对应于通频带的上下边界 ?仅与?有关,所以不管Q 如何变化,均可 用同一条曲线表示----------通用特性曲线。 四、最大增益、阻抗匹配条件 K0 ? ? ri QL?0 L( N0 N1 )( N2 ) N1 K0 受多种因素影响,一般是采用调整匝比的方 法获得高的增益。 问题:是不是 N 0 , N 2 愈大愈好? 为什么? N1 N1 要保证一定的Q ,又要达到尽可能高的增益, 则有一个最佳匝比。 可以证明:当变换到谐振电路的负载 RL' 等于变换到 谐振电路的内阻 rc'e 时,可得到最大的增益。 RL' ? rc'e 阻抗匹配 最佳匝比: N2 ? ?RL N1 2QL?0L N0 ? ?rce N1 2QL?0L 最大增益: 式中: ? ? K 0 max Q0 ? QL Q0 ? ?? 2ri rce RL 谐振电路的效率 ?(dB) ? 20 lg Q0 ? QL Q0 谐振电路的插入损耗 2.4 晶体管高频等效电路及频率参数 晶体管在低频工作时,常将晶体管的 电流放大系数( ?、? )看成与频率无关 的常数。 但晶体管在高频工作时,电流放大系 数与频率则有明显的关系,频率越高,电 流放大系数越小。这直接导致管子的放大 能力下降,限制了晶体管在高频范围的应 用。 复习晶体管低频等效电路 一、晶体管混合 π 型等效电路 晶体管在高频工作时,常用混合 π 型等效 电路来分析。该等效电路共有8个元件。 图2-23 晶体管混合 π 型等效电路 1. Rb’e是发射结的结电阻。一般是几百欧。 rb'e ? (1 ? ?0 ) 26 Ie (mA) 2. Rb’c 是集电结电阻。约为10kΩ至10MΩ 。 3.rbb’ 是基极体电阻。高频晶体管在15?50Ω之间。 4.rce 是集-射极电阻。它表示集电极电压对电流的影 响。它的数值一般在几十千欧以上,典型值为 30?50kΩ。 5.电流源 gmUb’e 代表晶体管的电流放大作用,它与加 到发射结上的实际电压Ub’e 成正比,比例系数 gm 称为晶体管的互导。 6.Cb’e是发射结电容。它随工作点电流增大 而增大。它的数值范围为20pF?0.01?F; 7.Cb’c 是集电结电容。它随c、b间反向电压 的增大而减小,它的数值是10pF上下; 8. Cce 是集-射极电容。这个电容通常很小。 一般在2?10pF之间。 在实际应用中,考虑到高频时,Cb'c 的容抗较小, 和它并联的基-集电阻 rb'c 可忽略;此外, 集-射极电容 Cce 可以合并到集电极回路之中, 则得到简化的混合 π 型等效电路。 在实际应用中,可用简化的混合 ? 型 等效电路。 rb'e ? (1 ? ?o ) 26 Ie (mA) gm ? ?0 rb?e ? Ie 26 图2-24 简化的混合 π 型等效电路 从等效电路可以看出,输入电流 分成三部分 , 当c、e短路时,Cb'c 与 Cb'e 并联,因 Cb'c ?? Cb'e ,故 Ib3 ?? Ib2 ?? Ib1 ,故在此情况下 Cb'c 可忽略不计。 Ic ?

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